分配粘合剂、油脂、油、密封剂和其他液体的方法涵盖了广泛的技术范围:从挤压瓶、牙签和注射器等手动应用到半自动桌面机器人。每一种方法都给制造商带来了独特的挑战,他们试图将复杂的配药工艺与质量、产量和成本效率的要求相匹配。

为了提供一些见解,我们赞助了一系列深入的研究,专门针对流体分配在装配过程中。这些研究历时五年完成。我们的审查确定了制造商面临的最常见的配药挑战。

长期以来,我们一直在设计和制造精密流体点胶系统的台式装配过程和自动化装配线,我们分享一些技巧和指导方针,以解决这些挑战和改善您的点胶过程。

方法

该研究由诺信EFD赞助,由Clear Seas Research进行,为期五年,分三个阶段进行,时间从2014年到2018年。这些研究使用了大致相同的问题,以及来自类似地理区域和行业的类似规模的受访者基础。然后将这三项研究的结果结合起来获得趋势数据。

所有的890名受访者都来自美国制造业公司。受访者有资格参与决定在其组织的制造过程中使用哪种装配液和分配设备。

根据2018年的研究数据,以下是与配药系统相关的最高评级挑战:

  • Shot-to-shot可重复性。
  • 射门到射门的准确度。
  • 设备维护。
  • 需要更快的生产。
  • 液体废物。
  • 操作员培训。
  • 返工和拒收。

射击射击重复性

当使用挤压瓶和注射器为低产量生产分配组装液时,这一挑战似乎更为普遍。约44%的受访者表示,使用这些手工方法时,拍摄的重复性是最大的挑战。考虑到流程的可重复性因操作符而异,这并不奇怪。

由于制造商使用更为复杂的设备来分配装配液,因此,镜头到镜头重复性变得不那么困难。考虑到37%的受访者认为使用气动台式分配器是一个挑战。32%的受访者认为,使用气动阀门系统的人认为,快照可重复性是一个挑战,只有26%的受访者使用正排量分配系统表示这是一个挑战。

虽然提高点胶设备的精密性可以解决打靶到打靶的重复性问题,所以可以遵循一些简单的指导方针,比如确保流体中没有空气。气泡是破坏沉积物稠度的罪魁祸首之一。

防止空气滞留破坏沉积物稠度的方法有很多,包括:

  • 在分配之前,使用离心机从注射器筒中的流体中清除空气。
  • 使用高质量的组件设计,以清除空气进行点胶。
  • 遵循解冻冷冻装配流体以防止流体中的冻融空隙的指南。

Shot-to-Shot准确性

2018年的调查显示,与使用空气动力分配器相比,更多的受访者表示,使用挤压瓶和注射器施放液体时,射击对射击的准确性是个挑战,比例分别为41%和35%。

当使用气动阀系统,如隔膜和针式点胶阀时,点胶精度变得不那么具有挑战性。随着制造商使用先进的喷射系统,如电动气动喷射阀和压电喷射阀,精度提高。这些最新的进展消除了在分配装配液时速度和准确性之间的障碍。

空气动力分配器的最新进展也有助于解决准确性的挑战。软件方面的改进使多镜头功能成为可能,操作员可以通过编程,只需按下脚踏板,就可以精确地分配多个镜头。这个特性还可以帮助加快生产速度。

液体中所含的空气也会影响投篮的准确性。在使用前从流体中清除任何空气是一致、准确分配的关键。

设备维护

无论分配方法如何,设备维护都是一个全面的挑战。以下是如何分解的:

  • 2017年46%的受访者和45%的2018年受访者认为这是使用正排量分配器时的最大挑战。
  • 在2017年和2018年使用气动阀门系统的受访者中,分别有39%和33%的受访者认为这是一个挑战。
  • 2018年,35%的受访者认为使用气动射流阀系统时,设备维护是一个挑战。

不奇怪,更多的受访者认为正排量分配器比气动阀和喷射阀系统更像是一个维护问题。容积泵等容积式分配器一般有更复杂的零件,需要更多的时间来拆卸和清洁。正排量系统的优点在于,无论流体粘度或粘度随时间变化,它们都提供连续、可重复的分配。对于许多类型的应用程序,其好处大于花费更长时间来清洁的缺点。

最新的点胶技术,包括气动阀和压电射流阀,通过创新的产品设计减少了维护时间。集成在阀门设计中的快速释放扣允许操作人员快速拆卸流体体,同时保持阀门安装在自动化系统上。不需要拆卸阀门进行清洗和恢复使用,节省了大量的维护时间。事实上,如果制造商提前准备了不止一个流体体,开关可以是无缝的,将服务停机时间减少到仅几分钟。

需要更快的生产

对于使用棉签和牙签涂抹组装液的制造商来说,快速生产的需求是最大的挑战。2018年,约44%的受访者表示,这是这种配药方式面临的主要挑战。令人惊讶的是,在使用桌面自动化系统的受访者中,43%的人表示,加快生产速度是他们最关心的问题。

通常,当需要更高的吞吐量时,自动桌面点胶机器人通过允许更快地分配一批零件,而不是在手动使用牙签或挤压瓶手动分配液体时,一个接一个的应用程序来提高生产速度。

受访者可能认为生产速度快是自动点胶系统的痛点,原因之一可能是一些制造商故意让机器人移动得更慢,这样它们就不需要被封闭在安全防护系统中。

最新一代的桌面点胶机器人已专门为更快的点胶周期时间设计。这些新型机器人采用滚珠丝杠驱动,而不是皮带,以便更快、更精确地定位。一些模型可以达到±0.003毫米的位置重复性。

废物、培训和返工

最后三个点胶挑战是液体废物、操作员培训、返工和拒收。

根据装配过程中使用的流体类型,流体浪费肯定是一个昂贵的挑战。减少液体浪费的一种方法是使用一次性分配组件,如注射器桶和活塞,旨在防止在分配后留下任何液体桶。有些部件被设计成一个减少浪费的系统。在储液器和分配器阀门之间更短的进料管也有助于减少浪费。使用阀内零死液量的分配阀还可以确保所有的流体被分配,从而减少浪费。

在任何装配过程中,培训总是一个挑战,配药也不例外。这在精密的喷射系统和桌面机器人上尤其如此。克服这一挑战的一个方法是与配药设备供应商合作,该供应商将在购买前在设备上测试组装液和应用程序。这不仅提供了设备将提供预期结果的确认,而且还生成文件参数,作为建立设备和培训操作人员时的指南。

升级用于编程的桌面自动点胶系统也可以显著减少培训操作人员所需的时间。一些设备供应商已经投入大量资金开发一个直观的软件界面,以简化设置和编程的分配机器人,以减少操作员的培训要求。

通过使用合适的设备和与具有广泛技术选择的经验伙伴合作,可以实现最佳的分配过程。小的改进,例如确保流体是空气自由的,也可以帮助。