PCB技術 - 産業用ロボットのPCB産業への応用

1.PCB業界における産業用ロボットの応用例

初期、産業用ロボットは主に自動車製造業に用いられ、自動車生産過程における溶接、組立、運搬、塗装などの任務を完成した。これらのリンクにはロボットの高精度や高速度は必要ありません。しかし、PCB業界の状況は比較的複雑である。PCB業界におけるロボットの応用は主に各過程における脱着、反転、選別、位置決めと試験機能を体現し、手動操作の代わりにPCB板加工設備と試験設備を用いる。

PCB板の多様性と複雑性のため、単層板、二層板、多層板、フレキシブル板、剛フレキシブル板、無孔板と多孔板があり、これによりフロントエンドアクチュエータに対する要求がより高い、位置決め精度と作業リズムには要求があるため、産業用ロボットの応用においてもロボットと集積技術に対する要求が高い。

ここ2年間の業界探索と実践を経て、私たちはお客様の問題解決を支援し、お客様のニーズを満たし、業界の応用経験を蓄積しました。

現在、我々はすでにPCB業界の多くのプロセスの一環として、AOI、露光機、射出機（OPE、XZ）、銀ペースト充填、テキストインクジェット、褐変プリスタック、完成品包装盤、OSP、完成品洗浄、DOMEシート反転フィルム、LCD組立などの成熟したソリューションを提供している。

次の3つの代表的なロボット応用例を重点的に紹介します：

1.AOI検査過程に六軸多関節ロボットを採用する

従来のAOIスキャナは、手動ロード、ターニング、アンロードに依存しています。一人で2台の機械の世話をして、毎日単調な動作を繰り返して、新しく生産された回路基板は人体に鼻をつくにおいを放つことができます。AOIスキャナーが放射する赤外線光は一定のダメージを与え、ステルスキラーでもある。

2つのAOIを配置、反転、展開する作業者の代わりに6軸多関節ロボットを使用しています。1クラスあたり700枚以上のPCBハードボードを完成することができます。全体的な効率は、AOIマシンスキャン時間を含めて1件/分に達することができます。さらに伸縮板機とセットになった荷役輸送ラインをAGVに接続して固定ライン移行を行うことができれば、上下工程の全自動化生産を実現することができる。

2.基板コイル検出プロセスのためのSCARAロボット

現在、多層板コイルの短絡検出に使用されるセット検出装置は少ない。多くの検査設備は肉体労働に依存している。大きな開口を持つPCBボードを手動で検出デバイスに置き、デバイスを開いて検出します。小さな開口を有するPCB基板は、各コイルを検出するために手動で装置（プローブ）を固定する必要がある。SCARAロボットを使用して検出装置の着脱と位置決めを完了し、大開口板のすべてのコイルの一括検出を実現することができます。小開口板については、SCARA装置を用いて末端固定プローブを行い、視覚的に位置決めした。プローブを使用して各コイルを検出することにより、手動操作時のコイル直径の小ささや大きさによる漏れを効果的に回避することができます。手動操作に比べて、検出と測定の効率を著しく向上させ、検査漏れによる品質問題を回避することができる。

3.DELTAロボットは小型回路基板の梱包プロセスに使用される。

既存のFPCトレイは、手動で次から次へとピックアップしてブリスタートレイに入れます。FPCは柔らかくて薄くて拾いにくいので、効率が大幅に低下します。Delta 800にビジュアルシステムのセットを追加することで、混乱を解消できます。FPCスタックから適格なFPCを選択し、必要に応じて吸収トレイに配置します。効果は手動に劣らない。手動仕分けやパレット積載の代わりに、60枚/分の速度で行うことができます。

第二に、PCB業界における産業用ロボットの代替労働力の優位性

自動車業界や他の製造業と同様に、産業用ロボットがPCB業界の労働力に取って代わることは、企業に多くの利点をもたらしている。

1.労働力を減らし、労働サイクルを速め、仕事の効率を高める。このロボットは、手動のタクトよりもはるかに高い高速繰り返し操作を実現することができ、作業効率を大幅に向上させ、人件費と管理コストを削減することができます。

2.操作精度と製品品質を高める。このロボットはプログラミングと視覚システムを利用して正確な位置決めと繰り返し精度を実現し、製品の品質を効果的に向上させることができる。

3.労働環境が労働者の健康と安全に対する潜在的な脅威を回避し、環境安全投資を節約する。

4.労働者の状態に対する反復及び乾燥プロセスの影響による効率及び品質の低下及び事故率を低減する。

5.ワークフローを最適化し、ワークスペースを削減する。

6、材料消費率を効果的に下げる。

7.24時間連続で動作し、暗い環境で動作します。

8.製造プロセスを柔軟にすることができます。将来的には、PCB業界では小ロットの注文が増えていくだろう。産業用ロボットを使用することで、生産の柔軟性が大幅に強化され、注文の迅速な配送が可能になります。

9.ブランドイメージと評判を高める。産業用ロボットの応用はPCBメーカーの自動化レベルをさらに高め、製品の品質、生産効率、コスト制御と応答能力の向上を推進し、メーカーの業界全体の競争力を高めた。

三、産業用ロボットのPCB業界における応用の将来性

現在、PCB業界での産業用ロボットの応用は始まったばかりで、解決すべき問題がたくさんある。PCB業界の多くの作業ラインは非標準製品である。ロボットの応用過程において、それらは既存の作業空間の制限を受けて、原始設備の能力の制限を受けて、そして異なるPCB板の材料要素の影響に直面して、各種センサーの応用を考慮してロボットを改善する必要がある。また、ロボットを操作したり維持したりできる従業員をメーカーに育成することも考えなければなりません。

将来的には、産業用ロボットのPCB業界への応用は以下の傾向にある

1.単一ステーションまたは単線アプリケーションからマルチラインアプリケーションに適用する。既存のPCB社はロボットを完全に導入して自動化生産を実現するのは難しく、大量の資金を投入して改造する必要があるが、条件に合った単一ステーションと単一ラインを段階的に改造することができ、顕著な効果を得た後、徐々に応用範囲を拡大することができる。

2.簡単なロボットの応用からAGVなどの他のスマートデバイスと組み合わせた応用まで。既存のプロセスライン間の資材移動の多くは人手による操作であり、ロボットとAGVの結合による分配と実施を行うことができ、資材の秩序ある移動を実現することができる。

3.現在の工場は主に一部の応用に使用されており、新工場建設は全体的に計画され、ロボットとAGVの応用は直接輸入される。

4.産業用ロボットとIoTの結合により、製造プロセスがよりインテリジェントで柔軟になる。