陶瓷机械手臂的用途是什么？

陶瓷搬运臂，又称末端执行器、陶瓷机械手等，它构成机械臂的顶部，用于在位置之间处理和移动半导体晶片。

我们生活在科技日益发达的年代，半导体行业在三百六十行中占据的位置越来越广阔，产业链也已经十分完善了。今天来自钧杰陶瓷的小编要讲的就是半导体行业中要用到的陶瓷搬运臂，众所周知，晶圆硅晶片是十分微小的物件，并且转移过程中必须十分小心。为了快捷安全的搬运，人们设计出了陶瓷搬运臂，在半导体工艺的整个生产过程中起到 *** 纵和搬运硅晶片的作用。它不只是可以在真空通道中承载零件，还可以处理大尺寸的晶片。

陶瓷搬运臂，又称末端执行器、陶瓷机械手等，它构成机械臂的顶部，用于在位置之间处理和移动半导体晶片。它相当于机器人的手，因此重要的是，它的热稳定性和尺寸需要非常稳定，不会污染微粒以及化学污染物室。

经过多年经验的积累，科研人员找到了制造半导体陶瓷臂较为合适的材料，那便是精细陶瓷材料。用精细陶瓷材料制作的半导体陶瓷臂相比于其他的材料有非常大的优势，因为精细陶瓷材料耐高温、耐磨性能比其他材料高上许多倍，其硬度更加是其他材料所不能比的，用精细陶瓷材料可以增强功能、减少对晶片/玻璃面板的损坏并阻止污染扩散。

在精细陶瓷材料制作的陶瓷搬运臂中，氧化铝材料制作的陶瓷搬运臂性价比是其他精细陶瓷材料所不能比的。高纯度的氧化铝陶瓷，气密性高，耐磨性强，防静电，我们钧杰陶瓷加工的氧化铝陶瓷搬运臂平面度甚至可以达到0.01。

半导体晶圆搬运臂常用于2200 ℃的高温环境，从20 ℃ -1000 ℃到2800 ℃冰点的热膨胀系数可达13* 10∧6，这点是许多材料达不到的要求 。但是精细陶瓷材料可以，由氧化铝材料制作的陶瓷搬运臂具有优良的耐高温能力。

并且，半导体晶圆搬运臂还需要高硬度和高耐磨性，精细陶瓷制作的搬运臂的硬度不仅仅是只次于金刚石，而且其耐磨性也远远超过钢和铬钢的耐磨性。陶瓷搬运臂比其他材料具有更好的耐磨性和硬度，氧化铝陶瓷的耐磨性和硬度完全可以满足陶瓷搬运臂的要求，而且比起其他精细陶瓷材料的价格，它更加实惠。

为庆祝公司成立一百周年，日本工业机器人制造大厂安川电机(YASKAWA Electric Corp.)，将北九州市八幡西区的总公司占地打造成“机器人村”，并设置可供参访教学与设施体验的“安川电机未来馆”，以及让民众自由漫步的绿化地带“安川之森”，在2015年6月2日同步开幕。机器人村占地约7.7公顷。

安川电机机器人村

安川电机机器人村介绍

可抽空点击下方视频了解

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01

造物魅力之所：未来馆

未来馆位于机器人村的中心，主要展示安川主力产品机器人产品和尖端技术，传递造物的魅力以及安川电机的“现在和未来”。未来馆分为3层楼，一楼展示安川最尖端技术的产品，二楼是打造人类与机器人并存的主题体验区。三楼是为了推动产学合作而打造的联合实验空间，还可以作接待访客的会议室。

未来馆

在未来馆的一楼主要展示安川在尖端技术与未来的远景。其中展示的七轴垂直多关节机器人，模拟人的上半身工作，比主流的六轴机器人多了一个“肘关节”，手臂变得更加柔软、灵活，可以轻易从下向上穿过狭窄的区域。

