Отраслевой журнал
Практический взгляд на производительность, скорость и точность современных режущих плоттеров.
(Продолжение. Начало — в № 110 журнала «НАРУЖКА. Издание для производителей рекламы» за февраль 2018 г.)
Вернемся к разговору о производительности планшетных режущих плоттеров. Во второй части статьи речь шла о конвейерной системе подачи материала как средстве повышения производительности плоттера. Однако, несмотря на несомненную выгоду конвейерной подачи, загрузка и выгрузка листового материала остается полностью ручной. В данной статье рассмотрим средства автоматизации, которые также повышают производительность станка за счет упрощения, ускорения или автоматизации загрузки и/или выгрузки материала.
1.Полуавтоматическая подача применяется на оборудовании, имеющем конвейерную подачу, стол разгрузки на полную длину рабочей зоны и стол загрузки длиной не менее половины длины области раскроя. Как правило, длина и ширина основного стола больше размеров рабочей зоны, поэтому центр тяжести листа будет лежать на более коротком столе подачи. Изюминкой этого типа подачи является упор на границе начала рабочей зоны, в который упираются передняя кромка листа и боковая упорная планка. Оператор укладывает лист, двигая его вдоль направляющей планки до упора. Конвейерная система подачи сама перемещает материал в зону резки (перед подачей пневмоцилиндр поднимет упор вверх). Для первого листа текущего задания позиционирование раскроя по меткам с помощью камеры осуществляет оператор. Во время раскроя первого листа он таким же способом укладывает новый лист для подачи. По завершении раскроя включается конвейерная система подачи. Следующий лист подается точно в то же место, что и предыдущий, поэтому после первого листа метки приводки плоттер находит сам. Соответственно, оператор освобождается от ряда рутинных операций и может заниматься только укладкой очередного листа в положение готовности к подаче и разборкой готового кроя и отходов. Можно сэкономить на переднем столе разгрузки, но в этом случае или все будет падать на пол, или нужно ставить стол с небольшим уклоном от плоттера и скользкой поверхностью. Несомненно, в любом случае работа оператора по разгрузке будет затруднена. Такой процесс обеспечивает требуемый принцип повышения производительности «плоттер не должен ждать оператора».
2.Раскрой по зонам / Тандем (в принципе, конвейер здесь не требуется). Идея этой опции — разделение рабочей зоны на отдельные сегменты, в которых происходит независимое включение/выключение вакуума, задаваемое в программном обеспечении плоттера. Рассмотрим две зоны (отсюда и название — «Тандем»), так действует простой принцип: больше зон, меньше размер этой зоны, и смысл многозонности теряется. Кроме того, необходимо учитывать следующие факторы, если имеем более двух зон:
— усложняется работа оператора и программного обеспечения;
— оператор может не успевать укладывать и убирать материал по зонам, плоттер будет ждать;
— рационально в обеих зонах выполнять одно и то же задание, поэтому можно просто в каждой из двух зон укладывать несколько небольших листов.
Работа оператора на таком станке заключается в следующем:
— в первой зоне укладывается лист, ручным управлением камерой определяются метки, запускается раскрой;
— пока плоттер работает, оператор укладывает лист материала во второй зоне;
— по окончании раскроя в первой зоне оператор опять же вручную «обучает» плоттер во второй зоне и запускает раскрой;
— убирается крой из первой зоны и укладывается новый лист и так далее, пока задание не будет выполнено.
Чтобы плоттер правильно определял метки после «обучения», оператору следует укладывать листы примерно в одни и те же места. Для этого можно, например, мелком отметить уголки с каждой стороны. Таким образом, время выполнения существенно сокращается.
Если задание требует раскроя больших листов (превышающих размер зоны), вакуум включается на всю рабочую зону плоттера.
3.Автоматизацию загрузки и выгрузки листового материала однозначно выгодно применять для больших тиражей. Здесь возможны варианты конфигурации оборудования, но в любом случае плоттер должен быть оснащен конвейерной системой подачи.
Устройство подачи листов
4.Для автоматической подачи материала на стол плоттера существуют устройства загрузки листов и панелей. Разделение между листом и панелью несколько условное, критерии — размер и вес.
Для листов более легких и меньшего размера устройство подачи включает в конструкцию накопитель, лист подхватывается присосками и перемещается на край рабочего стола плоттера. 
Подача панелей требует автозагрузочное устройство большего размера, умеющего поднимать тяжелые панели. Материал в это устройство подвозится на поддоне и подается внутрь самого устройства.
Общие принципы работы таких податчиков:
— при подаче должен быть подхвачен только один лист, а листы/панели в пачке часто слипаются;
— практически невозможно уложить материал в ровную пачку, поэтому перед перемещением материала переднюю кромку / угол листа нужно выровнять — в этом случае обеспечивается аккуратная подача в одно и то же место, камера будет находить метки автоматически.
