PCB的下游應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，除了傳統(tǒng)的計算機、通信及消費電子領(lǐng)域，近幾年以Tesla為代表的新能源汽車發(fā)展迅速，為PCB行業(yè)注入了新的活力。2022年8月11日，中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，1-7月新能源汽車產(chǎn)銷量分別為327.9萬輛和319.4萬輛，同比均增長1.2倍，其中純電動汽車產(chǎn)銷分別完成257.4萬輛和251.8萬輛，同比均增長1倍。汽車電動化帶動了汽車電子化程度的顯著提升，相應(yīng)也帶動 PCB 需求增加。新能源汽車PCB用量為傳統(tǒng)汽車的5-8倍。同時車用FPC(Flexible Printed Circuit撓性電路板，PCB的一種)取代線束已經(jīng)成為趨勢，未來FPC在汽車上的應(yīng)用也會逐漸增加，預(yù)計單車用量將超過100片，2022年全球汽車用FPC市場規(guī)模將達70億元。
PCB看似薄薄的一片，實則是由多層材料經(jīng)過復(fù)雜的工藝制作而成。PCB生產(chǎn)具有規(guī)范而嚴格的工藝流程，我們可以大致把生產(chǎn)中涉及到的設(shè)備分為工藝制程設(shè)備、連線設(shè)備和檢測設(shè)備三大類。覆銅板、合成樹脂等各類原材料及半成品在現(xiàn)場生產(chǎn)中，依據(jù)工序在切割，鉆孔，電鍍，蝕刻，涂敷等多種工藝制程設(shè)備之間流轉(zhuǎn)。自20 世紀 30 年代誕生以來，經(jīng)過80多年的發(fā)展，PCB生產(chǎn)工藝逐步優(yōu)化，不僅設(shè)計和制程更加先進，在生產(chǎn)中的移栽方式也由傳統(tǒng)的人工搬運逐步轉(zhuǎn)向效率更高、性能更佳的專用自動化連線設(shè)備。其中多關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人也以占地小、高速高節(jié)拍、易于集成等諸多優(yōu)點廣泛應(yīng)用于連線設(shè)備中。
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(PCB制造工藝流程圖)
在PCB整體工藝制程中，曝光、顯影、棕化、蝕刻、AOI工藝段使用多關(guān)節(jié)工業(yè)機器人投放板最為普及。自動化連線設(shè)備大多集成了多關(guān)節(jié)工業(yè)機器人，業(yè)內(nèi)用戶及系統(tǒng)集成商的需求主要集中在下列幾個方面：
高節(jié)拍、高速度
目前中國大陸約有一千五百家PCB企業(yè)，主要分布在珠三角、長三角和環(huán)渤海等電子行業(yè)集中度高的沿海發(fā)達地區(qū)，行業(yè)競爭激烈。如何改善各環(huán)節(jié)生產(chǎn)效率，拉動整線產(chǎn)能提升是不可回避的環(huán)節(jié)。就目前的技術(shù)條件來看影響節(jié)拍和速度的5點因素分別是板件尺寸、機器人運動空間、吸盤變化、設(shè)備機架穩(wěn)定性以及工位數(shù)量。
高防護、無掉屑、無漏油
除了生產(chǎn)效率之外，良品率也是PCB廠家關(guān)注的重點。工業(yè)機器人由于其機械結(jié)構(gòu)在運動過程中各運動部件之間會產(chǎn)生摩擦，進而有可能發(fā)生潤滑油和碎屑掉落的現(xiàn)象，這無疑會破壞PCB品質(zhì)造成用戶損失。
高性價比
工業(yè)機器人是連線設(shè)備的關(guān)鍵“部件”，在滿足負載和節(jié)拍的情況下保持成本優(yōu)勢和低故障率將進一步優(yōu)化用戶的項目投入和日常維護成本，達到降本增效的目的。
高易用性
從有效利用材料、降低綜合成本的角度出發(fā)，PCB正向著大尺寸的方向發(fā)展，目前超大面積的PCB尺寸為1250mm*730mm。為了能夠穩(wěn)定抓取和搬運，通常系統(tǒng)集成商會在“抓手”上設(shè)計大量真空吸盤、電磁閥和傳感器的數(shù)量也相應(yīng)增加了。在機器人設(shè)計中需要考慮方便安裝新增的外部信號;在方案設(shè)計和調(diào)試方面，支持離線仿真技術(shù)的工業(yè)機器人可以方便的在虛擬環(huán)境中進行方案調(diào)試和設(shè)計優(yōu)化。
以國產(chǎn)品牌之力專心服務(wù)于PCB制造領(lǐng)域
埃夫特是國內(nèi)專注于工業(yè)機器人本體研發(fā)和制造的廠家，是中國工業(yè)機器人第一梯隊企業(yè)。公司擁有深厚的技術(shù)底蘊和豐富的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗，針對PCB制造流程中需要多次周轉(zhuǎn)及頻繁上下料的特點推出負載7kg至25kg，工作半徑700mm-1800mm的多款工業(yè)機器人產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于曝光、顯影、棕化、蝕刻、AOI等多個PCB工藝段。
