Система обработки коронным разрядом

Производство гофроящика: высечка - Длинный путь, который проходит ящик ...

Box-making processes

 Высечка

Выбор используемой технологии высечки на заводе обусловлен вари­ативностью и объемом заказов. Для высечки гофроящика используют как ротационную, так и плоскую высечку. Каждая имеет свои преимущества для определенного типа работ. Ротационную лучше использовать для высечки больших заготовок (таких как картон­ные ящики оберточного типа и боль­шие лотки ) и для объемных работ, а плоскую высечку лучше использовать для сложных работ с большим коли­чеством просечек и для небольших по объему работ.

Используя плоскую высечку, мож­но выпускать заказы такого же дизай­на, как и на ротационной высечке, и даже более сложные, однако здесь есть ограничения по скорости и размеру по сравнению с ротационной высечкой. Преимущества плоской высечки в том, что она более точная, нужно меньше времени на настройку повторного заказа, оснастка дешевле и срок ее службы больше.

Споры о ротационной и плоской высечках продолжаются и сегодня. Стоит обратить внимание, что на американском рынке предпочтение отдают ротационной высечке, в то время как на европейском превали­руют плоские высечки, и каждый объясняет свой выбор количеством разных заказов, точностью, скоро­стью. размером заготовок и тиражестойкостью.

При использовании современных систем настройки нет большой раз­ницы во времени, расходуемом на смену оснастки на ротационной и плоской высечке. Однако при выпу­ске больших тиражей большое зна­чение имеет рабочая скорость, а не время, затраченное на смену оснаст­ки. На таком рынке предпочитают использовать ротационную высечку

Оснастка для плоской высечки, по правде говоря, более доступна, чем для ротационной, и в целом она дешевле. Это, очевидно, имеет зна­чение для экономической жизне­способности отдельных тиражей, в частности там, где не будет повтор­ных работ и не будет возможности повторно использовать оснастку для ротационной резки.

Ротационные высекальные прессы (РВП) - традиционно это машины с длиной окружности 66" (2,6 м) (воз­можны и другие длины окружности, например, 50" и 88") со встроенными печатными секциями и часто с узлом продольной резки. По ширине РВП бывают от 2,0 м до 3,6 м (80-142"). Плоские высечки имеют ширину в пределах от менее 1 м (40") до 2 м (80"). Наиболее часто используемые

▲ Штамп, изготовленный на лазерном лобзике,

с установленными ножами и резиновыми прокладками

габариты в промышленности дости­гают 1,6 м (63") по ширине; машина может перерабатывать листы до 1,1 м (48") в машинном направлении.

Оснастка

Еще раз хотелось бы подчеркнуть, что экономия на оснастке для вы­рубных штампов всегда была ложной экономией. Плохо спроектированная или неверно изготовленная оснастка может нанести серьезный урон авто­матической высечке, работающей на высоких скоростях. Жизненно важно, чтобы производитель гофротары согласовывал свои действия с производителем штампов и произ­водителем оборудования, чтобы соз­дать спецификацию, в которой будут учтены характеристики выпускаемых заказов и оборудования.

На высокопроизводительных ав­томатических машинах с плоской высечкой оснастку нужно устанавли­вать быстро и аккуратно и по много раз за период срока службы оснастки. В процессе работы, возможно, нуж­но будет два-три раза менять ножи на вырубном штампе за период срока службы штампа. Сегодня штампы вы­секают миллионные тиражи перед тем как отправиться на ремонт или больше, если используют 1мм выруб­ной штамп. Штампы для удаления от­ходов служат дольше, чем вырубные. При изготовлении оснастки нужно обращать внимание на качество и точность.

Машины с ручным управлением, на которых выпускают несложные конструкции, не нуждаются в оснаст­ке с высокими техническими характе­ристиками.

Существует несколько типов про­изводственных методов, используе­мых при изготовлении оснастки для высечки. Выбор метода зависит от следующих факторов:

•          используемый тип высечки;

объем выпускаемых ящиков;

•          количество отходов и способ их удаления;

количество заготовок на листе;

•          допуски при изготовлении заго­товки ящика.

