Клей на «автомате» в большом формате

Тенденция к автоматизации в настоящее время всё заметнее — даже несмотря на сравнительную дешевизну рабочей силы в РФ, по сравнению с развитыми странами.

«Ручников» некоторые предприятия нанимают на постоянной основе, другие же при необходимости вызывают бригаду бабушек или гостей из ближнего зарубежья. Есть и такая форма найма, как аутсорсинг: требуемое количество работников присылают по вызову из специальной компании. Однако любой из этих вариантов имеет свои неудобства. В частности, чем больше сотрудников официально числится в компании, тем больше у работодателя проблем при наступлении очередных «длинных выходных». А работники со стороны могут вдруг отказаться выйти на работу (особенно если они в возрасте), или окажется, что они недостаточно опытны, и придётся на каждом тираже обучать их заново. К тому же людям свойственно ошибаться, а на последнем этапе производства брак обходится особенно дорого. Не случайно даже региональные предприятия, которые, казалось бы, должны пользоваться преимуществом более дешёвой рабочей силы, всё чаще приобретают автоматизированные версии различных машин, а то и специальные устройства, заменяющие «ручников», — например, для удаления облоя при высечке.

Всё это относится и к операциям, при которых рабочие склеивают конструкции из картона и т. п. материалов с помощью ручных клеевых «пистолетов». Поэтому несколько лет назад стали распространяться автоматизированные устройства большого формата для нанесения клея перед сборкой разнообразных упаковочных и рекламных конструкций: больших коробок, дисплеев, тотемов и других POS-конструкций.

Конечно, полностью от «ручников» такое оборудование избавиться не позволит: кто-то ещё должен склеивать конструкции после нанесения клея. Но в любом случае количество работников на производстве уменьшится.

Соответствующее оборудование называют по-разному. Кто-то именует такие устройства попросту клеевыми (или клеенаносящими) плоттерами, другие же (например, Антон Перехода — руководитель компании «Апостроф», поставщика Bickers в России) категорически отвергают это название и считают, что правильнее называть их координатными столами нанесения клея. В любом случае речь идёт о планшетных устройствах, на рабочем столе которых располагаются заготовки из картона или другого материала, а затем на них наносится клей с помощью специальной головки.

Траектория и характер нанесения клея задаются конструктором в специальном файле, а затем корректируются с помощью джойстика и лазерной метки. На процесс склейки влияет очень много разных факторов, которые конструктор может не предусмотреть заранее. Поэтому решение о том, какой клей, как и куда будет наноситься, в конечном счёте принимает оператор машины. У некоторых плоттеров имеются дополнительные средства для корректировки. Откорректированные файлы можно сохранять в архиве работ.

Многие из представленных плоттеров имеют рабочие столы, которые можно делить на отдельные зоны. На каждой из них можно делать одинаковые и различные работы, что способствует повышению производительности.

Все имеющиеся в продаже клеевые плоттеры при установке требуют подключения сжатого воздуха.

Опционально к ним доступны системы подачи материала из стопы с помощью подъёмников.

Виды клея и клеевые системы

В клеевых плоттерах используется два типа клея: ПВА (холодный) и термоклей (горячий). Если марки холодного клея мало отличаются друг от друга по свойствам, то конкретный вид термоклея подбирается в зависимости от задачи, которая решается при изготовлении конкретного тиража. В основном горячие клея делятся на две группы:

• обычный термоклей (подобный используется в переплётных машинах КБС) с широким диапазоном времени схватывания (от 1 до 40 с) — в зависимости от того, насколько быстро затем будет склеиваться изделие;
• термоклей с остаточной липкостью, сохраняющий липкость даже после полного остывания и применяемый для специфических задач. В частности, такой клей пригодится при сборке сложной конструкции, которую невозможно собрать и склеить в течение секунд.

На материал клей наносится с помощью специального устройства, которое, как и в печатающих принтерах, называется головкой, только не печатающей, а клеевой. Горячий и холодный клей доставляются параллельно на одну и ту же головку, но клеевые системы для них совершенно разные. Холодный клей достаточно жидкий, поэтому требуется простая ёмкость для него, помпа, обычные шланги и пистолеты, через которые клей наносится на материал.

