Hasil robot dispensing tidak konsisten ketika jalur dan kecepatan robot tidak sesuai pola aplikasi, posisi nozzle berubah, tekanan supply tidak stabil, debit tidak mengikuti kecepatan gerak, atau viskositas material berubah. Karena keenam faktor tersebut saling memengaruhi, pemeriksaan perlu dilakukan menggunakan pola, posisi, volume, dan ketebalan hasil pada beberapa siklus.
Penggunaan robot belum otomatis membuat hasil dispensing selalu sama. Robot dapat mengulang gerakan, tetapi bentuk bead tetap dipengaruhi hubungan antara lintasan, kecepatan, posisi nozzle, suplai material, dan karakter material yang digunakan.
Karena itu, bentuk masalah perlu dikenali sebelum parameter diubah. Bead yang bergeser membutuhkan pemeriksaan berbeda dari bead yang menumpuk di sudut atau terputus di tengah jalur.
Catatan: Pengaturan robot dispensing, tekanan, debit, nozzle, dan material perlu mengikuti batas kerja robot, dispensing unit, serta rekomendasi material yang digunakan. Pengujian parameter sebaiknya dilakukan secara terkontrol dan tidak menggantikan prosedur troubleshooting dari produsen atau integrator sistem.
Periksa 6 Faktor yang Memengaruhi Konsistensi Hasil Robot Dispensing
Sebelum mengubah parameter, perhatikan apakah jalur bergeser, bead terlalu tebal, terlalu tipis, terputus, menumpuk di sudut, atau berubah dari satu siklus ke siklus berikutnya. Setelah itu, telusuri enam faktor berikut.
1. Jalur Gerak Robot
Jalur robot menentukan di mana material diaplikasikan. Jika seluruh bead bergeser dari area yang seharusnya, pemeriksaan sebaiknya dimulai dari lintasan dan posisi komponen, bukan langsung dari tekanan dispensing.
Hasil dapat berubah apabila:
- titik awal atau akhir tidak tepat;
- waypoint kurang memadai pada jalur melengkung;
- transisi gerakan terlalu tajam;
- orientasi tool berubah;
- koordinat robot tidak sesuai fixture; atau
- posisi komponen bergeser antarsiklus.
Pada kurva atau sudut, nozzle harus tetap mengikuti bentuk sambungan tanpa memotong jalur atau berhenti terlalu lama.
Bagian yang perlu diperiksa:
- titik awal dan akhir;
- waypoint;
- bentuk lintasan;
- orientasi nozzle;
- posisi fixture;
- tool center point; dan
- kesesuaian koordinat robot dengan komponen.
Jalur aplikasi harus diprogram sesuai bentuk komponen dan area yang perlu dilapisi. Delta SCARA Robot merupakan salah satu robot yang pada dokumentasi resmi Delta dicantumkan untuk aplikasi glue dispensing dan dapat diintegrasikan dengan perangkat pendukung dalam workstation otomasi.
2. Kecepatan Gerak Robot
Kecepatan robot memengaruhi jumlah material yang tersebar pada setiap panjang jalur. Jika debit tetap, robot yang bergerak lebih cepat cenderung meninggalkan material lebih sedikit per satuan panjang, sedangkan gerakan lebih lambat memberikan lebih banyak material pada area yang sama.
Masalah juga dapat muncul ketika robot melambat di tikungan atau ketika terjadi akselerasi dan deselerasi.
Nordson menjelaskan bahwa controller dispensing dapat menggunakan informasi kecepatan robot untuk menyesuaikan flow material. Ketika kecepatan robot naik, flow dinaikkan, sedangkan ketika robot melambat, flow dikurangi untuk membantu mempertahankan ukuran bead.
Bagian yang perlu diperiksa:
- kecepatan lintasan lurus;
- perlambatan menjelang sudut;
- akselerasi setelah titik awal;
- waktu berhenti;
- sinkronisasi material ON/OFF; dan
- perbedaan bead antara jalur lurus dan sudut.