由八台机器人MOTOMAN共同为大家表演了“广告牌舞蹈”，它们可以根据放映内容灵活拼组大屏幕显示墙。

安川MOTOMAN

在一楼还展出了专门用于医疗护理方面的机器人，主要用于血液或心脏方面的检查，它有两个类似于的人类的“手臂”，已经在日本一所医学院中在临床中应用；

医护机器人

安川为帮助残疾人提供辅助行走的装置，通过左手上手表装置控制机器人控制腿上的膝关节部分，协助下肢残疾的人可以重新站起来。

辅助行走机器人

在一楼大厅的视频展示区，当宇宙太空飞船发生故障时，一台七轴机器人和一台六轴机器人在太空中从不同角度扫描飞船，定位故障点，再利用激光熔接技术修复飞船。

七轴垂直多关节机器人

太空熔接机器人

在未来馆的二楼是充满乐趣的人机交互体验馆，是思考人与机器人如何共存的浸没式主题空间。其中由256个伺服电机组成的立方体机械电子之壁，结合立体投影效果，打造梦幻般空间，充分展示了安川电机在运动控制技术方面的成就。

以“高速”、“高精度”、“感动”为主题，由超小型机器人组装迷你 汽车 的生产线为我们展示了机器人组装玩具小车的全过程。

配有机器视觉的双臂协作机器人，“她”可以拿起魔方，并模仿人类仔细观看、轻摇脑袋进行思考，可以在两分钟内完成魔方的复原！

立方体机械电子之壁

迷你 汽车 组装生产线

双臂协作机器人

三楼实验室和接待室是用于培 养生 产、学习和创造的共同交流实验室，同时也是客户接待室，目的是为了面向 社会 积极提供最新的技术和信息。

02

参观安川机器人工厂和工厂

考察团继续参观了安川电机机器人工厂，工厂主要生产广泛应用于生产制造现场的产业机器人MOTOMAN（机器侠），以及在医疗、生物、电子行业的机器人。

第一工厂始建于1990年，是首个机器人制造机器人的工厂，主要生产 汽车 产业的小型机器人，承载量在25公斤以下，月生产能力为1100台。主要是由六轴机器人主导、工人协作的方式组装机器人。在生产机器人的流程中显示，从机器人零部件入库开始，先检查无误后再放入仓库保存，通过每天的生产计划排程、再到本体组装、自动检测、涂装，最后出库。

在工厂中的作业是采用单元工作方式，所有的工序全部是由安川的机器人完成，工厂采用了协作机器人与工人共同协作进行机器人部件的装配，机器和人同时工作，相互配合，实现真正的人机协作；工厂中还采用了多台机器人与助力机械手一起配合，准确进行治具的运动控制，技术很先进。

我们看到在安川的机器人周围是没有围栏的，原来安川机器人的安装了多种传感器，当离人很近或收到压力时就会自动停止，所以安川的协作机器人非常安全。

时下热门的IOT技术在工厂中也有应用。利用IOT技术，安川工厂目前已经不需要人工收集生产线上的数据了，例如拧螺丝角度的数据、工具数据、大型设备的数据都是通过网络被自动实时采集和传输。

第一工厂

第二工厂主要生产无尘环境中使用的机器人，例如：生物制药机器人、搬运液晶面板机器人以及搬运半导体晶圆的机器人。这里的车间全部是无尘作业环境，无尘等级是1000级，在组装车间的无尘等级高达10000级。

在现场我们还看到了安川搬运液晶屏的小型机器人，讲解员告诉我们，这个还不算是大的，大型的机器人臂长最大可达6米。由于液晶屏和晶圆都非常薄，人工是无法 *** 作的，所以现在基本都是由机器人完成搬运工作。

第二工厂

03

安川以服务 社会 为己任

不断进行核心技术创新

在此次参观考察中，我们不仅看到安川电机的现在和未来的产品，展示了安川在机器人技术方面的卓越成就，同时还被其企业的经营理念和创新精神所感动。

在安川电机宣传片中提到，安川电机从1915年生产第一台电机开始，在以独特的技术服务 社会 和公共事业做贡献的创业精神指导下，一直生产电机长达百年之久。

同时，安川电机还提出了对2025的愿景，持续不断地在运动控制、机器人和变频技术三大领域进行核心技术升级，继续为 社会 公共事业，包括机电一体化、清洁能源以及Humatronics中提供重要价值。安川电机这种以服务 社会 为己任，不断追求技术创新的企业精神值得我们好好学习。

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