L3Harris adopte le dosage automatisé de fluides pour la fabrication de ses lunettes de vision nocturne

L'adoption d'un processus automatisé de dosage de fluides reposant sur les solutions de Nordson EDF a permis à L3Harris, un fabricant de matériel de défense,  de réduire de 65 % le temps nécessaire au collage de l'époxy bi-composante, tout en éliminant pratiquement le temps de nettoyage requis. 

Fatigue de l'opérateur, nettoyage coûteux et retouches

Pour le fabricant de produits de défense L3Harris Technologies  à Londonderry, NH, les applications manuelles d'époxy et de durcissement à température ambiante créaient du gaspillage et de la variance dans de nombreuses opérations de production de défense. En effet, ces processus prenaient du temps et fatiguaient les opérateurs. Les travailleurs devaient relever des défis allant d'une durée de vie en pot de l'époxy de 30 minutes à une différence extrêmement faible entre l'application d'une quantité trop faible ou trop importante d'époxy sur le produit. En conséquence, l'entreprise devait faire face à des coûts de nettoyage et de retouche élevés avec son processus de production manuel.

Les opérateurs devaient remplir des seringues, puis déposer manuellement l'époxy sur les différents composants. Avec un temps de travail de seulement 45 minutes, la viscosité de l'époxy augmentait avec le temps, ce qui nécessitait des changements de pression sur les doseurs de fluides. En outre, les tolérances pour la dépose de points d'époxy étaient très strictes.

Objectifs du processus

L3Harris assemblait des lunettes de vision nocturne à l'aide de procédés manuels depuis que l'entreprise avait commencé à fabriquer le produit. Alors que l'entreprise explorait les technologies de dosage automatisé de fluides, elle a fixé des objectifs de fabrication pour un système de dosage automatisé de fluides. L'entreprise cherchait à accélérer le processus d'application et à augmenter l'efficacité de la production. Elle souhaitait également augmenter la précision de la dépose du fluide et améliorer la qualité de l'application. La direction souhaitait automatiser la dépose du RTV et contrôler la quantité de RTV déposée pour minimiser la formation de gouttes. Enfin, l'organisation souhaitait une nouvelle approche de dépose de fluide qui éliminerait le nettoyage fastidieux du fluide et les retouches coûteuses.

Après avoir recueilli auprès de L3Harris de nombreuses données sur ses procédés, ses caractéristiques de fluides et ses applications, l'équipe des services d'ingénierie de Nordson EFD est entrée en action. Dans les installations d'essai de la société à East Providence, Rhode Island, l'équipe a vérifié les fluides adhésifs, les substrats des matériaux et a évalué les solutions de dosage automatisées de fluides. Le temps et l'énergie investis dans cette phase du processus ont permis au client d'adopter la technologie en douceur lors de la mise à niveau de son processus de dépose de fluide.

Recommandations

Après avoir évalué les données, Nordson EFD a recommandé un processus de dépose automatisé et, lorsque les objectifs de fabrication le justifiaient, un système de vision intégré. Les ingénieurs de Nordson EFD se sont concentrés sur trois technologies pour atteindre les objectifs de production de L3Harris. Tout d'abord, pour résoudre les problèmes liés au processus de dépose de l'adhésif époxy bi-composant, Nordson EFD a recommandé d'utiliser deux pompes 797PCP-2K  avec un robot de la série E3V. Ensuite, pour le RTV mono-composant, la société a recommandé d'utiliser une pompe 797PCP sur un robot 3 axes. Pour répondre aux tolérances précises de dépose de fluide, Nordson EFD a recommandé d'utiliser la solution de dépose automatisée E4V avec un simple pointeur caméra.

Les robots de dosage 3 axes de la série EV, dotés de systèmes de vision simples entièrement intégrés et du logiciel DispenseMotion, ont fourni une programmation basée sur la vision et d'autres fonctions standard telles que l'importation DXF, la présence/absence de pièces et l'identification de pièces erronées.

Le logiciel de dépose intuitif intégré au pointeur caméra peu coûteux a permis aux utilisateurs de programmer des modèles et des réseaux de dépose complexes avec une grande répétabilité jusqu'à ± 8 µm (0,008 mm). Le robot de dosage de la série EV a répondu aux exigences de l'application de L3Harris. Le système de vision s'est assuré que les composants étaient au bon endroit et a validé l'alignement des pièces. Le système de vision ne permettait pas la dépose de fluides s'il ne voyait pas la bonne pièce au bon endroit.

L3Harris Technologies a commencé à améliorer le processus de son système de dosage automatisé par les applications qui provoquaient un taux élevé de retombées pour les opérateurs en raison de problèmes liés aux processus manuels. Tout ce qui provoquait des rebuts et des retouches a été examiné de près. Dans cette optique, L3Harris a sélectionné des lignes de production avec des volumes plus importants car elles offraient un retour sur investissement plus rapide, justifiant rapidement l'investissement dans un nouveau système de production.

Réduction de 65 % de la durée du processus, élimination du nettoyage et des retouches

Les avantages de l'approche automatisée de la dépose sont rapidement apparus. Le nouvel équipement a permis de réduire l'étape de dépose de l'époxy 2K de 65 % en moyenne et d'éliminer presque entièrement le temps de nettoyage de ce processus. Il a permis d'améliorer le temps de passage, et l'application répétée d'époxy de haute qualité a profité au processus de fabrication. Pour le procédé époxy, le système de dépose automatique a été configuré pour utiliser la quantité exacte de fluide pour chaque étape spécifique et a mélangé l'époxy bi-composante en temps réel. Cette capacité a permis de réduire les déchets. Le système Nordson EFD a également utilisé un système de vision pour aligner automatiquement le système de dosage automatisé pour des tâches prédéterminées. Ce niveau de précision a permis de réduire le besoin de nettoyage et d'éviter les défauts.

La technologie de dosage Nordson EFD a apporté l'efficacité opérationnelle et les économies de main-d'œuvre dont L3Harris avait besoin pour son processus de fabrication de lunettes de vision nocturne. Photo avec l'aimable autorisation de L3Harris.