【文/千千】PCB行業是技術密集型和資金密集型行業，但也依然是勞動密集型行業，大量的自動化設備仍需要人工操作和流水線作業，一個中等規模的PCB企業就有數千名員工。

隨著產業轉移與“用工荒”等因素，PCB廠商正經受著越來越嚴重的用工短缺與勞動力成本上升的挑戰，及隨之帶來的對生產計劃、產品質量和盈利能力的影響。與此同時，隨著機器人性能的提升和價格的下降，以“自動化設備+工業機器人操作”取代傳統的“自動化設備+人工操作”的生產模式將成為PCB行業轉型發展的趨勢。

業內均認為，目前國內各大廠商和海外廠商從單純的技術上已沒有特別大的差距，未來競爭的關鍵在于生產自動化程度，理想狀態下自動化生產線大約能節省傳統企業50%的人力成本，良率可提升至98%。

然而，目前PCB行業的自動化情況相對復雜，首先大、中、小PCB廠的設備和工藝存在差異化，其次，不同板子的工藝也有差異化。很多企業還是以各種非標自動化產品為主，工業機器人的應用主要體現在各工序的上下料、翻轉、分揀、定位及檢測等功能上，要替代人工配合PCB板加工設備和檢測設備的操作。

而按照工業機器人類別來分類，傳統的多關節機器人、并聯機器人、AGV乃至機器視覺等延伸產品均有很大應用空間。

1、六軸多關節機器人用于AOI檢測工序

傳統的AOI掃描機器都是靠人工放板、翻板和收板，一個人看守兩臺機器，每天做著重復單調的動作，而且剛制造好的線路板還會散發出刺鼻的氣味對人體帶來損害，AOI掃描機器散發的紅外光也是一個隱形的殺手。

一臺六軸多關節機器人，可以兼顧兩臺AOI掃描機器的放板、翻板和收板，每班可以完成七百多塊PCB硬板的收放，歸納功率可以抵達1塊/min（其間包括AOI機器掃描時間）。若能進一步將與收放板機協作的上下料運輸線，連接上AGV做固定線路轉運，就可以完結上下工序的完全自動化電路板生產了。

2、SCARA機器人用于線路板線圈檢測工序

現在多層板線圈整套檢測設備市面上還屈指可數，大多數檢測設備都是依賴于人工，孔徑大的PCB板子是人工將板子放到檢測設備上面然后打開設備檢測，孔徑小的PCB板子需要人工拿著設備（探頭）去對每一個線圈進行檢測。

運用SCARA機器人可以協作檢測設備的上下料和對位放置，完成一次性對大孔徑的板子一切的線圈進行檢測；對小孔徑的板子，運用SCARA設備履行端固定探頭，通過視覺定位，用探頭對每一個線圈進行檢測，從而避免了人工操作時因為線圈孔徑小或孔徑多而呈現漏檢。與人工操作比較可以明顯提高檢測效率，并避免因漏檢導致的質量問題。

3、DELTA機器人用于小線路板制品裝盒工序

電路板生產現有的FPC裝盤都是靠人工一個一個撿起來并放到吸塑盤里面，因為FPC軟而且薄，在拾撿很不方便，因此功率會大大下降，Delta機器人加上一套視覺體系可以從凌亂的FPC堆里面挑出合格的然后按照要求擺放到吸塑盤里面，作用不遜于人工。速度可以抵達60片/min，完全可以代替人工去進行分揀裝盤。

4、AGV在倉儲物流的應用

在智能倉儲環節，PCB行業傳統倉儲作業人工成本高，物料重人工搬運難度大效率低，訂單出錯率高、存取容量小，管理效率低等難題。現代智能倉儲中的各種軟硬件如堆垛機、穿梭車、WMS 系統則可以高效的解決這些問題。

其次，企業將從單純機器人的運用到與AGV等其它智能裝備相結合的運用。現有工序出產線間的物料傳送大部分為人工操作，可以實現以機器人和AGV結合完結物料的有序傳送。尤其是一些牽扯到跨樓層之間的運輸，AGV通過和電梯之間的綁定，可以非常有效的解決這個問題。

5、機器視覺在PCB檢測上面的應用

PCB缺陷檢測包括兩部分：焊點缺陷檢測和元器件檢測，傳統的檢測采用人工檢測方法，容易漏檢、檢測速度慢、檢測時間長、成本高，已經逐漸不能夠滿足生產需要。因此，設計一種高效精準搭載工業相機以取代人眼的機器視覺PCB檢測系統，具有非常重要的現實意義。

首先，在線視覺技術能夠在印刷操作實施以后直接發現所存在的缺陷情況，在加上PCB以前，可以讓操作者能及時處理有關的問題。該步驟一般包含在電路板從印刷裝置上移下來的時候、在清洗劑中清冼好了以后、以及在返修好了返回生產線的時候。

再者，因為在該階段發現了有關的缺陷，所以可以預防有缺陷的電路板送達生產線的后端，于是預防了返修現象或者在有些場合所形成的廢棄現象。這樣就能夠給操作者以及時的反饋，使之明了正在操作中的印刷工藝操作是否良好，進而可以有效地防止缺陷的產生。

工業機器人大有可為

從單站或單線運用，到多線運用。大部分中小PCB板廠的自動化情況主要集中在原板上下料和測試階段，自動化程度占比40%-50%。隨著制造業的趨勢，PCB板廠也慢慢在由半自動化+人工轉為半自動化+工業機器人，或者直接轉為全自動化線。

現有PCB企業想全面引入機器人完成自動化出產較為困難，需投入許多資金進行改造，但可以就具備條件的單站和單線進行分步改造，待取得明顯收效后，再逐步擴展運用規劃。

而對于新廠來說，PCB企業直接導入機器人及AGV更為合適，且可以通過工業機器人與物聯網的結合，將使制造進程更智能化和柔性化。

為了解決PCB行業所面臨的改造或是新廠規劃問題，2020高工機器人全國巡回調研活動——PCB專場，將于5月19日正式起航。高工機器人將攜手埃斯頓、艾利特、井松自動化一同走進行業終端，并組織小型沙龍座談，實地了解企業需求，提出針對性解決方案，為PCB行業的發展“添磚加瓦”。