Виробництво ящиків (Розділ 18)

Книга “Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”

Довгий шлях, що проходить коробка

Технологічний процес, під час якого чистий аркуш або аркуш з друком перетворюють у готову коробку, називають переробкою, виготовленням гофротари або процесом виготовлення коробки. Зазвичай коробка проходить через друкарську секцію, секцію висічки, фальцевально-склеювальну секцію або через флексодрукарську фальцевально-склеювальну машину (FFG — Flexo Folder Gluer — або інлайн). Вибір послідовності технологічних операцій залежить від певних факторів, а саме:

Об’єми / габарити:
Чи багато замовлень випускатимуть?
Чи повторюватимуться замовлення і, таким чином, чи повертатимуться витрати на друкарські форми та оснащення?
З якою швидкістю працювати, щоб виробництво замовлення було економічно вигідним?

Якість друку:
Чи потрібно наносити друк на коробку?
Друк повинен бути високої якості (наприклад, багатокольоровий друк) або влаштовує й низька якість (наприклад, коробка з простим зображенням)?

Точність виготовлення:
Які допуски існують на задані розміри при виконанні замовлення та / або допуски при співвідношенні друк-висічка?

Логістика:
Як завантажують машину?
Чи можна виготовити роботу в рамках даного технологічного процесу?

Будь-яке перероблювальне обладнання має слабкі та сильні сторони, тому виробники гофротари шукають компроміс, щоб задовольнити вимоги замовника та забезпечити прибуток заводу.

Вбудована в лінію флексодрукарська фальцевально-склеювальна машина

FFG — модульна вбудована в лінію машина з декількох секцій, на яких можна виконувати наступні технологічні операції: флексографічний друк у кілька кольорів, поздовжня висічка, біговка, ротаційна висічка, склейка та пакування. Окремі або всі секції використовують для випуску певного замовлення.

На таких машинах краще випускати транзитні вітринні коробки (0201), аніж коробки з високоякісною графікою, для друку яких зазвичай використовують автономні друкарські машини. Інлайни призначаються для переробки картону товщиною від 1 мм до 8 мм (від профілю Е до п’ятислойного гофрокартону з профілем ВС).

Перевага FFG полягає в тому, що машина може переробити аркуш картону в готову коробку протягом одного технологічного циклу. Отже, потрібна тільки одна приладка, що економить час і сировину. Крім того, FFG працює на високій швидкості, зазвичай виробляючи понад 20 тис. коробок на годину, що перевершує швидкість друкарської машини та плоскої висічки.

FFG мають ширину від 1,6 м до 5 м. Габарити відповідають ширині заготовки, яку подають на машину для переробки. Перший розмір (тобто вертикальний, або довжину заготовки в напрямку подачі) визначають залежно від розміру машини, на якій перероблятимуть заготовку. За приблизного вимірювання оптимальний розмір для конкретної машини дорівнюватиме двом мінімальним розмірам.

Що більша ширина FFG , то менша робоча швидкість, і навпаки. Звичайно, це залежить від розміру коробки — маленькі коробки проганяють швидше. Обмеження йде від столу подачі, де аркуш розганяють від нерухомого стану до робочої швидкості машини.

Основні питання, які обертаються навколо FFG, — це час наладки, рівень відходів і якість продукції. Як і в більшості технологічних циклів, час наладки — найбільш критичний момент з економічної точки зору. Нововведення, такі як можливість підготовки нового замовлення під час прогону поточного замовлення, сьогодні майже повсюдно використовують на заводах гофротари, де випуск тиражу триває більше п’яти хвилин.

Що стосується кількості відходів, то перед нами поставлена мета — вже другу коробку відправляти на продаж. Тобто для наладки використовувати тільки одну заготівлю, таким чином скорочуючи рівень технологічних відходів.

Щоб досягти поставленої мети, важливо залучити добре навчених операторів, забезпечених необхідним оснащенням і готових до використання витратних матеріалів відповідної якості. Врешті-решт, скрізь використовують однакові параметри оцінки якості — стопа повинна бути рівною з усіх сторін, а всі зазори виконані послідовно. Тут маємо на увазі стик між першою і четвертою панеллю після фальцювання і проклейки. Це особливо важливо, якщо коробка призначена для використання на автоматичній пакувальній лінії.

Самонаклад

Якісна подача на FFG життєво важлива для акуратного транспортування листа в машині. Деякі машини оснащені автоподатчиками, які замінюють ручну подачу в зоні завантаження машини і забезпечують постійний потік картону в зоні самонакладу. Завдяки цьому в оператора з’являється більше часу на виконання інших завдань.

Картон на автоподатчик завантажують однією стороною вгору, не перекладаючи вгору вниз, як при ручній подачі. Напрямок стопи залежить від того, яку FFG використовують — з друком зверху чи знизу.

Під час завантаження листа на FFG використовують два способи подачі. При завантаженні по передньому краю листа передній край використовують як точку відліку; картон подають в машину, використовуючи ремені, ролики або човниковий механізм.

Самонаклади ударного типу проштовхують картон в машину за допомогою планки-штовхача, яка ударяє по задній частині листа. Самонаклади ударного типу не рекомендують використовувати при переробці гофрокартону з тонким або перевернутим профілем. (Перевернутий профіль — це листи, на яких гофрований профіль розташований поперек, а не вздовж напрямку руху машини). Обидві системи оснащені вакуумними системами, які забезпечують прижим картону при його введенні в машину, правильне транспортування листа і точність приладки.

