高密度位相技術とロボットの精度

アルマイト、カチオン浸漬塗装または 粉体塗装 は、2006年の創業以来、ウェルコ社&株式会社KG in Germanyは、「表面 フィニッシング のデザイン品質」に完全に専念しています。 有名なドイツの自動車およびオートバイのメーカーは、満足している顧客の中に含まれています。

これらの顧客の要求は、仕上げ面の品質と外観だけでなく、納入性能、信頼性、柔軟性、経済性などの「ソフト要素」に関しても高くなります。 「私たちは、お客様のための拡張されたワークベンチ以上のものです」と、WELCOのマネージング ディレクターであるリチャード ヌーバーは、クライアントとの関係を説明しています。

「私たちは定期的に早い段階で生産計画に関与し、個々のソリューションを開発してから実装しています。 画期的なイノベーションではなく、プロセス チェーンに沿った的を絞った最適化ステップに焦点を当てており、コンポーネントとその製造方法の技術的および経済的な改善につながります。」

こうした取り組みの成果は、自社工場でも検証できます。 用途の広いサプライヤは、欧州最高性能クラスISO/TS 16949:2016に従ってQM認定を受けており、国際車両 建設業 にとって重要な機械的、化学的、気候変動試験を提供しています。

粉体塗装 の場合、WELCOは2015年まで手作業とベンチュリ技術に頼っていました。 「無駄にスプレーし、複雑なワークピースをコーティングするのに2分以上かかりました。 部品の約13% は、まだポストタッチアップに行かなければなりませんでした」その後も、コーターごとに膜厚が大きく変動しました。 システムのメンテナンス、摩耗部品、修理、ダウンタイム には多額の費用がかかりました。

「自動化された 粉体塗装 プロセスだけが、品質を最適化し、労力を許容レベルまで削減できるのは 透明 でした。 私たちにとって重要な目標は次の3つです。 粉体塗装 の高品質、消耗品とスペアパーツの自動処理、および経済効率」とNuber氏は続けます。 ヌーバー氏は研究を重ねた結果、ノードソンのデンス フェーズ技術に気づきました。 この技術を独自の用途に テスト するために、WELCOチームは、高密度相のパイオニアであるNordsonからの申し出を喜んで受け入れ、エルクラスにある テスト ラボで初期テストを実施しました。

「私たちはEncore® HD手動コーティング パウダー ガンを使用して部品をテストしましたが、アプリケーション自体はすぐに、浸透性 パウダーの深い深さでオーバースプレーがほとんどなく、完全かつ安全に制御できるプロセスであると確信しました。 しかし、従来のレシプロケータは フレキシブルノズル 複雑なパーツには十分ではありませんでした。 高度な自動化のために、ロボットを考えなければなりませんでした。」自動車産業 とオートバイの外装は、熱、寒さ、湿気、石の欠け、道路の塩分、紫外線などにより、長期間にわたって極端な条件にさらされています。.

同時に、自動車やオートバイの製造業者ほど、表面の外観と感触に高い要求をする業界は他にありません。 それらの視覚的に魅力的な板金とプラスチック部品は、複雑な形状を隠します。 長年の手作業による粉体塗装の後、2016年以来、表面仕上げ業者であるドイツのWELCOは、ロボットコーティングと高密度相技術の革新的な組み合わせに依存してきました。

「これは私たちにとってもエキサイティングな新しい仕事でした」と、WELCO工場のプロジェクトマネージャーであるイェルク・ツィンマーハッケル(CS Oberflächentechnikのマネージングディレクター、ノードソンの南ドイツ代表)は述べています。 「私たちは、WELCOのために完全に個別のソリューションを開発することに同意し、契約を獲得しました。」ColorMax®の高速色替えブースの構成でさえ、困難な作業であることが判明しました。 「ブースの空きスペースはわずか20平方メートルでした。

