机器人解决方案,尤其是协同机器人,在印刷业,特别是宽幅印刷业越来越普遍。它们擅长装卸印刷机和切割台等重复性工作,提高了生产率和安全性。爱克发、Durst 和 Zund 等主要厂商都提供集成系统。虽然初始投资和编程费用高昂,但成本的降低和集成度的提高使机器人技术成为印刷厂实现实际工作流程自动化的关键。

在最近的 Fespa 展会上,最引人注目的特点之一是机器人解决方案的数量不断增加,有小型的,也有大型的,主要用于印刷机,但也用于切割台。这是自动化提高生产率的大趋势的一部分。

机器人非常擅长重复性工作,例如将纸板或纸张放到平板上,然后在印刷完成后将它们移到托盘上。它们不需要休息或休假,每小时可以轻松搬运上千块或更多的纸板。在健康和安全方面,更多使用机器人也是一个很好的理由,因为它们可以搬运重物,不会有掉到脚上或拉伤背部肌肉的风险。

从家用吸尘器到星际登陆器,机器人的大小、形状和配置各不相同。从本质上讲,它们都是装有传感器的机器,通过计算来做出决定和执行行动。

您在 Fespa 展览会上看到的大多数机器人解决方案被称为协作机器人或 cobots 更为准确。它们的设计目的是在工厂车间与人并肩工作,并使用传感器检测人类,避免事故发生。大多数用于印刷的机器人都是机械臂,用螺栓固定在固定位置,以便搬运重物。

机器人解决方案出现在整个印刷行业,用于各种用途,如在柔版印刷机上装载印版滚筒、在装订线上放置书块或将纸张托盘移至 B1 胶印机。在宽幅印刷中,它们最常用于从平板印刷机和混合印刷机上装卸纸板和纸张。

这些机械臂仅限于某些运动或轴。大多数宽幅印刷需要六轴运动。从理论上讲,五个轴就足以拾取承印材料、旋转它们、将它们从调色板移到印刷床上,然后再放回原处。但如果您还想翻转印张,在反面进行印刷,则需要第六轴。

对于大多数混合打印机,您需要单独的解决方案,一个机器人装载,另一个机器人在另一侧卸载。您还应该考虑整个工作流程。在打印机旁边设置一个切割台,由一个机器人将印好的电路板从打印机直接搬到切割台,这样可能会更有效率。通过精心布置,您还可以让同一个机器人将印刷好的电路板从印刷机上取下,放在一个托盘上,然后在需要时再将这些电路板从托盘移到切割台上。

同样,您也可以使用机器人托盘移动装置将装载介质的托盘送到印刷机,然后将一叠成品纸板送到下一个加工工序。根据所使用的抓头,它们还可以与切割台配合使用,拾取已切割出的物品,然后将废料从传送带丢入垃圾箱。

使用中的机器人

Inca Digital 现为爱克发所有,长期以来一直倡导使用机器人实现自动装卸。自收购 Inca 以来,爱克发一直在使用这种技术,在最近的柏林 Fespa Global 展会上,爱克发展示了用于 Tauro XUHS 全自动装载的双机器人(爱克发称之为 Max Bots),以及最新一代的 Onset Panthera 平板。

Onset 平板系列的最新产品是带有自动卸载功能的 Panthera FB3216。

Durst 还为其 P5 系列宽幅混合印刷机开发了机器人解决方案。这些解决方案主要用于 P5 350 HS 印刷机,该印刷机的印刷速度可以从机器人提高生产率中获益,从而证明投资成本是合理的。整个解决方案包括在印刷机两侧安装两个机器人,一个用于送纸,另一个用于堆叠印刷作业。

Durst 的 P5 机器人系统以两个库卡机械臂为基础。

该系统的侧面有一个倾斜的套准站,机器人从纸堆中拿起纸张,将其放到套准站上,然后再次拿起,这一次它知道纸板的准确位置,因此可以将其准确地放到打印机上的正确位置。这种机械套准方法使它能够处理铝箔纸和纸板等薄材料,而且比使用传感器更快、更准确。

Zund 演示其合作伙伴 RobotFactory 生产的 cobot 在切割台上放置板材。

Zund 与丹麦公司 RobotFactory 合作,后者开发了标准和定制的机器人搬运解决方案。这些解决方案不仅可用于装载,还可用于拾取和包装成品。除工业机器人外,RobotFactory 还提供称为 PortaTables 的小型系统,旨在实现快速、简便的部署。

集成和服务

客户应考虑许多因素。其中最明显的是所需的集成度。理论上,印刷服务供应商可以直接与机器人公司合作,建立自己的自动装载/卸载解决方案。但在实践中,最好还是通过印刷机供应商来完成,以便与他们的系统集成,同时又不会使他们的保修失效。此外,印刷机供应商还拥有分离和处理大多数印刷公司将使用的各种基材所需的专业知识。

这些都是工业机器,使用寿命应该很长。这可能比印刷机的使用寿命更长,因此您还应考虑如何重新利用机器人,以便将来与其他印刷机配合使用,以及由谁承担进一步集成工作的费用。您还需要为机器人解决方案签订单独的服务合同。

总之,机器人的实施成本很高,主要是因为需要一定程度的编程。但随着机器人的普及和供应商学会如何更好地集成它们,成本将会下降。更重要的是,由于自动化已经收紧了作业文件在生产过程中的移动方式,下一个主要瓶颈就是这些作业如何在印刷厂中实际移动,从空白介质到成品。