O wielkości linii decyduje automatyzacja

O wielkości linii decyduje automatyzacja

Na Lignie firma Bürkle pokazała linię do lakierowania elementów krzywoliniowych, jak na przykład nogi stołów czy krzeseł, bazującą na sterowanej elektromotorycznie nakładarce walcowej.

Na dużym, bo mającym 1500 m2, stoisku firmy Bürkle na targach Ligna 2019 obejrzeć można było zarówno najnowsze technologie związane z wykańczaniem powierzchni, jak również dobrze znane i sprawdzone w warunkach produkcyjnych rozwiązania. To, co od razu rzucało się w oczy, to dążenie do maksymalnej automatyzacji procesów produkcyjnych, które wpisuje się w obowiązującą koncepcję Industry 4.0. Ekspozycja została podzielona na dwie strefy. W pierwszej skoncentrowano się na uszlachetnianiu powierzchni za pomocą materiałów lakierniczych, natomiast w drugiej – za pomocą pras i folii.
– Firma Bürkle znana jest przede wszystkim z technologii walcowego nakładania materiałów lakierniczych – powiedział Mariusz Tomczak z firmy Multicam Plus, która jest przedstawicielem tego producenta w Polsce. – Ostatnio postawiła ona także bardzo mocno na natryskowe automaty lakiernicze. Zostały one wprowadzone do produkcji kilka lat temu. Ostatnie dwa lata to jeszcze większa intensyfikacja prac, więcej innowacyjnych pomysłów i wzrost sprzedaży. W Europie sprzedano już około 40 różnych automatów natryskowych.

Podążające za kształtem elementu walce
Najlepszym dowodem na to, że jest to temat, który firma Bürkle traktuje bardzo poważnie, są prezentowane w Hanowerze trzy linie lakiernicze bazujące na różnego typu automatach natryskowych. Pierwsza z nich to linia z największym w katalogu Bürkle automatem Robus pro, która może pracować z maksymalną prędkością 20 m/min. Jest to więc rozwiązanie przeznaczone do zastosowań przemysłowych. Oczywiście technologia ta wymaga bardzo długiej strefy suszenia.
– Prezentowana na targach linia stanowi część ciągu technologicznego, który będzie instalowany u jednego z największych producentów drzwi w Niemczech – poinformował Mariusz Tomczak. – Tak dużą prędkość posuwu uzyskano dzięki zastosowaniu rotacyjnego systemu pracy pistoletów natryskowych. Przy maksymalnej prędkości posuwu i zastosowaniu lakierów pigmentowych pokrycie jest bardzo dobre. Wcześniej prędkości takie zarezerwowane były dla walców lakierniczych. Obecnie jest to największy, przemysłowy automat lakierniczy.
Kolejne dwa automaty – Robus pro i Robus eco – bazują na systemie oscylacyjnym, gdzie prędkości posuwu są płynnie regulowane w zakresie od 2 do 8 m/min. Pierwszy z nich to również wysokowydajne rozwiązanie przemysłowe, natomiast drugi to najmniejszy automat w ofercie firmy Bürkle. Prezentowany na Lignie Robus eco wyposażono w automatyczny system podawczo–odbiorczy. Model ten posiada transporter papierowy, ale dostępna jest także wersja z transporterem PVC, wyposażonym w raklowy system odzysku lakieru. Automaty mogą posiadać także suchy lub mokry system filtracji. Położenie dużego nacisku na natryskowe automaty lakiernicze nie oznacza, że technologie bazujące na walcach są w jakiś sposób zaniedbywane w kwestii prac badawczo-rozwojowych. Wydawać by się mogło, że urządzenia te znajdują zastosowanie tylko w przypadku elementów płaskich, prostoliniowych. Okazuje się jednak, że warunek ten nie stanowi żadnej bariery. Na Lignie firma Bürkle pokazała bowiem linię do lakierowania elementów krzywoliniowych, jak na przykład nogi stołów czy krzeseł, bazującą na sterowanej elektromotorycznie nakładarce walcowej.
– To, co do tej pory było robione na hakach lub liniach natryskowych, można teraz robić na walcach – stwierdził Mariusz Tomczak. – W tym konkretnym przypadku są to dwie zintegrowane nakładarki współpracujące z urządzeniem skanującym kształt lakierowanych detali. Nowy system został opracowany dla podwykonawcy jednego z największych producentów mebli, który postawił warunek, że proces lakierowania nóg stołów i krzeseł ma być realizowany na walcach, ponieważ metoda natryskowa jest po prostu nieopłacalna.
Serwomotor odpowiedzialny za ruch walców związany z ich podążaniem za kształtem elementu jest sterowany numerycznie. Pierwszą linię opracowano specjalnie dla konkretnego klienta i dla określonych kształtów. Z kolei model zaprezentowany w Hanowerze powstał z przeznaczeniem dla centrum technicznego Bürkle, gdzie będzie on testowany pod kątem innych kształtów. Elementy krzywoliniowe o niewielkich przekrojach podawane są do nakładarki na specjalnych, aluminiowych podstawach. Proces układania kilkunastu czy kilkudziesięciu detali na podstawie i umieszczanie jej na podajniku może odbywać się ręcznie lub z wykorzystaniem robota antropomorficznego. Na Lignie pokazano oczywiście wersję automatyczną.
– Układanie nóg stołów czy krzeseł na aluminiowej podstawie jest czynnością monotonną, a co za tym idzie męczącą – zauważył Mariusz Tomczak. – Dlatego zastosowanie w takim miejscu robota jest jak najbardziej uzasadnione. Robot się nie męczy i pracuje w równym tempie przez osiem godzin. Dodatkowo należy także uwzględnić aspekt związany z, typowymi dla człowieka, pomyłkami, które w tym przypadku zostały całkowicie wyeliminowane.

