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无废生产 ——双组分导热胶的自动化涂胶工艺
录入时间:2018/11/13 11:25:06

李如明 Robin Li   ViscoTec维世科

  随着“工业4.0”步伐的不断推进,自动化、智能化正在或者已经重新定义工厂自动化涂胶生产的工艺和流程。从汽车零部件到电子元器件,再到3C设备,无一例外的朝着产品体积变小、功能不断强大这一趋势发展,这也对产品本身提出了巨大的挑战,对涂胶工艺的密封性、散热性和稳定性等也随之提出了更高的要求。ViscoTec维世科自动化精密螺杆式计量系统,可在满足生产条件基础上,对物料不会造成额外的浪费,确保现场生产设备高度的清洁且不会对设备或产品造成二次污染,从而能够给用户带来更大的经济效益—“无废生产”。       

      ViscoTec维世科螺杆计量泵是基于“无限循环活塞”原理,结构如图一所示,图二为螺杆泵剖析结构图。

  

图一:ViscoTec维世科无限循环螺杆泵原理结构示意图

图二:ViscoTec维世科无限循环螺杆泵剖析图

       涂胶自动化,最简单的可以将其系统分成三大组成部分:供料、管路(包括缓冲、预处理等)及精密计量阀,如图三所示,可以将其理解为最常规的、最常用的整个涂胶系统(涂胶自动化最小系统)。

图三:涂胶自动化最小系统结构图

       实际应用案例分析

       Fichter Maschinen GmbH为位于Kressbronn的ifm electronic GmbH设计了一个执行各项装配和定量胶水计量的自动化装配生产线。该系统由两个定量站和一个装配站组成,定量站由ViscoTec维世科提供整套的双组份点胶系统。

       自1969年以来,总部位于德国埃森的 ifm electronic GmbH已经制造用于运动控制和安全技术的传感器、位置和过程传感器、用于工业图像数据处理和通信的产品以及识别系统和用于移动工作站的系统。

       在整个自动化生产线的第一站中,通过真空吸棒从20升胶桶原包装中自动吸取Delo Duopox AD821物料,将其送至ViscoTreat-Inline在线式脱泡真空脱泡系统。经真空脱泡后的物料通过特殊材质软管管路,分别输送至前端双组份螺杆式点胶阀。通过控制器可精确的控制点胶阀A与B不同的出胶量和不同的混合比例(且都可在控制器中做调整),进入静态混合管混合直至将其混合均匀后的物料完美的涂到产品表面上,具体项目配置如图四所示。图五即为ifm密封外壳框架。

图四:密封涂胶站设备配置

图五:产品密封外壳框架

解决各项挑战,以达到无废生产:

·        自动抽料 – 无需操作员介入 ;

  • 在线式真空脱泡 – 可满足现场自动化连续生产需求;
  • 封闭式系统,保护环境和员工;
  • 每次计量配料结束时清洁回吸,以免污染组件和系统;

       第二个涂胶站中使用的是Henkel-Bergquist GapFiller 1500LV 导热膏,主要起散热的作用。 通过筒式600毫升Semco包装方式,经软管将GapFiller导热膏送入双组份点胶阀中,再经静态混合管均匀地涂到印刷电路板上的指定位置。此项应用的目的是:为内部元器件所产生的热量传递至外壳,更好的起到散热的功能,可以使控制单元的热量将到最低。如图六所示为该设备配置,图七所示为Henkel-Bergquist 导热膏的应用。

图六:散热涂胶站设备配置

图七:Henkel-Bergquist 导热膏的应用

另外,对于此部分设备,还必须解决一些挑战:

·        确保在进料和混合中有足够的物料供应,以确保设备稳定、连续运行;

  • 确保高磨料导热膏的定量配料,且配料设备的使用寿命长(通过在混合和配料头中使用特殊材料);
  • 在涂胶结束后,通过回吸功能确保胶水不会对产品表面和设备的二次污染,同时也杜绝了物料浪费现象;

ViscoTec维世科定量系统可实现最佳的工艺可靠性,其主要优势:

  • 通过客户特定设备设计而实现的灵活性,以及对所用材料的深入了解;
  • 为客户特殊的项目需求可以做到定制化,确保能够满足客户自动化涂胶生产的需求;
  • 基于无限螺杆泵运行原理,能够保证设备对物料的低剪切力,不会破坏物料内部结构,从而保证设备稳定、连续的运行。

图八:位于Kressbronn的ifm electronic完整系统

        ViscoTec维世科能够为客户提供一站式的精密涂胶自动化解决方案,为Kressbronn ifm electronic GmbH的自动化生产实现无废生产(图八所示),不会造成任何不必要的生产成本的增加,带来更高效的生产效率和提高产品质量。

     

 


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