2台のロボットとその動きのために十分なスペースが必要でした。 下部構造のない2.50mの高さを超えることは許されませんでした」とZimmerhackel氏は計画と建設業段階の課題について説明します。 「さらに、ロボットがアクセスできるように、ブースにさらに開口部を設ける必要がありました。 そのため、ブース内に穏やかで均一な空気の流れを作り出すことは困難でしたが、ソリューションを構築することができました。」

ブースは顧客の仕様に応じて設計され、寸法はロボットメーカーに送信され、ロボットメーカーは2台のコンパクトな千鳥7軸ロボットの可動性を広範囲にシミュレートしました。 その後、粉体塗装ブースの建設業が始まりました。 「顧客固有の要件を満たすためにこのように変更されたColorMaxブースには、エンジニアードの接尾辞「E」が付けられます」とZimmerhackel氏は説明します。 「これは、サイズが最大1,200 x 600 x 600 mmの部品用に設計されており、ColorMax3ブースの標準コンポーネントが装備されています」。

ブースの床と側面は撥粉コーティングされたパネルでできており、床のわずかなオーバースプレーはAirWashシステムによって直接除去されます。 2台のロボットにはそれぞれ、パウダー塗布用のEncore HD自動ガンが装備されています。 ロボットは、ポイントツーポイントプロセスで迅速かつ簡単にプログラムされます。

ほぼ4年間、全自動システムは、ULUCOで3シフトでアルミニウム、鋼、マグネシウムのコンポーネントを高い精度と信頼性でコーティングしてきました。 「ロボット技術と高密度相技術の相互作用は、100%プロセス制御で証明されています。」「期待される品質改善は、あらゆる面で達成されました。」

コーティングの専門家は、これは奇妙な形状の部品の均一で一貫した粉体被覆に起因すると考えています。 これは、低速で短距離からパウダーガンから出てくる柔らかいパウダークラウドによって達成されます。 オーバースプレーが少ないと、粉末の浸透性深さが高くなり、ノードソンはEncore HDスプレーシステムの HDLVポンプを使用して高密度相技術を設計しました。

「実際、高密度相技術の非常に正確なアプリケーションは、正確に制御可能なロボットと最大の再現性によってさらに強化されています。 これの基礎は、レシピに保存されているコーティングシステムとロボットの両方によって記録された幅広いデータです。 これにより、生産プロセス全体が非常に信頼性が高く、フレキシブルノズルになり、均一なコーティングと目に見える品質上の利点が得られます。」ジマーハッケル氏は付け加えた。

塗装工程の有効性と効率も大幅に向上し、「旧技術では2分以上かかっていたワークを、平均1分程度でコーティングできるようになりました。 同時に、やり直し率は5%に低下しました。 一貫した回収により、粉末の約25%から35%を節約し、年間約40トン、つまり約10トンの消費量を消費します」とリチャード・ヌーバーは続けます。

「これにより、生産量が2倍になり、売上が大幅に増加しました!」色替えに必要な時間は15分弱に落ち着きました。 複雑な色替えプロセスが大幅に自動化されているため、シフトごとに1人のオペレーターを節約できます。 「しかし、新しいテクノロジーで雇用を合理化することは私たちの目標ではありませんでした。

私たちは計画段階の非常に早い段階で従業員にアドバイスし、変更プロセスに参加させました。 これにより、労働者のモチベーションは高まり、新しいタスクに集中できるようになりました」とNuber氏は言います。 結論として、リチャード・ヌーバーは笑顔で言及します: 「コスト削減と絶対的なプロセス制御に加えて、非常に均一なコーティング品質を備えたノードソンの高密度相技術は、最初から大きな喜びを与えてくれます。

最近、私は非常によく知られた高品質の自動車産業グループからサンプルコーティングの別のリクエストを受けました[1]。 私は自分自身を助けることができませんでした。 このサンプルをノードソンEncore® HDマニュアルシステムで再びコーティングし、品質にも非常に熱心なお客様に、非常に一貫した優れた結果を提示できることを楽しみにしていました。」