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行業新聞

全球首條已投入量產的無源腔體濾波器自動化裝配線產生

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2019/7/17     瀏覽次數:    

【文/潘敏瑤】自2010年涉足工業機器人領域至今,配天機器人的業務不僅包括工業機器人本體及核心部件(伺服驅動、伺服電機等)產品的生產、銷售、維修服務、技術支持和培訓,同時提供機器人控制系統解決方案、成套柔性制造設備及系統、機器人應用行業自動化解決方案。


目前,配天機器人在北京、安徽、深圳均設立研發中心,擁有研發人員逾220名,其中碩士學歷占90%,博士學歷占8%,在該技術領域專利保有量達500余項。配天機器人總投資5000萬元,廠房建筑面積18400平方米,可年產2000臺智能工業機器人。

從2016年3月至2018年3月,配天機器人打造了一條無源濾波器自動化智能柔性裝配生產線,該產線覆蓋了濾波器裝配全工序,實現了貼標、掃碼、壓裝、螺釘鎖付、錫焊、檢測以及除塵等所有工藝的自動化。


  這條生產線是目前行業內濾波器裝配最完備的產線,首次實現了濾波器裝配全工藝自動化,并且考慮濾波器本身外形尺寸公差較大,整線工位實現了全視覺定位,大大提高了裝配精度,并簡化了工裝夾具的設計要求;整線調試方面,裝配位置采用離線編程,免去了示教工作量,大大縮短了換產時間,提高了整線利用率。


  具體來看,該產線是全球首條已投入量產的無源腔體濾波器自動化裝配線,主要應用于濾波器通訊行業,其裝配對象為無源濾波器,主要用于GSM、CDMA、3G等基站及直放站的反饋部分,是將基站/直放站調制好信號進行合路和濾波,并將接收的信號進行濾波和分路。


  無源濾波器內部結構復雜,主體為濾波器腔體,需裝配的零件包括:連接器、抽頭線、低通、諧振桿、飛桿、電感、波長線、PCB板、硬連接等。隨著各裝配工位的不斷優化與模塊化提取,該產線可擴展至其他3C裝配行業。


  為突破裝配工藝復雜、裝配精度要求高、產品種類多樣、換產頻繁等難點,配天機器人在該產線上展現了三大核心技術:


  第一,采用配天機器人本體及控制系統:重復定位精度及絕對定位精度高,可靠性強;


  第二,采用視覺定位:每個自動裝配工位都配有配天視覺系統,采用視覺定位,既大大提高了裝配精度,又降低了對濾波器腔體上線后的定位精度要求,并且做到了先檢測后裝配,有效避免了誤裝;


  第三,采用模塊化設計:每個工位設計為單獨模塊,整條產線可根據具體工藝要求進行柔性化調整,并且每個模塊都配有單獨的控制系統,可脫離整線作為單機設備進行運轉。


  據悉,無源腔體濾波器自動化裝配線整線有58個工位,包括21個自動工位,3個半自動工位,2個預留工位,2個循環流轉工位,30個緩存工位;采用20套工業機器人及19套視覺系統;覆蓋濾波器裝配所有工藝,包括:貼標、掃碼、壓裝、螺釘鎖付、錫焊、檢測以及除塵。


  該生產線各裝配工位重復定位精度為±0.02mm,產能600-800件/天;產品合格率99%;整線換產時間為30分鐘。


  客戶配置了該生產線后,由原35人減少至20人,節省人工42.8%;產線節拍80~90s,提高產能后由原350件/班提高至450件/班;提高產品合格率,由原95%提高至99%。


  此外,實現了自動化檢測,對于不良品實現了線上返修,有效防止了不良品的產出,大大降低了調試中才發現問題后的返修成本,最終有效降低了產品裝配成本。


  主要工位例子介紹


  ■壓裝硬連接:采用四軸直角坐標機器人安裝硬連接,并兼容螺釘鎖付及過盈壓裝兩種固定方式。


  末端集成有壓裝氣缸和電批,可適應硬連接的壓裝和螺釘鎖付兩種固定方式;末端手抓和料盤可以根據不同產品進行更換,適應廣泛,安裝效率高。


  工藝簡介:視覺標定濾波器工件坐標系;機器人驅動夾爪在料盤取料;機器人裝配并自動供螺釘進行鎖付或氣缸壓裝。


  ■電感焊接:雙機協作自動焊接電感線圈,主機為電感抓取機器人,從機為焊接機器人(兩臺AIR6機器人)。


  采用視覺準確識別產品位置,通過雙機協作方式焊接電感線圈,并設有除煙塵設備,焊接安全可靠。


  工藝簡介:電感抓取機器人以視覺定位準確抓取電感到焊接位置;焊接機器人根據視覺定位信息準確焊接電感;焊接過程中產生的煙塵由煙塵凈化裝置處理。


  ■安裝諧振桿:采用四軸直角坐標機器人完成諧振桿的安裝及螺釘鎖付。


  末端兼容有抓取物料機構和螺釘鎖付機構,結構緊湊,動作簡單;采用吹氣式螺釘供料機構,供料穩定,裝配效率高。


  工藝簡介:視覺標定濾波器工件坐標系;機器人自動抓取諧振桿;機器人自動裝配并自動供螺釘進行鎖付。


  ■貼標掃碼:采用AIR6機器人進行貼標以及掃碼綁定上傳工作。


  采用吸盤吸取標簽的方式,兼容性強。


  工藝簡介:采用掃碼器識別1個條形碼(客戶標簽)以及4個二維碼(PCB標簽),并將相關信息通過機器人控制系統匯總到總控PLC,再上傳smart系統,完成客戶標簽信息與PCB標簽信息的綁定;視覺對濾波器腔體進行拍照,標定工件坐標系。機器人使用吸盤吸取標簽,依次完成4個端口標簽的貼標工作。



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