Pojedyncze kasety to duża prędkość posuwu
Kolejną nowością zaprezentowaną w Hanowerze były przelotowe drukarki cyfrowe stosowane w branży drzewnej. Jest to bardzo innowacyjne rozwiązanie, a technologia ta cieszy się coraz większym zainteresowaniem. Firma Bürkle podpisała umowę na wyłączność na całym świecie z amerykańskim koncernem EFI, jeśli chodzi o aplikację na materiałach drewnopochodnych. EFI jest producentem drukarek i tuszów, a także oprogramowania. Firma posiada 75 proc. udziału w światowym rynku tuszów do drukarek. Na stoisku obejrzeć można było dwa rodzaje drukarek. Pierwsza wykonuje nadruki za pomocą tuszu UV utwardzanego za pomocą LED. Druga bazuje na druku mineralnym.
– Druk UV bardziej sprawdza się na frontach, gdzie chcemy umieścić jakiś motyw dekoracyjny – powiedział Mariusz Tomczak. – Z wyglądu jest on jednak bardziej plastikowy. Natomiast druk mineralny jest bardziej naturalny i bardziej penetruje w głąb materiału. Metoda ta wykorzystywana jest na przykład w produkcji deski podłogowej do uzyskania określonej struktury drewna. Po naniesieniu powierzchnia jest sucha, ale nieodporna na ścieranie. Dlatego trzeba ją zabezpieczyć za pomocą lakieru bezbarwnego albo na walcach, albo natryskiem.
W praktyce występują drukarki „singlepass” i „multipass”. W pierwszym przypadku każdy kolor ma swoją kasetę, których może być sześć lub siedem. Poziom odwzorowywania barw jest więc bardzo wysoki. Oprócz tego pojedyncze kasety pozwalają na stosowanie bardzo dużych prędkości posuwu, dochodzących do kilkudziesięciu metrów na minutę. Wraz ze wzrostem prędkości pogorszeniu ulega oczywiście jakość wykończenia. Wszystko zależy od tego, co chcemy drukować. Jeśli ma to być na przykład nasza podobizna, wówczas musimy zastosować małą prędkość, a w przypadku rysunku drewna może być ona maksymalna. Drukarka taka może być zintegrowana z linią lakierniczą. Z kolei drukarki „multipass” przypominają te wykorzystywane w biurach, gdzie wszystkie kolory umieszczone są w jednym kartridżu.