Jangan hanya menaikkan kecepatan robot untuk mengejar cycle time tetapi evaluasi bersamaan agar bead tidak menjadi terlalu tipis atau terputus.
3. Posisi dan Sudut Nozzle
Posisi nozzle menentukan lokasi material jatuh serta bentuknya di permukaan. Jarak, sudut, dan orientasi yang berubah dapat membuat bead melebar, bergeser, atau tidak menempel seperti sebelumnya.
Periksa apabila:
- nozzle terlalu jauh;
- nozzle terlalu dekat dengan permukaan;
- sudut berubah pada kurva;
- nozzle tidak berada di tengah jalur;
- tool center point tidak tepat; atau
- ketinggian komponen berubah.
Henkel menjelaskan pada aplikasi hot-melt bahwa jarak nozzle terhadap substrat, sudut, ukuran dan kondisi ujung nozzle merupakan beberapa variabel yang perlu diperiksa ketika terjadi stringing atau aplikasi adhesive yang tidak terkendali.
Bagian yang perlu diperiksa:
- jarak nozzle terhadap permukaan;
- sudut sepanjang lintasan;
- keselarasan dengan jalur;
- kondisi ujung nozzle;
- kalibrasi tool center point; dan
- kestabilan tinggi fixture.
Jika satu sisi bead terus melebar, jangan langsung mengubah seluruh program robot. Periksa lebih dahulu sudut nozzle dan posisi permukaan terhadap tool.
4. Tekanan Suplai Material
Tekanan membantu mendorong material dari reservoir, cartridge, pompa, atau regulator menuju valve dan nozzle. Tekanan yang tidak stabil dapat membuat suplai material berubah selama proses.
Penyebabnya dapat berupa:
- regulator tidak stabil;
- suplai material hampir habis;
- pulsasi pompa;
- selang tertekuk;
- udara berada dalam jalur material;
- filter atau nozzle terhambat; atau
- pengaturan tekanan tidak sesuai.
Tekanan perlu dibedakan dari debit. Tekanan adalah gaya pendorong material, sedangkan debit menunjukkan jumlah material yang benar-benar keluar per satuan waktu.
Graco menunjukkan pada aplikasi sealant industri bahwa karakter aliran material dan perubahan tekanan dapat memengaruhi kemampuan sistem menjaga flow rate dan konsistensi bead.
Bagian yang perlu diperiksa:
- tekanan aktual saat dispensing;
- kestabilan regulator dan pompa;
- selang, filter, valve, dan nozzle;
- adanya gelembung udara;
- perubahan tekanan selama siklus; dan
- kondisi material.
Jangan menaikkan tekanan secara berlebihan hanya untuk mengatasi aliran yang berkurang. Nozzle atau jalur material yang tersumbat perlu diperiksa terlebih dahulu.
5. Debit Material
Debit menentukan jumlah material yang keluar selama robot bergerak. Nilainya perlu sesuai dengan kecepatan robot dan kebutuhan volume pada jalur. Debit terlalu tinggi dapat membuat bead terlalu tebal, melebar, atau menumpuk di sudut. Sebaliknya, debit terlalu rendah dapat membuat bead tipis dan terputus.
Secara sederhana, hubungan volume material per panjang jalur dapat dipahami sebagai:
Material per satuan panjang ≈ Q / V
Keterangan:
- Q = debit volumetrik material;
- V = kecepatan gerak robot.
Jika Q tetap sementara V meningkat, material yang diaplikasikan pada setiap panjang lintasan akan berkurang. Bentuk bead sebenarnya tetap dipengaruhi nozzle, tekanan, viskositas, dan permukaan.
Bagian yang perlu diperiksa:
- debit aktual;
- berat atau volume material per siklus;
- sinkronisasi dengan kecepatan robot;
- respons valve saat membuka dan menutup;
- flow meter jika tersedia; dan
- perbedaan hasil antara awal dan akhir jalur.
