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半导体行业5大复合移动机器人应用案例赏析!

发布时间: 2022-01-13 09:01:04 来源:移动机器人产业联盟

核心提示:

新松、优艾智合、达明、迦智……各大代表企业半导体行业解决方案详解!


案例一:新松某半导体企业复合移动机器人项目

(1)项目描述

某半导体企业从2015年开始陆续应用了沈阳新松机器人自动化股份有限公司的复合移动机器人,复合移动机器人分别应用于工厂的加工和物流区域,主要用于半导体材料的搬运,通过机器手臂将物料自动抓取到各加工设备中,来实现物料的自动转运。移动机器人本体及协作手臂均由新松机器人公司提供。

图:新松复合移动机器人

(2)难点及创新点

1、采用激光slam导航技术停车定位精度±10mm;

2、机器臂末端采用3D视觉补偿,定位精度±0.5mm ;

3、车间为洁净环境,设备洁净等级满足Class 100;

4、自动更换电池技术,复合移动机器人可连续24小时运行,满足用户7x24小时不间断工作;

5、复合移动机器人运货量大,机械臂最大负载20KG,移动机器人最大负载200KG,综合性价比高;

6、机械臂自动更换夹爪,可以搬运多种物料;

7、走行速度60m/min无级变速;

8、为了满足不同物料机械臂臂展加长,同时巷道宽度的限制移动机器人宽度受限,考虑了复合移动机器人的重心及稳定性设计。

(3)效益或影响

复合移动机器人推出当年,就成功地将其应用到某企业的数字化智能工厂中,在该行业内起到一定示范作用的同时也积累了复合移动机器人的应用经验。复合移动机器人是新松公司最早应用在半导体行业的,也推动了这一行业应用复合移动机器人的认可和使用。采用复合移动机器人搬运方式可大大减少车间人员数量(减少约80%)、大大减少搬运次数(调度系统优化最优配送方案),提高作业准确率200%。尤其在新冠疫情期间,其他企业面临人员不能正常到岗情况下,复合移动机器人却可在客户的工厂里24小时穿梭,有效的保证了用户的生产效率和经济效益。

案例二:优艾智合晶圆盒搬运机器人项目

(1)项目描述

某全球领先半导体晶圆厂为解决每日繁重的SMIF POD上下机台任务,引入YOUIBOT智能物流解决方案,通过3台优艾智合晶圆盒搬运机器人,搭载YOUIFLEET调度管理系统和YOUITMS物流管控系统,完成机台与电子料架之间的自动化上下料和车间物流数据全流程精细化管理,实现晶圆车间柔性化智能化生产。

图:晶圆盒搬运机器人OW8在半导体车间应用

(2)难点及创新点

技术难点:

1、视觉定位精度要求±1mm。

2、高频次转运需求对节拍要求严苛,人工一次只能搬一个晶圆盒,晶圆盒搬运机器人一次最多可搬运8个晶圆盒。

3、震动容易对晶圆产生裂纹,晶圆搬运过程对震动要求极其严格,晶圆盒搬运机器人在作业时稳定运输状态振动均值远小于 0.1G。

创新点:

1、市面普遍机器人最多设有4储位,部分工艺晶圆流转需求达到6个SMIF Pod,无法满足工艺需求,OW8晶圆盒搬运机器人拥有目前业界最多的储位,设有8储位以及料位智能化管理,满足所有工艺晶圆流转需求。

2、可取放300-2300mm,目前业界最高晶圆盒上下料作业高度和最低作业高度优势,提高FAB的空间利用率。

3、人工维修高架地板会产生坑洞,晶圆盒搬运机器人自带检测坑洼的传感器,防止跌入。

4、打通不同工艺流程之间物质流和信息流,生产物流数据全流程可追溯,实现车间生产可视化和生产过程运营管控。

(3)效益或影响

半导体生产车间洁净等级高、布局复杂、空间狭小、设备种类繁多,优艾智合通过移动机器人多机协同打通离散生产环节,高效助力企业柔性生产。同时,利用移动操作机器人实现工艺设备间的自动传送、存储及分发,打通制程中的复杂工序,有效提升设备稼动率、降低人工错误发生率。做到0辐射,避免人工搬运方式存在的人体辐射伤害风险;0污染,减小无尘车间污染带来的风险,提升良品率;震动小,避免人工搬运带来的损坏问题,降低50%震动风险;提效,减少操作员30%无效行走;提升空间利用率,提高电子料架利用率66%。

案例三:达明复合移动机器人晶圆盒上下料项目

(1)项目描述

某著名半导体工厂应用了达明复合移动机器人-TM12M进行晶圆盒上下料,基于激光SLAM的混合定位导航技术,实现室内 ±5mm的重复定位精度,有效对接各种设备;导入TM landmark 专利应用,复合机器到位后,达明机器人通过自带视觉完成晶圆盒的高精度上下料。

图:达明复合移动机器人应用于晶圆盒上下料

(2)难点及创新点

1、导入达明自带视觉协作机器手臂-TM12M及TM landmark 后,复合移动机器人也可轻松应用在高精精度作业站别, 并且也可以十分轻松地完成调试及复制;

2、空间定位精度±0.5mm ( AGV 定位精度±5mm ; 通过TMvision + TM Landmark,将空间定位精度做到±0.5mm以内)