Деякі FFG оснащені вакуумними або електростатичними пристроями для видалення пилу з листа. Ці пристрої зазвичай ставлять на самонакладі, але в будь-якому випадку перед друкарською секцією.

Далі лист надходить на подавальні ролики, які переміщують його із зони самонакладу в зону друку.

Секція флексографічного друку

Оператор використовує швидку систему налаштування

На друкарських секціях FFG використовують флексографічну систему із швидким сушінням, яка складається з растрового валу, формного та друкарського циліндрів. Фарбу дозують, використовуючи гумовий шаберний валик або ракельну систему. Технологія друку детально описана у попередньому розділі, однак зупинимося на деяких питаннях, що стосуються безпосередньо друкарської системи FFG.

Тягнучі ролики, вакуумні ролики або вакуумні ремені переміщують лист у машині. Точність приладки друку залежить від використовуваного методу. Вакуумну систему краще використовувати, якщо на задній панелі коробки немає обрізної кромки, а також там, де передбачають повну задруківку листа, включаючи його край. Вакуумна система підтримує лист у стабільному положенні при його проходженні друкарською секцією та забезпечує якісне суміщення при накладенні друку.

При транспортуванні листа системою з тягнучими валиками лист затискають між двома металевими валиками або валиком і контрвалом по зовнішньому краю листа. Вакуумна система з тягнучими валиками підтримує лист відносно рухомих валиків, які переміщують його по машині.

Систему здебільшого використовують у машинах з нижнім способом нанесення друку. Вакуумна система з ременями підтримує лист відносно рухомих ременів. Її зазвичай використовують для FFG з верхнім способом нанесення друку.

На машинах, де для транспортування листа використовують тягнучі валики, друкарська форма бере участь у транспортуванні листа, тоді як при використанні систем з вакуумними валиками та ременями лист переміщується у машині без допомоги друкарської форми. Друк при транспортуванні листа без допомоги друкарської форми чистіший.

Друкарські секції мають різні конфігурації. Одні можна налаштовувати у процесі роботи, другі — виводити з основної лінії на машині, треті — це вбудовані в лінію базові друкарські машини.

Налаштування на ходу можливе, якщо формний циліндр можна висунути з машини (на друкарських машинах із системою нанесення друку знизу) або якщо його можна вийняти з машини через верх (на друкарських машинах із системою нанесення друку зверху). Поки циліндр не встановлено на місце, для нової роботи можна поміняти форму і фарбу.

На секціях, які оснащені бічним виведенням, зручніше проводити технічне обслуговування, але систему бічного виведення нечасто використовують для підготовки замовлень, позаяк для виведення секції з машини і для того, щоб зімкнути інші секції на машині, потрібно витратити більше часу, ніж на попереднє налаштування нового замовлення.

Після нанесення друку аркуш переміщують на поздовжню різку, іноді через сушіння, де зазвичай використовують гаряче повітря.

Бігувально-висікальна секція

Бігувально-висікальна секція призначена, щоб наносити на аркуш вертикальні біги та висікати прорізи відповідно до заданої форми коробки з висічними клапанами (RSC). Ширина прорізу може бути від 6,35 мм до 9,52 мм (1/4″-3/8″).

На одних секціях встановлено два вали з бігувальними ножами, на інших — один. Аналогічно на одних секціях встановлено два вали з ножами для поздовжньої різки, а на інших — один. Машини, на яких встановлено два вали з бігувальними ножами, працюють наступним чином: наносять первинну та вторинну бігу або попередню бігу/попередній притиск та бігу.

На вал ставлять дискові бігувальні ножі. Дискові ножі виготовлені зі сталі та мають різні профілі залежно від сфери застосування. Щоб якісно виконати бігу, потрібно враховувати, що що більша граматура картону, то вищий має бути профіль бігувального ножа.

Збільшуючи висоту профілю, потрібно збільшувати також і ширину, щоб у процесі бігу не роздавити внутрішню обшивку. Бігувальні профілі можуть бути плоскими, а можуть мати головку висотою 0,5-0,4 мм. Ножі для поздовжньої різки можуть бути рухомими, а можуть бути міцно закріплені залежно від типу машини. Їх монтують на ножові головки, які можна переміщати зліва направо на валі відповідно до заданих параметрів панелі.

Ножі розташовують навколо головок відповідно до заданих габаритів коробки та роблять щілину між двома сталевими дисковими ножами на нижньому валі. Прорізи на передньому краї роблять армованим ножем, щоб отримати чистий зріз, тоді як прорізи на задньому краї роблять простим ножем.

Ножі можуть бути із зубчиками або рівними. Ножі із зубчиками більш гострі, їх переважно використовують для друкарських машин з верхнім друком, вони роблять прорізи зсередини коробки.

Перша головка з ножами для поздовжньої різки зазвичай оснащена парою маленьких поперечних ножів, які формують клапан для проклейки. Ці ножі ріжуть відносно або нижнього сталевого контрножа з вбудованим амортизатором, або м’якого контрножа із зовнішнім сталевим диском.

