Производство ящиков (Глава 18)

Книга «Гофроиндустрия. В поисках совершенства»

Длинный путь, который проходит ящик

Технологический процесс, во время которого чистый лист или лист с печатью превращают в готовый ящик, называют переработкой, изготовлением гофротары или процессом изготовления ящика. Обычно ящик проходит через печатную секцию, секцию высечки, фальцесклеивающую секцию или через флексофальцесклеивающую машину (известную под названием ФФС (FFG), или машина в линию). Выбор последовательности технологических операций зависит от определенных факторов, а именно:

Объемы / габариты:
Много ли заказов будут выпускать?
Будут ли повторяться заказы и, таким образом, возвращаться затраты на печатные формы и оснастку?
С какой скоростью работать, чтобы производство заказа было экономически выгодным?

Качество печати:
Нужно ли наносить печать на ящик?
Печать должна быть высокого качества (например, многоцветная печать) или устраивает более низкое качество (например, ящик с простым изображением) ?

Точность изготовления:
Какие допуски существуют на заданные размеры при выполнении заказа и / или допуски при соотношении печать-высечка?

Логистика:
Как загружают машину?
Можно ли изготовить работу в рамках данного технологического процесса?

Любое перерабатывающее оборудование имеет слабые и сильные стороны, поэтому производители гофротары ищут компромисс, чтобы удовлетворить требования заказчика и принести прибыль заводу.

ВСТРОЕННАЯ В ЛИНИЮ ФЛЕКСОФАЛЬЦЕСКЛЕИВАЮЩАЯ МАШИНА

ФФС – модульная, встроенная в линию машина, где представлено несколько секций, на которых можно выполнять следующие технологические операции: флексографическая печать в несколько цветов, продольная высечка, биговка, ротационная высечка, склейка и пакетирование. Отдельные или все секции используют для выпуска определенного заказа. На таких машинах лучше выпускать транзитные витринные ящики (0201), чем ящики с высококачественной графикой, на которые обычно наносят изображение предварительно на специально предназначенной для этого автономной печатной машине. Машина ФФС предназначена для переработки картона толщиной от 1мм до 8 мм (от профиля Е до пятислойного картона с профилем ВС).

Флексо-фалцевально-склеивающая машина, вид спереди

Преимущество ФФС заключается в том, что машина может переработать лист картона в готовый ящик в течение одного технологического цикла. Следовательно, нужна только одна приладка, а это экономит время и сырье. Более того, ФФС работает на высокой скорости, производя обычно более 20 ООО ящиков в час, что превосходит скорость печатной машины и плоской высечки.

ФФС выпускают шириной от 1,6 м до 5 м. Габариты соответствуют ширине заготовки, которую подают на машину для переработки. Первый размер (т. е. «вертикальный» размер, или длину заготовки в направлении подачи) определяют в зависимости от размера машины, на которой будут перерабатывать заготовку. При приблизительном измерении оптимальный размер для конкретной машины будет равен двум минимальным размерам. Чем больше ширина ФФС, тем меньше рабочая скорость, и наоборот, чем меньше ширина, тем больше скорость машины. Конечно, это зависит от размера ящика – маленькие ящики прогоняют быстрее. Ограничение идет от стола подачи, где лист разгоняют от неподвижного состояния до рабочей скорости машины.

Общий вид флексо-фальцевально-склеивающей машины

Основные вопросы, которые вращаются вокруг ФФС, – это время наладки, уровень отходов и качество выпускаемого продукта. Как и в большинстве технологических циклов, время наладки – наиболее критичный момент с экономической точки зрения. Нововведения, такие как возможность подготовки нового заказа во время прогона другого заказа, все чаще используют на заводах гофротары, где для на выпуск заказа уходит более пяти минут.

Что касается уровня отходов, то перед нами поставлена цель – уже второй ящик отправлять на продажу. Т. е. для наладки использовать только одну заготовку, таким образом сокращая уровень технологических отходов.

