在当今智能制造蓬勃发展的浪潮中,点胶设备宛如一位技艺精湛的画师手中的“液态画笔”,以其独特的功能和精准的操作,在电子、汽车、医疗等诸多行业的产品制造过程中,绘制出一幅幅精美的“画卷”,为产业的高质量发展注入了强大的动力,开启了崭新的篇章。下面电子展小编就带您探索下点胶设备。
1点胶设备简介
点胶机,又被称为涂胶机、滴胶机、打胶机和灌胶机等,是专门用于精确控制流体并将流体以点滴、涂覆、灌封等方式施加于产品表面或内部的自动化设备,能够将胶水、油漆以及其他各类液体,精确无误地点、注、涂在产品的每一个关键位置,实现打点、画线、绘制圆形或弧形等多样化的点胶任务。凭借其精确、高效、稳定的点胶能力,点胶机被广泛应用在电子制造、汽车制造、医疗设备、光学和包装行业,成为众多企业提升生产效率与产品品质的得力助手。点胶机种类繁多,根据工作方式可分为:手动点胶机、胶枪点胶机、半自动点胶机、多功能点胶机、可编程点胶机、全自动点胶机等;按照运动轴数可分为:三轴点胶机(应用更为广泛)、四轴点胶机(增加一个旋转轴,适用较为复杂场景)、五轴点胶机(适用形状复杂、角度多样情况);按胶粘剂类型可分为:单液点胶机(多种行业,常规点胶)、双液点胶机(双组分、高强度粘接);按是否接触工作面可分为:接触式点胶机(时间-压力技术、螺旋泵点胶技术、活塞泵点胶技术)、非接触式点胶机。
2点胶设备工作原理及产业链
自动点胶机的工作原理是精准的位置控制和受控的流体输出。其核心主要分为以下几个方面:⑴运动定位:通过伺服电机或步进电机驱动的运动平台(如XYZ三轴),根据预设程序精确移动点胶头或工件到指定位置;⑵流体控制:点胶阀(常见类型有:时间压力阀、螺杆阀、喷射阀)在控制信号(气压、电信号)作用下开启/关闭,通过精密控制阀的开启时间、气压大小、螺杆转速或压电晶体喷射频率,精确调节出胶量、点胶速度、胶点大小和形状;⑶程序协同:控制系统(PLC/PC)协调运动轨迹和点胶阀动作的时序,确保在移动路径的精确点位按需出胶,形成所需的点、线、面或复杂图案,闭环控制系统可实时监测并调整参数,保证一致性。按照点胶机的工作原理可将点胶机的上下游大致分为:⑴上游为液压缸、伺服电动机、工控机、脱机转换板、机台、压电阀、工业镜头、针头等零部件与EMI导电胶、UV胶、快干胶、环氧胶等耗材供应商(例如,高精度计量泵能够实现更精细的点胶量控制,而智能控制软件则可优化点胶路径规划与运动速度参数,新型功能材料的研发——包括耐磨性更强的密封组件以及高精度点胶针头,也持续助力自动点胶机整体性能的突破与提升);⑵下游为电子制造、汽车制造、医疗设备、光学和包装等应用领域。
3点胶设备的发展脉络
二十世纪五十年代之前,点胶作业基本采用人工操作,工作效率低且精度难以保证。随着工业化进程的加速推进以及生产需求的持续增长,传统的手工操作模式逐渐难以适应现代工业生产标准的要求。二十世纪五十至七十年代,主要以手动点胶机为主,此时点胶机的设计相对简单,通常采用时间控制或压力控制方式调节胶量,部分加之基础电子元件辅助。由于此时大规模生产中的器具对精度要求较低,所以手动点胶设备还基本能满足市场需求,并在一定程度上提高了生产效率。二十世纪八九十年代,随着电子及高科技产业的快速发展,点胶的下游领域不断拓展、需求日趋多元化、设计也更加复杂,自动点胶设备开始进入工业化应用阶段,科研人员引入气压驱动和电气控制系统,实现半自动/全自动点胶,并逐步采用计算机程序控制技术(仅限基础路径编程,如简单直线或圆弧),从而显著提高了点胶作业的精确度和工艺可重复性。进入二十一世纪后(2000-2010年),随着网络普及和科技的日新月异,点胶机的精度和功能化大幅提升,例如采用伺服电机和闭环控制,定位精度提升至±0.05 mm,满足PCB封装和LED荧光粉点胶需求;采用多轴联动(三轴/四轴平台)实现三维路径点胶,以便更好适应汽车灯罩等复杂曲面;新增双组分点胶机,基本解决AB胶混合比例问题,使之更好应用于汽车电子和医疗设备。2010年至今,随着人工智能、物联网、大数据等先进技术的推广、普及和应用,点胶机开始进入高速发展阶段,不仅精度和生产效率大幅提升,而且还增加了实时监控和动态调整工艺参数的能力,能够灵活适应多样化、个性化的生产需求。比如,CCD相机配合AI深度学习算法,实现实时路径修正和缺陷检测,精度达±0.005 mm。
我国点胶设备行业发展相对较晚,早期市场上的进口品牌主要以日本品牌为主。二十一世纪以来,国家政策积极鼓励并大力扶持智能与精密制造领域的发展,国内点胶企业逐步萌芽、快速发展、产业链也日趋完善。开始,国内企业多采用“代理+自主研发”模式,或者是自动化行业厂家从开始涉足点胶机行业到逐渐转型专门从事点胶机的研发、生产和销售。这些发展路径共同推动了国内点胶机企业的快速成长,形成了完整的产业链和市场竞争格局。据统计,我国目前自动点胶机企业总数超1200家,其中半数企业位于广东省(尤其是深圳),其次是江苏省(约两成),产品类型和应用领域不断拓展,已成为全球重要的点胶设备生产基地。
4点胶机未来发展前景预测
根据国际半导体产业协会(SEMI)及相关资料整理,2022年全球点胶机行业市场规模预测为90.3亿美元,其中亚太地区占比53%,至2028年预测为106.8亿美元,点胶机的市场空间较为广阔。随着全球制造业向智能化、自动化方向持续推进,以及电子产品向小型化、精密化方向不断发展,作为电子制造中关键设备的点胶机,必将凭借高精度、高效率、高稳定性等特性,筑牢精密产品的质量根基,成为推动行业发展的核心力量。在柔性电子领域,点胶机通过集成3D视觉补偿算法与真空吸附治具,可在柔性电路板、可折叠显示屏等曲面基底上实现高精度点胶作业,有效适应柔性材料的形变特性,有力推动柔性电子产品的产业化进程。在半导体先进封装领域,点胶机凭借纳米级点胶精度与多材料混合技术,为芯粒技术、系统级封装等先进工艺提供了关键性技术支撑,助力半导体产业实现更高性能与更低功耗的发展目标。另外,未来点胶机将进一步与人工智能、大数据技术深度融合,使其真正具备智能路径规划、工艺参数自优化等智能化功能,显著提升生产过程的智能化水平,引领电子制造产业向智能制造方向转型升级。
电子展小编认为,作为精密制造的执行者,未来点胶机行业必将随着新兴行业的快速发展和需求的多元化迎来更广阔的发展空间和快速发展。
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