Ножі поздовжньої різки можуть мати оснастку у формі отворів для пальців та фігурних і перфорованих отворів, хоча зазвичай такі прорізи роблять на наступній секції, куди надходить картон, — вбудованій у лінію ротаційній висічці.

Ротаційний висікальний прес

Вбудований у лінію ротаційний висікальний прес має великі переваги в ході типових робіт, зазвичай на FFG, де використовують прості вирізні штампи. Нижче у розділі, присвяченому висічці, детально описаний технологічний процес висічки. Важливо ретельно видаляти відходи, отримані під час висічки на FFG, щоб дрібні шматки не потрапили у шви при склеюванні.

Фальцювально-склеювальна секція

Секція складається з двох пар верхніх та нижніх рейок. Аркуш пропускають через фальцювальний пристрій, використовуючи захоплення, встановлені на ременях, які просувають заготовку по машині, або підтримуючи на рухомому ремені за допомогою вакуумної системи, або використовуючи тертя між двома рухомими ременями.

Коли заготовка проходить через машину, захоплення, ремені або рейки піднімають панелі в такий спосіб, що вони контактують з профільними рейками, які формують згин по вертикальних бігах на заготовці. Так отримують готовий ящик.

Перед фальцюванням на клапан або задню панель, залежно від типу машини, наносять клей ПВА за допомогою коліщатка або екструзії.

На швидкісних машинах, де немає можливості стежити за якістю нанесення клею, часто ставлять пристрій для виявлення клею. Пристрій визначає, чи нанесений клей, перевіряючи рівень вологості на ящику під час проходження через пристрій проклеєного клапана. Всі непроклеєні ящики будуть позначені спеціальною рідиною, і оператор зможе знайти і видалити їх.

Лічильно-вивідний пристрій

Його назва каже сама за себе: функція лічильно-вивідного пристрою полягає у підрахунку заданої кількості ящиків у пачці та виведенні пачки для укладання у стопу, обв’язування та укладання на піддон. Ящики, що надходять на цю секцію, рахують за допомогою фотоелемента. Після того як набрано задану кількість ящиків у пачці, пачку переміщують на обандеролювальний апарат, де її вирівнюють та обв’язують, якщо потрібно. Тепер продукція готова до укладання на піддон.

Напівавтоматичний режим переходу на нове замовлення

Деякі параметри, які повинен міняти оператор під час зміни замовлення, на багатьох FFG змінюються в автоматичному режимі. Серед інших до цих параметрів відносять:

• габарити ящика;
• приладку друкарської форми;
• позиціонування поздовжньої та поперечної різки;
• типи нанесення клею.

В автоматичній системі використовують комп’ютер з каналами зв’язку для налаштування приводів на FFG. Спочатку в систему вводять параметри замовлення, відповідно до яких вузли машини займають правильну позицію стосовно заданих габаритів ящика.

Система обнуляє параметри на друкарській секції, секціях поздовжньої та поперечної різки. У більшості випадків налаштування, виконані операторами в процесі приладки замовлення, записують у систему та залишають у пам’яті. Якщо потрібно буде знову надрукувати те саме замовлення, оператор просто викличе параметри з пам’яті, і система налаштує машину відповідно до них.

Системне налаштування дозволяє заощадити багато часу, незважаючи на те, що оператор все ще має змінити фарби, форми та оснастку висічки. Цю систему добре використовувати на виробництвах, де на одній машині випускають велику кількість повторних замовлень.

Висічка

Вибір використовуваної технології висічки на заводі обумовлений варіативністю та обсягом замовлень. Для висічки гофроящика використовують як ротаційну, так і плоску висічку. Кожна має свої переваги для певного типу робіт. Ротаційну краще використовувати для висічки великих заготовок (таких як картонні ящики обгорткового типу та великі лотки) та для об’ємних робіт, а плоску — для складних робіт з великою кількістю просічок та для невеликих за обсягом робіт.

Використовуючи плоску висічку, можна випускати замовлення такого ж дизайну, як і на ротаційній висічці, і навіть складніші, однак тут є обмеження за швидкістю та розміром порівняно з ротаційною висічкою. Переваги плоскої висічки в тому, що вона точніша, потрібно менше часу на налаштування повторного замовлення, оснастка дешевша та термін її служби більший.

Дискусії щодо ротаційної та плоскої висічки тривають і сьогодні. Варто звернути увагу, що на американському ринку надають перевагу ротаційній висічці, тоді як на європейському переважають плоскі, і кожен пояснює свій вибір кількістю замовлень, точністю, швидкістю, розміром заготовок та тиражною стійкістю.

При використанні сучасних систем налаштування не має великої різниці у часі, витраченому на зміну оснастки на ротаційній та плоскій висічках. Однак при випуску великих тиражів велике значення має робоча швидкість, а не час, витрачений на зміну оснастки. На такому ринку надають перевагу використанню ротаційної висічки.

Оснастка для плоскої висічки, правду кажучи, доступніша і в цілому дешевша. Це, очевидно, має значення для економічної життєздатності окремих тиражів, зокрема там, де не буде повторних робіт і не буде можливості повторно використовувати оснастку для ротаційної різки.