Чтобы добиться поставленной цели, важно задействовать хорошо обученных операторов, которые обеспечены необходимой оснасткой и готовыми к использованию расходными материалами соответствующего качества. В конце концов, везде используют одинаковые параметры оценки качества – стопа должна быть ровной со всех сторон, а все зазоры выполнены последовательно. Здесь мы имеем в виду стык между первой и четвертой панелью после фальцовки и проклейки. Это особенно важно, если ящик предназначен для использования на автоматической упаковочной линии.

Самонаклад

Качественная подача на ФФС жизненно важна для аккуратной транспортировки листа в машине. Некоторые машины оснащены автопитателями, которые заменяют ручную подачу в зоне загрузки машины и обеспечивают постоянный поток картона в зоне самонаклада. У оператора появляется больше времени на выполнение других задач. Картон на автопитатель загружают одной стороной вверх, не перекладывая вверх вниз, как при ручной подаче. Направление стопы зависит от того, какую ФФС используют – с печатью сверху или снизу.[private group=1]

При загрузке листа на ФФС используют два способа подачи. При загрузке по переднему краю листа передний край используют как точку отсчета; картон подают в машину, используя ремни, ролики или челночный механизм.

Самонаклады ударного типа проталкивают картон в машину при помощи планки-толкателя, которая ударяет по задней части листа. Самонаклады ударного типа не рекомендуют использовать при переработке гофрокартона с тонким профилем и с перевернутым профилем. (Перевернутый профиль – это листы, на которых гофрированный профиль расположен поперек, а не вдоль направления движения машины). Обе системы оснащены вакуумными системами, которые обеспечивают прижим картона при его вводе в машину, правильную транспортировку листа и точность приладки.

Некоторые ФФС оснащены устройствами для удаления пыли с листа. Устройства обычно ставят на самонакладе, но в любом случае до печатной секции. На устройствах для удаления пыли с листа используют вакуумную или электростатическую систему удаления мелких частичек пыли с листа, которые влияют на качество печати.

Затем лист поступает на подающие ролики, которые перемещают его с зоны самонаклада на зону печати на машине.

Секция флексографической печати

Оператор использует быструю систему настройки.

На печатных секциях ФФС используют флексографическую систему с быстрой сушкой, которая состоит из растрового вала, формного цилиндра и печатного цилиндра. Краску дозируют, используя резиновый шаберный валик или ракельную систему. Технология печати детально описана в предыдущей главе, однако остановимся на некоторых вопросах, касающихся непосредственно печатной системы ФФС.

Тянущие ролики, вакуумные ролики или вакуумные ремни перемещают лист в машине. Точность приладки печати зависит от используемого метода. Вакуумную систему лучше использовать, если на задней панели ящика нет обрезной кромки, а также там, где предполагают полную запечатку листа, включая край листа. Вакуумная система поддерживает лист в стабильном положении при прохождении его через печатную секцию и обеспечивает качественное совмещение при наложении печати.

При транспортировке листа системой с тянущими валиками лист зажимают между двумя металлическими валиками или валиком и контрвалом по наружному краю листа. Вакуумная система с тянущими валиками поддерживает лист относительно движущихся валиков, которые перемещают его по машине.

Систему в основном используют в машинах с нижним способом нанесения печати. Вакуумная система с ремнями поддерживает лист относительно движущихся ремней. Ее обычно используют для ФФС с верхним способом нанесения печати.

На машинах, где для транспортировки листа используют тянущие валики, печатная форма участвует в транспортировке листа, в то время как при использовании систем с вакуумными валиками и ремнями лист перемещается в машине без помощи печатной формы. Печать при транспортировке листа без помощи печатной формы чище.

Флексо- фальцевально- склеивающая машина, головки на продольнорезательной секции

Печатные секции имеют различные конфигурации. Одни можно настраивать в процессе работы, другие можно выводить с основной линии на машине, третьи – это встроенные в линию базовые печатные машины.

