由3M工业胶粘剂和胶带部门高级应用工程师Reese Weber和3M工业胶粘剂和胶带部门全球营销经理Bridget Nyland撰写
2019冠状病毒病、供应链问题、持续的劳动力短缺和更高的可持续性要求加快了对生产各个方面的重新评估，包括紧固方法和自动化生产。胶带和胶粘剂提供了一个极好的解决方案，原因有三:第一，它们提供了类似的，有时比机械紧固件或焊接更好的性能;第二，由于易于使用，它们可以简化培训或入职培训;第三，它们可以很容易地实现自动化，以达到规模或质量要求。
一次性应对这些挑战可能会让人感到不知所措，但这些不同的步骤是一个很好的起点:
- 将工业胶带或胶粘剂与机械胶粘剂进行比较，以确定其优点，如更高的效率、更快的生产速度、优越的性能和更大的一致性
- 评估自动化如何实现诸如增加吞吐量、保持输出质量的一致性和减少人为错误等好处
- 确定将交付上述好处的自动化的最佳水平，同时无缝地集成到您的生产过程中
胶带和粘合剂提供实时和可测量的优势
当想到劳动力短缺时，从机械连接转向粘合剂可能不是人们首先想到的想法，但这可能是一个有效的解决方案。首先，粘合剂和胶带不需要熟练或认证的操作员。专业的劳动技能很难找到，所以尽可能使用适用的粘合剂可以让熟练的工人专注于最关键的关节。
胶粘剂和胶带还有其他一些优点:
- 粘合和密封-粘合剂连接材料和密封的同时，减少了泄漏路径的可能性
- 消除电偶腐蚀——胶粘剂充当不同金属之间的热电断路
- 减少返工-粘合剂具有固有的光滑美观，而不美观的焊接需要磨损/返工
- 轻重量-粘合剂允许使用更薄的规格材料，这降低了最终产品的成本和重量
是否以及在多大程度上实现自动化
一旦确定了是否可以使用粘合接头，下一步就是研究如何使用自动化来满足您的粘合需求。自动化这个词可以解释很多——它可能会让人想到数百万美元的投资和复杂的机器人，但也有自动化选项需要的预算承诺和复杂性要低得多。
一般来说，如果制造商属于以下类型之一，那么他们就已经为自动化做好了准备:
- 生产赶不上需求。自动化可以帮助提高生产率和吞吐量，减少对人力的依赖。
- 制造商正在寻找更具竞争力的产品。引入自动化可以帮助提高产品质量、一致性、精度和可追溯性。
- 制造商需要降低每件产品的生产成本。这可以通过减少浪费、废料、在制品库存，甚至是每个单位的劳动小时数来实现。
几乎每个制造商都有属于这些类别之一的需求，但跳入三维柔性自动化并不适用于每个流程。幸运的是，胶粘剂自动化可以从使用手动工具的简单改进一直扩展到六轴多功能机器人。
图1所示。自动化的四个级别代表了简化流程的从简单到高级的解决方案。
简单的工具
简单的工具，如胶带块和手持粘合剂分发机是改进应用程序的简单方法，而无需进入自动化。当使用胶带或每次分配2部分液体粘合剂的适当比例时，它们可以帮助过程的可重复性。
过程助攻
过程辅助是进入自动化的第一步。这些是典型的半自动工具，可以提高手工应用的效率;其中一个例子是一种线性贴膜机，它可以展开并将胶布贴合到直基板上。另一个例子是粘合剂分发器，它的剂量指定的粘合剂，并解放了操作人员的双手。这些任务允许用同样的劳动投入完成更多的工作。
固定的自动化
固定自动化工具设计用于执行特定的装配过程，目的是提高精度、速度或一致性和/或减少劳动。对于磁带，带传送带的连续贴膜机允许一个操作员处理整个组装步骤，或者它可以是一个组件放置系统，允许精确和准确的零件位置。对于液体粘合剂，例子包括辊涂机在一个大的表面积上分配特定的涂层厚度或X-Y机器人在多个轴精确分配。
灵活的自动化
灵活的自动化设计用于执行多个装配过程，或在以后重新使用，或根据需要。灵活的自动化通常结合了机器人技术，如六轴机器人，根据粘合剂的类型，配备了一个贴合头或分配头。
确定正确的自动化水平通常取决于短期和长期收益的投资回报。变量包括装配量、零件价值、劳动力成本和可用性、质量要求，当然还有资本预算。
图2所示。在决定什么样的自动化范围最能满足您当前的需求，以及将什么作为未来的选择时，有几个因素可以发挥作用。
虽然自动化可以带来很多优势，但在进行这样的投资时，考虑整个过程来理解成本效益比是很重要的。除了当前要自动化的任务之外，诸如原材料质量、表面准备，甚至像胶带衬垫的类型这样看似微不足道的变量都可以促成自动化实现的成功。
与材料供应商、设备制造商保持良好的关系而且集成商是至关重要的设置机器正确和保持停机时间到最小。对现有生产过程进行深入全面的审查，对于优化提高生产率、提高产品质量和自动化带来的其他好处是必要的。
当想要转换到胶带和粘合剂时，寻找材料供应商，设备供应商和集成商，他们有经验思考整个过程，可以帮助你沿着这个旅程。有了合适的合作伙伴，引进胶带和粘合剂是解决当今制造业挑战和可持续发展目标的重要一步。
无论制造商期望的自动化水平如何，3M都拥有焊接工艺中心(bpc)，旨在帮助识别复杂的焊接挑战的定制工艺解决方案，并使客户能够参与虚拟咨询和现场演示。这些中心将客户与3M专家联系起来，促进解决问题和优化流程的合作关系。
欲了解更多关于3M粘接工艺中心的信息，请访问以下网页3 m.com/bondingprocesscenter．
Reese Weber, 3M工业粘合剂和胶带部门高级应用工程师
里斯是一名化学工程师，自2012年以来一直在3M从事多种粘合剂的工作。他目前是3M™VHB™磁带的高级应用工程师，与客户一起从事设计、技术测试、产品选择等工作。
Bridget Nyland, 3M工业粘合剂和胶带部门全球营销经理
Bridget Nyland是3M工业胶粘剂和胶带部门的连接自动化全球营销经理。布里奇特有10年的工业制造经验，从项目工程到业务发展和战略。她目前专注于帮助3M的客户使用数字和自动化解决方案来改善他们的粘接过程，并实现工业4.0的承诺。
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