在PCB后道收板工序中,并联机械手(蜘蛛手)和六轴机械手(串联机械手)是两种主流的取放执行机构。蜘蛛手以高速产能在成品清洗、OSP、水平沉锡等场景中广泛应用,六轴机械手则以灵活的姿态调整能力在LDI曝光、VCP电镀等核心制程中发挥优势。两者在末端速度、工作空间和姿态灵活性上存在本质差异,适用场景各有边界。
蜘蛛手属于并联结构,三个主动臂通过球铰或万向节连接动平台,电机和减速器安装在固定基座上。运动部件质量集中在基座端,末端惯量极低,可实现高加速度和短动作周期。目前行业中有方案的产速可达60 Pcs/min,单个取放周期极短。CD视觉系统实时捕捉板件位置,蜘蛛手根据视觉信号执行高速抓取,收板精度±1mm。仿生吸盘组可自适应异形板和镂空板,负压监测防止高速移栽中掉板。
六轴机械手属于串联结构,基座、大臂、小臂和腕部依次连接,电机和减速器分布在各个关节上。运动部件质量逐级叠加,末端惯量高于并联结构。优势在于六个自由度可完成俯仰、偏转等多方向姿态调整,工作空间为球形包络,灵活性远高于蜘蛛手。目前行业中有方案产速可达8 Pcs/min,斜立式双工位设计使上料与下料动作可并行执行,取放路径较水平式更短。手臂可自动调整位姿,兼容平板载具与多种角度L架。
蜘蛛手的工作空间呈倒锥形或圆柱形包络,末端通常只能做三维平动,姿态单一。在固定取放位置的高频作业中优势突出,但无法完成侧向夹取、倾斜取放等复杂姿态动作。后道收板场景中取放位置固定、载具类型单一,蜘蛛手的速度优势得以充分发挥。
六轴机械手的工作空间呈球形包络,末端可在空间中任意角度接近目标位置。在需要灵活姿态调整、载具类型多变的场景中,六轴结构的优势是蜘蛛手无法替代的。取放方式方面,六轴结构可搭载吸盘方案,也可搭载夹板边方案,在需要无接触取放的外层DES和防焊工序中,六轴结构是夹板边取放的执行基础。
两种机械手结构不是替代关系,而是在不同制程场景中按需分工。后道收板优先选择并联方案,核心制程优先选择六轴方案。随着PCB产线对设备速度和灵活性的要求同步提升,两种结构的分工边界将更加清晰。业内人士认为,并联机械手在高速固定位置取放场景中的速度优势,与六轴机械手在灵活姿态调整场景中的适应性优势,共同构成了后道制程收板设备的完整技术覆盖。
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