Настройка на ходу возможна либо если формный цилиндр можно выдвинуть из машины (на печатных машинах с системой нанесения печати снизу), либо если его можно вынуть из машины через верх (на печатных машинах с системой нанесения печати сверху). Пока цилиндр не установлен на место, для новой работы можно поменять форму и краску. На секциях, которые оснащены боковым выводом, удобнее проводить техническое обслуживание; но систему бокового вывода редко используют для подготовки заказов, потому что для вывода секции из машины и для того чтобы сомкнуть другие секции на машине, нужно затратить больше времени, чем на предварительную настройку нового заказа.

После нанесения печати лист перемещают на продольную резку, иногда через сушку, где обычно используют горячий воздух.

Биговально-высекальная секция

Биговально-высекальная секция предназначена для того, чтобы наносить на лист вертикальные биговки и высекать прорези в соответствии с заданной формой ящика с высечными клапанами (RSC). Ширина прорези может быть от 6,35 мм до 9,52 мм (1/4″-3/8″). На одних секциях установлено два вала с биговальными ножами, а на других – один. Аналогично на одних секциях установлено два вала с ножами для продольной резки, а на других – один. Машины, на которых установлено два вала с биговальными ножами, работают следующим образом: наносят первичную и вторичную биговку или предварительную биговку/предварительный прижим и биговку.

На вал ставят дисковые биговальные ножи. Дисковые ножи изготовлены из стали и имеют различные профили в зависимости от сферы их применения. Чтобы качественно выполнить биговку, нужно учитывать, что чем больше грамматура картона, тем выше должен быть профиль биговального ножа. Увеличив высоту профиля, нужно увеличить также и ширину, чтобы в процессе биговки не раздавить внутреннюю обшивку. Биговальные профили могут быть плоскими, а могут иметь головку высотой 0,5-0,4 мм. Ножи для продольной резки могут быть подвижными, а могут быть прочно закреплены в зависимости от типа машины. Их монтируют на ножевые головки, которые можно перемещать слева направо на валу в соответствии с заданными параметрами панели. Ножи располагают вокруг головок в соответствии с заданными габаритами ящика и делают щель между двумя стальными дисковыми ножами на нижнем валу. Прорези на передней кромке – армированным ножом, чтобы получить чистый срез, в то время как прорези на задней кромке делают простым ножом. Ножи могут быть с зубчиками или ровными. Ножи с зубчиками более острые, их в основном используют для печатных машин с верхней печатью, они делают прорези изнутри ящика.

Первая головка с ножами для продольной резки обычно оснащена парой маленьких поперечных ножей, которые формируют клапан для проклейки. Эти ножи режут относительно либо нижнего стального контрножа со встроенным амортизатором, либо относительно мягкого контрножа с внешним стальным диском.

Ножи продольной резки могут иметь оснастку в форме отверстий для пальцев, фигурных и перфорированных отверстий, хотя обычно такие прорези делают на следующей секции, куда поступает картон, – встроенной в линию ротационной высечке.

Ротационный высекальный пресс

Ротационный высекальный пресс, встроенный в линию, имеет большие преимущества при производстве типичных работ, обычно на ФФС, где используют простые вырубные штампы. Ниже в этой главе, в разделе, посвященном высечке, детально описан технологический процесс высечки. Важно тщательно удалять отходы, получаемые в процессе высечки на линии ФФС, чтобы мелкие куски не попали в швы при склейке.

Фальцевально-склеивающая секция

Секция состоит из двух пар верхних и нижних реек. Аист пропускают через фальцовочное устройство, используя захваты, установленные на ремнях, которые проталкивают заготовку по машине, либо поддерживая на движущемся ремне при помощи вакуумной системы, либо используя трение между двумя движущимися ремнями. Когда заготовка проходит через машину, захваты, ремни или рейки поднимают панели таким образом, что они контактируют с профильными рейками, которые формируют сгиб по вертикальным биговкам на заготовке. Так получают готовый ящик. Перед фальцовкой на клапан или заднюю панель, в зависимости от типа машины, наносят клей ПВА. Клей наносят при помощи колесика или экструзии.