Ротаційні висікальні преси (РВП) — традиційно машини з довжиною окружності 66″ (2,6 м) (можливі й інші довжини окружності — наприклад, 50″ і 88″) із вбудованими друкарськими секціями і часто з вузлом поздовжньої різки. За шириною РВП бувають від 2,0 м до 3,6 м (80″-142″). Плоскі висічки мають ширину в межах від менше 1 м (40″) до 2,1 м (82.68″). Найчастіше використовувані габарити в промисловості — це 1,6 м (63″) за шириною; машина може переробляти аркуші до 1,1 м (43″) у машинному напрямку.

Оснастка

Штамп, виготовлений на лазерному лобзику, із встановленими ножами та гумовими прокладками

Ще раз хотілося б підкреслити, що економія на оснастці для вирізних штампів завжди була помилковою. Погано спроектована або невірно виготовлена оснастка може завдати серйозної шкоди автоматичній висічці, що працює на високих швидкостях.

Життєво важливо, щоб виробник гофротари узгоджував свої дії із виробниками штампів та обладнання, щоб створити специфікацію, в якій будуть враховані характеристики обладнання та замовлень, що випускаються.

На високопродуктивних автоматичних машинах з плоскою висічкою оснастку потрібно встановлювати швидко та акуратно і по багато разів за період терміну її служби. У процесі роботи, можливо, потрібно буде два-три рази змінювати ножі на вирізному штампі за період терміну служби штампа.

Сьогодні штампи висікають мільйонні тиражі перед тим як відправитися на ремонт — або навіть більше, якщо використовують 1-мм вирізний штамп. Штампи для видалення відходів служать довше, ніж вирізні. При виготовленні оснастки потрібно звертати увагу на якість і точність.

Машини з ручним керуванням, на яких випускають нескладні конструкції, не потребують оснастки з високими технічними характеристиками. Існує кілька типів виробничих методів, що використовуються при виготовленні оснастки для висічки.

Вибір методу залежить від таких факторів:

• використовуваний тип висічки;
• обсяг ящиків, що випускаються;
• кількість відходів та спосіб їх видалення;
• кількість заготовок на аркуші;
• допуски при виготовленні заготовки ящика.

Штампи для видалення відходів та висікальні штампи, вирізані вручну, виготовляють за допомогою лобзика спеціального типу. Це відносно дешевий спосіб виготовлення завдяки невеликим капіталовкладенням. Але варто зауважити, що ці штампи виготовлені не так точно, як штампи, зроблені іншим способом, оскільки в процесі виробництва є людський фактор.

Такі штампи підходять для простих робіт, але вони не призначені для заготовок, які використовуватимуть для переробки на складальних машинах. Штампи, виготовлені на автоматизованих лобзиках, також відносно дешеві, причому більш точно виконані, ніж ті, що виготовлені вручну.

Надточні штампи, які відповідають високим стандартам, роблять на лазерному лобзику. Ці штампи ідеально підходять для високошвидкісних багатофункціональних складальних машин, а також для звичайних сучасних автоматичних висікальних пресів.

На початку 2000-х на ринку з’явився новий метод виготовлення плоских штампів з системою управління ЧПУ (числове програмне управління). Це дає можливість виготовляти високоякісні вирізні штампи та автоматизувати процес їх виготовлення.

При конструюванні потрібно врахувати багато факторів, а саме:

• тип машини;
• її виробника;
• якість використовуваного матеріалу;
• напрямок гофри;
• верхній чи нижній друк на заготівці;
• чи потрібно видаляти відходи або визначати рильовки;
• кількість заготовок за зміну;
• наклад.

Деякі виробники автоматичних плоских висічок пропонують спеціальні накладні елементи оснастки. Елементи дозволяють швидко та точно встановити оснастку на машині та коректно позиціонувати її відносно інших секцій та центральної осі машини. При проектуванні та компоновці оснастки потрібно враховувати накладні елементи.

Допоміжне обладнання

До допоміжного обладнання відносять:

• повністю автоматизований вузол подачі;
• автоматичний роздільник пачок заготовок при формуванні пачки (розламувач);
• автоматичний пристрій викладання готової продукції та укладання на піддони;
• повністю автоматизовану систему налаштування всіх елементів за розміром листа та зберігання налаштувань у пам’яті комп’ютерної системи.

Ротаційні висічки

Ротаційний висікальний прес часто використовують разом із вбудованими в лінію самонакладом, друкарськими секціями флексо та ділянкою транспортування. Чимало його характеристик дуже схожі на характеристики флексодрукарської фальцювально-склеювальної машини. Детальна інформація про ці функції, включаючи автоматичну систему та систему управління приладкою, представлена в цьому розділі в главі про FFG.

Вузол ротаційної висічки складається з циліндра для встановлення оснастки та нижнього циліндра, покритого поліуретановим шаром. Ножі на оснастці ріжуть гофрований лист і входять у поліуретановий шар, забезпечуючи якісний зріз.

Ротаційна висічка з п’ятьма друкарськими секціями, вбудованими в лінію

Бігувальні ножі на оснастці бігують картон відносно поліуретанового шару. Багато гофрованих ящиків мають стандартні деталі, до яких відносять прорізи для рук, фігурні вирізки та круглі перфоровані отвори. Профіль і розмір прорізів зазвичай однаковий, але вони можуть бути розташовані в різних місцях залежно від розміру та дизайну ящика. Багато користувачів мають стандартну оснастку, яку використовують за необхідності.

