电子行业 | 机器人辅助新型工业信号设备自动化生产

2020年07月24日

　　挑战

　　手工方式固定PCB阻碍批量化生产

　　奥地利AUER SIGNAL公司被称为工业信号设备专家。主要生产信号灯、警报器、喇叭和单独配置的信号设备组合，其产品能够通过颜色和声音代码传达机器或车辆信息，AUER SIGNAL最新推出的旗舰产品Perfect70(简称“PC7”)还具有语音功能。在PC7生产之前，其他产品印刷电路板(PCB)上的接线端子均由手工固定，难以实现批量化生产。

　　AUER SIGNAL设计了一种用于印刷电路板大批量自动化生产半成品元件的工艺流程，并在新型高端产品开发阶段寻找合适的自动化解决方案。目前，借助机器人加工系统，包括微控制器编程、镜头装配和PCB测试等程序已实现生产步骤自动化，改变了工业信号灯的生产方式。

　　解决方案

　　定制化机器人系统实现高定位精度

　　AUER SIGNAL公司提出单个产品加工时间为20秒，年产量40万件的需求，但产品尚在开发阶段，只有两页PDF文档以及3D打印模型。集成商WYTEK团队为工业信号设备专家AUER SIGNAL提供了定制化解决方案，由两台史陶比尔机器人和三个旋转分度台组成。

　　史陶比尔机器人销售经理David解释说：“我们的ESD版四轴机器人专门为电子环境应用而设计，在电子环境中，需要防止静电释放。TS SCARA系列机器人具备自动装配所需的各类功能，可以在有限加工周期内执行各种程序步骤。由于其特有的刚性结构，能够精确完成装配和组装等环节的工作。

　　自项目实施以来，全自动机器人单元已生产14类不同的PCB模块，其中10类用于Perfect 70信号灯模块，4类用于Compete 50信号灯模块。AUER公司生产经理Huf说道：“现在我们可以在一条生产线上同时加工直径为50mm和70mm的模块化信号灯系列的电路板。高定位精度对该应用至关重要，夹具必须准确对准PCB，以便与接线端子匹配，这里机器人搬运部件的公差须控制在0.1mm以内。

　　客户应用

　　两台TS80机器人实现有限加工周期内的元件加工

　　在工作单元中可以观察到各个生产步骤，一台TS80机器人安装在系统前端，另一台安装在后端。在第一个旋转分度台上，已填充接线端子的PCB板通过助焊剂焊接，接下来是对信号设备的不同警报类型(例如闪光灯、频闪灯或双闪灯)进行编程的工作站。前端机器人处理电路板和透明镜片的上下料，确保半成品元件按照周期从一个工位转移至下一个工位，PCB板上装有镜片并通过后端的机器人接受检测。集成商WYTEK公司为机器人配备了视觉传感器，它们可以检查正在处理的信号灯PCB的类型。任何差异都会立即被发现并报告。

　　“对两台机器人编程，将组件从A点转移到B点，这是简单的部分。相比之下，机器人与各个外围工作站完成交互，配合部件的焊接、编程和测试是最难的部分。”WYTEK公司总经理Walter赞不绝口，“与史陶比尔的紧密合作非常有帮助，特别是在规定周期内的计算和仿真。通过史陶比尔软件包，我们能够在虚拟模型上测试各种方法，并进行有针对性的改进。”最终的项目方案结果获得了客户满意。