Дозирование, также известное как склеивание, нанесение клея, покрытие, герметизация или капание, представляет собой процесс, при котором клей, масло или другие жидкости наносятся, герметизируются или капаются на продукты для выполнения таких функций, как склеивание, герметизация, изоляция, фиксация, и сглаживание поверхностей. Этот процесс широко применяется и представляет собой неотъемлемый аспект процессов производства автомобилей.
Дозирование может осуществляться вручную или с помощью автоматизированных роботов. В автомобильном производстве обычно предпочтительнее использовать автоматизированную роботизированную дозировку из-за больших объемов и темпов, несмотря на более высокую стоимость и значительные технические проблемы. Автоматизированное дозирование обычно основано на пневматическом управлении для выталкивания клея в заранее определенные сроки, теоретически обеспечивая каждый раз постоянный объем. Регулируя давление воздуха, время и выбирая подходящие игольчатые насадки, можно регулировать объем каждого цикла дозирования. Однако в ходе фактического производства могут возникнуть различные проблемы, создающие серьезные технологические препятствия.
Исследования выявили несколько факторов, которые считаются проблематичными при выдаче:
- Стабильность дозирования.
- Точность дозирования
- Обслуживание оборудования
- Увеличение темпов производства.
- Расход клея
- Обучение операторов
- Доработка и ремонт.
- Стабильность дозирования.
В мелкосерийном производстве несоответствие является распространенной и сложной проблемой. Примерно 44% респондентов указали, что из-за мелкосерийного производства ручные операции часто предпочтительнее автоматизированных роботов. Согласованность между каждой заготовкой является самой большой проблемой при использовании ручных методов из-за кадровых изменений, влияющих на согласованность.
Однако использование современного автоматизированного оборудования несколько смягчает проблемы согласованности. Среди респондентов, использующих настольные диспенсеры с пневмоприводом, 37% назвали постоянство проблемой проблемой. Для тех, кто использует системы пневматических клапанов, 32% назвали постоянство проблемой как проблему, в то время как только 26% респондентов, использующих системы объемного дозирования, сочли это проблемой.
Хотя совершенствование дозирующего оборудования может решить проблемы единообразия, соблюдение простых рекомендаций, таких как решение проблем с пузырьками воздуха, также может способствовать прогрессу. Минимизация пузырьков воздуха в жидкостях перед дозированием имеет решающее значение для точного дозирования.
Точность дозирования
Точность дозирования является еще одной распространенной проблемой. Как и в случае с постоянством, 41% респондентов с ручным управлением и 35% пользователей пневматического дозирования назвали точность дозирования проблемой.
При использовании систем пневматических клапанов, таких как мембранные клапаны и системы игольчатых клапанов, проблемы с точностью менее выражены. Некоторые производители используют передовые струйные системы, такие как электронные пневматические струйные клапаны и пьезоэлектрические струйные клапаны, чтобы значительно повысить точность.
Достижения в области пневматических дозирующих машин также способствуют повышению точности. Усовершенствования программного обеспечения позволяют многим машинам выполнять операции многоточечного дозирования, ускоряя скорость производства.
Пузырьки воздуха в клеях также влияют на точность дозирования. Удаление воздуха из жидкостей перед дозированием является ключом к точному дозированию.
Обслуживание оборудования
Обслуживание оборудования всегда было сложной задачей, требующей разборки, чистки, смазки и обслуживания во время простоев. В отличие от вышеперечисленных пунктов, автоматизированные способы дозирования увеличивают сложность обслуживания оборудования.
В 2017 и 2018 годах 46% и 45% респондентов соответственно сочли обслуживание систем объемного дозирования главной задачей.
Кроме того, 39% и 33% респондентов в 2017 и 2018 годах соответственно считали обслуживание систем пневматических клапанов проблемой.
Кроме того, 35% респондентов в 2018 году сочли обслуживание оборудования пневмоструйной клапанной системы особенно трудным.
По сравнению с пневматическими клапанами и системами струйных клапанов, большее количество респондентов считают системы объемного дозирования более проблематичными из-за их более сложных компонентов, требующих больше времени для разборки и очистки. Однако преимущество систем прямого вытеснения заключается в их способности обеспечивать непрерывное и повторяемое дозирование независимо от вязкости жидкости или ее изменений с течением времени.
Последние достижения в технологии дозирования, в том числе пневматические клапаны и пьезоэлектрические струйные клапаны, сокращают время технического обслуживания благодаря инновационному дизайну продукта. Быстроразъемные зажимы, встроенные в конструкцию клапана, позволяют операторам быстро удалять жидкость при установке клапана в систему автоматизации, устраняя необходимость разборки для очистки и восстановления, тем самым экономя значительное количество времени на техническое обслуживание. Фактически, плавное переключение между несколькими жидкостями может быть достигнуто при правильной подготовке, сводя время простоя к минимуму до нескольких минут.
Ускорение темпов производства
Для некоторых поставщиков компонентов увеличение скорости производства является главным приоритетом из-за высокого спроса, гарантирующего, что продукция будет продаваться сразу же после ее производства. Любой простой означает потерю дохода. В 2018 году около 44% респондентов указали, что ускорение темпов производства является их основной задачей. Среди респондентов, использующих настольные системы автоматизации, 43% выразили острую необходимость увеличить скорость производства.
Обычно, когда требуются более высокие объемы производства, использование настольных систем автоматизации позволяет роботам дозировать жидкости партиями, заменяя режимы «один к одному» и значительно увеличивая скорость производства.
Респонденты считали скорость производства болевой точкой автоматизированных систем дозирования, возможно, потому, что производители намеренно проектируют скорость движения роботов низкой, не превышающей пороговые значения безопасности, что позволяет избежать необходимости заключать их в системы защиты безопасности.
Новейшие настольные дозирующие роботы разработаны специально для сокращения циклов дозирования. Эти новые роботы используют шарико-винтовые передачи вместо ременных для более быстрого и точного позиционирования. Некоторые модели могут достигать повторяемости положения ±0,003 миллиметра.
Потери и обучение
Наконец, заметные проблемы включают потери клея, обучение операторов, доработку и брак.
Хотя потери клея могут показаться незначительными, со временем они накапливаются, что приводит к значительным затратам. Распространенным методом сокращения потерь клея является использование одноразовых компонентов для дозирования, таких как цилиндры шприцев и поршни, предназначенных для предотвращения остатков клея после дозирования. Некоторые детали специально разработаны для минимизации отходов. Более короткие линии подачи между резервуарами для жидкости и дозирующими клапанами также могут помочь уменьшить количество отходов. Использование специализированных дозирующих клапанов также может способствовать оптимальному распределению клея и минимизации отходов.
Обучение работников всегда было сложной задачей при работе с любым оборудованием или технологическим процессом, и дозирование не является исключением, особенно для сложных струйных систем и настольных роботов. Одним из способов решения этой проблемы является сотрудничество с поставщиками раздаточного оборудования для обучения сотрудников во время поставки, тестирования и отладки оборудования, а также создания документированных параметров во время тестирования, которые будут служить руководством для обучения операторов. Обновления программного обеспечения также могут значительно сократить время обучения операторов. Некоторые поставщики оборудования вкладывают значительные средства в разработку интуитивно понятных программных интерфейсов, чтобы упростить настройку и программирование дозирующих роботов, тем самым снижая потребность в обучении операторов.
