智能制造：工业机器人助力工厂机器换人

智能制造(Intelligent Manufacturing，IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。

当前，如手机、电脑、IPad等电子产品已经成为人们生活中的标配，这也促进了电子制造业的高速发展。PCB(印刷电路板)是电子产品中的重要组件，随着电子产品朝着高端、小型化趋势的发展，对PCB的要求也越来越高。当前，PCB厂商正加快开发更薄、更轻和密度更高的FPC(柔性电路板)。

贴片工艺是印刷电路板生产过程中的重要一环，主要是通过将具备各种功能的SMT器件高精准地贴装在FPC相对应的固定位号上(位号由贴片程序通过坐标图、位号图、BOM主板装配料单预先做好)。过去由于成本的考虑以及自动化技术的普及程度不高，这部分工作多由人工操作完成，但这往往会造成产品合格率不高、质量稳定性差等问题。

某印刷电路板制造公司选用了台达SCARA工业机器人工作站解决方案来取代传统的人工作业，进行FPC的撕膜及贴付作业，有效地降低了产品出现废品的概率，提升了产品质量，也提高了生产效率。

台达SCARA工业机器人DRS40L系列

针对FCB生产的工艺特点，台达提供多套机器人工作站解决方案。每套解决方案由三台台达SCARA工业机器人DRS40L系列、IO转接板、HMI、光源等组成。其中，台达SCARA工业机器人DRS40L系列具有优越的速度、精度、线性度和垂直度等性能，能够提供免感知器的顺应控制功能，可顺应电子制造中柔性电路板的偏差，快速精准地完成贴片作业，大幅地降低因为操作员疲劳工作而带来的废品率，帮助企业提升生产效率，并因此而降低人工成本。同时， DRS40L还具有多样性教导工具与直觉式教导、程序编辑简单易上手等特点，与市场上同等功能/性能的工业机器人产品相比适用性更高、系统整合性更强。

在该项目的每一套机器人工作站解决方案中，一台机器人在建立放料载板的使用者坐标系的基础上，对FPC进行抓取和工位放置，并撕取FPC的背胶膜，再由另外两台机器人进行贴片工作。三台机器人对每件FPC进行抓取的时间只需要1.5sec，撕膜机器人的定位精度为±0.1mm，而进行贴片工作的两台机器人定位精度更可高达±0.05mm。

在项目实施的过程中，台达团队第一次遇到了两台机器人工作区域的重叠问题。通过一系列的优化，最终解决了两台机器人之间机械手臂的防撞以及坐标系统一问题。

通过采用台达提供的SCARA工业机器人整合解决方案，使用机器人替代人工贴片作业，一台贴片机设备可以为生产企业节省8个人的劳动力，并且大幅度提高了产品合格率。同时，这也是台达机器人产品在高精度加工方面的典型应用，证明了台达SCARA产品完全可以胜任电子制造这种对精准度、速度都有高要求的场合。