Автоматической разгрузки после листового податчика не требуется, спереди устанавливается наклонный приемный стол.
Автоматическое устройство разгрузки панелей (стакер) — сложный агрегат, фактически заменяющий конвейерный стол разгрузки. Сложность этой процедуры вызвана тем, что надо уложить раскроенный лист в пачку, но теперь этот лист уже не лист и состоит из частей – кроя и отходов. Задача решается двумя способами:
— при раскрое материала на вырезаемых контурах через определенное расстояние устанавливаются мостики и плоттер не прорезает материал насквозь в этих местах; лист после раскроя можно подхватить присосками и подать на поддон; для данного решения применяется вторая балка с присосками, работающая самостоятельно, но синхронно;
— для выгрузки кроя на поддон используется подвижная шторка, на которую перемещается раскроенный лист; шторка выдвигается вперед, и при ее движении назад крой плавно опускается на поддон (предыдущую панель). В этом случае не нужны мостики и вторая балка.
Если вы приобретаете весь комплект автоподачи/разгрузки, плоттер практически не будет требовать постоянного надзора за его работой.
Что необходимо знать для определения выгодности покупки «автомата»:
— время на раскрой должно быть сопоставимо со временем автоматической загрузки и выгрузки (в идеале все эти операции выполняются за одно и то же время);
— если раскрой требует много времени, дорогие устройства загрузки и выгрузки будут постоянно простаивать и ждать, то есть оператор в этом случае будет успевать обслуживать материал вручную);
— модификация плоттера для автоматического раскроя панелей, когда в пачке количество листов больше стандартного (что влечет за собой увеличение веса), скорее всего, будет нуждаться в специальном фундаменте, а это — дополнительные затраты.
5.Применение робота (имеет смысл использовать только при разгрузке). Робот имеет два преимущества перед стакером:
— требуется меньше места;
— «рука» робота забирает со стола (разборки) только крой, оставляя отходы, которые при подаче падают на пол (или в лоток для отходов).
Недостатки:
— ограниченный размер «рамы» с присосками, причем их местоположение необходимо настраивать для каждого задания (большие размеры означают увеличение цены);
— настройка программы управления: фактически нужно задать движение «руки» (где взять, определить траекторию перемещения и места складирования); худший вариант, если требуется программировать работу робота; но сегодня существуют системы с «обучением», то есть, надо, управляя вручную, проделать нужные движения;
— робот, скорее всего, будет выгоден для достаточно больших тиражей и несложных кроев.
6.Отдельная тема — плоттеры с двумя балками. Такая конструкция повышает производительность за счет одновременной и независимой работы двух балок — сокращается именно время раскроя. При этом сам плоттер может иметь конвейерную подачу, различные опции подачи/разгрузки (конфигурация должна быть такой, чтобы время подачи и съема материала соответствовало времени раскроя).
Однако здесь не все просто — утверждение, что двойная балка повышает производительность в два раза, не соответствует действительности. Теоретически почти удвоенную производительность можно получить при раскрое задания, когда на листе размещены не очень большие однотипные фигуры простой формы (например, прямоугольники) и они, в свою очередь, разложены в одинаковом количестве по сторонам от относительно условной середины листа.
Хотя, на первый взгляд, кажется, что две балки действительно будут работать в два раза быстрее. Что же мешает этому?
Главная причина — жесткая необходимость выполнения принципа: одну деталь вырезает одна балка. То есть нельзя вырезать левую часть одной детали левой балкой, а правую — правой. К сожалению, сегодня нет решений, обеспечивающих приемлемую точность стыка частей одной линии, разрезанной двумя балками. Нестыковка может измеряться несколькими миллиметрами, что неприемлемо.
Ниже — пример, доказывающий критичную зависимость режущей системы с двумя балками от раскладки деталей на листе. Возьмем лист на весь размер зоны раскроя, например 3 х 3 м, на нем необходимо разместить две длинные детали.
Лист материала — красный цвет. Детали — зеленый цвет.
Для варианта 1 будет работать только одна балка, так как иначе нельзя обеспечить требования раскроя одного контура одной балкой. Вариант 2 является приемлемым для двухбалочного плоттера, так как будут работать обе балки. Этот пример наглядно показывает, что эффективность использования системы раскроя с двумя балками однозначно зависит от качества раскладки, которая должна выполняться с учетом специфики работы такой системы.
Из вышесказанного так или иначе следует, что применение раскройной системы с двумя балками эффективно прежде всего для раскроя деталей определенной формы и размера, а также достаточно больших повторяющихся тиражей. По этой причине технология раскроя двумя балками была впервые предложена для кожевенного производства — то есть там, где много мелких деталей, которые могут быть разложены на материал правильным образом. Раскрой двухбалочным плоттером рационален и для больших тиражей.
Виктор Миленин, специалист по режущим комплексам.
Вам также могут быть интересны другие нюансы, определяющие выбор режущего оборудования:
Количество просмотров: 1858
