A automação da distribuição ajuda o fabricante da defesa a reduzir o tempo de colagem de epóxi em 65%, eliminando o tempo de limpeza

História de sucesso: L3Harris abraça a distribuição automatizada de fluido para óculos de visão noturna

O epóxi em duas partes é a resina de escolha do fabricante moderno. Graças à sua alta resistência, versatilidade e excelente adesão a uma variedade de superfícies, as resinas epóxi ganharam ampla aceitação em diversas aplicações - incluindo revestimentos, elétricos, resinas de fundição, compósitos, etc. Apesar das muitas vantagens desta resina, o trabalho com epóxi é conhecido por ter alguns desafios intrínsecos.

Fadiga do operador, limpeza dispendiosa, e retrabalho

Para o fabricante de defesa L3Harris Technologies em Londonderry, NH, as aplicações de epoxi manual e cura em temperatura ambiente estavam criando desperdício e variação em muitas de suas operações de produção de defesa. Isto porque estes processos consumiam tempo e criavam fadiga no operador. Os trabalhadores enfrentavam desafios desde uma vida útil de 30 minutos de um pote epóxi até uma diferença extremamente pequena entre a aplicação de muito pouco epóxi ou muito epóxi no produto. Como resultado, a organização enfrentou uma limpeza e retrabalho dispendiosos com seu processo de produção manual.

L3Harris constrói sofisticados óculos de visão noturna. O processo de fabricação exige que vários componentes sejam colados dentro do produto. Para isso, a empresa utiliza um epóxi de duas partes com um mecanismo de cura térmica para unir as peças.

Os operadores precisavam encher seringas e depois distribuir manualmente o epóxi em vários componentes. Com um tempo de trabalho de apenas 45 minutos, a viscosidade do epóxi aumentou com o tempo, exigindo mudanças de pressão nos distribuidores de fluido. Além disso, as tolerâncias para a distribuição de contas de epóxi eram exatas.

Objetivos do processo

L3Harris vinha montando óculos de visão noturna usando processos manuais desde que a empresa começou a fabricar o produto. À medida que a organização explorava as tecnologias de distribuição automatizada de fluidos, a empresa estabelecia metas de fabricação de um sistema de distribuição automatizada de fluidos. A empresa estava buscando um processo de aplicação mais rápido, e para aumentar a eficiência da produção. Além disso, eles queriam aumentar a precisão da distribuição de fluidos e melhorar a qualidade da aplicação. A administração queria automatizar a distribuição de RTV e controlar a quantidade de RTV sendo distribuída para minimizar o squeeze-out. Finalmente, a organização desejava uma nova abordagem de distribuição de fluidos que eliminasse a demorada limpeza do fluido e a dispendiosa retrabalho.

Buscando uma solução mais eficiente e econômica, a L3Harris Manufacturing Lead Lou Veiga se aproximou da Nordson EFD em busca de soluções para os desafios de processamento de óculos de visão noturna.

Tendo coletado extensos dados da L3Harris sobre seus processos, especificações de fluidos e aplicações, a equipe de serviços de engenharia da Nordson EFD entrou em ação. Nas instalações de testes da empresa em East Providence, Rhode Island, a equipe verificou fluidos adesivos, substratos de materiais e avaliou soluções automatizadas de distribuição de fluidos. O tempo e a energia investidos nesta fase do processo garantiram que o cliente tivesse um caminho suave de adoção de tecnologia à medida que atualizava seu processo de distribuição de fluidos.

Recomendações

Depois de avaliar os dados, a Nordson EFD recomendou um processo de distribuição automatizado e, onde os objetivos de fabricação o exigiam, um sistema de visão integrado. Os engenheiros da Nordson EFD se concentraram em três tecnologias para atender as metas de produção da L3Harris. Primeiro, para resolver os desafios enfrentados pelo processo de distribuição de adesivos epóxi em duas partes, a Nordson EFD recomendou usar duas bombas 797PCP-2K com um robô da série E3V. Segundo, para o RTV de um componente, a empresa recomendou usar uma bomba 797PCP em um robô de 3 eixos. Para abordar as tolerâncias precisas de distribuição de fluido, a Nordson EFD recomendou o emprego da solução de distribuição automatizada E4V com uma simples câmera a lápis de visão.