Untuk mengecek repeatability, lakukan beberapa test shot dengan parameter dan durasi yang sama, kemudian timbang atau ukur hasilnya. Perbandingan tersebut membantu melihat apakah masalah sudah terjadi pada suplai material sebelum dikaitkan dengan lintasan robot.
6. Viskositas Material
Viskositas menentukan seberapa mudah material mengalir. Ketika viskositas berubah, parameter tekanan dan debit yang sebelumnya menghasilkan bead sesuai belum tentu memberikan hasil yang sama.
Perubahan dapat dipengaruhi oleh:
- suhu material;
- suhu area produksi;
- perbedaan batch;
- working time material;
- rasio campuran material dua komponen;
- filler atau komposisi;
- karakter shear-thinning; atau
- material yang mulai curing di jalur.
Pada sistem volumetric dispensing, Nordson bahkan menekankan penggunaan metering untuk menjaga volume dispensing terhadap variasi material, temperatur, atau viskositas. Ini menunjukkan bahwa karakter material memang perlu diperhitungkan sebagai bagian dari sistem dispensing, bukan hanya parameter robot.
Bagian yang perlu diperiksa:
- suhu material;
- masa pakai setelah dibuka atau dicampur;
- perbedaan batch;
- rasio campuran;
- waktu material berada di dalam selang; dan
- spesifikasi material dari pemasok.
Jangan mengubah jalur robot untuk mengompensasi material yang sebenarnya sudah berubah karakter. Stabilkan kondisi material terlebih dahulu.
Cocokkan Bentuk Masalah dengan Faktor yang Perlu Diperiksa
Satu gejala dapat memiliki beberapa penyebab. Tabel berikut dapat digunakan sebagai penyaringan awal sebelum pengujian lebih lanjut.
| Bentuk Masalah | Faktor yang Diperiksa Lebih Dahulu |
| Seluruh jalur bergeser | Jalur robot, fixture, posisi nozzle |
| Bead terlalu tipis di jalur lurus | Kecepatan robot, debit |
| Material menumpuk di sudut | Perlambatan robot, debit |
| Bead terputus-putus | Debit, tekanan, viskositas, nozzle |
| Bead melebar atau tidak di tengah | Jarak dan sudut nozzle |
| Hasil berubah dari awal ke akhir | Tekanan, debit, kondisi material |
| Hasil berbeda antarbatch | Viskositas, suhu, karakter material |
| Material menetes setelah selesai | Valve, tekanan, shut-off |
| Stringing setelah nozzle bergerak | Nozzle, suhu, viskositas, shut-off |
| Volume sama tetapi lokasi salah | Jalur robot, fixture, tool calibration |
Tabel ini merupakan panduan pemeriksaan awal, bukan pengganti manual dispensing equipment, spesifikasi material, maupun prosedur troubleshooting dari integrator.
Ubah Satu Variabel pada Setiap Pengujian
Ketika hasil dispensing tidak konsisten, hindari mengubah seluruh parameter sekaligus. Jika kecepatan, tekanan, debit, nozzle, dan suhu diubah bersamaan, penyebab perbaikannya akan sulit diketahui.
Gunakan urutan berikut:
- Dokumentasikan bentuk masalah.
- Simpan parameter awal.
- Pastikan posisi komponen dan fixture konsisten.
- Pilih satu faktor yang paling mungkin.
- Ubah satu variabel dalam batas operasi yang diperbolehkan.
- Jalankan beberapa siklus.
- Ukur posisi, lebar, tinggi, volume, atau berat hasil.
- Bandingkan hasil dengan parameter awal.
Cara tersebut memudahkan tim membedakan apakah masalah berasal dari gerakan robot, dispensing unit, atau material.
FAQ Seputar Konsistensi Robot Dispensing
Hasil dispensing terbentuk dari hubungan antara gerakan robot, perangkat penyalur, dan karakteristik material. Beberapa pertanyaan berikut membantu memperjelas cara membaca masalahnya.