Щоб виконати якісний різ на ротаційній висічці, потрібно підібрати оснастку гарної якості та поліуретановий шар, який забезпечить відповідну окружну швидкість. Бігувальна лінійка на оснастці діє як натяжний диск, і її висота визначає окружну швидкість, за якої лист переміщується, тому не слід недооцінювати рекомендовану виробником специфікацію оснастки.

Серце машини — це сам вузол різання. Він складається з вала для оснастки та вала, покритого поліуретановим шаром, якого ще називають контрвал. На сучасних машинах вбудовані різноманітні упорні пристрої для обрізки кромки та компенсатори швидкості поліуретанового контрвала.

Це необхідно, оскільки стан контрвала визначають у поєднанні з правильно виготовленою оснасткою та точністю розмірів готового продукту. Щоб забезпечити правильне транспортування листа, у секції встановлюють або пару валів з тягнучими опорними кільцями, або вакуумну систему транспортування.

Багато ротаційних висічок доповнені пристроєм для видалення відходів (який на FFG ставлять між вузлом ротаційної висічки та вузлом фальцесклейки). На пристрої для видалення відходів вимітають, вибивають, виштовхують або видаляють будь-які переміщувані повітрям відходи.

Плоска висічка

На плоских висічках вигідно випускати ящики незвичайної форми. У технологічному процесі використовують плоску висічку, яка при пресуванні листа картону вирізає заданий профіль ящика та бігує місця згину панелей.

Існує три різновиди плоских висічок. На деяких системах використовують перекидний контрніж з дугової сталі, який знаходиться над поверхнею вирізного штампу та працює за принципом ножиць. Що стосується штампування (пуансон і матриця), то при використанні цієї системи отримують хороші характеристики згину, відповідно до вимог автоматичних пакувальних машин.

Другий різновид — це плоска висічка, над якою проходить вал, виготовлений зі сталі або поліуретану. У системі, де використовують сталевий вал, отримують чистий різ, тут також можна використовувати штампування.

Однак під час руху вала можливі похибки різу листа. При використанні поліуретанового валу (відомого також під назвою м’який контрвал) можна отримати неакуратний різ, причому тут не можна використовувати штампування.

Найточніший метод плоскої висічки передбачає використання плоскої пластини для різання або контрпластини, яку встановлюють паралельно поверхні плоскої висічки. При цьому отримують чистий різ та точний розмір заготовок, і тут можна застосовувати штампування. Дану технологію використовують у ручному, автоматичному та напівавтоматичному режимах — вибір залежить від обсягу виробництва, тиражу та бюджету.

Плоска висічка з ручним режимом керування — це проста машина, де використовують тільки висічку без пристрою для видалення відходів. На напівавтоматах є вузол подачі на плоску висічку та базовий пристрій для видалення відходів. На автоматах встановлена автоматична подача листа на висічку, автоматична система видалення відходів та система формування пачки.

Автомат та напівавтомат

Більшість виробників плоских висічок для заготовок з гофрованого картону використовують автоматичну або напівавтоматичну систему. Зазвичай вона складається з секції подачі, секції висічки, системи видалення відходів та системи транспортування.

Самонаклад

Це секція, на якій аркуші гофрованого картону завантажують на приймальний стіл перед подачею в машину. Зазвичай при завантаженні аркушів із стопи знизу використовують вакуумну подачу, де встановлені планки або тягнучі валки.

Після того як аркуш увійшов у машину, транспортна система пропускає його через різні операційні зони. Це може бути штанга із захопленнями або планки, які викидають аркуш і протягують його по машині. На іншій системі використовують планки, які протягують аркуш у машину, або вакуумні ремені.

Секція висічки

Це частина машини, де встановлена плоска висічка і бігувальна оснастка. На більшості машин вирізний штамп ставлять на верхній рамі машини, а контрпластину (або висікальну пластину) — знизу вирізного штампу. Однак є системи, де вони встановлені у зворотному порядку або де штамп перетинає висікальний вал.

Вирізний штамп встановлюють на раму, яку виймають із машини перед налаштуванням. Деякі користувачі надають перевагу використанню окремих рамок, щоб можна було приладити вирізний штамп для наступної роботи — і в такий спосіб скоротити час наладки. На деяких високопродуктивних машинах ставлять пристрої для завантаження рамок, які дозволяють легко міняти вирізні штампи та готувати нову роботу на столі, який знаходиться безпосередньо біля машини, що дозволяє скоротити час наладки та зменшити кількість ручних операцій.

Висікальні пластини теж потрібно виймати, щоб встановити оснастку для штампування. На деяких системах спеціальні тонкі висікальні пластини зберігають з оснасткою для штампування, і вони готові для швидкого монтажу на машину при повторі роботи.

Щоб компенсувати невеликі розбіжності на вирізній поверхні, приладочний лист розташовують за штампом (або на деяких системах за вирізною обкладинкою). На цьому листі представлена форма висічки, і оператор, використовуючи приладочний лист, може швидко усунути недоліки у зонах, де різ або біговка погано виділені.

Лист подають на місце висічки, використовуючи систему транспортування, і технологічний процес висічки при тиску у кілька тонн починається, як описано вище.

Система видалення відходів

Секція видалення відходів з плоским штампом

Після висічки лист направляють на пристрій для видалення відходів, де використовують різні методи видалення облою з листа.

