1 客戶背景

天水華天電子科技有限公司（以下簡稱“華天科技”）主要從事半導(dǎo)體集成電路、半導(dǎo)體元器件的封裝測試業(yè)務(wù)。面對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和業(yè)務(wù)增長需求，華天科技希望進(jìn)一步提高產(chǎn)線自動(dòng)化程度，提升生產(chǎn)穩(wěn)定性和產(chǎn)能，從而提升企業(yè)綜合競爭力。

2 應(yīng)用場景

在華天科技智能塑封制造系統(tǒng)中，節(jié)卡機(jī)器人與排片機(jī)、料餅機(jī)、壓機(jī)等數(shù)臺(tái)設(shè)備互相配合，通過環(huán)島式生產(chǎn)模式，完成半導(dǎo)體封測工作。

本案例中留給節(jié)卡機(jī)器人的工作空間狹小，節(jié)卡機(jī)器人靈活度高，運(yùn)動(dòng)范圍最高可達(dá)±360°，安裝和使用不受環(huán)境影響，本次采用倒裝形式，配合滑軌，進(jìn)一步擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)范圍。節(jié)卡機(jī)器人集成視覺模塊，對(duì)來料品質(zhì)進(jìn)行判斷，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化智能搬運(yùn)。

3 技術(shù)優(yōu)勢

卓越穩(wěn)定性 動(dòng)而不“抖”

半導(dǎo)體封測工藝復(fù)雜，原料昂貴，如果生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品損壞（抖散、掉落）會(huì)極大增加企業(yè)原料成本，造成損失。因此，對(duì)機(jī)器人穩(wěn)定性要求極高。

節(jié)卡機(jī)器人在穩(wěn)定性方面一向表現(xiàn)卓越。

本體設(shè)計(jì)穩(wěn)定性強(qiáng)

在硬件上，節(jié)卡機(jī)器人選用高精度、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)、高帶寬的電流采樣芯片和高分辨率的編碼器，提高整機(jī)精度和穩(wěn)定性；采用成熟的PCB（電路方案）設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路系統(tǒng)低噪聲、低紋波，降低采樣干擾。

在軟件上，節(jié)卡機(jī)器人采用自適應(yīng)伺服閉環(huán)控制，比常規(guī)PID控制表現(xiàn)更好；開發(fā)末端抖動(dòng)抑制算法，保證機(jī)器人動(dòng)而不“抖”；采取機(jī)械臂抖動(dòng)補(bǔ)償，諧振幅值顯著降低；開發(fā)關(guān)節(jié)約束的軌跡規(guī)劃算法，改善沖擊。

批量生產(chǎn)一致性高

節(jié)卡機(jī)器人對(duì)批量生產(chǎn)一致性實(shí)施嚴(yán)格自動(dòng)化管控。通過研發(fā)一體化關(guān)節(jié)諧振模態(tài)自動(dòng)測試及非線性補(bǔ)償、機(jī)械臂整機(jī)抖動(dòng)評(píng)估測試軟件，節(jié)卡機(jī)器人確保出廠的每一臺(tái)機(jī)器人均達(dá)到穩(wěn)定性和精度要求。目前，節(jié)卡機(jī)器人出貨量已超過10000臺(tái)，年產(chǎn)能已達(dá)50000臺(tái)。

出色安全性 半導(dǎo)體行業(yè)權(quán)威認(rèn)證有保障

節(jié)卡機(jī)器人擁有半導(dǎo)體行業(yè)國際通行并被產(chǎn)業(yè)鏈廣泛認(rèn)可的通行證——SEMI S2認(rèn)證。

大部分半導(dǎo)體行業(yè)的生產(chǎn)商，在采購設(shè)備時(shí)都都要求SEMI S2認(rèn)證。SEMI S2認(rèn)證對(duì)設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)安全、電氣安全、人體工學(xué)、緊急停止、危險(xiǎn)告警等有嚴(yán)格的測試標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于協(xié)作機(jī)器人，SEMI S2認(rèn)證也重點(diǎn)審核碰撞防護(hù)、輻射安全等安全措施。

在安全性能方面，節(jié)卡機(jī)器人通過提升協(xié)作機(jī)器人智能水平，實(shí)現(xiàn)協(xié)作機(jī)器人+人工智能，最終走向人機(jī)共融。通過“視覺防護(hù) + 碰撞停止 + 卸力回彈+ 防夾推拉”，節(jié)卡機(jī)器人實(shí)現(xiàn)多重安全防護(hù)，幫助客戶實(shí)現(xiàn)安全可靠的生產(chǎn)目標(biāo)。

在華天科技的智能塑封制造系統(tǒng)中，節(jié)卡機(jī)器人根據(jù)客戶需求，通過動(dòng)力學(xué)控制算法和安全控制算法優(yōu)化，保證機(jī)器人在遇到緊急情況時(shí)，可快速穩(wěn)定停止運(yùn)轉(zhuǎn)，避免原料損壞。

4 項(xiàng)目成效

1、降低成本：原產(chǎn)線1臺(tái)設(shè)備需要3人，經(jīng)自動(dòng)化升級(jí)后，1人可以開2臺(tái)設(shè)備，相當(dāng)于1臺(tái)機(jī)器人可代替5名人工。另外，人工作業(yè)連續(xù)性差，影響操作準(zhǔn)確性，造成原料損壞；節(jié)卡機(jī)器人可24小時(shí)高精度穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，減少人工造成的原料浪費(fèi)，節(jié)約原料成本。

2、增產(chǎn)增效：節(jié)卡機(jī)器人顯著提高生產(chǎn)效率，助力客戶設(shè)備產(chǎn)能提升約20%。

3、提升質(zhì)量：半導(dǎo)體產(chǎn)品制造精密復(fù)雜，JAKA Zu 12重復(fù)定位精度為±0.03mm，精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，有效提升產(chǎn)品一致性。

4、降低勞動(dòng)強(qiáng)度：省去工人擺料、投料等繁瑣、費(fèi)力步驟，降低工人工作強(qiáng)度。

5、提高工作舒適度：壓機(jī)中心溫度可達(dá)180℃，附近工作空間溫度可達(dá)50℃，由機(jī)器人上下料，工人無需近距離接觸壓機(jī)，承受高溫環(huán)境。

6、降低工傷風(fēng)險(xiǎn)：原有產(chǎn)線工人易被燙傷或碰傷，機(jī)器人代替人工后，工人只需在旁照看，降低安全隱患。