卓上型オートディスペンスシステムの利点とは何か

速度、位置精度、自動光学検査がディスペンスを次のレベルに引き上げる理由

前回のブログ投稿、卓上型オートディスペンスシステムとは何かでは、オート液剤ディスペンスシステムの定義について述べました。今回の投稿では、卓上型オートディスペンスシステムを使用する利点、および製造プロセスを向上させるために当社が提供しているアクセサリーについてご紹介いたします。

オートディスペンスの利点について

速度

多くのメーカーは、製造ラインの高速化のためにオートディスペンス方式に切り替えようとしています。卓上型ディスペンスロボットおよびガントリーロボットは手軽な解決策であるとともに、既存の製造ライン、回転テーブル、コンベヤー供給式のアッセンブリー工程に簡単に追加することができます。ノードソン EFD のロボットの場合、速度 500/250 mm/秒のエントリーモデルE シリーズから、最大速度 800/250 mm/秒のハイエンドモデル PRO/PROPlus シリーズまであります。初期コストは手動塗布方式よりも高くなりますが、真価を発揮するのは増産時です。ロボットの手を借りることにより、手動でアッセンブリー液剤を塗布する場合よりも短時間で高品質の製品を製造することができます。

位置精度/再現性

自動車産業および家庭用エレクトロニクス産業の多くのメーカーでは、取り扱いが難しいか、またはリジェクトを回避するために高い精度と再現性を必要とする基板を使用しています。また、業界標準が厳密で、規制適合のために製品の一貫性が不可欠な医療業界においてもこのことが当てはまります。当社のすべてのロボットのうちでも PRO/PROPlus ラインは最高精度を誇り、PRO シリーズの定位置再現性は ±0.004 mm、PROPlus シリーズの定位置再現性は ± 0.003 mm となっています。これら 2 つのロボットの再現性の違いは、PRO シリーズがステッピングモーターとベルトドライブを備えているのに対して、PROPlus シリーズはサーボモーターとボールスクリュードライブを備えているという点にあります。

概して、塗布プロセスにロボットを組み込むと再現性が高まり、信頼性も向上します。その結果、生産フロアでの心配事が 1 つ減って安心感を得ることができます。

クローズドループフィードバック

生産指向に基づいて塗布経路を変更するパターン認識が、すべての EFD ビジョンガイド式ディスペンスシステムで利用できます。クローズドループフィードバックシステムによって、ロボットの X、Y、および Z 軸位置が設定されるとロボットはそれが正しい位置であることを確認します。これによって、オペレーターは設定した後は、他のタスクにエネルギーを費やすことができます。

オートディスペンスシステムは、あらゆるディスペンスラインに対して、手動プロセスでは不可能な明らかな改善をもたらします。このように、広く知られたメリットだけでなく、プログラミングを簡素化したり塗布量の精度および位置決めを簡単に検証したりできるアクセサリーもあります。これらのアクセサリーはロボットに搭載済みのものや、後付け可能なものがあります。

塗布結果を次のレベルに引き上げるアクセサリー

ビジョン

ビジョン機能は、塗布経路を画面上でプレビューして複雑な塗布パターンのプログラミングを簡素化できるため、多くの塗布用途にとって非常に有益です。当社では、視覚誘導型 EV、RV、GV、および PRO/PROPlus シリーズのうち、選択したロボットに応じてペンシルカメラまたは CCD スマートカメラを提供しています。ペンシルカメラは、塗布量が 110 ミクロンより大きい場合や液剤と基板間のコントラストが強い場合に適しています。

CCD カメラは、液剤と塗布対象パーツ間のコントラストが弱い場合に適しています。これには、基板が半透明か反射度が高いケースが含まれます。CCD カメラは、微細なマイクロ塗布を行う場合にも適しています。

さらに高機能な CCD カメラの場合、当社の DispenseMotion ソフトウェアのカメラセットアップウィンドウから自動ボタンを使用してコントラスト設定を自動的に調整できます。たとえば、画像をグレースケールに変えると、半透明の基板が非常に見やすくなり、コントラストも向上して塗布の位置決めが容易になります。全体的に、ビジョンは多くの塗布用途で役立ち、液剤塗布の位置決めを正確に行うことができます。

ロボット初期セットアップウィザード

すべてのノードソン EFD ビジョンガイド式ロボットには、DispenseMotion ソフトウェアに加えてロボット初期セットアップウィザード が付属しています。このウィザードでは、ロボットのビジョンシステムを使用することで、ほんの数クリックで複雑な塗布経路をプログラミングできるようになっています。DispenseMotion ソフトウェアのセットアップ手順がプログラムに直接組み込まれているのに対し、ウィザードではロボットの動作とその理由が正確にユーザーに表示されます。

このウィザードは、セットアッププロセス中、重要な手順を見過ごす可能性を排除すると同時に較正やオフセットの設定などの各ステップをオペレーターが簡単に進められるよう設計されています。初期セットアップ後の塗布チップやシリンジの交換といった変更は、ボタンを押すだけで相殺できます。オペレーターは、いちいちマニュアルを参照する必要はないため、セットアップ時間が平均 50% 短縮します。