Найвідоміший спосіб, використовуваний на транспортувальній системі, — на дерев’яному штампі типу матриця розміщують висічений лист тієї ж форми, що і висічена заготовка або заготовки. Пуансон (або верхній штамп) протискає облой через отвори на матриці, і вони падають у приймальний лоток, звідки їх видаляють, використовуючи стрічковий транспорт або вакуумну систему.

Деякі машини оснащені додатковими нижніми штампами для видалення відходів, які ставлять під матрицею. Пуансон опускається, щоб протиснути облой, а нижній штамп піднімається, щоб зустрітися з ним. Ці захоплюючі дії сприяють хорошому видаленню відходів, гарантують, що облой потрапить у зону викиду.

Пуансон, матрицю та нижній пристрій для видалення відходів вставляють у машину з боку оператора. На деяких машинах є пристосування для попереднього налаштування цих трьох пристроїв.

На інших системах видалення відходів використовують стрічкові транспортери з вибивалками, які витрушують облой із висічених заготовок. Третій спосіб зазвичай використовують на висічці з валом: висікальні лінійки підтримують заготовки, поки облой не вилетить (гума, встановлена на висічному штампі, допомагає виштовхнути відходи). Потім вирізний штамп переміщують під обертовий висікальний вал і під вхідну частину вакуумної системи видалення відходів, де видаляють облой.

Секція викладки

Після того як заготовки пройшли через секцію висічки та видалення відходів, їх транспортують на секцію викладки, де заготовки формують у пачки та готують до укладання у стопу. Існує два способи викладки заготовок.

На машинах, де на транспортній системі продукцію переміщують за допомогою планок, із заготовок видаляють у відходи направляючу кромку, використовуючи профільний дерев’яний штамп, який також протискає заготовки на приймальну ділянку для формування пачки.

Відходи направляючої кромки, які захоплюють штангою на виході, падають у зону викиду. Після того як набрано певну кількість заготовок у пачці, пачку відправляють на ділянку зняття на машині. Залежно від рівня обладнання та типу машини оснастку, яку використовують для відділення заготовок від обрізної кромки, можна попередньо налаштувати на планках та вмонтувати через вікно на секції викладки. Або оператор повинен отримати доступ всередину машини та налаштувати окремі елементи зсередини.

На машинах, де використовують ротаційні висікальні вали, заготовки виводять з-під вирізного штампу, використовуючи систему піддуву знизу, яка встановлена всередині вирізного штампу та під висіченою заготовкою. Потім заготовки переміщують у зону формування пачки, використовуючи вакуумні ремені або присоски.

На деяких машинах є зона викладки сформованої пачки, на інших пачку подають прямо на піддон. Коли набрано необхідну кількість, пачку або піддон забирають з машини. На машинах із зоною викладки сформованої пачки заготовки видаляють із транспортної системи за допомогою штовхачів та переміщують у зону виводу на стрічковий транспортер. Якщо заготовки відправляють безпосередньо на піддон, то окремі присоски встановлюють у коректне для видалення заготовок положення.

Висічки, які працюють у ручному режимі

Існує два відомих типи плоских висічок, які працюють у ручному режимі, — розкладачка та роликовий прес.

Розкладачка складається з площини для монтажу вирізного штампу та нижньої контрплити на шарнірах, встановлених знизу. Гофрований лист кладуть на контрплиту, розкладачку закривають, і лист контактує зі штампом. Потім розкладачку відкривають і висічений лист видаляють вручну.

Роликовий прес складається зі столу з приводним стрічковим транспортером, над столом по центру встановлений регульований за висотою м’який контрвал. Плоский вирізний штамп поміщають на стрічковий транспортер, а гофрований лист кладуть зверху. Вирізний штамп і лист потім проходять під валом, після чого висічений лист видаляють, і технологічний процес повторюють знову. Вирізний штамп на машині встановлюють під невеликим нахилом, щоб отримати чистіший різ кромки.

На обох системах з ручним керуванням немає зон видалення відходів, відходи видаляють вручну. Вони призначені для невеликих замовлень, виставкових робіт або робіт, де не важливе співвідношення друку і різу.

Спеціальні клеї та клеючі речовини

Функція фальцесклеювальної машини зрозуміла — це переробка висіченої заготовки у складений та склеєний ящик, готовий до використання. Процес зазвичай передбачає використання клеїльної системи, виготовленої третьою стороною, як, наприклад, екструзія ПВА або застосування термоклею. Розмір та конфігурація фальцесклеювальної машини та обладнання або спеціальних пристроїв, які можна додатково встановити на машину, визначають розмір та тип ящика, який можна переробити на цій машині.

Хоча більшість ящиків можна переробити на одній із цих конфігурацій, точний розмір та компоновку заготовки можна визначити під час переробки на певній машині. Основний за значимістю розмір — це ширина розгорнутої заготовки. Цей розмір не повинен перевищувати вказану ширину машини; на машині також заданий мінімальний розмір заготовки, нижче якого машина не зможе її переробити.

Довжину ящика у напрямку руху машини визначають виходячи з того, чи можна її взагалі переробити, при цьому визначають максимальну робочу швидкість переробки ящика на годину. На робочу швидкість впливають також інші фактори — це швидкість стрічкового транспортера, напрямок гофри, якість заготовок, що надходять з попередніх секцій (тобто якість друку, ламінація, біговка тощо), а також інші обмеження, що існують на ділянці завантаження та вивантаження на лінії або пакувальній системі.

