
Nessan Cleary 讨论了自动上下料系统如何大大提高高速宽幅印刷机的吞吐量。
生产率是决定宽幅打印机价值的一个关键指标,因为生产的可销售材料越多,打印机的利润就越大。但是,生产率并不仅仅是指打印机涂墨的速度有多快,或者制造商声称一小时能生产多少平方米。在现实世界中,生产率实际上是吞吐量,而处理承印物的方式起着重要作用,尤其是如何快速地将印刷介质从印刷机送到下一道工序。
然而,平板打印机和混合打印机上的大多数纸张或纸板印刷仍然依赖于操作员手动将空白纸张装入打印机,并将印刷好的纸张从打印机上取下。但是,正如富士胶片宽幅图像部全球营销经理安德鲁-贝里特(Andrew Berritt)所指出的,”速度越快,自动化程度就越高:”速度越快,就越需要自动化,因为人跟不上”。
因此,只有同时使用装卸系统将木板装上和卸下机器,真正的大批量机器才能达到最高生产率。有几种不同的方式,首先是全手动装卸。然后是半自动,这通常意味着手动装载和自动卸载。同样,四分之三自动化通常是指带有手动卸载装置的自动纸板进料器,而全自动则是指装载和卸载都自动化。
Durst 英国和爱尔兰公司总经理 Peter Bray 说,选择哪种自动化程度主要取决于目标应用以及客户在这些应用之间切换的频率:”如果客户决定采用全自动化,他们就不希望从一种材料切换到另一种材料,因为整个目的就是将一叠材料放入进料器,然后进行印刷并进入传送系统。但是,如果他们要从平板转换到卷筒,或者从一种尺寸转换到另一种尺寸,那么全自动化带来的短设置时间的好处就会减少。
布雷说,那些选择全自动化的客户往往只使用两到三种材料,并补充说:”主要是瓦楞纸板,因为他们希望尽可能减少互动。他继续说道:”他接着说:”产量大且希望灵活的客户会选择四分之三自动化。
一个限制因素是,材料的高度应与打印机床的高度一致,以便将基材直接送入打印机。对于非常厚的材料,这可能会限制堆放在托盘上的纸张数量。有些客户挖了一个坑来降低进纸器的堆放高度,以克服这一问题。
有些装载系统可以将两个独立的托盘并排送入印刷机。材料必须相同,但这样就可以将两个完全独立的作业同时自动送入印刷机,并在印刷后分别送到各自的托盘上,为下一阶段做好准备。
装载和卸载系统通常集成在印刷机控制装置中,但也有一些控制装置直接安装在系统本身上,如紧急停止装置和介质尺寸设置装置。根据装载和卸载系统本身的情况,如果后来更换了印刷机,也有可能在另一台印刷机上重新使用该系统。然而,正如爱克发英国和爱尔兰销售经理 Bobby Grauf 所指出的那样:”随着印刷机速度的加快,自动化也需要跟上”。
图片说明:爱克发为其 Jeti Tauro H3300 混合机的快速 UHS 版升级了自动装载和卸载系统。图片来源:爱克发。
Grauf 说,地区之间存在一些差异,北美和欧洲的大多数客户选择全自动化,而大多数英国客户则选择半自动化或手动装载,但随着爱克发速度更快的 Jeti Tauro UHS 开始发货,这种情况可能会发生变化。
能够生产这种系统的公司数量有限。例如,德国的 Hostert 公司生产一种专用的自动装载机和一种单独的自动卸载机,它们可以单独使用,也可以一起使用。这些系统可以处理不同的介质,包括泡沫聚氯乙烯、瓦楞纸箱、厚纸和压缩纸板,厚度均不超过 25 毫米,重量均不超过 20 公斤。纸板可以重新装载。可选项包括安装在底坑中的升降台或可重新定位升降台的内置托盘功能。
霍斯特还提供一种可用于装载或卸载的单个自动系统。该系统包括一个机械臂,可以从托盘上的基材堆中拾取基材,并将其放置在自己的基座上,然后将介质推到相关设备上。
总部位于中国的 Hanglory 开发了 HT2500 机器人系统,该系统由自动装载机和独立的自动卸载机组成,可处理宽达 2.5 米、厚达 50 毫米、重达 20 千克的介质。
机械臂
还有一种方法是使用机械臂将印刷电路板从打印机上取下,放到切割台上。大多数机械臂都是为工业应用而设计的,因此寿命长,维护少,是一种非常灵活和经济的解决方案,即使考虑到集成控制系统以实现装载与印刷同步的成本也是如此。
机器人手臂可以很好地用于真正的平板,在这种平板上可以直接装载和卸载承印物。例如,佳能在之前的 Fespa 展览会上展示了一套机器人系统,它将单个机械臂放置在 Arizona 平板旁边,这样就可以将介质装载到打印机上,然后直接卸载到 Océ ProCut 切割台上。但混合打印机需要单独的装载系统或第二个机械臂,因为纸张必须通过打印机本身。出于健康和安全考虑,机械臂周围的区域应被封锁,因此使用的机械臂越多,所需的空间就越大。
此外,机械臂必须针对每种纸张尺寸进行编程,因此这种解决方案最适合那些印刷应用大致相同的客户。无论材料有多厚,机械臂都能处理不同的堆叠高度。
富士胶片提供与 Onset 系列高生产率平板一起使用的机械臂。有几种选择,包括四分之三平放台和机器人卸载机,或全自动霍斯特自动装载机和自动卸载机或ABB机械臂。或者,也可以选择使用两个机械臂进行装载和卸载的 Dual Pick 全自动设备。富士胶片还推出了一种新系统,High Five,它使用两个机械臂,但有六个轴,而不是目前的五个轴,这将使机械臂能够翻转电路板进行双面印刷,并在堆叠电路板之前将电路板翻转过来。
图片说明:富士胶片使用机械臂自动装卸 Onset X 系列打印机。 图片来源:Nessan Cleary。
Berritt 说,约有一半的客户使用全自动设备,其中又有一半的客户使用双机器人装置,这种方法成本最高,但生产效率也最高。
Berritt 说,目前大量的开发工作都集中在这种自动装载上,以缩短打印间隔时间,提高整体生产率。他指出,这提高了打印机的突发能力,可以快速周转工作:他指出:”很多客户利用它来赢得工作,因为它比竞争对手更快”。
总之,这两种方法显然都有用武之地,自动装载机更适合柔性纸板,因为它可以拾起纸板边缘并将其拖到床上,而机械臂则更适合瓦楞纸板等刚性纸板。