Вырезанные вручную штампы для удаления отходов и высекальные штампы изготавливают, используя лобзик специального типа. Это от­носительно дешевый способ изготов­ления благодаря небольшим капи­таловложениям. Но стоит заметить, что эти штампы изготовлены не так точно, как штампы, сделанные дру­гим способом, так как в процессе про­изводства есть человеческий фактор. Такие штампы подходят для простых работ, но они не предназначены для заготовок, которые будут использо­вать для переработки на сборочных машинах. Штампы, которые изгото­вили на автоматизированных лобзи­ках, тоже относительно дешевые, причем они более точно выполнены, если их сравнивать со штампами, из­готовленными вручную.

Сверхточные штампы, которые соответствуют высоким стандартам, делают на лазерном лобзике. Эти штампы идеально подходят для вы­сокоскоростных, многофункциональ­ных сборочных машин, а также для обычных современных автоматиче­ских высекальных прессов.

В последнее время на рынке по­явился новый метод изготовления плоских штампов с системой управ­ления ЧПУ (числовое программное управление). Это дает возможность изготовить высококачественные вы­рубные штампы и автоматизировать процесс изготовления штампов для удаления отходов.

При конструировании нужно учесть много факторов, а именно:

•          тип машины;

•          ее производитель;

•          качество используемого материа­ла;

•          направление гофры;

•          печать на заготовке для высечки нанесена сверху или снизу;

нужно ли удалять отходы или определять рилевки;

количество заготовок в смену; тираж.

Некоторые производители автома­тических плоских высечек предлага­ют специальные накладные элемен­ты оснастки. Элементы позволяют быстро и точно установить оснасткуна машине и корректно позициони­ровать ее относительно других сек­ций и центральной оси машины. При проектировании и компоновке ос­настки нужно учитывать накладные элементы.

Вспомогательное оборудование

К вспомогательному оборудованию относят:

•     полностью автоматизированный узел подачи:

•    автоматический разделитель па­чек заготовок при формировании пачки (разламыватель):

автоматическое устройство выклада готовой продукции и укладка на поддоны;

полностью автоматизированную систем)" настройки всех элементов по размеру листа и хранение настроек в памяти компьютерной системы.

Ротационные высечки

Ротационный высекальный пресс ча­сто используют вместе со встроенны­ми в линию самонакладом, печатными секциями флексо и участком транс­портировки. Многие характеристи­ки очень похожи на характеристики флексо-фальцевалыю-склеивающей машины. Детальная информация об этих функциях, включая автоматиче­скую систему и систему управления приладкой, представлена в этой главе в разделе о ФФС.

-

▲ Ротационная высечка с пятью печатными секциями,

встроенными в линию

Узел ротационной высечки со­стоит из цилиндра для установки оснастки и нижнего цилиндра, покрытого полиуретановым слоем. Ножи на оснастке режут гофрированный лист и входят в полиуретановый слой, обеспечивая каче­ственный срез.

Биговальные ножи на оснастке бигуют картон относи­тельно полиуретанового слоя. Многие гофрированные ящики имеют стандартные детали, к которым относят прорези для рук, фигурные вырезки и круглые перфо­рированные отверстия. Профиль и размер прорезей обычно одинаковый, но они могут быть расположены в разных местах в зависимости от размера и дизайна ящи­ка. Многие пользователи имеют стандартную оснастку, которую используют по необходимости.

Чтобы выполнить качественный рез, используя рота­ционную высечку, нужно подобрать оснастку хорошего качества и полиуретановый слой, который обеспечит соответствующую окружную скорость. Биговальпая ли­нейка на оснастке действует как натяжной диск, и ее вы­сота определяет окружную скорость, при которой лист перемещается, поэтому не следует убирать рекомендуе­мую производителем спецификацию оснастки.

«Сердце машины» - это сам узел резки. Узел состоит из вала для оснастки и вала, покрытого полиуретановым слоем, его еще называют контрвал. На современных ма­шинах встроены разнообразные упорные устройства для обрезки кромки и компенсаторы скорости полиуретано­вого контрвала. Это необходимо, так как состояние кон­трвала определяют в сочетании с правильно изготовлен­ной оснасткой и точностью размеров готового продукта. Чтобы обеспечить правильную транспортировку листа, в секции устанавливают либо пару валов с тянущими опорными кольцами, либо вакуумную систем}' транспор­тировки.