Stanowisko automatycznego zbijania ram
W automatyzacji procesów produkcyjnych firma Bürkle od zawsze znajduje się w ścisłej czołówce. Wcześniej opierała się ona jednak na wszelkiego rodzaju przenośnikach. Teraz w praktyce wykorzystywane są coraz częściej roboty. Doskonałym tego przykładem było zaprezentowane stanowisko do automatycznego zbijania ram stosowanych jako wypełnienia w drzwiach czy elementach meblowych.
– Stanowisko obsługiwane jest przez jednego pracownika – zauważył Mariusz Tomczak. – Układa on na transporterze podawczym elementy o ściśle określonej długości wyświetlanej za pomocą wskaźników laserowych. Następnie „wjeżdżają” one do strefy zbijania, gdzie robot, jeśli zachodzi taka konieczność, podaje je do pilarki poprzecznej. Po obcięciu ramiak wędruje do stacji klejowej, gdzie na obydwóch czołach zostaje naniesiony klej. Potem układa je w szablonie, który wcześniej sam sobie przygotowuje, to znaczy pozycjonuje zaciski na płycie szablonu według wcześniej napisanego programu. Na zakończenie w połączenia wstrzeliwane są także zszywki.
Wydawać by się mogło, że odbywa się to wolno, ale biorąc pod uwagę fakt, że cykl w prasie trwa od kilku do kilkunastu minut, to tempo takie jest wystarczające. Można także zastosować kilka robotów, które będą się uzupełniać, pracować symultanicznie. Całą linię do produkcji wypełnień drzwi z zastosowaniem robota obsługują zaledwie dwie osoby. Rozwiązania takie pracują także w Polsce u największych, liczących się na naszym rynku producentów drzwi. W liniach stosowane są prasy wielopółkowe z tak dobranym taktem, że co kilkanaście sekund opuszczają je nowe drzwi. Wydajność dobierana jest oczywiście indywidualnie i może ona wynosić od 200 do 2000 skrzydeł na zmianę.
– Pod tym względem Bürkle nie ma konkurencji – podsumował Mariusz Tomczak. – Jeśli chcemy produkować tanie, budżetowe drzwi, to poniżej 300 sztuk na zmianę jest to nieopłacalne. Dlatego konieczne jest zautomatyzowanie procesu.
Druga część stoiska poświęcona była zagadnieniom związanym z uszlachetnianiem powierzchni za pomocą folii i pras. Większą jego część zajmowała linia do okleinowania płyt za pomocą kleju poliuretanowego. W rzeczywistości była to zaledwie czwarta część całego ciągu produkcyjnego przeznaczonego dla klienta z USA. Zajmuje się on okleinowaniem płyt dla firm produkujących panele łazienkowe oraz stosowanych w pomieszczeniach, gdzie występuje podwyższona wilgotność powietrza. Linia wyposażona została w  automatyczny system podawczo-odbiorczy, walcową nakładarkę kleju, automatyczny podajnik okleiny wierzchniej – w tym przypadku laminatu HPL oraz prasę wałową, czyli tak zwany kalander. W Hanowerze pokazano stację okleinującą jedną, prawą stronę elementów. W drugiej części linii, po odwróceniu elementu, będzie taka sama stacja okleinująca lewą stronę. W zależności od tego, gdzie będzie wykorzystywany taki element, może to być również laminat HPL lub też papier przeciwprężny.
– Linie takie mogą być małe, kompaktowe lub też duże – zauważył Mariusz Tomczak. – O jej wielkości decyduje automatyzacja, która bezpośrednio powiązana jest z wydajnością i wielkością elementów. Pewne składniki linii są stałe, natomiast elementy automatyzacji projektowane są indywidualnie.
Na stoisku nie mogło także zabraknąć standardowego produktu firmy Bürkle, czyli próżniowej prasy 3D do okleinowania folią frontów. Oferta w tym zakresie jest bardzo szeroka i w zależności od wydajności obejmuje różne typoszeregi tych urządzeń.

~tekst i fot. Tomasz Bogacki