Polish
Tło klienta
Klient jest producentem złączy światłowodowych i komponentów pasywnych, dostarczającym zestawy przewodów krosowych LC, SC i MU integratorom centrów danych w Europie. Ich zakład posiada trzy komórki montażowe, w których tulejki, obudowy i osłony są klejone dwuskładnikowym klejem UV, a następnie poddawane kontroli wizualnej i testowi rozciągania. Roczna produkcja wynosi około 1,2 miliona złączy, wysyłanych w małych partiach na zamówienie.
Wyzwanie
Przed modernizacją każda komórka używała jednej lampy rtęciowej z mechaniczną migawką, co stanowiło twardy limit wydajności i jakości:
- Długi cykl utwardzania. Klej potrzebował 90 sekund pod lampą, zanim uchwyt mógł zostać zwolniony, więc każdy operator mógł ukończyć tylko około 120 złączy na zmianę.
- Uszkodzenia cieplne. Ciepło lampy rtęciowej zniekształcało cienkościenne tulejki i zmiękczało klej do osłon, powodując odrzucenie około 3 procent części z powodu owalności.
- Jedna długość fali dla dwóch klejów. Zakład używał kleju do utwardzania powierzchni 365 nm i kleju do głębokiego utwardzania 395 nm na tej samej linii, więc operatorzy musieli wymieniać lampy i mocować części w połowie cyklu.
- Brak danych procesowych. Ustawienia ekspozycji były przechowywane w pamięci operatora, więc zmienność między zmianami była nie do wyśledzenia, gdy partia uległa awarii.
- Konserwacja lampy. Żarówki rtęciowe były wymieniane co 1000 godzin, a każda wymiana wymagała nowej kalibracji i biegu próbnego.
Rozwiązanie
Dostarczyliśmy wielokanałowy system punktowego utwardzania UV LED z czterema niezależnie sterowanymi głowicami, chłodzony powietrzem i sterowany z jednego kontrolera LCD. Trzy głowice znajdują się na istniejących uchwytach, a czwarta służy do stanowiska naprawczego. Każda głowica ma własną długość fali i własny profil czasowy, więc krok utwardzania powierzchni 365 nm i krok głębokiego utwardzania 395 nm są teraz wykonywane w tym samym uchwycie bez wymiany lampy.
| Element konfiguracji | Dostarczone ustawienie |
|---|---|
| Kanały sterowania | 4 niezależne kanały, każdy z własną intensywnością, timerem i wyzwalaczem |
| Długość fali na głowicę | 365 nm, 385 nm, 395 nm, 405 nm (dopasowane do arkuszy danych klejów klienta) |
| Intensywność wyjściowa | Regulowana, kalibrowana na kanał podczas instalacji |
| Tryb wyzwalania | Wyzwalanie PLC / I/O z pedału nożnego komórki, z ręcznym obejściem |
| Chłodzenie | Chłodzenie powietrzem, nie wymaga agregatu chłodniczego ani linii sprężonego powietrza |
| Interfejs sterowania | Wyświetlacz LCD z zapisanymi przepisami procesowymi dla każdej rodziny produktów |
| Żywotność LED | Powyżej 20 000 godzin, brak harmonogramu wymiany żarówek |
Implementacja
- Audyt procesu. Zmierzyliśmy istniejącą dawkę na spoinie tulejki i spoinie osłony, a następnie dopasowaliśmy każdy klej do długości fali, która utwardza go najszybciej.
- Integracja uchwytu. Trzy głowice produkcyjne zostały zamontowane na istniejących uchwytach pneumatycznych, więc nie było potrzeby przeprojektowywania mechanicznego.
- Tworzenie receptur. Każda rodzina złączy otrzymała zapisaną recepturę z intensywnością kanału, czasem utwardzania i trybem wyzwalania, chronioną przed edycją przez operatora.
- Szkolenie operatorów. Dwa dni na miejscu obejmujące wybór receptury, codzienną kontrolę intensywności i czyszczenie światłowodu.
- Walidacja. Seria 500 sztuk na rodzinę porównała siłę rozciągania i owalność z bazą rtęciową.
Wyniki
| Metryka | Przed (punkt rtęciowy) | Po (4-kanałowy UV LED) |
|---|---|---|
| Cykl utwardzania na złącze | 90 sekund | 25 sekund |
| Produkcja na zmianę operatora | 120 sztuk | 310 sztuk |
| Owalność i odrzuty cieplne | 3,1 procent | 0,8 procent |
| Wymiany lamp rocznie | 18 wymian żarówek | 0 (LED 20 000 godzin) |
| Pobór energii na etapie utwardzania | Linia bazowa | Około 60 procent niższy |
| Śledzenie procesu | Pamięć operatora | Zapisane receptury i logi kanałów |
Dlaczego to działa
Wynik napędzają dwie rzeczy. Po pierwsze, niezależne sterowanie kanałami eliminuje kompromis jednej lampy dla dwóch klejów: głowica 365 nm utwardza klej powierzchniowy, podczas gdy głowica 395 nm napędza głęboką sekcję, a obie kończą pracę w jednym uchwycie. Po drugie, punktowe wyjście LED kieruje energię na linię klejenia zamiast ogrzewać całą część, dzięki czemu cienkościenne tulejki zachowują okrągłość, a klej osiąga pełną twardość szybciej niż pod szeroką wiązką rtęciową.
Zapisane receptury również wyeliminowały zmienną ludzką. Różnice w czasie utwardzania między zmianami zniknęły z danych testu rozciągania w ciągu miesiąca, pozwalając zespołowi ds. jakości przejść od pełnej inspekcji partii do próbkowania.
Opinie klienta
"Byliśmy gotowi kupić drugą linię rtęciową, aby nadążyć za zamówieniami. Czterokanałowy system punktowy zapewnił nam wydajność z istniejących stanowisk, a problem zniekształcenia tulejek po prostu zniknął. Zapisane receptury oznaczają, że nowy operator wykonuje ten sam cykl co piętnastoletni weteran."
Kierownik ds. Inżynierii Produkcji, zakład złączy światłowodowych, Europa
Podsumowanie
Czterokanałowy system punktowego utwardzania UV LED zastąpił lampę rtęciową na linii złączy światłowodowych, skracając cykl utwardzania z 90 do 25 sekund, zwiększając produkcję na zmianę ze 120 do 310 sztuk i zmniejszając odrzuty związane z ciepłem z 3,1 do 0,8 procent. Jeśli Twoja linia wykorzystuje więcej niż jeden klej UV lub utwardza części wrażliwe na ciepło w krótkim cyklu, prześlij nam długość fali kleju, rozmiar punktu i docelowy czas cyklu.