Многие ротационные высечки дополнены устрой­ством для удаления отходов (которое на ФФС ставят между узлом ротационной высечки и узлом фальцесклейки). На устройстве для удаления отходов выметают, вы­бивают, выталкивают или выдувают любые перемещае­мые по воздуху отходы.

Плоская высечка

На плоских высечках выгодно выпускать ящики необыч­ной формы из гофрированного картона. В технологиче­ском процессе используют плоскую высечку, которая при прессовании листа картона вырубает заданный профиль ящика и бигует места сгиба панелей.

Существует три разновидности плоских высечек. На некоторых системах используют перекидной контрнож из дуговой стали, который находится над поверхностью вырубного штампа и работает по принцип)" ножниц. Что касается штамповки (пуансон и матрица), то при исполь­зовании этой системы получают хорошие характеристики сгиба, в соответствии с требованиями автоматических упа­ковочных машин.

Вторая разновидность - это плоская высечка, над кото­рой проходит вал, изготовленный из стали или полиуре­тана. В системе, где используют стальной вал. получают чистый срез, здесь также можно использовать штамповку.

Однако при движении вала возможны погрешности реза листа. При использовании полиуретанового вала (из­вестного также под названием «мягкий контрвал») можно получить неаккуратный срез, причем здесь нельзя исполь­зовать штамповку.

* ▲ Принцип работы плоской высечки

Наиболее точный метод плоской высечки предполагает использование плоской пластины для резки или контрпла­стины, которую устанавливают параллельно поверхности плоской высечки. При этом получают чистый срез, точ­ный размер заготовок, и здесь можно применять штам­повку. Данную технологию используют в ручном, автома­тическом и полуавтоматическом режимах - выбор режима зависит от объема производства, тиража и бюджета. Пло­ская высечка с ручным режимом управления - это простая машина, где используют только высечку без устройства для удаления отходов. На полуавтоматах есть узел подачи на плоскую высечку и базовое устройство для удаления отхо­дов. На автоматах установлена автоматическая подача ли­ста па высечку, автоматическая система удаления отходов и система формования пачки.

▲ Плоская высечка со штампом, готовым к загрузке

Автомат и полуавтомат

Большинство производителей пло­ских высечек для заготовок из гоф­рированного картона используют автоматическую или полуавтомати­ческую систем)'. Обычно она состоит из секции подачи, секции высечки, системы удаления отходов и систе­мы транспортировки.

Самонаклад

Это секция, на которой листы гоф­рированного картона загружают на приемный стол перед подачей в ма­шину. Обычно при загрузке листов из стопы снизу используют вакуум­ную подачу, где установлены планки или тянущие валики. После того как лист вошел в машину, транспортная система пропускает его через раз­ные операционные зоны. Это может быть штанга с захватами или планки, которые выбрасывают лист и протя­гивают его по машине. На другой си­стеме используют планки, которые проталкивают лист в машину, или вакуумные ремни.

Секция высечки

Это часть машины, где установлена плоская высечка и расположена биговальная оснастка. На большинстве машин вырубной штамп ставят на верхней раме машины, а контр пла­стину (или высекальную пластин)') - снизу вырубного штампа. Однако есть системы, где они установлены в обратном порядке или где штамп пересекает высекальный вал. Вырубной штамп устанавливают на" раму, которую вынимают из машины перед настройкой. Некоторые поль­зователи предпочитают использо­вать отдельные рамки, чтобы можно было приладить вырубной штамп для следующей работы и таким об­разом сократить время наладки. На некоторых высокопроизводитель­ных машинах ставят устройства для загрузки рамок, которые позволяют легко менять вырубные штампы и готовить новую работу на столе, ко­торый находится непосредственно возле машины, что позволяет сокра­тить время наладки и уменьшить ко­личество ручных операций.

Высекальные пластины тоже нужно вынимать, чтобы установить оснастку для штамповки. На некото­рых системах специальные «тонкие» высекальные пластины хранят с ос­насткой для штамповки, и они гото­вы для быстрого монтажа иа машину при повторе работы.

Чтобы компенсировать неболь­шие расхождения на вырубной поверхности, приладочный лист располагают за штампом (или на некоторых системах за вырубной обложкой). На этом листе представ­лена форма высечки, и оператор, используя приладочный лист, может быстро устранить недостатки в зо­нах, где срез или биговка плохо вы­делены.