На скоростных машинах, где нет возможности проследить за качеством нанесения клея, часто ставят устройство для обнаружения клея. Устройство определяет, нанесен клей или нет, проверяя уровень влажности на ящике во время прохождения через устройство проклеенного клапана. Все непроклеенные ящики будут отмечены специальной жидкостью, и оператор сможет найти и удалить их.

Счетно-выводное устройство

Его название говорит само за себя: функция счетно-выводного устройства заключается в подсчете заданного количества ящиков в пачке и выводе пачки для укладки в стопу, обвязки и укладки на поддон. Ящики, поступающие на эту секцию, считают при помощи фотоэлемента. После того как набрано заданное количество ящиков в пачке, пачку перемещают на обандероливатель, где ее выравнивают и обвязывают, если нужно. Теперь продукция готова к укладке на поддон.

Полуавтоматический режим перехода на новый заказ

Некоторые параметры, которые должен менять оператор при смене заказа, на многих ФФС меняются в автоматическом режиме. Среди других к этим параметрам относят:

• габариты ящика;
• приладку печатной формы;
• позиционирование продольной и поперечной резки;
• типы нанесения клея.

В автоматической системе используют компьютер с каналами связей для настройки приводов на ФФС. Сначала в систему вводят параметры заказа, в соответствии с которыми узлы машины занимают правильные позиции относительно заданных габаритов ящика. Система обнулит параметры на печатной секции, секциях продольной и поперечной резки. В большинстве случаев настройки, выполненные операторами в процессе приладки заказа, записывают в систему и оставляют в памяти. Если нужно будет снова напечатать тот же заказ, оператор просто вызовет параметры из памяти, и система настроит машину в соответствии с записанными параметрами.

Системная настройка позволяет сэкономить много времени, несмотря на то, что оператор должен будет сменить краски, формы и оснастку высечки. Систему хорошо использовать на производствах, где на одной и той же машине выпускают большое количество повторных заказов.

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 габариты в промышленности достигают 1,6 м (63″) по ширине; машина может перерабатывать листы до 1,1м (43″) в машинном направлении.

Оснастка

Штамп, изготовленный на лазерном лобзике, с установленными ножами и резиновыми прокладками

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 оснастку на 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 систему 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-фальцевально-склеивающей машины. Детальная информация об этих функциях, включая автоматическую систему и систему управления приладкой, представлена в этой главе в разделе о ФФС.

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.

Ротационная высечка с пятью печатными секциями, встроенными в линию

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. Биговальная 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 систему 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 принципу 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.

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 на высечку, автоматическая система удаления отходов и система формования пачки.

Автомат и полуавтомат

Большинство производителей плоских высечек для заготовок из гофрированного картона используют автоматическую или полуавтоматическую систему. 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 контрпластину (или высекальную пластину) – 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 на 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

Секция удаления отходов с плоским штампом

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

Самый известный способ, используемый на транспортировочной системе, – на деревянном штампе типа «матрица» размещают высеченный лист той же формы, что и высеченная заготовка или заготовки. 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. 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 зону 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 под 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 стопу. 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. 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 систему поддува снизу, которая установлена внутри вырубного штампа и под высеченной заготовкой. Затем заготовки перемещают на зону 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. 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 можно 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 можно 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.

Секция подачи

Для технологического процесса фальцевания важно, чтобы заготовка поступала на машину под прямым углом. Каждая часть фальцевально-склеивающей машины прилажена таким образом, чтобы была согласованность точек биговки на заготовке. Если заготовка не заходит в машину под прямым углом, то место расположения точки биговки будет меняться, а следовательно, рейки для фальцовки, мечеобразные рычаги и крюки будут установлены некорректно, что приведет к некачественной фальцовке и останову машины. Поэтому перед запуском машины очень важно правильно настроить систему подачи – возможно, это одна из самых значимых частей.

Секция подачи состоит из двух или более металлических планок, которые называют упорами (иногда ножами или ограничителями); они поддерживают заднюю часть заготовки вдоль задних опор, которые поднимают заднюю часть стопы, и ленточный транспортер, подающий заготовки в машину.

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 поступления заготовки под прямым углом в машину. Задние опоры регулируют таким образом, чтобы задняя часть 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.

