Carica, stampa e scarica

Nessan Cleary spiega come i sistemi di carico e scarico automatizzati possono migliorare notevolmente la produttività delle stampanti per grandi formati ad alta velocità.

La produttività è un parametro chiave nel determinare il valore di una stampante per grandi formati, poiché più materiale vendibile puoi produrre, maggiore sarà il profitto derivante da quella stampante. Ma la produttività non dipende solo dalla velocità con cui la stampante riesce a depositare l'inchiostro o dalla quantità di metri quadrati che il produttore dichiara di poter produrre in un'ora. Nel mondo reale, la produttività è in realtà una questione di produttività e il modo in cui gestisci il supporto gioca un ruolo importante, e in particolare la velocità con cui puoi portare i supporti stampati dalla stampante al processo successivo.

Tuttavia, la maggior parte della stampa su fogli o pannelli su stampanti flatbed e ibride si basa ancora su un operatore che carica manualmente i fogli bianchi e i fogli stampati fuori dalla stampante. Ma, come osserva Andrew Berritt, responsabile marketing globale per la grafica di grande formato Fujifilm: “Più si va veloci, più automazione è necessaria perché le persone non riescono a tenere il passo”.

Il risultato è che le macchine ad alto volume possono raggiungere la loro piena produttività solo se si dispone anche di un sistema di carico e scarico per caricare e scaricare le tavole dalla macchina. Esistono diverse varianti, a partire dal carico e scarico completamente manuale. Poi c'è il semiautomatico, che di solito significa caricamento manuale con uno scaricatore automatizzato. Allo stesso modo, l'automazione a tre quarti è solitamente un alimentatore automatico di cartoni con scarico manuale, mentre l'automazione completa riguarda sia il carico che lo scarico.

Peter Bray, amministratore delegato di Durst Regno Unito e Irlanda, afferma che la scelta del livello di automazione da utilizzare dipende principalmente dalle applicazioni target e dalla frequenza con cui i clienti passano da un'applicazione all'altra, osservando: "Se un cliente decide per l'automazione completa, non vogliono passare da un materiale all'altro perché lo scopo è posizionare una pila di materiale in un alimentatore, quindi stamparlo e inserirlo in un sistema di consegna. Ma se passassero dal foglio piano al rotolo, o da un formato all’altro, il vantaggio del breve tempo di configurazione derivante dall’automazione completa si ridurrebbe”.

Bray afferma che i clienti che optano per l'automazione completa tendono a lavorare solo con due o tre materiali, aggiungendo: "Si tratta principalmente di cartone ondulato perché desiderano la minima interazione possibile". E continua: “I clienti con buoni volumi che desiderano flessibilità sceglieranno i tre quarti”.

Una limitazione è che l'altezza dei materiali deve essere allineata all'altezza del piano della stampante in modo che il supporto di stampa possa essere alimentato direttamente nella stampante. Per materiali molto spessi ciò può limitare il numero di fogli che possono essere impilati su un pallet. Alcuni clienti hanno scavato una fossa per abbassare la pila dell'alimentatore per superare questo problema.

Alcuni sistemi di caricamento possono consentire l'inserimento affiancato di due pallet separati in una stampante. I materiali devono essere gli stessi, ma ciò consente di inserire automaticamente nella stampante due lavori completamente separati contemporaneamente, ciascuno dei quali consegnato dopo la stampa sui rispettivi pallet pronti per la fase successiva.

Il sistema di carico e scarico è solitamente integrato nei controlli della rotativa, anche se saranno presenti alcuni controlli direttamente sul sistema stesso, come l'arresto di emergenza e l'impostazione del formato del supporto. A seconda del sistema di carico e scarico stesso, potrebbe essere possibile riutilizzare il sistema con un'altra stampante, se la stampante stessa viene successivamente sostituita. Tuttavia, come sottolinea Bobby Grauf, direttore vendite di Agfa UK e Irlanda: “Mentre la macchina da stampa diventa più veloce, anche l’automazione deve essere in grado di tenere il passo”.

Didascalia: Agfa ha aggiornato il sistema di carico e scarico automatizzato per la versione UHS più veloce della sua ibrida Jeti Tauro H3300. Credito immagine: Agfa.

Grauf afferma che esistono alcune variazioni regionali, con la maggior parte dei clienti in Nord America ed Europa che optano per l'automazione completa, mentre la maggior parte dei clienti britannici sceglie la semiautomazione o il caricamento manuale, anche se ciò potrebbe cambiare man mano che la più veloce Jeti Tauro UHS di Agfa inizierà a spedire.

