2021年被譽為復合機器人元年,這代表著行業(yè)認可復合型機器人成為未來技術發(fā)展的重要趨勢,。如同擁有了人的腿,、手,、眼,復合機器人能夠滿足工業(yè)運用場景愈發(fā)細分的生產(chǎn)需求,。有中國工業(yè)媒體預估,,至2025年,本土復合機器人的銷量有望突破1.2萬臺[《復合機器人迎來落地“元年”》,,高工機器人,,2021年8月21日]。
早在2020年2月,,全球移動機器人市場的領導者Mobile Industrial Robots(以下簡稱:MiR)便與優(yōu)傲機器人(Universal Robots,,以下簡稱為UR)攜手,投資3,600萬美元在丹麥共同建立協(xié)作機器人中心,,強強聯(lián)手開拓復合機器人市場,。
何為復合型協(xié)作移動機器人?
復合型機器人,,是一種集移動機器人和工業(yè)機器人兩項功能為一身的機器人,。以MiR的技術為例,MiR的自主移動機器人(Autonomous Mobile Robot——AMR)通過搭配UR的協(xié)作機器人手臂及相關夾具,,即可形成復合型移動協(xié)作機器人,。
在工業(yè)制造業(yè)環(huán)境下,,AMR行駛底盤的自主導航的能力替代了人類腿腳的行走功能,而協(xié)作機器人手臂主要是替代人類手臂的功能,,兩者結(jié)合,,大幅延展了機器人的功能和可用場景。
配合了UR機械手臂的MiR AMR,,能夠完成更多元精細的動作,,包括:包裝碼垛,、質(zhì)量檢測,、抓放、點膠,、焊接,、組裝及實驗室分析等。
場景一:半導體行業(yè)晶圓盒運輸
硅晶圓是所有半導體不可或缺的基礎,,是微芯片的基礎,。其性能從根本上決定了芯片的運行速度。硅晶圓的生產(chǎn)環(huán)境要求極高,,所有進入制造空間的人與設備均需要無菌無塵,。
而在這一嚴格環(huán)境下,過往晶圓的運輸和上下物料主要由人工完成,。這一操作流程存在不穩(wěn)定性,,或影響產(chǎn)線的制造效率,甚至可能因為人員走動而帶來產(chǎn)品受到污染的可能,。
MiR250 AMR搭配UR10e機械臂,,并配置晶圓盒運輸載具模塊,主要解決的就是無塵車間晶圓盒的運輸和上下料自動化的場景,。該復合機器人可支持4寸,、6寸、8寸,、12寸晶圓盒,,最多3盒12寸晶圓盒的運輸和上下料工作。
場景二:半導體行業(yè)后道封裝運輸
封裝測試屬于芯片制造的后道工序,,主要是將晶圓廠完成的晶圓片切割成裸片,,并進行封裝和測試,最后輸出芯片成品給芯片設計公司,。
封測是中國在半導體行業(yè)中全球市場份額較高的一個環(huán)節(jié),。封測廠商也需要投資大量的專用設備,一般占半導體設備整體市場的15%,。先進的后道工廠,,其資本和研發(fā)投入需大量專用設備和工藝支持[《半導體封測設備行業(yè)深度研究》,,未來智庫,2021年12月4日],。而封測分為兩個環(huán)節(jié):封裝與測試,。
MiR250 AMR搭配UR10e機械臂,配置后道封裝運輸載具模塊,,可通過工業(yè)協(xié)作六軸機器人,,將背負的Magazine放入或取出生產(chǎn)設備,一次性可運輸12盒Magazine,。
場景三:半導體行業(yè)后道封裝測試
而配置了后道封裝測試載具模塊的MiR250 AMR復合機器人,,能夠?qū)崿F(xiàn)Input Magazine和Output Magazine產(chǎn)品收板及出板自動化機構(gòu),復合機器人可直接將Input Magazine中的產(chǎn)品放入生產(chǎn)設備測試,,同時可將測試完成的產(chǎn)品收回到Output Magazine,。以上應用均配合有無檢測,震動抑制等裝置,,可加配RFID讀取或條碼讀取裝置,,進行生產(chǎn)追溯。
場景四:智能制造產(chǎn)線上下物料精準自動化
通過采用復合機器人,,生產(chǎn)車間,、機臺、產(chǎn)線之間便能夠?qū)崿F(xiàn)物料轉(zhuǎn)運自動化,。復合機器人可以運輸并且抓取各種規(guī)格的產(chǎn)品,,在不同工位之間移動,大幅降低生產(chǎn)線對人工物料運輸及上下料的依賴,。
MiR目前有六臺搭配UR協(xié)作機械臂的AMR在位于南京的中德智能制造研究院中運行,。這六臺復合機器人與中德研究院內(nèi)的加工中心配合,嵌入其工業(yè)移動協(xié)作分揀系統(tǒng),,展示和培訓產(chǎn)品的上下料,、轉(zhuǎn)移運輸?shù)拳h(huán)節(jié)。
MiR持續(xù)挖掘復合機器人功能,,實踐五大制造場景的細分應用
場景五:智能制造精密掃描,,質(zhì)檢樣品揀選自動化
以快銷品行業(yè)為例,面對產(chǎn)品品類繁多,,生產(chǎn)周期越來越短的情況,,生產(chǎn)制造需要滿足市場交貨期更短、更準時及價格壓力更大的多層次要求,。車間作為任何制造型企業(yè)的中心,,其效率管理好壞,直接影響著產(chǎn)品“質(zhì)量、成本,、交貨期”各項指標的完成,。搭配UR機械臂的MiR AMR,可以肩負起在產(chǎn)線自主移動,,實現(xiàn)從生產(chǎn)線到質(zhì)檢實驗室及存儲區(qū)域的質(zhì)檢樣本自動揀選與運輸自動化,,簡化了相關工作流程,從而幫助產(chǎn)線提升效率,。