1. Apakah Hasil Dispensing yang Tidak Konsisten Selalu Disebabkan Robot?
Tidak. Robot mengatur jalur, posisi, dan kecepatan nozzle, sedangkan jumlah material juga dipengaruhi tekanan, debit, valve, nozzle, suhu, dan viskositas.
2. Apa Perbedaan Tekanan dan Debit Dispensing?
Tekanan merupakan gaya yang mendorong material melalui sistem. Debit merupakan volume material yang benar-benar keluar dalam waktu tertentu. Tekanan sama belum tentu menghasilkan debit identik jika kondisi material atau hambatan aliran berubah.
3. Mengapa Material Menumpuk di Sudut Jalur?
Salah satu penyebabnya adalah robot melambat sementara debit tetap. Akibatnya, lebih banyak material diaplikasikan pada area tersebut. Periksa kecepatan gerak dan sinkronisasi debit.
4. Apakah Menaikkan Tekanan Dapat Mengatasi Bead yang Terlalu Tipis?
Belum tentu. Bead tipis dapat disebabkan kecepatan terlalu tinggi, debit rendah, viskositas berubah, atau nozzle terhambat. Penyebabnya perlu diperiksa sebelum tekanan dinaikkan.
5. Bagaimana Memeriksa Konsistensi Volume Dispensing?
Lakukan beberapa test shot dengan waktu dan parameter yang sama, kemudian ukur volume atau beratnya. Jika hasil berbeda, lanjutkan pemeriksaan pada debit, tekanan, valve, nozzle, serta material.
6. Mengapa Parameter Lama Tidak Lagi Menghasilkan Bead yang Sama?
Kemungkinan ada kondisi proses yang berubah, seperti temperatur, viskositas, batch material, kondisi nozzle, tekanan suplai, atau posisi fixture. Bandingkan kondisi aktual dengan kondisi saat parameter awal divalidasi.
Kesimpulan
Hasil robot dispensing yang konsisten tidak hanya bergantung pada akurasi robot. Jalur, kecepatan, dan posisi nozzle perlu selaras dengan tekanan, debit, serta viskositas material karena perubahan salah satu faktor dapat memengaruhi posisi, ketebalan, kontinuitas, dan volume bead.
Mulailah dari bentuk masalah yang terlihat, kemudian periksa faktor yang paling terkait dan ubah satu variabel pada setiap pengujian. Dengan begitu, penyebab masalah dapat ditelusuri tanpa menciptakan perubahan baru yang justru menyulitkan troubleshooting.
Optimalkan Sistem Robot Dispensing Bersama Delta Mitra Solusindo
Delta Mitra Solusindo menyediakan Delta SCARA Robot dan Articulated Robot untuk kebutuhan otomasi industri, termasuk aplikasi dispensing yang sesuai dengan kemampuan sistem. Konsultasikan pola aplikasi, material, kecepatan, posisi nozzle, serta kebutuhan integrasi agar sistem robot dispensing dapat disesuaikan dengan proses produksi yang dijalankan.
Alamat: Jl. Diponegoro VI No. 63, Kec. Banyumanik, Kota Semarang
Telepon: +62 24 7640 2285
WhatsApp: +62 811 320 0880
Email: [email protected]
Jam Kerja: Senin – Jumat (08.00 – 17.00 WIB)
Referensi
Delta Electronics. (n.d.). DRS80LM Series – SCARA Robot. Delta Electronics.
Graco Inc. (n.d.). DOWSIL™ 7091 adhesive sealant: Factors affect FIPG flow rates. Graco.
Henkel Adhesives. (n.d.). Mencegah terjadinya stringing pada perekat hotmelt untuk kemasan. Henkel Adhesives. https://next.henkel-adhesives.com/in/en/articles/preventing-stringing-in-hot-melt-packaging-adhesives.html
Nordson Corporation. (n.d.). Automotive solutions. Nordson Industrial Coating Systems.
Nordson Corporation. (n.d.). Pro-Meter S PLC. Nordson Industrial Coating Systems.