異型自動插件機助推波峰焊行業(yè)轉(zhuǎn)型升級

黃磊 姚麗

摘要：波峰焊，一種表面組裝設(shè)備，主要應(yīng)用于電子產(chǎn)品制造行業(yè)，其生產(chǎn)過程主要依賴于手工作業(yè)，屬于勞動密集型，已存在七八十年的歷史。作為傳統(tǒng)的勞動密集行業(yè)，在新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備不斷出現(xiàn)的今天，波峰焊發(fā)展遇到了瓶頸期，尤其隨著人工智能制造技術(shù)的快速發(fā)展，設(shè)備取代人工作業(yè)是大勢所趨的情況下，如何主動求變，適應(yīng)時代潮流，贏得生存和發(fā)展，波峰焊行業(yè)需要加以認真研究。

關(guān)鍵詞：波峰焊;智能制造;異型自動插件機

隨著中國人工紅利優(yōu)勢逐漸減弱、各項作業(yè)成本逐步上漲、能源與環(huán)境因素等多方面的制約日益加劇，作為勞動密集型的波峰焊行業(yè)的既有成本優(yōu)勢逐漸消退，面臨的困境越來越多，波峰焊行業(yè)勢必要借助于人工智能技術(shù)的發(fā)展，投入更多的自動化設(shè)備，實現(xiàn)傳統(tǒng)制造行業(yè)從以人工作業(yè)為主的模式向少人去或者去人化方向發(fā)展，自動化的設(shè)備或者機器人部分或者全部代替人工作業(yè)，成為時代潮流，從波士頓動力的人形機器人Atlas，到富士康工業(yè)機器人，再到可以實施精準手術(shù)的機器人等，屬于智能制造的時代正在加速到來。傳統(tǒng)行業(yè)要借助這股東風，深挖自身潛力，爭取獲得長足發(fā)展。

波峰焊，作為典型的勞動密集性行業(yè)，成為上個世紀大工業(yè)化時代電子產(chǎn)品制造行業(yè)的主流，借助于人力資源的低成本，通過大量投入人力，產(chǎn)生較高的生產(chǎn)效率。隨著生產(chǎn)技術(shù)、元器件封裝技術(shù)，表面貼裝技術(shù)（SMT）等的不斷發(fā)展，以及人力成本的不斷增加，波峰焊的劣勢也越來越明顯，單純依靠人工作業(yè)，不僅效率低下，而且產(chǎn)品質(zhì)量無法保證。在此條件下，波峰焊行業(yè)需要轉(zhuǎn)型升級，借助于新技術(shù)的不斷發(fā)展，通過應(yīng)用相關(guān)先進的自動化設(shè)備，降低人工作業(yè)的比例，提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，達到提質(zhì)增效的效果。

目前在波峰焊接行業(yè)，基于部分行業(yè)小批量多品種的產(chǎn)品特點，人工插件作業(yè)仍是主流，特別是電力和軍工行業(yè)，為了實現(xiàn)產(chǎn)品的交付率和生產(chǎn)的高度柔性，需要借助人工實現(xiàn)，同時，人工作業(yè)為主的生產(chǎn)方式也減緩了這些行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，生產(chǎn)效率低下，產(chǎn)品質(zhì)量得不到進一步提升，生產(chǎn)工藝水平低下等等。

異型自動插件機的出現(xiàn)，可實現(xiàn)傳統(tǒng)行業(yè)煥發(fā)新的生機。插件機自上個世紀六七十年代投入市場，已存在七八十年的歷史，一直以來，其推廣力度不明顯，主要在于其應(yīng)用的局限性，相比較人工作業(yè)的高度柔性化，插件機只能從事固定型號、大批量的元器件插裝作業(yè)，借著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，插件機技術(shù)得到了飛速提升，特別是異性插件機，其解決了部分傳統(tǒng)型插件機無法解決的生產(chǎn)柔性問題。

異型自動插件機主要有以下優(yōu)勢。

一是優(yōu)異的設(shè)備性能。異性插件機采用了較多的新型技術(shù)，例如非接觸式定心技術(shù)、激光校準傳感技術(shù)、高度變位傳感技術(shù)等等，通過利用這些新型的技術(shù)，使異性插件機性能有了極大的提升，更加符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式。

二是高精度的元器件插入作業(yè)。依據(jù)程序控制，Head上的吸嘴在相應(yīng)飛達上通過吸取或抓持的方式，完成元器件取料，再利用激光校準傳感器進行定心，完成元器件插入作業(yè)。由于有了激光校準傳感技術(shù)，即使吸嘴夾持元器件在高速運行狀態(tài)下，也可實現(xiàn)元器件的高精度插入，極大提升元器件插入作業(yè)的質(zhì)量。

三是高度的柔性化水平。借助于人工智能技術(shù)的發(fā)展，異型自動插件機技術(shù)也得到快速發(fā)展，高度的柔性化水平就是其代表之一。區(qū)別于傳統(tǒng)的插件機的固定作業(yè)模式，異型自動插件機能借助于多樣性的物料供給飛達，適用各種類型的物料，例如適用于臥式電阻的臥式供料飛達、立式電容的立式供料飛達、散料的排插的振動盤和立式或桿式供料飛達等等，另外，其物料供給飛達設(shè)計非常輕便、小巧，能在一分鐘內(nèi)完成飛達更換，提高物料更換效率，確保其高度的柔性化水平。

四是高效率的作業(yè)節(jié)拍和質(zhì)量。異型自動插件機，作為一款自動化程度較高的設(shè)備，其作業(yè)效率同樣比價出色。Head通過吸嘴吸取或夾持元器件，借助于相關(guān)圖像識別和激光定位等技術(shù)，實現(xiàn)元器件的高速、準確插入作業(yè)，據(jù)不完全統(tǒng)計，其元器件插入速度均值約為1.2s/件，峰值速度達到0.6-0.8s/件。約是人工作業(yè)效率的3-5倍。此外，由于Head作業(yè)時，主要通過程序控制，類似于表面貼裝作業(yè)，只要物料供給飛達上的物料沒有錯誤（插裝類物料，型號區(qū)別比較明顯，此類錯誤發(fā)生概率非常小），故其作業(yè)質(zhì)量非常穩(wěn)定。

五是良好的人機協(xié)同。異型自動插件機具備良好的人機協(xié)同作業(yè)能力，通過物料供給飛達，可實現(xiàn)一次上料，設(shè)備長時間運轉(zhuǎn)的效果，即不需要人工頻繁的作業(yè)，大幅度降低設(shè)備作業(yè)人員的勞動強度，若元器件插入作業(yè)出現(xiàn)問題時，設(shè)備自動停止并進行報錯，作業(yè)人員可依據(jù)提示，精確的識別問題點，進行解決。設(shè)備作業(yè)人員利用富余的時間，可從事于程序的編制優(yōu)化，作業(yè)過程的管控以及生產(chǎn)工藝流程的優(yōu)化等工作。

通過以上可知，異型自動插件機，可解決波峰焊接作業(yè)受限于人工作業(yè)，無法得到進一步發(fā)展的問題，通過應(yīng)用異型自動插件機，波峰焊行業(yè)可實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。其高度的自動化、柔性化特點，以及較高速度的生產(chǎn)節(jié)拍，能有效的解決人工作業(yè)面臨的各項問題，特別是針對小批量多品種的產(chǎn)品特點，具備較大的優(yōu)勢，值得此類產(chǎn)品特點的企業(yè)去借鑒。應(yīng)用異型自動插件機，實現(xiàn)企業(yè)的自動化技術(shù)革新、體質(zhì)增效以及實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級注入新的動力。

參考文獻

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