Работа с горячим клеем сложнее: он поставляется в твёрдом виде, да и будучи расплавленным, имеет достаточно густую консистенцию. Поэтому для работы с таким клеем требуется ёмкость с подогревом (так называемый мелтер), шланги (тоже с подогревом) и пистолеты — тоже подогреваемые. При использовании термоклея систему можно включать заранее: например, чтобы клей разогрелся к началу рабочей смены.

На разных марках оборудования используются клеевые системы различных производителей.

Такие плоттеры могут наносить линии клея разной толщины, сплошной линией и пунктиром. Для термоклея с остаточной липкостью также применяют так называемое спреевое нанесение, когда клей наносится на поверхность в виде мелких капель. В результате получается тонкий слой клея. К такому приёму прибегают, когда нельзя использовать толстый слой термоклея: например, в том случае, если толстая линия клея при склеивании (и, следовательно, сдавливании) может деформировать материал (например, гофрокартон).

В зависимости от конструкции изделия при работе плоттера может использоваться как один, так и два вида клея одновременно (холодный и горячий): например, в тех случаях, когда необходимо склеивать большие площади изделий. При этом термоклей используется только для некоторых точек, в которых заготовки будут быстро склеиваться. Большая же часть площади заливается более дешёвым холодным клеем, который обеспечивает хорошую прочность готовой конструкции, но долго схватывается.

Преимущества по сравнению с ручным нанесением клея

Выше мы упомянули, что автоматизация позволяет уменьшить зависимость от «человеческого фактора». Но есть у клеевых плоттеров и другие достоинства.

Прежде всего, конечно, производительность: скорость нанесения клея с помощью машины явно превышает способности самого старательного «ручника». Руководитель рекламно-производственной компании Megafactory (Санкт-Петербург) Павел Бирюков на основании собственного десятилетнего опыта приходит к выводу, что скорость нанесения клея «на автомате» превышает скорость работы вручную в пять-шесть раз. К тому же производительность «ручников» может уменьшаться из-за усталости. По этой же причине теряется не только скорость, но и точность нанесения клея. Автомат же с начала до конца тиража обеспечивает стабильно высокую точность. Клей наносится точно по необходимым линиям и точкам, которые имеют точно заданный размер (толщину и диаметр). В результате автоматическое нанесение позволяет экономить клей. По подсчётам Бирюкова, экономия клея может составлять до 60% — то есть количество израсходованного клея уменьшается более чем вдвое по сравнению с ручным способом нанесения.

Правда, надо учитывать, что клеевые плоттеры нуждаются в расходных материалах — изнашиваемых элементах клеевого оснащения (пистолеты, шланги и пр.).

Рынок

В мире клеевые плоттеры используются уже третий десяток лет, а в России их применение началось относительно недавно. Первый появился только в 2014 г., а общее количество инсталляций ещё не достигло десятка.

Bickers | Немецкий производитель поставляет координатные столы под маркой GlueJet уже более 30 лет. За это время были установлены тысячи таких устройств. Долгое время Bickers был единственным производителем такой техники — соответственно, имеет богатый опыт конструирования, производства и взаимодействия с пользователями. За десятки лет механизмы GlueJet отработаны производителем, что минимизирует опасность их выхода из строя.

В зависимости от конфигурации, которая обговаривается с заказчиком при покупке, рабочий стол у Bickers может быть цельным либо делиться на две или четыре части. Важно, что у GlueJet доступ к рабочему столу свободно осуществляется со всех сторон, что позволяет работникам быстро забирать детали с нанесённым клеем. Это особенно важно, если рабочий стол разделён на зоны и на плоттере выполняется сразу несколько заданий — разных или одинаковых.

Клеевая головка разработана Bickers. При нанесении непрерывных линий возможно использование технологии TRIPLE-Smart-Head: в запатентованной головке размещены сдвоенные пистолеты для термоклея под углом 45°. При переходе плоттера от прямых к косым линиям машина переключает клей с одного пистолета на другой, что экономит время. Скорость нанесения линий термоклея при этом значительно повышается.

ПО для GlueJet обеспечивает корректность нанесения клея, правильно определяя порядок нанесения линий, которые начертил конструктор. Можно сохранить до 995 пользовательских программ.

В России установлены два координатных стола Bickers, причём первый был запущен ещё в 2014 г. И с тех пор, как заверяет поставщик, это устройство работает практически без проблем — по крайней мере, вмешательство службы сервиса не потребовалось ни разу.