Os robôs dispensadores da série EV de 3 eixos, com sistemas de visão simples totalmente integrados e software DispenseMotion, forneceram programação baseada em visão e outras características padrão, tais como importação DXF, presença/ausência de peças e identificação errada de peças.

O software de distribuição intuitivo integrado à câmera de lápis barata permitiu aos usuários programar padrões de distribuição complexos e matrizes com alta repetibilidade de até ± 8 µm (0,008 mm). A série EV atendeu às exigências de aplicação da L3Harris. O sistema de visão garantiu que os componentes estivessem no lugar certo e validou que as peças estivessem alinhadas. O sistema de visão não permitiria a distribuição de fluidos se não visse a peça correta no local adequado.

A L3Harris Technologies iniciou seu processo de melhoria do sistema de distribuição automatizado com aplicações que estavam causando uma alta taxa de queda do operador devido a problemas com os processos manuais. Qualquer coisa que estivesse causando sucata e retrabalho era examinada. Com isso em mente, a L3Harris selecionou linhas de produção com volumes maiores porque elas proporcionariam um retorno de investimento mais rápido, justificando rapidamente o investimento em um novo sistema de produção.

65% de redução no tempo de processo, elimina a limpeza e o retrabalho

Em ordem rápida, o benefício da abordagem de dispensação automatizada tornou-se evidente. O novo equipamento reduziu a etapa de distribuição de epóxi 2K em uma média de 65%, e quase eliminou o tempo de limpeza para este processo. Melhorou o tempo de produção, mais a aplicação de epóxi repetível e de alta qualidade beneficiou o processo de fabricação. Especificamente para o processo epóxi, o sistema de distribuição automática foi configurado para usar a quantidade exata de líquido para cada etapa específica e misturar o epóxi em duas partes em tempo real. Esta capacidade reduziu o desperdício. O sistema Nordson EFD também usou um sistema de visão para autoalinhar o sistema de distribuição automática para tarefas pré-determinadas. Este nível de precisão serviu para reduzir a necessidade de limpeza e prevenir defeitos.

O Sr. Veiga escolheu o sistema da Nordson EFD principalmente por causa de suas capacidades de software. Os executivos da L3Harris ficaram impressionados com a universalidade do pacote de software, permitindo que seus funcionários aprendessem e utilizassem facilmente os sistemas automatizados. O software facilitou a programação de novas aplicações para a L3Harris, mantendo a repetibilidade e melhorando o tempo de produção no processo. A automação beneficiou os trabalhadores porque substituiu o processo repetitivo que exigia boas habilidades motoras finas. O gerente de Meio Ambiente, Segurança e Saúde da L3Harris, Dave Collins, observou que o sistema da Nordson EFD teve uma alta pontuação na escala ergonômica, pois substituiu as tediosas tarefas manuais. Além disso, o sistema de distribuição automatizado eliminou longos períodos de trabalho em bancos sentados, já que não é mais necessário usar ferramentas de distribuição manual enquanto se segura peças ou se aperta para aplicar elos.

L3Harris considera o sistema de distribuição automática da Nordson EFD uma melhor prática de engenharia. Eles dizem que o novo equipamento permite uma melhor experiência de trabalho também para montadores e operadores. Dentro da organização, o sistema de distribuição de fluidos foi destacado como um estudo de caso bem suced sobre as melhorias possíveis no processo a partir do uso de um sistema de distribuição de fluidos automatizado.

Se você tiver alguma dúvida sobre como melhorar seu processo de dispensação, não hesite em nos enviar um e-mail para [email protected].

Claude Bergeron

Claude Bergeron é Gerente Sênior de Linha de Produto Global da jateamento Systems na Nordson EFD. Ele usa seu amplo conhecimento de aplicações e produtos para liderar o desenvolvimento de algumas das válvulas dispensadoras mais inovadoras do mercado. Claude tem mais de 40 anos de experiência em distribuição de fluidos. Ele ingressou na Nordson EFD em 1981.