Automatisierte Klebstoffauftragssysteme – Typen und Anwendungen

Warum das lesen: Roboter können die Präzision und Effizienz Ihrer Klebe- und Dosierprozesse steigern. Allerdings sind nicht alle Aufgaben für die Automatisierung geeignet, und die manuelle Handhabung kann manchmal für mehr Flexibilität und Kontrolle der Qualität sorgen. Dieser Artikel stellt 3 typische Klebelösungen vor und hilft Ihnen, Potenziale für die Automatisierung Ihrer Klebe- und Dosierprozesse zu erkennen.

Was ist automatisiertes Kleben und Dosieren?

Roboterkleben ist eine Art der automatisierten Montage von zwei oder mehr Teilen durch Auftragen von Klebstoff auf ein Teil und anschließendes Verkleben mit einem anderen.

Die Prozesse des Klebens und Dosierens können durch die folgenden Lösungen automatisiert werden:

• Eine Maschine
• Ein Roboterarm mit angebrachtem Klebstoffspender
• Ein fester Klebstoffspender, um den ein Roboter das Teil oder den Gegenstand bewegt, der Klebstoff benötigt (integrierte Dosierung)

Je nach Materialart und Branche kann eine Lösung besser passen als die anderen. Eine Falzleimmaschine ist beispielsweise perfekt für die Druckindustrie geeignet.

Diese Maschine verwandelt ein flaches Stück Karton oder Plastik in eine Schachtel oder einen Umschlag, indem sie die Seiten verklebt und dann das Teil faltet.

Ein Roboterarm kann für elektronische Komponenten nützlich sein. Der Klebstoffspender versiegelt das Bauteil und verbindet dadurch Metall- und/oder Kunststoffteile, um die Baugruppe wasserdicht zu machen.

Die Lösung eines am Roboter angebrachten Klebstoffspenders eignet sich auch gut für die Automobilindustrie, wo ein sechsachsiger Roboter die Flexibilität hat, über die rauen Kanten eines Automobilteils (z. B. einer Autotür) zu kleben.

Danach erfolgt in der Regel ein Kleben (der Vorgang des reibungslosen Zusammenfügens zweier Oberflächen), bei dem eine Roboterklemme (oder ein zusätzlicher Roboter), die mit dem anderen Teil verbunden ist, das geklebte Teil nach unten fährt und auf beide Druck ausübt.

Die integrierten Dosiersysteme könnten sich als nützlich erweisen, um kleine und ebene Oberflächen wie elektronische Leiterplatten (PCBs) zu kleben oder sie zu lackieren.

 

Die Vorteile automatisierter Klebstoffauftragssysteme

Automatisiertes Kleben und Dosieren kann helfen, einige der Probleme bei der manuellen Handhabung zu bekämpfen. Automatisiertes Kleben ist zum Beispiel oft viel präziser und steigert somit die Qualität des Produkts.

Durch die Erhöhung der Produktqualität kann auch die Anzahl der Produkte verringert werden, die aufgrund von ungenauem Kleben entsorgt werden müssen.

Eine andere Sache sind die Verbrauchsmaterialkosten. Bei automatisierten Lösungen ist in der Regel eine Senkung der Verbrauchsmaterialkosten einer der Vorteile. Dies gilt auch für das automatisierte Kleben, denn automatische Systeme verwenden immer die richtige Menge Klebstoff – nicht mehr und nicht weniger.

Wenn Klebstoff manuell von einer Bedienungsperson abgegeben wird, gibt es immer leichte Schwankungen in der verwendeten Menge. Das Aufbringen einer unnötig großen Menge Klebstoff ist offensichtlich ein Kostenfaktor, den die Hersteller vermeiden möchten. Dies kann oft mit einem Roboter erreicht werden.

 

Herausforderungen und Nachteile von automatischen Klebstoffspendern

Während automatisiertes Kleben und Dosieren in der Regel die Präzision erhöht und die Verteilung des Klebstoffs oder der Versiegelung ausgleicht, gibt es auch einige Herausforderungen an die Technologie.

Roboter allein können keine Qualitätskontrolle durchführen

Ohne ein Vision-System können Roboterlösungen Inkonsistenzen in der Verleimung nicht erkennen. Das menschliche Auge kann z.B. Luftblasen im Kleber und entsorgen Sie den Artikel oder korrigieren Sie den Fehler.