Возможно, некоторым покажется интересным, что Bickers, при необходимости, может сделать и машину для координатного нанесения скотча TapeJet. Конкуренты таких моделей не делают.

F Service Automation | Основанная в 1979 г. итальянская компания сообщает об установке более 150 клеевых плоттеров только в Европе. В России предлагается три модели клеевых плоттеров этого производителя. Выставочный дебют состоялся в 2021 г. — на Printech на стенде «Призмикс» впервые показали модель Colibri 140. Эта компактная машина хорошо подходит для склейки упаковки из картона, особенно для средних производств и изделий малого формата.

Для растущего производства подойдёт Colibri 170 с надёжной стальной рамой. Она имеет два рабочих стола, быстросъёмные магнитные фиксаторы стопы для заготовок, беспроводное управление с Wi-Fi-коммуникацией.

Управление и выбор чертежа на F Service Colibri 140 можно производить напрямую с планшета (виден слева от оператора). В частности, есть возможность как импортировать чертёж от конструктора, так и задавать его из готовых шаблонных фигур прямо с планшета

Заготовки на рабочем столе F Service Colibri 140 фиксируются с помощью легко переставляемых упоров

Старшая модель этого производителя — Phoenix. Рабочее поле этого плоттера имеет четыре зоны, но их можно объединить в одну. Также у модели Phoenix клеевые шланги расположены в гибком тракте на траверсе, а не свободно висят над столом.

Все модели клеевых устройств F Service могут иметь выкатные подъёмные столы, которые дают возможность оператору быстро разместить стопу заготовок. А специальные направляющие, жёстко фиксирующиеся на выкатных столах, исключают смещение стопы в процессе работы.

Клеевые системы для F Service делает компания Preo, но можно также выбрать системы от Nordson, Meler, HHS Baumer, Robatech Gluing Solution.

LYNX Poland | Польская компания-производитель начала свою деятельность в 2017 г. В нашу таблицу вошли 8 моделей марки Felix с двумя или четырьмя рабочими зонами.

Для редактирования рабочего файла, кроме стандартной схемы с джойстиком и лазером, у плоттеров Felix имеется Felix_Photopat_2 — система для быстрой и лёгкой подготовки машины к нанесению клея. В ПО на снимке рабочей зоны с деталями рисуются линии, на которые машина будет наносить клей. Цвет линий отличается в зависимости от вида клея: горячего либо холодного. Затем программа корректирует файл в соответствии с этими линиями.

Программа Felix_Statistics — модуль для расчёта времени нанесения и расхода клея: как на каждое изделие, так и на всю партию.

Внедряемая сейчас польским производителем система дистанционной поддержки Felix Remote Service& Support включает в себя сетевые камеры для визуальной связи с машиной, дистанционную связь сервисной службы компании с ПО машины и дистанционную связь с приводной системой машины.

2021 г. LYNX Poland планирует завершить с более чем сотней установленных клеевых систем по всему миру. У неё появились клиенты в Испании, Канаде, Колумбии, Мексике, Таиланде, Португалии. Готовится выход на новые рынки, в том числе рынки Израиля, ОАЭ и США. В 2021 г. компания приняла участие в трёх различных выставках и планирует активно участвовать в них также в 2022 и 2023 гг.

В декабре 2021 г. планируется премьера новой модели: FG_DOUBLE. Это устройство сможет поддерживать работу с самыми большими упаковками и наносить клей на поверхности размером более 3000×2000 мм.

За два года в России компанией «ОктоПринт Сервис» инсталлировано 4 клеевых плоттера Felix, при этом у одного из клиентов трудится сразу два таких плоттера.

Megafactory | Последний производитель в нашем списке не совсем обычный — и не только потому, что отечественных производителей техники для нашей отрасли не так уж много. Megafactory — не машиностроительная фирма, а рекламно-производственная компания из Санкт-Петербурга, которая сама выпускает различные POS-конструкции, в том числе рекламные стойки из картона. На таком производстве операция склеивания является необходимой. Но от покупки импортного устройства руководитель РПК Павел Бирюков отказался, решив, что рациональнее будет создать собственную машину, наиболее приспособленную к потребностям производства Megafactory.

Среди недостатков представленных на нашем рынке иностранных клеевых плоттеров Бирюков отмечает высокую цену, сложный интерфейс (оператору необходимо взаимодействовать с конструктором упаковки), необходимость ждать запчасти в случае поломки, высокий расход электроэнергии.