自動光学検査 (AOI)

ノードソン EFD の OptiSure AOI ソフトウェアおよび共焦点レーザーを当社のビジョンガイド式ロボットに統合すると、一度ワークピースに適用した液剤塗布寸法と位置決めを光学的に確定できます。共焦点レーザーとソフトウェアは連携して動作することで、塗布の精度に関する詳しいフィードバックを提供します。カメラが塗布量の X および Y 軸座標 (直径と幅) を検査する間、レーザーは塗布量の Z 軸 (高さ) を計算します。

ソフトウェアから即時品質フィードバックが提供されるので、品質管理装置を追加購入する必要はありません。塗布後に毎回画像が自動的に撮影されるため、プログラム内から塗布量を分析してその許容差および仕様が満たされているかどうか判断できます。エラーが発生した場合、プログラムでその旨通知され、設定を適宜調整できます。これにより、ディスペンス問題をその発生源で解決することでライン稼働中のリジェクトおよびリワークの可能性を低減します。

高さ検知

当社のほとんどのロボットには、ワークピースと接触するデバイスを利用して一度に 1 箇所の高さを計算する機械式高さ検知が付属しています。この機能はほとんどの用途に有効ですが、さらに傷付きやすい基板の場合、レーザー高さ検知テクノロジーが必要になります。

PRO/PROPlus シリーズで使用可能なレーザーは非接触式方式で、接触させないとずれる可能性のあるデリケートな基板や軽量の基板に適しています。高さのばらつきを検出し、適宜自己調整するようにプログラムされています。

パーツ間には高さのばらつきがあるため、このような差異に自動的に適応して塗布精度および品質を一定に保つことが重要になります。当社のレーザー高さ検知には、一度に一点だけ測定する時間のかかる機械方式とは異なり、製品の複数の箇所の高さを一度に測定できるという長所もあります。

ノズル検知

オプションのアドオン機能として、2 種類のノズルディテクターを提供しています。これらのノズルディテクターは、塗布ノズルやシリンジを生産中に切り替える際に位置と高さ両方の差に合わせて自動的に調整を行います。当社のノズルアライナーは、光学フラグを使用して X、Y、および Z 軸位置を測定する非接触式センサーです。当社のノズルディテクターは重要な用途向けに精度および解像度が高くなっています。

ノズル検知テクノロジーが採用されたロボットは、ノズルやシリンジを交換するたびにノズルとワークピース間の距離を読み取って塗布量の一貫性を維持することができます。コンポーネントの交換時、コンポーネントから基板までの場所と高さを簡単にずらすことができます。このソフトウェアでは、ロボットがバックエンドで精度を確保するので、生産時にコンポーネントを交換する際に作業者が精度に注意する必要がありません。

EFD の利点

ノードソン EFD では、オートディスペンスシステムの幅広いラインアップを取り揃えています。エントリーレベルの E/EV シリーズおよびハイエンドモデルの PRO/PROPlus シリーズの他にも、特定用途向けのロボットが 2 つ用意されています。

4 軸ロボット

当社の R シリーズおよび RV シリーズロボットには、360° の回転面に沿って任意の角度で塗布するための 4 本目の軸が用意されています。このテクノロジーにより、パーツの外径または内径に塗布したり、基板を回転させたり、届きにくい場所に簡単にアクセスしたりすることができます。

ガントリーロボット

標準的な直交ロボットの大部分は、可動固定プレートを使用しています。しかし、重い基板や 600 mm を超える基板を扱う場合はガントリーロボットをお勧めします。EFD の GV シリーズのロボットでは 800 mm もの作業範囲を処理することができ、基板が乗っているプレートを動かす代わりにロボットが基板の方向へ移動します。これにより、液剤塗布の精度とロボット自体の寿命が向上します。

EFD は、あらゆる塗布用途向けの高度なソリューションをお届けするトータルソリューションプロバイダーです。当社のロボットには、当社の卓上型ディスペンサー、ディスペンスバルブ、ジェットバルブ、プログレッシブキャビティポンプ、および当社の広範なディスポーザブルコンポーネント (シリンジ、カートリッジ、塗布ノズル、2 液性スタティックミキサーなど) を統合することができます。当社製品は互いに簡単に統合できるため、さまざまな塗布要件に対応することができます。

当社ロボットの詳しいリストについては、オートディスペンスシステム選択ガイドをご覧ください。ご不明な点がある場合、または経験豊富なアプリケーションスペシャリストとの相談をご希望の場合は、お気軽に [email protected] までお問い合わせください。

ジョナサン・ティトーネ

Johnathan Titoneは、ノードソンEFDの オートディスペンスシステム のグローバル プロダクト ライン マネージャーです。 彼は、当社の調剤ロボットがどのように動作し、ユーザーに利益をもたらすかについての専門家です。 ジョナサンは2005年にノードソンEFDに入社し、ブライアント大学でMBAの取得に取り組んでいます。