由于黄铜的成本不断上升,更重要的是,人们担心饮用水系统中有色金属的污染,一家北美的管道产品供应商开发了一种新的阀门,这种阀门没有金属部件,性能和黄铜阀门一样好,甚至更好。

这种新型阀门由聚砜和陶瓷制成,而不是黄铜。该供应商希望每年生产400万至600万阀门,达到6西格玛质量水平。

由于组装过程中劳动含量高,这种阀门最初计划在中国生产。然而,尽管零件价格满足了供应商的成本要求,但使用手工组装过程的质量问题引起了关注。另一方面,自动化装配被认为过于复杂而不可行。该阀门组件包括精致的陶瓷阀瓣和橡胶o形环,可能难以自动化组装。

希望在国内组装阀门,供应商联系了合同制造商先进成型技术有限责任公司在圈松,MN。通过ISO 9001:2008(全面质量管理)和ISO 13485:2003(医疗器械质量管理)标准认证,Advanced拥有超过83,000平方英尺的空间用于塑料注射成型,装饰,装配和包装。Advanced约三分之二的销售额来自向医疗设备行业销售定制的塑料部件,该公司拥有6,000多平方英尺的洁净室空间。在汽车和消费品行业也有业务。

为了组装阀门,先进的工程师提出了一个基于10个工位旋转分度盘的全自动系统。自动化项目的成本高达100多万美元。然而,预计的回报将在两年内实现生产(而不是在中国用低成本劳动力组装阀门)。由于零部件更加一致,供应商委托Advanced建造自动化单元,在美国生产阀门

先进的工程师研究了许多自动化过程,并评估了几个自动化专家,然后创建自己的设计概念。为了确保项目的整体成功,在系统完成后,进行了全面的故障模式和影响分析,以预见潜在的问题。

总而言之,阀门的装配过程将有18个步骤。先进的工程师设计了过程中的每一步,甚至为许多车站建造了工作的“概念验证”台式模型。一旦一切都得到验证,装配系统将在6个月的时间内完成。

在前两个工位,阀门外壳装入一个夹具,并用激光雕刻。接下来,一个拾取和放置单元安装一个o形环在外壳的底部和另一个在夹具上。

在第四个空间站,一个视觉引导的SCARA机器人将三个陶瓷盘(两个薄的和一个厚的)安装到外壳中。两个圆盘被馈送到一个单一的低轮廓,平带输送机上的拣选点。皮带是黑色的,以提高视觉系统的对比度。

在第五站,一个拾取和放置单元安装o形环从夹具到外壳。在接下来的两个工位上,将阀盖放置在阀门上,并用旋转执行器紧固。然后,一个开关被插入到位,以完成组装。

在最后一站,阀门被卸载到分度输送机。在那里,阀门进行压力衰减泄漏测试(一次两个),并与附加组件打包。

装配系统的生产率超过了预期,生产出了几乎100%无缺陷的零件。该系统每6秒生产一个完整的阀门。最后,最终的制造成本是在中国用低成本劳动力生产同样的零件成本的三分之一,从而导致不到1.5年的回收期。

要观看细胞运作的视频,请访问http://tinyurl.com/p79dg3o

有关成型,组装和包装服务的更多信息,请致电先进成型技术763-785-9229或访问www.advancedmt.com

编者注:无论您是一个系统集成商还是OEM的内部自动化团队,如果您设计了一个您特别引为自豪的系统,请告诉我们。发送电子邮件给John Sprovieri, ASSEMBLY的编辑,在sprovierij@bnpmedia.com,或致电630-694-4012。