半導體的性能決定了創新的步伐。這既適用于工業自動化，也適用于通過手機、筆記本電腦、智能建筑技術和汽車行業的數字通信。市場正在持續增長。根據普華永道的一項研究，2018 年，國際半導體行業的銷售收入達到 4810 億美元，這一數字最早將在 2022 年達到 5250 億美元。

機器人行業也在利用這一趨勢，例如，最新一代的控制和控制器提供了比過去更強大的功能。然而，反過來說，機器人制造商的創新能力也在加速微處理器制造商的效率和生產力。

例如：庫卡提供各種極其靈活的機器人，由于半導體的生命周期很短，市場也相應地波動很大，因此可以根據各種搬運要求快速定制。

用于潔凈室的移動搬運系統

使用機器人技術，可以輕松實現各個生產步驟的自動化，并達到高質量標準。然而，到目前為止，機器人技術還沒有用于將半導體基板（晶圓）從一個工作站運輸到另一個工作站。理想情況下，半導體制造商更喜歡端到端自動化，因為通過“無人生產”可以更好地實現原始的潔凈室條件。然而，直到現在，由于移動機器人移動和抓握的精度不足，這一過程是站不住腳的。

庫卡最近開發了世界上第一個用于半導體盒自動運輸和搬運的單一來源解決方案：“半移動解決方案”。在本例中，LBR iiwa 系列的輕型機器人安裝在 KMR 200 CR 自主自動導引車 （AGV） 上。AGV 可以在最小的空間內進行機動，庫卡的工程師開發了一種用于物料搬運的精密夾持器系統。

系統解決方案：AGV加機械臂加夾持器

半移動解決方案進入晶圓運輸箱所在的移交點。當AGV到達目的地時，機械臂就位，借助集成圖像處理傳感器精確確定其位置，并進行精細校準。

這樣，機器人就可以高精度地抓取運輸箱，并將敏感晶圓放置在AGV平臺上的存儲空間中，而不會發生任何振動。使用這種方法，機器人可以拾取和運輸兩種不同尺寸的直徑為 200 或 300 毫米的晶圓盒。到達目的地后，機器人將運輸箱放在相應的加工線上。

Semi Mobility 解決方案使用存儲的目的地數據庫選擇房間內的位置，但會自行選擇那里的路線。LBR iiwa 平臺的導航能力使其能夠以安全和靈敏的方式自主移動。激光掃描儀支持環境跟蹤。它們實時感知環境，從而防止碰撞。

以安全為導向的環境識別也為能夠將平臺用作協作機器人（協作機器人）創造了先決條件，而無需在操作員附近設置安全圍欄。抓取過程本身由圖像處理指導。由于晶圓很靈敏，因此極高的精度和可靠性在此過程中至關重要。必須避免振動。

圖像處理：在緊湊的空間內實現高性能

在選擇圖像處理系統來引導機器人時，KUKA 的開發人員選擇了知新的 In-Sight 2000 傳感器。這些傳感器將圖像處理系統的性能與工業傳感器的易用性和低成本相結合。在空間受限的環境中安裝時，它們還提供了最大的靈活性。此應用非常需要此屬性，因為 IP 傳感器在機器人手臂上移動。最大限度地減少布線要求也是一個關鍵標準，In-Sight 2000 通過以太網和 PoE 連接提供輕松集成，這是做出決定的另一個因素。

此外，庫卡的工程師還贊賞這樣一個事實，即 In-Sight 2000 將邏輯電路集成到設備中，并且圖像處理非常簡單地自行學習。庫卡電子業務開發經理 Ralf Ziegler：“傳感器提供的廣泛通信可能性、'內置'智能和良好的可編程性也是有利的。

In-Sight 2000 的另一個優勢：In-Sight 2000 正在申請專利的集成 LED 照明可在整個圖像上提供均勻的照明，無論當前的照明條件如何。這在移動應用程序中尤為重要，因為并非到處都有相同的照明，甚至一天中的時間或季節也會影響圖像質量。

實踐：IP 控制的最后幾厘米的精細定位

在實踐中，半移動解決方案首先將機器人夾持器驅動到運輸箱上。此時，圖像處理被激活。它識別與控制系統中存儲的目的地點的偏移量，并在此基礎上參考夾持器的位置，隨后可以以所需的高精度抓取相應的運輸箱。集成的校準功能保證了始終如一的精確定位。

庫卡已經向國際半導體制造商提供了第一批半移動解決方案。移動機器人在潔凈室條件下工作，并通過了 ISO 3 級 （IPA）、UL 1740 和 UL 1998 認證。它們還可以在機隊中使用，并使用知新最先進的圖像處理技術，可靠、準確地抓取裝有高靈敏度晶圓的盒子。這一創新解決方案標志著微處理器生產鏈中重要的自動化步驟。

庫卡與知新之間久經考驗的合作

知新在 Semi Mobility 解決方案的開發過程中為庫卡提供了支持，包括傳感器的選擇，并提供全球最終用戶支持。

為半移動解決方案提供 In-Sight 2000 并不是庫卡和知新之間的第一次合作。知新的傳感器和攝像頭系統也用于高性能的“KUKA.VisionTech“解決方案，用于庫卡開發的圖像處理算法。例如，即使在非結構化環境中，它們也可以對組件進行可靠的質量或完整性檢查。

庫卡感謝與知新的合作，不僅因為高性能產品和解決方案，還因為他們直接合作和全球影響力。

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