在 20世纪九十年代,伴随着 IT、家电等行 业的迅猛发展,洁净机器人面世了。近几年,半 导体、液晶显示器、等离子显示器、计算机硬盘 的规格与产量不断提高, 导致生产过程中工件的 体积和重量越来越大,生产节奏、生产工艺性的 要求也越来越高。短短十余年间,液晶显示器的 产品已经发展到第 8代,玻璃基板尺寸增大了将 近十倍, 这就对洁净机器人性能提出了更高的要 求。 而且, 相比于传统用途的机器人, 如弧焊、 点 焊、喷涂等,洁净机器人需要更快速的响应来满 足不断提升的性能要求。 作为世界上最先进的机器人厂家,安川公 司对于这一机器人的新兴应用领域,很早就给予 了关注。 从一开始, 在产品开发、 系统整合及市场 开拓等方面, 就投入了巨大的力量。 由于安川在机 器人技术和产品开发的雄厚实力,在洁净机器人 的产品及应用技术研究上迅速取得了进展。 目前, 安川的洁净机器人技术及市场竞争能力,在国际 上处于遥遥领先的地位, 市场份额超过60%。 前不 久在东京举行的国际机器人展览会上,推出了可 适应当前最新型液晶生产的第八代产品需求的大 型洁净机器人, 受到业内人士的瞩目。
MOTOMAN 洁净机器人,控制器采用 MOTOMAN 的 XRC 控制器,而机械结构则结合生产工艺的特 点, 主要分为两大系列, 既CSL系列和CR系列。 CR 系列是垂直多关节机器人, 进行全姿 态动作运动 ; CSL是水平直线及回转运动型机器人, 高速度高精 度,动作快捷准确。当前大量使用的洁净机器 人,以水平动作的 机器人居多,因为 在工厂里,主工艺 装置之间的玻璃基 板传送,基本都是 平面进行。图 1￣ 图 4是 MOTOMAN的几种 主要形式洁净机器 人的机型。
挡风抑尘墙现以典型的液 晶生产线为例,介 绍 MOTOMAN 洁净机 器人的使用情况。 如图所示,从 玻璃原材料进入生 产 线 到 产 品 的 出 线,玻璃基板要通 过一系列的工艺处 理过程。在生产线 各工艺处理设备之 间,玻璃基板的运 送与上下料,都需 要洁净机器人来完 成 。
玻璃基板由专 用的装运箱送至生 产线入口处,在那里 设 置 了 取 出 单 元
M O T O M A N
洁净机器人及系统介绍
首钢莫托曼专刊
图1 CSL1200
彩井盖
图2 CSL1200D 图3 CSL10-300
21机器人技术与应用
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机器人技术与应用
(UNPACKER 。在取出单元,机器人将垂 直码放的玻璃板从装运箱取出,再水平放 置于传送带上。由于玻璃需要从垂直放置 改变为水平放置,在取出单元使用的是 CR 系列的垂直多关节机器人,以便于工件姿 态的灵活变化。传送带将玻璃送至卸料单 元 。 在卸料单元(U N L O A D E R ,机器人 将 玻 璃 从 摆 放 位 置 移 动 至 转 运 架 (CASSETTE内。卸料单元内的机器人是 水平多关节的结构, 也就是CSL系列。 因为 在玻璃进入生产线后, 都是平面摆放形态进 行移动。 在各个工位间转运架再被移放至可 以在生产车间内运行的小车,比如 AGV 或者 RGV 上。 再由小车运送至每一个工艺处理设备处。 在工 艺设备处, 通常都有上料单元 (LOADER 。 小车上 的转运架被放至上料单元内, 经过定位和固定后, 由洁净机器人将玻璃抓取出来,移放到工艺设备 上。 该工位的工艺处理结束后, 又通过卸料单元再 将玻璃放至转运架内, 被移送到下一个工位。 也有 上料单元和下料单元为同一个单元的情况。
自动弹簧机
洁净机器人的主要功能,是进行洁净物品的
搬运。作为洁净机器 人系统,除了要求机 器人有很高的运动精 度外,对所搬运的物 品的自身置放位置定 位,也同样有精度要 求。在取出单元,CR 机器人将玻璃从装运 箱抓取出来后,
要将 玻璃送至固定放置的
检测传感器处进行位
置检测,并根据检测的结果,进行位置补偿,是 玻璃在进入生产线后,有一个基准的定位位置。 此外,在每次从转运架将玻璃取下时,还要使用 安装在机器人腕端的抓取手叉上的传感器,对玻 璃位置进行动态检测,然后在抓取时进行补偿。
为了保证高洁净度的工作条件, 除了机器人 及周边设备本身采用了大量的洁净措施外, 还在 上料单元、卸料单元中,引入了经过专门设计空 气流,进行尘埃沉降。
经过近十年的研究与开发,MOTOMAN 的洁净 机器人事业现已进入高速发展阶段, 目前国内最 大的液晶生产厂家北京京东方使用了130余台、 上 海广电 NEC 使用了约 50台 MOTOMAN 洁净机器人, 在其他厂家也有不同数量的使用。 安川在国内的 合资公司首钢莫托曼公司也逐步建立起洁净机器 人系统的设计队伍,并为 MOTOMAN 洁净机器人在 国内的应用,提供了有力的技术服务保障。随着 我国国民经济的发展, 洁净机器人也将会在国内
得到广泛的应用。
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超级电容器结构
自动干手机
4
图 5 液晶生产线工艺布
首钢莫托曼专刊
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琉璃砖
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