La dosatura dei fluidi da banco verso un nuovo livello di controllo di processo

Ugualmente compatibile sia con la dosatura da banco che con l’integrazione nella robotica smart factory, la nuova linea UltimusPlus™ di dosatori pneumatici per fluidi di Nordson EFD rappresenta un salto di qualità nella facilità d’uso e nel controllo avanzato del processo. Caratteristiche innovative sono per esempio la regolazione completamente automatizzata della pressione e la possibilità di passare da un programma all’altro tra quelli memorizzati utilizzando un semplice scanner di barcode.

I dosatori pneumatici per fluidi di assemblaggio comprendono una serie di modelli che possono adattarsi a processi di applicazione specifici, con un’ampia gamma di funzionalità. Il modello più recente di dosatore da banco garantisce un alto livello di controllo di processo, in grado di applicare adesivi, paste saldanti e molti altri fluidi di assemblaggio con grande uniformità. Queste unità che possono gestire la dosatura dei fluidi in forma di punti, cordoli o riempimenti in svariate condizioni, sono dotate di funzioni multiple per perfezionare il processo di dosatura. Caratteristiche come il regolatore di pressione 0-100 psi, la programmazione del tempo di dosatura, il controllo vacuum per evitare il gocciolamento dei fluidi meno viscosi, il display digitale dei valori tempo pressione e il pedale elettrico, rappresentano un prezioso aiuto per l’operatore al fine di mantenere il controllo del processo.
Per applicazioni più critiche, dove è richiesto un controllo di processo eccezionale, ad esempio nel dosaggio dei fluidi su dispositivi medici o componenti delicati nel settore elettronico e dell’automotive, alcuni dosatori da banco sono progettati appositamente per offrire un livello di precisione ancora più elevato. Questi sistemi sono dotati di: regolazione del tempo fino a una precisione di 0,0001 s; regolazione elettronica completa della pressione dell’aria per la gestione dei parametri di dosatura senza il coinvolgimento dell’operatore. In queste applicazioni impegnative, piccole quantità di adesivi, silicone e altri fluidi devono essere erogati in modo affidabile e preciso in termini di dosaggio, posizionamento e ripetibilità. La precisione di posizionamento e quantità di fluido dosato in queste applicazioni è cruciale per l’assemblaggio, la funzionalità, la qualità, l’aspetto e la durata dei prodotti.

Poiché l’erogazione di fluidi da banco ha dimostrato di essere un metodo altamente praticabile e affidabile per l’assemblaggio di questi prodotti, i produttori di sistemi per la dosatura dei fluidi hanno sistematicamente migliorato e perfezionato i loro sistemi. Ora, la dosatura dei fluidi da banco sta facendo un salto di qualità verso la semplicità, la facilità di utilizzo e il miglioramento del controllo di processo, per sostenere ulteriormente le richieste stringenti che arrivano dai produttori di dispositivi medici, elettronici e per il settore automobilistico. Questi miglioramenti sono volti a: rendere più agevole ed efficiente il controllo del processo di dosatura dal punto di vista dell’operatore; mantenere il controllo dei parametri di dosatura per garantire risultati uniformi.

Questi ultimi cambiamenti, inoltre, portano alla dosatura da banco dei fluidi la compatibilità con Ethernet, l’Industrial Internet of Things (IIoT) e il Cloud, offrendo la possibilità di una interconnettività più diretta tra macchina e gestione del processo. Sebbene questo sia particolarmente favorevole quando i sistemi di dosatura sono usati in combinazione con applicazioni automatizzate, gli aspetti derivanti da questa maggiore connettività possono essere molto utili anche nel caso di applicazioni da banco. In sostanza, questi miglioramenti consentono all’operatore di godere dei primi benefici legati alla digitalizzazione smart factory.

Regolazione della pressione automatizzata

I sistemi per la dosatura dei fluidi che incorporano questi sviluppi sono stati lanciati sul mercato da Nordson EFD con la nuova linea di dosatori pneumatici da banco UltimusPlus™. Questa gamma incorpora un controllo touchscreen HMI per l’immissione dei parametri di erogazione e la gestione delle funzioni del processo di dosatura. Questo miglioramento porta con sé un nuovo livello di usabilità per gli operatori e i responsabili della produzione. Il controllo attraverso touchscreen rende la programmazione più veloce di quanto lo fosse precedentemente con manopole e pulsanti di controllo analogico. Con poca necessità di fare riferimento a un manuale e solo raramente ad aggiornamenti software, il grande schermo intuitivo offre la visualizzazione di tutte le informazioni di processo semplificando l’installazione e la programmazione e consentendo agli operatori di focalizzarsi sul processo di dosatura.

Una caratteristica fondamentale di questa nuova linea UltimusPlus™ è l’approccio del sistema alla regolazione completamente automatizzata della pressione. Particolarmente nell’assemblaggio dei dispositivi medici, è importante che l’applicazione del fluido sia eseguita in modo preciso e uniforme su ogni componente con standardizzazioni ripetitive. Tipicamente, i dosatori per fluidi da banco consentono all’operatore di effettuare manualmente la regolazione della pressione. Con questo nuovo dosatore, l’operatore ora può essere completamente escluso dalla regolazione manuale della pressione, così come di altri parametri di dosatura come tempo e vacuum. Senza accesso tramite una password assegnata, non si può agire manualmente sui valori impostati, un aspetto, questo, che assicura un livello più alto di controllo di processo a un costo di proprietà più basso di quanto fosse possibile precedentemente.

