PCB生产线中如何实现自动化湿制程

您正在考虑自动化PCB生产线吗？如果是，那么您可能会担心新的自动化技术所需要的一切。好消息是，实现生产线自动化比想象中要简单。无论是购买新设备，还是自动化一台已使用多年的旧设备，可以像拧紧几个螺栓和连接几条线一样简单。

得益于低成本、用户可配置的机械臂，自动化工艺生产线比以往任何时候都容易。PCB制造工序中大部分工艺已经实现自动化（至少在湿制程中），只有装卸环节还没有实现自动化。在大多数生产过程中，员工站在设备的末端装卸物料。众所周知，这样操作不是很划算，因为这些人员通常可以执行更重要、更专业的任务。通过在工艺的装载和卸载端使用低成本、用户可配置的机器人（装载机器人），为PCB生产提供了改进机会。首先也是最重要的是可降低成本，提高利润率（见表1和图1）。

表 1：装载方案的成本估算和参数对比

图1：两名员工与两台机器人及一名员工（负责设备维护）分别运行PCB制造工艺的成本对比。数据来自表1，假设生产批量相同。图表显示装载机器人的长期成本将低于人工装载/卸载的成本。

除了降低成本之外，还可以将员工的工作重点转移至维护设备，从而提高设备的使用寿命和效率。如果这正是你期盼的PCB生产线工作方式，那么需要考虑以下因素。

需要装载多少台机器人？

在考虑使用装载机器人自动化工艺之前，首先要考虑成功实现工艺自动化所需的最少装载机器人数量。这个数字取决于以下问题：

每天需要生产多少面板？

传送带速度是多少？

面板有多大？

运行多少条加工通道（同一传送带上平行排放的面板数量）？

是否有需要在装载前取下放置在面板之间的垫片或从输送带上取下面板时在面板之间放置垫片？

大多数情况下，只需要两个装载机器人即可实现湿制程自动化：一个装载，一个卸载。尽管大多数情况都是如此，但肯定会有一些例外。如果生产中包括小面板、高速传送带、多个加工通道或生产中包括垫片，则可能需要两个以上的装载机机器人来保持最大生产能力而不会出现任何错误。这是为了保持高效率的生产水平，装载机器人的每一个动作都需要有目的性地控制。装载机器人移动速度是一定的，其被要求执行的每一项额外任务越多，确保传送带得到充分利用的时间就越少。即使在传送带速度很高和有垫片的情况下，标准的双装载机器人仍然可以很好地完成工作。但是如果有多种特殊情况，应该告诉设备供应商想要实现的要求。这样他们可以运行测试并与您一起确定运行所需工艺的最少机器人数量。一旦知道需要多少装载机器人，那么就会清楚需要为它们预留多少资源。

装载机器人运行的基本必需条件

装载机器人的一大优点是配备电力、空气和空间即可运行。

将插头插到墙壁上的9V插座，装载机器人即可运行，但明智的做法是规划并提供靠近机器人运行位置的电源。为安全起见，最好安排永久性接线，避免使用延长线。

还要为装载机器人提供空气。由于湿制程设备通常要使用压缩空气，可以通过管线从源头连接到调节阀，由调节阀控制机器人的头部框架进行抽吸。

需要提供空间，分配给装载机器人。其需要为装载机器人提供空间，因此不需要太多规划。但需要额外的空间来提供托盘来容纳面板。这意味着每个机器人都需要一个触手可及的托盘（见图2）。

 

这些托盘需要略大于正在加工的面板，但如果也在使用垫片，则可能也需要这些托盘。如果计划重复使用垫片或用它分隔加工电路板，则需要额外的托盘来存放垫片。

准备好所有这些资源后，剩下要做的就是安装机器人并创建机器人的运行例行程序。

结论

为实现自动化湿制程非常简单，关键是规划。一旦规划好了所有必需条件，就可以实现即插即用。找到时间实施该项目，为机器人开发例行程序。之后就可以拥有一条可在无需人工干预的情况下运行数小时的自动化湿制程生产线。

审核编辑：郭婷