Roboter benötigen ein Vision-System, um eine solche Qualitätskontrolle durchzuführen, und diese Systeme können teuer sein. Die Einführung eines Bildverarbeitungssystems erhöht auch die Komplexität der Lösung, und die Mitarbeiter müssen dann ebenfalls geschult werden, um das Bildverarbeitungssystem zu verstehen, zu handhaben und zu warten. Dies alles erhöht die Investitionskosten.

Wenn der Produktmix groß ist, kann manuelles Kleben schneller und flexibler sein

Auch Flexibilität kann eine Herausforderung sein. Bei einem hohen Produktmix in der Produktion, d. h. wenn viele verschiedene Arten von Produkten zu verkleben sind, kann ein manueller Bediener tatsächlich effizienter sein.

Dies liegt daran, dass der Roboter neu eingestellt und neu angeordnet werden müsste, um neue Produkttypen zu handhaben. Je nach Produktmix kann diese Wechselzeit zwischen den Aufgaben sehr bedeutend sein.

Manuelle Bediener sind in der Regel schneller bei der Anpassung an neue Produkte und in vielen Situationen macht ihr Denken sie in einer Umgebung mit hohem Produktmix flexibler als Roboter.

 

Können Ihre Dosierprozesse automatisiert werden?

Wenn Sie erwägen, Prozesse in Ihrem Unternehmen mit einer der oben genannten Klebe- und Dosierlösungen zu automatisieren, sollten Sie folgende Punkte beachten:

• Montage von Metall- oder Kunststoffteilen: Viele Montageprozesse in der Elektronikindustrie lassen sich mit den genannten Lösungen oft automatisieren. Dies liegt daran, dass sie eine hohe Präzision erfordern und typischerweise in hohen Stückzahlen in der Produktion ausgeführt werden. Wenn Sie in der Elektronikindustrie tätig sind, besteht daher möglicherweise ein höheres Potenzial für automatisiertes Kleben.
   
• Wiederholung mit hoher Präzision :Wenn Ihre Anwendung hohe Präzision und Wiederholbarkeit in kurzen Zeitintervallen erfordert, ist ein Roboter-Klebedispenser die richtige Wahl für Sie. Ein automatischer Klebstoffspender kann beispielsweise Klebstoff in bestimmten Mustern wie Perlen, Kreisen, gepunkteten Linien und Bögen genau platzieren.
   
• Verbessertes Arbeitsumfeld: Einige Arten von Klebstoffen können ein Gesundheitsrisiko für die Mitarbeiter darstellen. Auch die Handhabung eines Leimspenders kann für den Bediener anstrengend sein, und einige Leimprozesse erfordern Bewegungen in ungünstigen Positionen. Wenn dies bei Ihren Klebeaufgaben der Fall ist, könnte die Automatisierung eine Möglichkeit sein, die Arbeitsumgebung zu verbessern.
   
• Einseitiges Kleben:  Es ist im Allgemeinen einfacher, eine Aufgabe zu automatisieren, wenn keine Rotation der Teile beteiligt ist. Wenn ein Teil nur auf einer Seite geklebt werden muss, wird empfohlen, diesen Vorgang zu automatisieren, im Vergleich zum manuellen Betrieb, der nützlicher wäre, wenn beide Seiten geklebt werden müssen.

 

Schlussfolgerung

Automatisierte Lösungen können viele Aspekte von Klebe- und Dosierprozessen verbessern, beispielsweise deren Qualität, Effizienz und Arbeitsumgebung.

Allerdings profitiert nicht jede Produktion von der Automatisierung ihrer Klebeprozesse. In einigen Fällen kann die manuelle Handhabung für mehr Flexibilität sorgen und es den Mitarbeitern auch ermöglichen, unterwegs Qualitätskontrollen durchzuführen.

Das Automatisierungspotenzial hängt natürlich von den spezifischen Produkttypen und Prozessen in Ihrem Unternehmen ab. Wenn Sie jedoch einen oder mehrere der vorherigen Punkte ankreuzen können, haben Sie möglicherweise einen Grund, sich weiter mit der Automatisierung zu befassen.