Esiste un numero limitato di aziende in grado di produrre tali sistemi. L'azienda tedesca Hostert, ad esempio, produce un caricatore automatico dedicato e uno scaricatore automatico separato, che possono essere utilizzati separatamente o insieme. Questi sistemi possono gestire diversi supporti, tra cui PVC espanso, cartone ondulato, carta spessa e cartone compresso, tutti fino a 25 mm di spessore e 20 kg di peso. Le schede possono essere ricaricate. Le opzioni includono una piattaforma elevatrice installata nella fossa o una funzione di tavolozza integrata per riposizionare la piattaforma elevatrice.

Hostert offre anche un unico sistema automatico che può essere utilizzato sia per il carico che per lo scarico. È costituito da un braccio in grado di prelevare i substrati da una pila su una tavolozza e depositarli sul proprio letto da dove i supporti possono essere spinti sul dispositivo in questione.

Hanglory, con sede in Cina, ha sviluppato il sistema Robo HT2500, che consiste in un caricatore automatico e uno scaricatore automatico separato in grado di gestire supporti fino a 2,5 m di larghezza e 50 mm di spessore e fino a 20 kg di peso.

Braccia robotiche

Un’altra opzione ancora è quella di utilizzare un braccio robotico per rimuovere il pannello stampato dalla stampante e posizionarlo su un tavolo da taglio. La maggior parte dei bracci robotici sono progettati per applicazioni industriali, quindi offrono una lunga durata con poca manutenzione, il che costituisce una soluzione molto flessibile ed economica, anche tenendo conto del costo di integrazione dei sistemi di controllo per sincronizzare il caricamento con la stampa.

I bracci robotici funzionano bene per i veri pianali in cui il substrato viene caricato e scaricato direttamente dal letto. Canon, ad esempio, ha dimostrato un sistema robotico in una precedente fiera Fespa con un singolo braccio robotico posizionato accanto a una lastra piana dell'Arizona in modo che potesse caricare i supporti sulla stampante e quindi scaricarli direttamente su un tavolo da taglio Océ ProCut. Ma una stampante ibrida richiederebbe un sistema di caricamento separato o un secondo braccio robotico poiché i fogli devono essere fatti passare attraverso la stampante stessa. Per motivi di salute e sicurezza, l’area attorno a un braccio robotico dovrebbe essere transennata, quindi maggiore è il numero di bracci robotici in uso, maggiore è lo spazio necessario.

Inoltre, è necessario programmare un braccio robotico per ogni singola dimensione del foglio, quindi questa soluzione funziona meglio per quei clienti che stampano più o meno la stessa applicazione. I bracci robotici possono gestire diverse altezze di pila indipendentemente dallo spessore del materiale.

Fujifilm offre bracci robotici da utilizzare con la serie Onset di superfici piane ad alta produttività. Sono disponibili diverse opzioni, tra cui tre quarti con un tavolo di posa e uno scaricatore robot, o l'automazione completa con un caricatore automatico Hostert e uno scaricatore automatico o un braccio robotico ABB. In alternativa, l'automazione completa Dual Pick con due bracci robotizzati per il carico e lo scarico. Fujifilm sta inoltre introducendo un nuovo sistema, High Five, che utilizza due bracci robotici ma con sei anziché gli attuali cinque assi, che consentirà ai bracci di capovolgere i pannelli per la stampa fronte-retro e di invertire i pannelli prima di impilarli.

Didascalia: Fujifilm utilizza bracci robotici per automatizzare il carico e lo scarico delle sue stampanti della serie Onset X. Credito immagine: Nessan Cleary.

Berritt afferma che circa la metà dei clienti utilizza l’automazione completa e la metà di questi ha ancora una configurazione con doppia robotica, che è l’approccio più costoso ma consente anche la massima produttività.

Berritt afferma che gran parte dello sviluppo è ora concentrato su questo caricamento automatizzato per ridurre il tempo tra le stampe e aumentare la produttività complessiva. Sottolinea che ciò aumenta la capacità di burst delle stampanti per una rapida consegna del lavoro, osservando: "Molti clienti lo usano per ottenere lavori essendo più veloci dei loro concorrenti".

In conclusione, c'è chiaramente spazio per entrambi gli approcci, con i caricatori automatici che sono più adatti per i fogli flessibili, poiché possono raccogliere il bordo del foglio e trascinarlo sul letto, mentre i bracci robotici sono più adatti ai pannelli rigidi come il cartone ondulato.