Обладнання для фальцювання, як, наприклад, рейки, мечоподібні важелі та гачки, встановлені на машині у різній кількості та на різних місцях, забезпечують правильну переробку ящика. Більшість виробників надають інструкцію із вказівками, де для користувача розписані типи та розміри ящиків, які можна переробляти на машині даної конфігурації, та яке додаткове обладнання для цього потрібно використовувати.

Потрібно врахувати, чи готовий ящик використовуватимуть на автоматичній пакувальній лінії, та визначити, чи потрібно використовувати додаткове обладнання.

Секція подачі

Для технологічного процесу фальцювання важливо, щоб заготовка надходила на машину під прямим кутом. Кожна частина фальцювально-склеювальної машини налаштована в такий спосіб, щоб точки біговки на заготовці були узгоджені.

Якщо заготовка не заходить у машину під прямим кутом, то місце розташування точки біговки змінюватиметься, а отже, рейки для фальцювання, мечоподібні важелі та гачки будуть встановлені некоректно, що призведе до неякісного фальцювання та зупинки машини. Тому перед запуском машини дуже важливо правильно налаштувати систему подачі — можливо, це одна з найважливіших частин.

Секція подачі складається з двох або більше металевих планок, які називають упорами (іноді ножами або обмежувачами); вони підтримують задню частину заготовки вздовж задніх опор, які піднімають задню частину стопи та стрічковий транспортер, що подає заготовки у машину.

Упори налаштовують вертикально так, щоб лише одна заготовка могла легко зайти у машину. Нижню частину одного з упорів (зазвичай його називають головним) розміщують так, щоб вона була встановлена над подавальним стрічковим транспортером, причому товщина зазору повинна бути рівна товщині заготовки. Інші упори ставлять за необхідності, щоб допомогти досягти надходження заготовки під прямим кутом у машину.

Задні опори регулюють так, щоб задня частина стопи заготовок була піднята; таке позиціонування допомагає знизити тиск, а отже тертя, і в такий спосіб забезпечити безперервну подачу заготовок без пошкоджень при вході у машину.

Різне додаткове обладнання використовують на секції подачі для правильного завантаження заготовок у машину. Це і подавальний стрічковий транспортер з нагнітаючим вентилятором і вакуумними пристроями, і вібраційні пристрої для задніх опор, і вирівнювальні модулі, що забезпечують подачу заготовки під прямим кутом у машину.

Секція попереднього розламувача

Хоча в минулому цей технологічний процес не використовували в гофроіндустрії, сьогодні використання попереднього фальцювання стало необхідністю, оскільки дедалі більше заготовок розробляють для автоматичних пакувальних ліній. Ця секція на машині розроблена для складання першої та третьої біговки на заготовці, щоб кінцевий споживач не відчував труднощів під час відкривання заготовки на своєму пакувальному обладнанні.

Для цього заготовку пропускають через серію рейок і ременів, які загинають спочатку першу біговку, а потім третю під кутом 90° і 180°, після чого відкривають їх. Так знижують опір біговки при майбутньому фальцюванні і спрощують процес складання ящика на автоматичних пакувальних лініях.

Секція складання ящика зі складним дном і секція комбінованого фальцювання

Ротаційні гачки для загину задніх клапанів

Секції спроектовані для складання ящиків зі збірним дном на чотири і шість точок склеювання. На одних машинах секція складання ящика зі збірним дном і секція комбінованого фальцювання — це окремі незалежні вузли, а на других вони об’єднані в один вузол. Це секції на машині, де згинають клапани складної конструкції. Їх загинають поперек напрямку руху заготовки по машині спереду або ззаду ящика.

На ділянці складання ящика складної конструкції зі складним дном використовують гачки переднього згину. Вони захоплюють складні клапани спереду ящика, коли він рухається по машині, і загинають їх до задньої частини ящика.

Металеві або дерев’яні гвинтові напрямні притискають частину клапана назад до себе і тримають їх у положенні готовності до склеювання.

Для ящиків на чотири і шість точок склеювання використовують приводні ротаційні гачки, які загинають задні складні клапани до переднього краю ящика. Знову гвинтові напрямні притискають частину клапана назад до себе і тримають їх у цьому положенні. На сучасному обладнанні використовують електронні системи для встановлення часу обертання гачків відносно вхідних заготовок. На старіших машинах використовують механічні синхронізовані системи.

Секція фальцювання

На цій секції фальцюють ящики всіх типів, використовуючи конічні ролики, рейки і ремені. Для фальцювання використовують точне обладнання відповідно до заданої конструкції і розмірів оброблюваного ящика. На більшості машин можна незалежно налаштовувати швидкість з обох боків машини, щоб виконати необхідні регулювання під час ресинхронізації.

Секція транспортування

Це проміжна секція між елементами фальцювального вузла на машині і секцією викладу. На цій секції рахують ящики, а потім, після того як пройшла задана кількість ящиків, виштовхувач, розташований у цій зоні, виштовхує один ящик в сторону, щоб в такий спосіб полегшити пакування в ручному режимі. На зоні транспортування користувач може задати кількість ящиків у стопі залежно від типу і форми ящика.

