01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)。面對產(chǎn)業(yè)升級和業(yè)務(wù)增長需求，華天科技希望進一步提高產(chǎn)線自動化程度，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。

02應(yīng)用場景

在華天科技智能塑封制造系統(tǒng)中，節(jié)卡機器人與排片機、料餅機、壓機等數(shù)臺設(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)卡機器人的工作空間狹小，節(jié)卡機器人靈活度高，運動范圍最高可達±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，進一步擴展運動范圍。節(jié)卡機器人集成視覺模塊，對來料品質(zhì)進行判斷，實現(xiàn)自動化智能搬運。

03技術(shù)優(yōu)勢

卓越穩(wěn)定性 動而不“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）會極大增加企業(yè)原料成本，造成損失。因此，對機器人穩(wěn)定性要求極高。

節(jié)卡機器人在穩(wěn)定性方面一向表現(xiàn)卓越。

本體設(shè)計穩(wěn)定性強

在硬件上，節(jié)卡機器人選用高精度、高動態(tài)響應(yīng)、高帶寬的電流采樣芯片和高分辨率的編碼器，提高整機精度和穩(wěn)定性；采用成熟的PCB（電路方案）設(shè)計，實現(xiàn)整個電路系統(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)末端抖動抑制算法，保證機器人動而不“抖”；采取機械臂抖動補償，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)卡機器人對批量生產(chǎn)一致性實施嚴格自動化管控。通過研發(fā)一體化關(guān)節(jié)諧振模態(tài)自動測試及非線性補償、機械臂整機抖動評估測試軟件，節(jié)卡機器人確保出廠的每一臺機器人均達到穩(wěn)定性和精度要求。目前，節(jié)卡機器人出貨量已超過10000臺，年產(chǎn)能已達50000臺。

出色安全性 半導(dǎo)體行業(yè)權(quán)威認證有保障

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

大部分半導(dǎo)體行業(yè)的生產(chǎn)商，在采購設(shè)備時都都要求SEMI S2認證。SEMI S2認證對設(shè)備的機械設(shè)計安全、電氣安全、人體工學(xué)、緊急停止、危險告警等有嚴格的測試標準。對于協(xié)作機器人，SEMI S2認證也重點審核碰撞防護、輻射安全等安全措施。

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

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

04項目成效

1、降低成本：原產(chǎn)線1臺設(shè)備需要3人，經(jīng)自動化升級后，1人可以開2臺設(shè)備，相當于1臺機器人可代替5名人工。另外，人工作業(yè)連續(xù)性差，影響操作準確性，造成原料損壞；節(jié)卡機器人可24小時高精度穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，減少人工造成的原料浪費，節(jié)約原料成本。

2、增產(chǎn)增效：節(jié)卡機器人顯著提高生產(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，有效提升產(chǎn)品一致性。

4、降低勞動強度：省去工人擺料、投料等繁瑣、費力步驟，降低工人工作強度。

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

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

審核編輯 黃昊宇