自動接着剤ディスペンシングシステム：種類、用途、効率化メリット

この記事を読む理由： ロボットは接着・ディスペンシングプロセスの精度と効率を高められます。しかし、すべてのタスクが自動化に適しているわけではなく、手作業の方が柔軟性と品質管理で優れる場合もあります。この記事では3つの典型的な接着ソリューションを紹介し、貴社の接着・ディスペンシングプロセスの自動化ポテンシャルを見極めるお手伝いをします。

自動接着・ディスペンシングとは？

ロボット接着とは、ロボットが一方の部品に接着剤を塗布し、もう一方の部品と接合することで、2つ以上の部品を自動組立するタイプです。

接着とディスペンシングのプロセスは、以下のソリューションで自動化できます：

• 専用機械
• 接着剤ディスペンサーを取り付けたロボットアーム
• ロボットが接着が必要な部品・アイテムを動かす固定式接着剤ディスペンサー（統合ディスペンシング）

材料の種類と業界によって、どのソリューションが最適か異なります。例えば、折り畳み接着機は印刷業界に最適です。

この機械は、平らなカートンやプラスチック片を、側面に接着剤を塗って折り曲げることで、箱や封筒に変えます。

ロボットアームは電子部品に有用です。接着剤ディスペンサーが部品にシーリングを塗布し、金属やプラスチック部品を接合して防水アセンブリを作ります。

ロボットに接着剤ディスペンサーを取り付けるソリューションは、自動車業界にも適しています。6軸ロボットが自動車部品（例：車のドア）の荒いエッジに沿って接着剤を塗布する柔軟性を持っています。

その後、接着接合（2つの表面を滑らかに接合するプロセス）が通常行われ、ロボットクランプ（または追加のロボット）がもう一方の部品を保持し、接着された部品を押し下げて両方に圧力をかけます。

統合ディスペンシングシステムについては、電子基板（PCB）のような小さく平らな面の接着や、それへのニス塗布に有用かもしれません。

自動接着剤ディスペンシングシステムのメリット

自動接着・ディスペンシングは、手作業のいくつかの問題を解決できます。例えば、自動接着は手作業よりはるかに精密で、製品品質を向上させることが多いです。

製品品質の向上は、不正確な接着による不良品廃棄数の削減にもつながります。

もう一つは消耗品コストです。自動化ソリューションでは、消耗品コストの削減が一般的なメリットです。自動接着も同様で、自動システムは毎回適切な量の接着剤を使用します。多くも少なくもありません。

オペレーターが手作業で接着剤を塗布すると、使用量に常にわずかなバラツキが生じます。不必要に大量の接着剤を塗布することは、メーカーが排除したいコストです。これはロボットで多くの場合達成できます。

自動接着剤ディスペンサーの課題とデメリット

自動接着・ディスペンシングは通常、精度を高め、接着剤やシーリングの分布を均一化しますが、技術にはいくつかの課題もあります。

ロボット単体では品質管理ができない

ビジョンシステムなしでは、ロボットソリューションは接着の不整合を検知できません。人間の目は、接着剤の気泡などを素早く特定し、アイテムを廃棄するかミスを修正できます。

ロボットがこうした品質管理を行うにはビジョンシステムが必要で、これらは高価になり得ます。ビジョンシステムの導入はソリューションの複雑さを増し、従業員はビジョンシステムの理解、操作、保守についても訓練が必要になります。これらすべてが投資コストに上乗せされます。

製品ミックスが多い場合、手作業接着の方が速く柔軟になり得る

柔軟性も課題になり得ます。生産に製品ミックスが多い、つまり接着が必要な製品タイプがたくさんある場合、手作業オペレーターの方が実際に効率的になり得ます。

これは、ロボットが新しい製品タイプを扱うために再調整・再配置を必要とするためです。製品ミックスによっては、タスク間のこの切り替え時間が非常に大きくなる可能性があります。

手作業オペレーターは通常、新しい製品への調整が速く、多くの状況で彼らの思考力が、ハイミックス環境ではロボットより柔軟です。

貴社のディスペンシングプロセスは自動化できるか？

前述の接着・ディスペンシングソリューションのいずれかを用いて、貴社のプロセス自動化を検討する場合、以下のポイントに注意してください：

• 金属・プラスチック部品の組立： 電子業界の多くの組立プロセスは、前述のソリューションで自動化できます。高精度が要求され、通常生産で大量に実施されるためです。したがって、電子業界にいるなら、自動接着のポテンシャルが高いかもしれません。
  
• 高精度な反復作業： 短時間で高精度と反復性が求められる用途なら、ロボット接着ディスペンサーが適しています。例えば、自動接着ディスペンサーは、ビーズ、円、点線、アークなどの特定パターンで正確に接着剤を配置できます。
  
• 作業環境の改善： 接着剤の種類によっては従業員の健康リスクになり得ます。接着剤ディスペンサーの取り扱いもオペレーターの負担になり、一部の接着プロセスは無理な姿勢での動作を強います。これが貴社の接着タスクに当てはまるなら、自動化で作業環境を改善できるかもしれません。
  
• 片面接着： 部品の回転が不要なタスクは一般的に自動化しやすいです。部品の片面のみ接着すればよい場合、自動化を推奨します。両面接着が必要なら、手作業の方が有用です。

結論

自動化ソリューションは、接着・ディスペンシングプロセスの品質、効率、作業環境など多くの側面を改善できます。

しかし、すべての生産が接着プロセスの自動化から恩恵を受けるわけではありません。場合によっては、手作業の方がより柔軟性を提供し、従業員がその場で品質管理を行えます。

自動化のポテンシャルは、御社の具体的な製品タイプとプロセスに依存します。しかし、前述のポイントの一つ以上に当てはまるなら、自動化をさらに検討する理由があるかもしれません。