Scanner barcode e memorizzazione dati

Un’innovativa funzione per il mondo della dosatura dei fluidi con sistemi da banco è anche la possibilità di passare da un programma all’altro tra quelli memorizzati utilizzando un semplice scanner barcode. Questo consente all’operatore di cambiare i parametri per iniziare una nuova applicazione senza agire sullo schermo. I valori impostati per il dosatore cambiano automaticamente quando viene eseguita la scansione del barcode. In aggiunta, molti componenti di dispositivi medici sono classificati con un barcode per facilitare il rintracciamento degli stessi mentre passano da una fase all’altra della produzione. Un sistema, questo, spesso utilizzato da industrie diverse dalla produzione di dispositivi medici per i controlli di processo six sigma. Un’opzione disponibile con UltimusPlus™ è la scansione del barcode del lotto direttamente nella memoria del dosatore. Questo è molto conveniente quando la fabbrica processa componenti multipli durante la giornata. UltimusPlus™ consente la selezione di tempo, pressione, vacuum e altri parametri per la dosatura dei fluidi in progetti specifici, determinati dalle varie esigenze produttive e progettuali. Queste impostazioni sono memorizzate nel dosatore e possono essere richiamate in qualsiasi momento e avviate per il progetto a esse associato utilizzando lo scanner barcode o tramite l’interfaccia intuitiva touchscreen. Possono essere creati e memorizzati nelle celle di memoria del dosatore fino a 16 programmi di dosatura.
UltimusPlus™ possiede un registro digitale che memorizza automaticamente i dati dei parametri di dosatura, come tempo, pressione, vacuum, numero di identificazione assegnato alla parte, data, giorno e ora di ogni ciclo di dosatura. Il registro può contenere fino a 10.000 righe di dati ed è scaricabile manualmente attraverso il port USB del dosatore. Il registro di dosatura è vantaggioso per quei processi produttivi che richiedono un controllo di processo stringente e documentato, specialmente nelle applicazioni medicali per rispettare i requisiti FDA e/o di altri enti di certificazione dei dispositivi medici.

Questa nuova linea di dosatori è dotata di drive USB, che consente di scaricare i report di dosatura su flash drive, ma soprattutto di trasferire all’esterno i programmi di dosatura. Questo è particolarmente utile quando si utilizzano dosatori multipli che lavorano tutti con le stesse impostazioni sullo stesso tipo di pezzo. In questo caso, si possono ad esempio impostare programmi multipli su un unico dosatore, questi verranno poi trasferiti su flash drive e caricati sugli altri dosatori, riducendo al minimo le possibilità di errore e velocizzando l’impostazione dei programmi sull’intero sito produttivo.

Per una fabbrica smart e sostenibile

Un vantaggio ergonomico di UltimusPlus™ è quello di diminuire la fatica dell’operatore riducendo al minimo i movimenti ripetitivi e consentendo dosate multiple con un ciclo di dosatura singolo. Quando questa funzione viene attivata tramite touchscreen, l’operatore può eseguire dosate multiple con l’avvio di un solo programma di dosatura e un singolo azionamento del pedale. Questa funzionalità MultiShot™ infatti, consente di dosare dozzine o centinaia di depositi con una singola azione di pressione sul pedale. Il sistema programma da sé una breve pausa tra un deposito e l’altro, per permettere all’operatore di posizionare ogni volta l’ago di dosatura sul prossimo pezzo. In poche parole, viene realizzato ogni volta lo stesso deposito, sulla base delle stesse impostazioni di tempo, pressione e vacuum.

La dosatura dei fluidi con sistemi pneumatici da banco consuma sia aria compressa che energia elettrica. Con l’intento di ridurne il consumo, i progettisti di UltimusPlus™ hanno integrato nel sistema una funzionalità di risparmio energia (Sleep Mode). Questa modalità può avere un impatto significativo sui costi operativi di quegli impianti che usano aria compressa in recipienti, come le camere bianche nella produzione di dispositivi medici, oppure quei luoghi produttivi dove si utilizzano moltissimi dosatori. Per le applicazioni di robotica, UltimusPlus™ si integra perfettamente con le iniziative di Industria 4.0, che comprendono Ethernet, tecnologia Machine-to-Machine, Industrial Internet of Things, Edge Computing e Cloud. Il ciclo di dosatura può essere avviato da un PLC centralizzato, specifico per il sito del cliente come parte di un grande impianto in linea. Quando la linea di produzione deve passare dalla realizzazione di un tipo di parte a un altro, il PLC attiverà a distanza il dosatore per modificare il programma e applicare un deposito di fluido differente. UltimusPlus™ è stato progettato non solo per venire incontro ai requisiti stringenti nella produzione dell’industria medicale, elettronica e automobilistica, ma anche per offrire alcune componenti essenziali per essere integrato negli ambienti smart factory in continua evoluzione. Per concludere, questo nuovo sistema per la dosatura dei fluidi rappresenta un salto di qualità laddove è più importante: facilità d’uso e controllo del processo ulteriormente migliorato.