Секція викладу

Функція цієї секції полягає в тому, щоб утримувати ящики під тиском, поки нанесений клей не висохне. Вона складається з двох великих приводних стрічкових транспортерів, між якими завантажують ящики. Тиск, що подається на ящики, регулюють на позиції роликів на нижньому транспортері за допомогою пневматичної системи.

Недостатнє притискання призведе до деформації проклеєних швів. Надмірний притиск або притиск у неправильному місці може призвести до маркування або пошкодження ящиків. Укладання в пачки та обв’язка на виході зі спеціальних фальцювально-склеювальних машин нерідко залишається ручною операцією (див. розділ про допоміжне обладнання) і займає багато місця, що накладає певні обмеження на швидкість роботи машини.

Секція склеювання

На гофрозаводах зазвичай використовують два типи склеювання — ПВА або термоклей. ПВА наносять одним із трьох способів. Для ящиків з прямолінійним профілем найшвидшим способом нанесення ПВА є вузол склеювання на вході на секцію фальцювання. Цю систему також використовують для проклеювання ящиків з лівостороннім клапаном або ящиків складної конструкції зі складним дном.

Система представлена металевим коліщатком, частково зануреним у лоток з клеєм. Верхня частина коліщатка розташована таким чином, що воно вступає в контакт з клапаном, призначеним для проклеювання, коли ящик проходить над ним.

Скребок видаляє надлишки клею з коліщатка в процесі обертання. Мета — нанести рівномірну кількість клею на всю поверхню клапана. Систему можна легко відрегулювати в процесі роботи. Ширина лінії клею залежить від розміру обраного коліщатка. При іншій різновидності вузла склеювання клей наносять зверху, використовуючи коліщатко.

Для клапанів ящика складної конструкції зі складним дном на чотири або шість точок застосовують систему екструзії клею. Клейові пістолети можна встановити в будь-якій частині секції складання ящика складної конструкції зі складним дном і комбінованого фальцювання залежно від типу оброблюваного ящика. Клей на пістолети надходить або з системи під тиском, або за допомогою насоса, який може подавати задану модель клею у формі лінії або точки.

Раніше, щоб синхронізувати подачу, використовували гумовий трафарет, який вирізали за формою площі для наклеювання на складному клапані. Трафарет, встановлений на обертовому циліндрі, забирав клей з клейового циліндра і наносив його на клапан, призначений для проклеювання.

Системи для термоклею, як і екструзійні вузли ПВА, можна встановити в будь-якому місці, але вони не можуть працювати на такій же швидкості, як вузли ПВА. Однак у деяких випадках, а саме при нанесенні на покритий воском картон для харчової промисловості, надають перевагу цьому типу проклеювання, оскільки ПВА тут не схоплюється.

Електронне управління обома системами термоклею і екструзії здійснюють з вузла, який знаходиться на машині або збоку. Вузол управління можна пов’язати з системою виявлення клею, яка проводить аналіз профілю клею, нанесеного відповідно до заданої моделі. Після того, як виявлено ящик, що не потрапляє під заданий ліміт, відбувається зупинка машини або автоматичний викид ящика.

Склад клею залежить від матеріалу, друку та поверхневої обробки ящика, а також від того, в якій сфері використовуватимуть ящик. Більшість виробників клею допомагають споживачам підібрати відповідну формулу.

«Риб’ячий хвіст»

Цей термін використовують, якщо під час фальцювання отримують ящик неквадратної форми, тобто з перекосом. Це одна з основних проблем, з якими стикаються оператори, що працюють на фальцювально-склеювальних машинах. Ефект «риб’ячого хвоста» спостерігають при неправильному компонуванні ящика, неправильному підборі типу використовуваного матеріалу, дефектах, отриманих до того, як заготовка надійде на секцію фальцювання, або при неякісному бігуванні.

Ящики, де гофрований профіль розташований у напрямку руху фальцювально-склеювальної машини, схильні до утворення «риб’ячого хвоста». Це відбувається тому, що біговки, нанесені на заготовку на висічному пресі, накладаються на різні частини флютингу наступних заготовок, тобто на вершину флютингу на одній заготовці і на впадину на наступній. При фальцюванні лінія біговки більше схожа на згорнуту в рулон лінію. Ідеальний згин отримують, якщо біговка йде поперек гофрованого профілю, однак замовник і модні тенденції часто вимагають ящики з біговкою вздовж гофрованого профілю.

Той самий ефект спостерігаємо, якщо на заготовках є інші види неякісної біговки. Короблення, розшарування або різнотовщинність можуть призвести до утворення неякісної біговки під час висічки; на якість біговки також впливає підбір оснащення для біговки або вирубних штампів. Більше того, погано налаштований вузол склеювання теж може дати ефект «риб’ячого хвоста».

Але ці проблеми завжди вирішувані, оскільки завжди є певні технології та обладнання, які можна використовувати для того, щоб їх мінімізувати або ліквідувати. Можна, наприклад, використовувати калібрувальні ролики, лицьові коригувальні пристрої, пристрої, що вирівнюють по периметру, і задні вирівнювачі. Проте ці технології можна розглядати лише як тимчасове вирішення питання, тому що справжню причину проблеми потрібно виявити і усунути.

З питань придбання книги «Гофроіндустрія. У пошуках досконалості» звертайтеся до:
Костянтина Шабуневича
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.