Секция предварительного разламывателя

Хотя в прошлом этот технологический процесс не использовали в гофроиндустрии, сегодня использование предфальцевания стало необходимостью, так как все больше и больше заготовок разрабатывают для автоматических упаковочных линий. Эта секция на машине разработана для складывания первой и третьей
биговки на заготовке, чтобы конечный потребитель не испытывал трудностей при открывании заготовки на своем упаковочном оборудовании. Для этого заготовку пропускают через серию реек и ремней, которые загибают сначала первую биговку, а затем третью под углом 90° и 180°, а затем открывают их. Так снижают сопротивление биговки при будущем фальцевании и упрощают процесс сборки ящика на автоматических упаковочных линиях.

Секция сборки ящика сложной конструкции со складным дном и секция комбинированного фальцевания

Ротационные крюки для загиба задних клапанов

Секции спроектированы для сборки ящиков со складным дном на четыре и шесть точек склейки. На одних машинах секция сборки ящика со складным дном и секция комбинированного фальцевания – это отдельные и независимые узлы, а на других они соединены в один узел. Это секции на машине, где сгибают клапаны сложной конструкции. Клапаны загибают поперек направления движения заготовки по машине спереди или сзади ящика.

На участке сборки ящика сложной конструкции со складным дном используют крюки переднего гиба. Они захватывают сложные клапаны спереди ящика, когда он движется по машине, и загибают их к задней части ящика.

Металлические или деревянные винтовые направляющие прижимают часть клапана назад к себе и держат их в положении готовности к склейке.

Для ящиков на четыре и шесть точек склейки используют приводные ротационные крюки, которые загибают задние сложные клапаны к переднему краю ящика. Снова винтовые направляющие прижимают часть клапана назад к себе и держат их в этом положении. На современном оборудовании используют электронные системы для установки времени вращения крюков относительно поступающих заготовок. На более старых машинах используют механические синхронизированные системы.

Секция фальцевания

На этой секции фальцуют ящики всех типов, используя конические ролики, рейки и ремни. Для фальцовки используют точное оборудование, в соответствии с заданной конструкцией и размерами перерабатываемого ящика. На большинстве машин можно независимо настраивать скорость с обеих сторон машины, чтобы выполнить необходимые регулировки при ресинхронизации.

Секция транспортировки

Это промежуточная секция между элементами фальцевального узла на машине и секцией выклада. На этой секции считают ящики, и затем, после того как прошло заданное количество ящиков, выталкиватель, расположенный в этой зоне, выталкивает один ящик в строну, чтобы так облегчить упаковку в ручном режиме. На зоне транспортировки пользователь может задать количество ящиков в стопе в зависимости от типа и формы ящика.

Секция выклада

Функция секции выклада заключается в том, чтобы подержать ящики под давлением, пока нанесенный клей не высохнет. Она состоит из двух больших приводных ленточных транспортеров, между которыми загружают ящики. Давление, подаваемое на ящики, регулируют на позиции роликов на нижнем транспортере при помощи пневматической системы.

Недостаточный прижим приведет к деформации проклееных швов. Чрезмерный прижим или прижим в неправильном месте может привести к маркировке или повреждению ящиков. Укладывание в пачки и обвязка на выходе со специальных фальцевально склеивающих машин остается в большинстве случаев ручной операцией (см. раздел о вспомогательном оборудовании) и занимает много места. Она накладывает определенные ограничения на скорость работы машины, и ее рассматривают как перспективную зону для развития.

Секция склеивания

На гофрозаводах обычно используют два типа склейки – ПВА или термоклей. ПВА наносят одним из трех способов. Для ящиков с прямолинейным профилем самым быстрым способом нанесения ПВА считают узел склейки на входе на секцию фальцевания. Эту систему также используют для проклейки ящиков с левосторонним клапаном или ящиков сложной конструкции со складным дном. Система представлена металлическим колесиком, частично погруженным в лоток с клеем. Верхняя часть колесика расположена таким образом, что оно вступает в контакт с клапаном, предназначенным для проклейки, когда ящик проходит над ним. Скребок удаляет излишки клея с колесика в процессе вращения. Цель – нанести равномерное количество клея на всю поверхность клапана. Систему можно легко отрегулировать в процессе работы. Ширина лини клея зависит от размера выбранного колесика. При другой разновидности узла склейки клей наносят сверху, используя колесико.