3、达明机器人通过Eye in Hand / New Base (Golden Port) 快速教点,轻松地完成调试及复制;

4、更简易的部署:自动构建地图,无需场景改造。具备多种应用模块与通用标准接口,直接对接企业 MES / WMS 信息系统,无需定制开发;

5、更智能的控制:最新一代移动机器人分布式控制系统,机器人单机作业与多机调度切换自如;

6、更平稳的移动:采用6轮悬挂系统,过缝过坎平稳顺滑,减轻振动;自动均衡负载,移动更加平稳。

7、更安全的防护: 搭载两颗安全激光雷达,覆盖机器人360°无死角;

8、更强大的调度: 智能划分作业场景,不同场景下自动切换工作模式,动态任务分配、智能交通管制、同场景多机调度,支持100台机器人的实时监控与调度;

9、更持久的工作: 每一台机器人都支持自动充电、手动充电与快速换电,最快30s即可让机器人重新回到工作站点,保证24小时连续运行与快速响应;

(3)效益或影响

为客人打造专属的智能设备, 创造共生互利的竞争优势,制造效能的提升或是制造良率的提升,对整个的制造业有一个很正面的一个效益,并且得到客户的肯定,为客人带来智慧物流专案,帮助合作伙伴节省人力,并共同迈进关灯智能工厂。

案例四:迦智科技国内知名半导体晶圆生产企业内部智能物流搬运项目

(1)项目描述

项目用户是国内知名的半导体晶圆生产企业,面对市场柔性化的生产需求,亟需提升厂内物料搬运的灵活性和稳定性。

迦智科技为其提供了涵盖数台复合移动作业机器人、EMMA400举升车、EMMA400升降辊筒车以及自动充电桩、服务器、调度系统 CLOUDIA等在内的整套智能物流解决方案,高效解决了生产原料、半成品等在晶圆生产线各工序设备间的自动化流转和上下料,大幅提升了生产效率。

图:迦智科技复合移动机器人

(2)难点及创新点

1、无尘洁净室空间高效作业:迦智科技的自然导航AMR满足百级无尘车间的作业环境标准,无需提前改造,即可快速部署应用于现有产线中,并可随时满足用户产线优化调整需要,减少二次投入成本;

2、全程无人参与,安全稳定运输:针对半导体行业物料易碎易损的特性,迦智全柔性自然导航AMR底盘+协作机械臂的智能集成,采用自研的激光SLAM融合导航技术,路径规划灵活,环境适应力强,支持多机协作、人机协作,智能停避障,保障了物料配送的及时安全性,所有物流信息通过可视化的实时管理一目了然;

3、实现对半导体精密元件的精准抓取、放置,满足产品良率要求:通过视觉辅助技术和机械臂伺服运动规划,成功达到了用户需求的1mm 级高精度对接要求,确保物料转运安全稳定,非常适用于3C、泛半导体领域等高精密度作业需要。

(3)效益或影响

项目成功实施后,充分满足了用户的排产需求,助力产线提高生产效率,有效降低人力成本,增强企业柔性生产能力。

案例五:优艾智合弹夹转运机器人OM-T12

(1)项目描述

针对某被动元器件国内龙头企业,优艾智合助力该企业实现黄光一体化车间自动化升级改造,实现黄光车间印刷、曝光、显影三大工序机台的自动化上下料以及工序机台间的物料转运,解决现有员工上料不及时、上错料、信息跟踪困难的问题。

物料转运系统由YOUITMS物流管理系统、YOUIFLEET调度系统和移动操作机器人组成;YOUITMS物流管理系统对接客户MES系统,获取生产订单进行排程调度,并将合并后的订单下发给YOUIFLEET调度系统,YOUIFLEET调度移动操作机器人,移动机器人本体设有多个料蓝(生产物料载体)缓存位,完成物料的转运及自动上下料。

图:优艾智合弹夹转运机器人OM-T12在半导体分立器件车间应用

(2)难点及创新点

技术难点:

1、客户车间均为紧凑型车间,复合协作机器人需在1100mm的过道中上下料。

2、客户的机台上下料位置很低且空间狭小,通过末端执行机构的特殊结构设计解决了此问题。

3、机台对于上下料的精度有严格要求。

创新点:

1、移动操作机器人对物料上的识别码进行确认与记录,业务系统可通过看板跟踪物料流转信息;

2、移动操作机器人可轻松通过半导体车间内的窄小过道,再通过YOUIFLEET调度系统使移动操作机器人不会在过道形成拥堵,多台机器人根据不同业务需求协同配合;

3、移动操作机器人高精度定位与机械臂上的视觉补偿支持自动化上下料对接,YOUITMS对接客户的MES系统,接受任务订单,传递物料运转信息;

4、数据分析,实时反馈生产物流数据;

5、在智能移动机器人系统实践过程中,巧妙利用工业相机、传感器和智能化决策系统等多种关键技术优势,使得机器人具有更多智能范围的能力。这一创新应用帮助更多制造企业实现“智造”升级;

(3)效益或影响

大大降低工人的工作强度,减少操作人员30%无效行走;打通各个环节的物料交接信息流,省去了大量人工交接时的纸质单据;减少人工作业,实现自动化上下料,提高生产效率33%,提升产品良率78%;实时反馈生产数据,提高信息透明度,降低机台出错率。节约白班+夜班劳动力节工20人;投资回报率:回本周期1.6年。

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