Лист подают на место высечки, ис­пользуя систему транспортировки, и технологический процесс высечки при давлении в несколько тонн на­чинается, как описано выше.

Система удаления отходов

После высечки лист направляют на устройство для удаления отходов, где используют разные методы удале­ния облоя с листа.

▲ Самонаклад на плоской высечке

Самый известный способ, исполь­зуемый на транспортировочной си­стеме, - на деревянном штампе типа «матрица» размещают высеченный лист той же формы, что и высечен­ная заготовка или заготовки.

Верхний рисунок:  Крупный план стола самонаклада

Нижний рисунок: Присоски самонаклада

Пуан­сон (или верхний штамп) продав­ливает облой через отверстия на матрице, и они падают в приемный лоток, откуда их удаляют, используя ленточный транспорте или вакуум­ную систему.

Загрузка плоского штампа

Некоторые машины оснащены дополнительными нижними штампами для удаления отходов, которые ставят под матрицей. Пуан­сон опускается, чтобы протолкнуть облой, а нижний штамп поднимается, чтобы встретиться с ним. Эти захва­тывающие действия способствуют хорошему удале­нию отходов, гарантируют, что облой попадет в зон)' выброса.

Пуансон, матрицу и нижнее устройство для удаления отходов вставляют в машину со стороны оператора. На некоторых машинах есть приспособления для предвари­тельной настройки этих трех устройств.

На других системах удаления отходов используют лен­точные транспортеры с выбивалками, которые вытря­хивают облой из высеченных заготовок. Третий способ обычно используют на высечке с валом: высекальные ли­нейки поддерживают заготовки, пока облой не вылетит (резина, установленная на высеченном штампе, помога­ет вытолкнуть отходы). Затем вырубной штамп переме­щают под вращающийся высекальный вал и иод входную часть вакуумной системы удаления отходов, где удаляют облой.

Секция выклада

После того как заготовки прошли через секцию высеч­ки и удаления отходов, их транспортируют на секцию выклада, где заготовки формуют в пачки и готовят для укладки в стоп). Существует два способа выклада загото­вок.

На машинах, где на транспортной системе продукцию перемещают при помощи планок, с заготовок удаляют в отходы направляющую кромку, используя профиль­ный деревянный штамп, который также проталкивает заготовки на приемный участок для формования пачки. Отходы направляющей кромки, которые захватывают штангой на выходе, падают в зону выброса.

Секция удаления отходов с плоским штампом

После того как набрано определенное количество заготовок в пачке, пачку отправляют на участок съема на машине. В за­висимости от уровня оборудования и типа машины ос­настку, которую используют для отделения заготовок от обрезной кромки, можно предварительно отладить на планках и вмонтировать через окно на секции выклада. Либо оператор должен получить доступ внутрь машины и настроить отдельные элементы изнутри.

На машинах, где используют ротационные высекаль­ные валы, заготовки выводят из-под вырубного штампа, используя систем)" поддува снизу, которая установлена внлтри вырубного штампа и под высеченной заготовкой. Затем заготовки перемещают на зон)" формования пачки, используя вакуумные ремни или присоски. На некото­рых машинах есть зона выкладки сформованной пачки, на других пачку подают прямо на поддон. Когда набрано необходимое количество, пачку или поддон убирают с машины. На машинах с зоной выкладки сформирован­ной пачки заготовки удаляют с транспортной системы при помощи толкателей и перемещают в зону вывода на ленточный транспортер. Если заготовки отправляют прямо на поддон, то отдельные присоски устанавливают в корректное для удаления заготовок положение.

Высечки, работающие в ручном режиме

Существует два известных типа плоских высечек, работа­ющих в ручном режиме, «раскладушка» и «роликовый пресс».

Раскладушка состоит из плоскости для монтажа выруб­ного штампа и нижней контрплиты на шарнирах, уста­новленных снизу.

 

А Секция выклада после плоской высечки

Гофрированный лист кладут на контр­плиту, раскладушка закрывается, и лист контактирует со
штампом. Затем раскладушку открывают и высеченный лист удаляют вручную.