Для клапанов ящика сложной конструкции со складным дном на четыре или шесть точек применяют систему экструзии клея. Клеевые пистолеты можно установить в любой части секции сборки ящика сложной конструкции со складным дном и комбинированного фальцевания в зависимости от типа перерабатываемого ящика. Клей на пистолеты поступает или с системы под давлением, или при помощи насоса, который может подавать заданную модель клея в форме линии или точки. (Раньше, чтобы синхронизировать подачу, использовали резиновый трафарет, который вырезали по форме площади для наклеивания на сложном клапане. Трафарет, установленный на вращающемся цилиндре, забирал клей с клеевого цилиндра и наносил его на клапан, предназначенный для проклейки).

Системы для термоклея, как и экструзионные узлы ПВА, виртуально можно установить в любом месте, но они не могут работать на такой же скорости, как и узлы ПВА. Однако в некоторыхт случаях, а именно при нанесении на покрытый воском картон для пищевой промышленности, предпочитают этот тип проклейки, так как ПВА здесь не клеится.

Электронное управление обеими системами термоклея и экструзии осуществляют с узла, который находится на машине или сбоку. Узел управления можно связать с системой обнаружения клея, которая проводит анализ профиля клея, наносимого в соответствии с заданной моделью. Ящики, которые не попадают под заданный лимит, определяют, при этом происходит останов машины или автоматический выброс ящика. Состав клея для склейки того или иного ящика зависит от материала, печати и поверхностной обработки ящика, а также от того, в какой сфере будут использовать этот ящик. Большинство производителей клея помогают своим потребителям подобрать соответствующую формулу клея.

«Рыбий хвост»

Этот термин используют, если при фальцевании получают ящик не квадратной формы, с перекосом. Это одна из основных проблем, с которыми сталкиваются операторы, работающие на фальцевально-склеивающей машине. Эффект рыбьего хвоста наблюдают при неправильной компоновке ящика, неправильном подборе типа используемого материала, дефектах, полученных до того, как заготовка поступит на секцию фальцовки, или при некачественном биговании.

Ящики, где гофрированный профиль расположен в направлении движения фальцевально-склеивающей машины, склонны к образованию «рыбьего хвоста». Это происходит потому, что биговки, которые нанесены на заготовку на высекальном прессе, накладываются на различные части флютинга следующих заготовок, т. е. на вершину флютинга на одной заготовке и на впадину на следующей. При фальцевании линия биговка больше похожа на свернутую в рулон линию. Идеальный сгиб получают, если биговка идет поперек гофрированного профиля, однако заказчик и модные тенденции все чаще требуют ящики с биговкой вдоль гофрированного профиля.

Тот же эффект наблюдаем, если на заготовках есть другие виды некачественной биговки. Коробление, расслаивание или разнотолщинность могут привести к образованию некачественной биговки при высечке; на качество биговки также влияет подбор оснастки для биговки или вырубных штампов. Более того, плохо настроенный узел склейки тоже может дать эффект «рыбьего хвоста».

Но проблемы всегда решаемы, так как всегда есть определенные технологии и оборудование, которые можно использовать для того, чтобы минимизировать или ликвидировать эти проблемы. Можно, например, использовать калибровочные ролики, лицевые корректирующие устройства, устройства, выравнивающие по периметру, и задние выравниватели. Эти технологий можно, однако, рассматривать как временное решение вопроса, потому что причину проблемы нужно выявить и устранить.

[/private]

По вопросам покупки книги «Гофроиндустрия. В поисках совершенства» обращайтесь:
Константин Шабуневич
Тел. моб: +38 093 246 21 21 (Viber, WhatsApp, Telegram)
[email protected]

If you find an error, please highlight a piece of text and clickCtrl+Enter.