PCB生產(chǎn)線中如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化濕制程

您正在考慮自動(dòng)化PCB生產(chǎn)線嗎？如果是，那么您可能會(huì)擔(dān)心新的自動(dòng)化技術(shù)所需要的一切。好消息是，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線自動(dòng)化比想象中要簡單。無論是購買新設(shè)備，還是自動(dòng)化一臺(tái)已使用多年的舊設(shè)備，可以像擰緊幾個(gè)螺栓和連接幾條線一樣簡單。

得益于低成本、用戶可配置的機(jī)械臂，自動(dòng)化工藝生產(chǎn)線比以往任何時(shí)候都容易。PCB制造工序中大部分工藝已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化（至少在濕制程中），只有裝卸環(huán)節(jié)還沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在大多數(shù)生產(chǎn)過程中，員工站在設(shè)備的末端裝卸物料。眾所周知，這樣操作不是很劃算，因?yàn)檫@些人員通?？梢詧?zhí)行更重要、更專業(yè)的任務(wù)。通過在工藝的裝載和卸載端使用低成本、用戶可配置的機(jī)器人（裝載機(jī)器人），為PCB生產(chǎn)提供了改進(jìn)機(jī)會(huì)。首先也是最重要的是可降低成本，提高利潤率（見表1和圖1）。

表 1：裝載方案的成本估算和參數(shù)對(duì)比

圖1：兩名員工與兩臺(tái)機(jī)器人及一名員工（負(fù)責(zé)設(shè)備維護(hù)）分別運(yùn)行PCB制造工藝的成本對(duì)比。數(shù)據(jù)來自表1，假設(shè)生產(chǎn)批量相同。圖表顯示裝載機(jī)器人的長期成本將低于人工裝載/卸載的成本。

除了降低成本之外，還可以將員工的工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至維護(hù)設(shè)備，從而提高設(shè)備的使用壽命和效率。如果這正是你期盼的PCB生產(chǎn)線工作方式，那么需要考慮以下因素。

需要裝載多少臺(tái)機(jī)器人？

在考慮使用裝載機(jī)器人自動(dòng)化工藝之前，首先要考慮成功實(shí)現(xiàn)工藝自動(dòng)化所需的最少裝載機(jī)器人數(shù)量。這個(gè)數(shù)字取決于以下問題：

每天需要生產(chǎn)多少面板？

傳送帶速度是多少？

面板有多大？

運(yùn)行多少條加工通道（同一傳送帶上平行排放的面板數(shù)量）？

是否有需要在裝載前取下放置在面板之間的墊片或從輸送帶上取下面板時(shí)在面板之間放置墊片？

大多數(shù)情況下，只需要兩個(gè)裝載機(jī)器人即可實(shí)現(xiàn)濕制程自動(dòng)化：一個(gè)裝載，一個(gè)卸載。盡管大多數(shù)情況都是如此，但肯定會(huì)有一些例外。如果生產(chǎn)中包括小面板、高速傳送帶、多個(gè)加工通道或生產(chǎn)中包括墊片，則可能需要兩個(gè)以上的裝載機(jī)機(jī)器人來保持最大生產(chǎn)能力而不會(huì)出現(xiàn)任何錯(cuò)誤。這是為了保持高效率的生產(chǎn)水平，裝載機(jī)器人的每一個(gè)動(dòng)作都需要有目的性地控制。裝載機(jī)器人移動(dòng)速度是一定的，其被要求執(zhí)行的每一項(xiàng)額外任務(wù)越多，確保傳送帶得到充分利用的時(shí)間就越少。即使在傳送帶速度很高和有墊片的情況下，標(biāo)準(zhǔn)的雙裝載機(jī)器人仍然可以很好地完成工作。但是如果有多種特殊情況，應(yīng)該告訴設(shè)備供應(yīng)商想要實(shí)現(xiàn)的要求。這樣他們可以運(yùn)行測(cè)試并與您一起確定運(yùn)行所需工藝的最少機(jī)器人數(shù)量。一旦知道需要多少裝載機(jī)器人，那么就會(huì)清楚需要為它們預(yù)留多少資源。

裝載機(jī)器人運(yùn)行的基本必需條件

裝載機(jī)器人的一大優(yōu)點(diǎn)是配備電力、空氣和空間即可運(yùn)行。

將插頭插到墻壁上的9V插座，裝載機(jī)器人即可運(yùn)行，但明智的做法是規(guī)劃并提供靠近機(jī)器人運(yùn)行位置的電源。為安全起見，最好安排永久性接線，避免使用延長線。

還要為裝載機(jī)器人提供空氣。由于濕制程設(shè)備通常要使用壓縮空氣，可以通過管線從源頭連接到調(diào)節(jié)閥，由調(diào)節(jié)閥控制機(jī)器人的頭部框架進(jìn)行抽吸。

需要提供空間，分配給裝載機(jī)器人。其需要為裝載機(jī)器人提供空間，因此不需要太多規(guī)劃。但需要額外的空間來提供托盤來容納面板。這意味著每個(gè)機(jī)器人都需要一個(gè)觸手可及的托盤（見圖2）。

這些托盤需要略大于正在加工的面板，但如果也在使用墊片，則可能也需要這些托盤。如果計(jì)劃重復(fù)使用墊片或用它分隔加工電路板，則需要額外的托盤來存放墊片。

準(zhǔn)備好所有這些資源后，剩下要做的就是安裝機(jī)器人并創(chuàng)建機(jī)器人的運(yùn)行例行程序。

結(jié)論

為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化濕制程非常簡單，關(guān)鍵是規(guī)劃。一旦規(guī)劃好了所有必需條件，就可以實(shí)現(xiàn)即插即用。找到時(shí)間實(shí)施該項(xiàng)目，為機(jī)器人開發(fā)例行程序。之后就可以擁有一條可在無需人工干預(yù)的情況下運(yùn)行數(shù)小時(shí)的自動(dòng)化濕制程生產(chǎn)線。

審核編輯：郭婷