Роликовый пресс состоит из стола с приводным лен­точным транспортером; над столом по центру установ­лен регулируемый по высоте мягкий контрвал. Плоский вырубной штамп помещают на ленточный транспортер, а гофрированный лист кладут сверху. Вырубной штамп и лист затем проходят под валом, после чего высеченный лист удаляют, и технологический процесс повторяют снова. Вырубной штамп на машине устанавливают под небольшим наклоном, чтобы получить более чистый срез кромки.

На обеих системах с ручным управлением нет зон уда­ления отходов, отходы удаляют вручную, они предназна­чены для небольших заказов, выставочных работ или ра­бот, где не важно совмещение печати и реза.

Специальные клеи и клеящие вещества

Функция фальцесклеивающей машины понятна - это пе­реработка высеченной заготовки в сложенный и склеен­ный ящик, готовый к использованию. Процесс обычно предполагает использование клеильной системы, изго­товленной третьей стороной, как, например, экструзия ПВА или применение термоклея. Размер и конфигура­ция фальцесклеивающей машины и оборудования или специальных устройств, которые можно дополнительно установить на машину, определяют размер и тип ящика, который можно переработать на этой машине.

Хотя большинство ящиков молено переработать на одной из этих конфигураций, точный размер и компо­новку заготовки можно определить во время переработ­ки на определенной машине. Основной по значимости размер - это ширина развернутой заготовки. Этот раз­мер не должен превышать указанную ширину машины; на машине также задан минимальный размер заготов­ки, ниже которого машина не сможет ее переработать. Длину ящика в направлении движения машины опреде­ляют исходя из того, можно ли ее вообще переработать, при этом определяют максимальную рабочую скорость переработки ящика в час. На рабочую скорость влияют также другие факторы - это скорость ленточного транс­портера на машине, направление гофры, качество по­ставляемых заготовок, поступающих с предыдущих сек­ций (т. е. качество печати, ламинация, биговка и т. п.), а также другие ограничения, существующие на участке загрузки и выгрузки на линии или на упаковочной си­стеме.

Оборудование для фальцовки, как, например, рейки, мечеобразные рычаги и крюки, которые установлены на машине в разном количестве и на разных местах, обеспечивают правильную переработку ящика. Боль­шинство производителей предоставляют инструкцию с указаниями, где для пользователя расписаны типы и размеры ящиков, которые молено перерабатывать на машине данной конфигурации, и какое дополнитель­ное оборудование для этого нужно использовать. Нуж­но учесть, будут ли готовый ящик использовать на авто­матической упаковочной линии или паковать в ящики, и определить, нужно ли использовать дополнительное оборудование.

Фальцевально-склеивающая машина с конфигурацией «сплошная линия»

▲ Многофункциональная фальцевально-склеивающая машина

Секция подачи состоит из двух или более металличе­ских планок, которые называют упорами (иногда ножами или ограничителями);

А Секция подачи на фальцевально-склеивающей машине

они поддерживают заднюю часть заготовки вдоль задних опор, которые поднимают заднюю часть стопы, и ленточный транспортер, подающий заго­товки в машин).

Зона наклада - комплект оеспрерывную подачу для асимметричных заготовок

Упоры настраивают вертикально таким образом, что­бы только одна заготовка могла легко зайти в машину. Нижнюю часть одного из упоров (обычно его называют главным) размещают так, чтобы она была установле­на над подающим ленточным транспортером, причем толщина зазора должна быть равна толщине заготовки. Другие упоры ставят по необходимости, чтобы помочь добиться поступлениязаготовки под прямым угломв машину. Задние опоры регулируют таким образом, чтобы задняячасть стопы заготовок была приподнята; такое позиционирование помогает снизить давление, а следовательно, трение, и, таким образом,можно обеспечить беспрерывную подачу заготовок без повреж­дений при входе в машину.

Разное дополнительное оборудование используют на секции подачи для правильной загрузки заготовок в ма­шину. Это и подающий ленточный транспортер с нагне­тательным вентилятором и вакуумными устройствами, и вибрационные устройства для задних опор, и выравни­вающие модули, обеспечивающие подачу заготовки под прямым углом в машину. ■

Полную версию статьи читайте в книге «Гофроэнциклопедия. В поисках совершенства».