以水平多工位、斜立式多工位投放設(shè)備為例，通常需要機器人臂展1300mm~1400mm，工作節(jié)拍15pin以上。2021年埃夫特針對PCB收放板及壓鑄件打磨去毛刺等多種應(yīng)用場景推出ER15-1400和ER20-1100的重磅產(chǎn)品組合，負載范圍15~20kg，重復(fù)定位精度±0.03 mm，安裝形式靈活(支持地面安裝、倒掛以及側(cè)掛安裝)。新產(chǎn)品針對用戶需求在節(jié)拍速度、慣量、剛性、易用性、防護性能等方面進行了全新設(shè)計，此新品組合一經(jīng)推出就獲得市場的良好反響。以ER15-1400為例，活躍于PCB生產(chǎn)的各個工藝連線環(huán)節(jié)。
PCB產(chǎn)業(yè)自動化：埃夫特創(chuàng)造純正的技術(shù)優(yōu)勢
1. 高節(jié)拍
卓越的運行速度帶來產(chǎn)能的提升：采用軌跡規(guī)劃，考慮到提前處理信號的觸發(fā)和等待，在信號能夠滿足的情況下，把相鄰兩點位置連貫執(zhí)行，減少了延遲等待帶來的速度丟失。配合先進的軌跡運動算法，幫助提升20%-30%的運動節(jié)拍。
2. 高慣量
傲視業(yè)界的大慣量優(yōu)勢：工業(yè)機器人在長期高強度運行環(huán)境下如果慣量不夠，容易出現(xiàn)末端運動抖動、燒電機等現(xiàn)象。目前主流尺寸的PCB 需要13kg以上負載的機器人，ER15-1400在設(shè)計中強化了機器人J4，J5，J6的慣性力矩，分別達到2kg·m2，2kg·m2，0.7kg·m2，遙遙領(lǐng)先于市場同級別產(chǎn)品的平均值，機器人運動穩(wěn)定性及耐用性均得到提升。
3. 高剛性
無懼硬剛：通常情況下提升機器人剛性的同時其本身自重也會顯著增加，埃夫特經(jīng)過多年的積累在機器人本體結(jié)構(gòu)設(shè)計方面擁有豐富的制造經(jīng)驗和技術(shù)底蘊，ER15-1400通過拓撲優(yōu)化實現(xiàn)更高的剛性、更輕的重量。相較于同負載級別產(chǎn)品，機器人本體重量減輕19%，剛性提升63%，進一步突破了機器人使用場景的限制，除普通的搬運、上下料之外還可以輕松應(yīng)對打磨、去毛刺、高精度裝配等應(yīng)用。
4. 高防護
全包裹設(shè)計、高防護、多場景適應(yīng)：關(guān)節(jié)獨有的雙密封技術(shù)，本體部分實現(xiàn)IP65的防護等級，無懼粉塵和3分鐘內(nèi)任何角度的低壓水流噴射，手腕部分防護等級進一步提升為IP67，可短時間內(nèi)耐浸水(15cm-1m，半小時以內(nèi))，也能有效避免內(nèi)部潤滑劑的泄漏造成損失，讓客戶買的放心用的更放心。
5. 高易用
l 突破常規(guī)的安裝面積：ER15-1400的底座安裝尺寸為240mm*240mm，相對于同級別產(chǎn)品占地面積更小，易于集成和安裝。
l 靈活小巧的小型化控制柜：搭配的S型控制柜尺寸為430W*460D*244H(不包含航插)，支持正放/側(cè)放/19英寸機架擺放方式，同時具有6個功能拓展插槽，16進16出的數(shù)字量I/O接口，還可以拓展數(shù)字量、模擬量、總線通訊模塊(CClink、PROFINET等通訊)。
l 三維仿真編程系統(tǒng)ER-factory：ER-factory是埃夫特根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗開發(fā)的離線編程軟件，適用于碼垛、打磨、激光切割、焊接、上下料等應(yīng)用，可實現(xiàn)多機協(xié)同動作，支持AGV、傳送帶、多軸外部附加軸、軟PLC調(diào)試、模型輕量化處理等仿真功能。ER-factory在設(shè)計階段對整套系統(tǒng)集成進行編程、仿真和演算，不僅可以通過虛擬調(diào)試縮短開發(fā)周期和降低成本，還能夠降低并規(guī)避安全風(fēng)險，改善現(xiàn)場設(shè)備調(diào)試效率。
6. 高可靠性
ER15-1400于2022年成功通過了80000小時平均無故障運行時間(MTBF)測試，并獲得了國家機器人檢測與評定中心頒發(fā)的可靠性認證報告。MTBF作為評估產(chǎn)品可靠性的重要指標，對于用戶來說至關(guān)重要。尤其在競爭激烈的3C行業(yè)，選擇高可靠性產(chǎn)品，意味著工廠產(chǎn)線停機和維修損失的降低，有利于實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益并增強企業(yè)競爭力。
大道至簡，產(chǎn)品為王。埃夫特一貫奉行以需求為導(dǎo)向，在服務(wù)用戶的同時不斷提升自我，保持產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新，持續(xù)不斷為客戶創(chuàng)造長期價值。