Поначалу казалось, что задача не так уж сложна. Но на практике на создание клеевого плоттера ушло более трёх лет. Зато теперь Megafactory не только сама пользуется клеевым плоттером MegaGluer (об этом устройстве мы уже рассказывали: «MegaGluer для автоматического нанесения клея: экономия времени и материалов» // Publish № 6, 2021), но и предлагает его на продажу. Первая инсталляция уже состоялась в санкт-петербургской РПК «Постер-Принт». Потенциальные клиенты при заказе оборудования могут обговорить формат рабочего стола.

Интуитивно понятный интерфейс, как утверждает Бирюков, позволяет оператору освоить работу на плоттере за несколько минут. Система управления MegaGluer может сохранять неограниченное количество заданий.

Модель MegaGluer One формата 2000×1600 мм (которая, по мнению Павла, закрывает большинство потребностей в склейке) предлагается по цене 5,6 млн руб. (включая НДС).

Экономия труда, времени и места

Олег Никульченков: «Замена ручной склейки на полуавтоматическую позволила повысить производительность каждого сотрудника на операции склейки минимум в два с половиной раза»

Компания «Антэк» (Красногорск, Московская обл.) занимается производством упаковки и других изделий из гофрокартона с 2000 г. Естественно, одной из производственных операций является склеивание заготовок из гофрокартона. С расширением производства появилось желание автоматизировать эту операцию.

В июне этого года на выставке «Росупак» компанией был приобретён клеевой плоттер F Service Colibri 140. Исполнительный директор компании Олег Никульченков рассказал, что эта модель устроила «Антэк» как по возможностям, так и по цене. Поставщик оборудования (компания «Призмикс») доставил, установил и запустил его вовремя, в соответствии с договорённостями. Никульченков особо отмечает отношение руководства и сотрудников компании-поставщика уже после приобретения оборудования. Специалисты помогли грамотно настроить процесс нанесения клея, провели мастер-класс по обучению сотрудников «Антэк».

В «Антэк» выбирали небольшую машину на два рабочих места, на которой можно обрабатывать как одну большую заготовку, так и две небольших одновременно.

Клеевой плоттер наносит клей точно и экономно (в том числе точкой, линией или пунктиром) — гораздо точнее, чем при ручном нанесении клеевыми пистолетами. Никульченков отмечает, что важна не только экономия клея, но и единообразие его нанесения на все заготовки в тираже. При ручном нанесении очень трудно нанести одинаковое количество клея на каждую заготовку

Одно из главных преимуществ, которое даёт автоматизация процесса нанесения клея, — повышение производительности. Настройка скорости машины производится в зависимости от способности операторов, которые на ней работают. Если оператор всё же замешкается и его рука попадает под каретку, несущую клеевую головку, то станок немедленно останавливается.

Другое важное преимущество новой техники — она позволяет сэкономить место на производстве. Ручная склейка занимает больше места, чем автоматизированная: работнику нужен стол, рабочее пространство. Учитывая, что машина работает быстрее человека, для достижения той же скорости понадобится гораздо больше человек и, следовательно, ещё больше места.

Настройки каждой работы можно сохранить в «библиотеку» плоттера, что облегчает и ускоряет настройку при повторных тиражах.

Специалисты «Призмикс» подобрали термальный клей и его рабочую температуру для применяемых в «Антэк» материалов.

F Service Colibri 140 в цеху компании «Антэк»

С момента инсталляции итальянский клеевой плоттер продемонстрировал надёжную работу: ещё ни разу не пришлось обращаться к поставщику для ремонта.

Никульченков рассказал, что теперь в компании размышляют над приобретением опции для Colibri 140: подкатных подъёмных столов. В этом случае рабочим не придётся наклоняться за каждой пачкой заготовок.

Заключение

К сожалению, поставщики (кроме Megafactory) не сообщают даже ориентиры по стоимости своих устройств для публикации. Говорят лишь, что цена сильно зависит от комплектации. Но ясно, что при длительной работе приобретение такого оборудования действительно поможет сэкономить средства и уменьшить зависимость эффективности производства от «человеческого фактора». Можно надеяться, что в ближайшие годы у нас увеличится как количество инсталляций, так и будет расширен ассортимент предлагаемых устройств.