Contexto e Problema

Um fornecedor malaio de nível 1, produtor de sensores automotivos de temperatura e pressão, precisava converter uma etapa manual de encapsulamento e preenchimento de lacunas térmicas para uma célula automatizada. Operadores que aplicavam cola termicamente condutora por seringa produziam volume e peso de cordão inconsistentes, causando transferência térmica variável, falhas de peças em ciclos térmicos e retrabalho significativo. O cliente exigia uma solução que pudesse se integrar aos braços robóticos existentes, fornecer controle de massa por disparo repetível e suportar maior produtividade com desperdício de material reduzido.

Causa

Os modos de falha primários eram a variabilidade do operador na pressão de aperto e no tempo de dispensação, o aprisionamento de ar e o suprimento inconsistente de pasta de vasos de pressão, e a falta de controle de malha fechada para a massa de cola por peça. Esses problemas levaram à aplicação insuficiente ou excessiva, caminhos térmicos inconsistentes entre o chip do sensor e a carcaça, e aumento de sucata e reclamações de clientes durante os testes de qualificação de veículos.

Solução — Válvula Helicoidal Concêntrica KSV3000

Integrada à Célula Robótica A Mingseal forneceu a válvula helicoidal concêntrica KSV3000 (modelo resistente ao desgaste) e a integrou ao efetor final do robô de seis eixos do cliente para substituir a dispensação manual. A medição de deslocamento positivo por parafuso e o controle de pulso acionado por motor da KSV3000 resolveram os problemas centrais de medição, permitindo as taxas de ciclo rápidas exigidas pelo takt automotivo.

Principais Detalhes de Implementação

• Medição por deslocamento positivo: O design helicoidal concêntrico produz fluxo linear proporcional à rotação do motor, eliminando artefatos de pulso de pressão que afligem sistemas pneumáticos. Cada pulso de motor cronometrado produz um disparo volumétrico fixo, proporcionando controle rigoroso do peso da cola por peça.
• Capacidade de alta velocidade: A KSV3000 suporta até 500 rpm, permitindo durações de pulso curtas para depósitos pequenos e repetíveis, ao mesmo tempo em que corresponde à velocidade de movimento do robô para dispensação em movimento e maior UPH.
• Caminho úmido resistente ao desgaste: Materiais molhados selecionados resistem a pastas térmicas abrasivas e carregadas de enchimento e minimizam as mudanças de folga em longas execuções — reduzindo a deriva e a frequência de manutenção.
• Cabeça compacta para montagem em robô: O pequeno fator de forma e a interface de bico de troca rápida simplificaram o design do efetor final e permitiram trocas rápidas de bico para diferentes famílias de sensores.
• Ajuste e validação do processo: A Mingseal realizou caracterização em bancada para determinar a rotação, o tempo de pulso e o diâmetro do bico para cada formulação de pasta térmica e geometria de pad. O feedback do encoder nos pulsos do motor foi usado para garantir a repetibilidade do disparo.

Integração e Fluxo do Processo

A célula foi configurada com pick-and-place robótico, KSV3000 montada no pulso, e um vaso de alimentação aquecido e agitado com pressão controlada para manter o condicionamento da pasta. Fluxo típico: o robô se alinha sobre a carcaça do sensor usando fiduciais de visão, realiza dispensação de cordão ou ponto em movimento seguindo o caminho programado, e a peça é pesada em uma estação de amostra de microbalança em intervalos regulares. Se a massa se desviar dos limites SPC, o sistema aciona uma purga, recalibração automática ou para para manutenção.

Resultados e Benefícios (Implantação Malaia)

• Massa de cola controlada: A variância por disparo caiu abaixo da tolerância alvo, eliminando subpreenchimentos e excesso de extrusão; o controle de peso reduziu a variância de desempenho térmico entre lotes.
• Melhora de rendimento e qualidade: A medição automatizada e a amostragem em malha fechada reduziram o retrabalho e a sucata — permitindo taxas de aprovação de testes térmicos mais consistentes e reduzindo o risco de garantia.
• Aumento de produtividade: A KSV3000 montada em robô suportou ciclos de dispensação contínuos e de alta velocidade, aumentando o UPH em comparação com linhas manuais, mantendo a precisão.
• Redução de desperdício de material: A medição por deslocamento positivo e a seleção de bico ajustada minimizaram a aplicação excessiva e a frequência de limpeza, reduzindo o custo de material por unidade.
• Menor manutenção e tempo de atividade previsível: O caminho de fluido curto e os componentes resistentes ao desgaste reduziram o entupimento; trocas rápidas de bico e ciclos de purga programados simplificaram a manutenção preventiva.

Recomendações e Melhores Práticas

• Execute um teste de caracterização de material para definir mapas de rotação/pulso para cada lote de pasta.
• Use feedback do encoder e verificações periódicas de microbalança para controle de massa em malha fechada.
• Implemente SOPs de purga e troca de bico com base nas contagens de disparos para rastreabilidade automotiva.

Conclusão

Para fabricantes de sensores automotivos na Malásia, a válvula helicoidal concêntrica KSV3000 oferece um caminho robusto da dispensação manual para a medição automatizada montada em robô. Seu deslocamento positivo mecânico, capacidade de alta rotação e design resistente ao desgaste proporcionam controle repetível do peso da cola, maior produtividade, redução de desperdício e consistência aprimorada de desempenho térmico — suportando o escalonamento para a produção automotiva exigente. Entre em contato com a Mingseal para testes no local e qualificação de processo com sua pasta térmica.