Personalizacja w poligrafii

Dzień Matki, śluby, chrzciny, urodziny – na te wspaniałe uroczystości czasami cieniem kładzie się konieczność znalezienia ciekawego prezentu. Nic dziwnego, że firmy z wielu branż, a także platformy i sklepy internetowe szukają niestandardowych rozwiązań, oferując np. kartki z życzeniami i t-shirty z indywidualnym nadrukiem. Jeszcze do niedawna te spersonalizowane nowości były ograniczone do obiektów płaskich lub „dwuipółwymiarowych”, które można było drukować na tradycyjnych prasach. Drukowanie na obiektach 3D było zupełnie oddzielnym rozdziałem – oznaczało inną cenę i inne wymagania produkcyjne.

Druk na obiektach 3D na indywidualne zamówienie

W przypadku obiektów trójwymiarowych możliwość personalizacji była ekonomicznie nieopłacalna, chyba że dotyczyła druku dziesięciu lub więcej sztuk (tampodruk) albo produkcji masowej, np. napojów lub kosmetyków. Na szczęście ten trend zmienia się i obecnie firma Heidelberger Druckmaschinen AG (w skrócie Heidelberg) może zaoferować usługę personalizacji wydruku 3D dla małych partii, nawet pojedynczych sztuk, w rozsądnej cenie.

Drukarka Jetmaster Dimension 250 spełnia wszystkie wymagania. Ta standardowa maszyna może drukować spersonalizowany tekst i fotorealistyczne obrazy prawie na każdym obiekcie 3D, a co więcej – może robić to szybko oraz w wysokiej jakości. Dzięki temu urządzenie obecnie nawet mniejsze przedsiębiorstwa mogą zdobywać nowych klientów, oferując im spersonalizowane produkty w atrakcyjnych cenach. Przykładem jest sklep MyMuesli w niemieckim Heidelbergu, w którym została zainstalowana drukarka Jetmaster Dimension 250. Oprócz tworzenia własnych, spersonalizowanych mieszanek muesli, klienci mogą również wybierać obrazy, kolory i tekst, które znajdą się na opakowaniu.

Drukowanie na obiektach 3D 

Przedmioty, na których wykonywany jest nadruk – np. papierowe kubeczki MyMuesli – często nie mają idealnego kształtu. Dlatego każdy z nich jest indywidualnie mierzony przed nadrukiem. Następnie przygotowuje się powierzchnię, nakładając powłokę plazmową. Dużą prędkość drukarki zapewnia m.in. sześciokolorowa głowica jednoprzebiegowa. W tym procesie – inaczej niż w przypadku tradycyjnego druku atramentowego – farba jest nakładana na każdy punkt obrazu podczas jednego przejścia. Ultrafioletowa lampa LED natychmiast suszy (lub „przytwierdza”) każdy punkt, aby uniknąć niepożądanego mieszania. Po zakończeniu kolejna lampa ultrafioletowa utrwala gotowy obraz, dzięki czemu produkt jest natychmiast gotowy do użytku.

Maszyna drukarska Jetmaster Dimension 250 jest wyposażona w czteroosiowego robota, który ustala pozycję i obraca przedmiot na każdym etapie obróbki, jak pomiar, przygotowanie powierzchni, drukowanie i suszenie. Aby osiągnąć dobrą jakość przy rozdzielczości 300 punktów na cal, ruchy pozycjonujące mają tolerancję mniejszą niż 20 mikrometrów. Oznacza to, że osie robota wymagają bezwzględnie precyzyjnego sterowania i doskonałej synchronizacji ze sterownikiem głowicy drukującej.

Partnerstwo technologiczne – obszar: automatyzacja

Do zaprojektowania Jetmaster Dimension firma Heidelberg zaangażowała partnerów technologicznych. – Od początku wiedzieliśmy, że chcemy stworzyć zespół z partnerami, którzy są specjalistami w swoich dziedzinach. Chodziło nam o zapewnienie sobie dostępu do najbardziej zaawansowanej technologii i szybkiej realizacji projektu. I mieliśmy rację – wystarczyło dziesięć miesięcy od pierwszego rysunku CAD do stworzenia roboczego prototypu – mówi dr Bernard Beier, szef Działu Rozwoju Heidelberg.

W obszarze automatyzacji określono wymagania dotyczące technologii napędu i sterowania, tak aby zapewnić maksymalną precyzję ścieżki, ale dodatkowo system automatyki musiał być otwarty i wystarczająco elastyczny, aby różne podsystemy mogły zostać połączone w jedno spójne urządzenie. – Szukaliśmy technologii automatyzacji oferującej potrzebne nam funkcje, ale jednocześnie musiała ona być odpowiednia także do produkcji seryjnej, do której nie nadaje się wiele ze sterowników dostępnych na rynku – wyjaśnia Holger Leonhardt, szef zespołu Heidelberg ds. technologii 4D. W ocenie Holgera Leonhardta, sterownik nadaje się do produkcji seryjnej jedynie wtedy, gdy można go włączyć do eksploatacji bez konieczności jego programowania oraz można go skonfigurować w czasie pracy. Ponadto w przypadku oprogramowania sterującego musi istnieć system sterowania źródłem i musi być możliwa automatyczna aktualizacja sterownika oraz połączonych komponentów automatyki.

Maksymalnie przyjazne dla produkcji seryjnej

Technologia B&R jest w 100 proc. przyjazna dla produkcji seryjnej, toteż doskonale wpasowała się w proces produkcyjny w firmie Heidelberg. Będący czymś więcej niż rozproszony układ I/O system X20 stanowi kompleksowe rozwiązanie sterujące. Jego modułowe komponenty można zestawić w dowolnej konfiguracji, w zależności od potrzeb danej aplikacji.

W obszarze techniki napędowej wykorzystywane są napędy ACOPOS firmy B&R, które pobierają oprogramowanie z centralnej lokalizacji na sterowniku B&R, bez konieczności ręcznej interwencji. Uzyskana za sprawą wykorzystanych napędów wysoka precyzja umożliwia drukowanie większych ilości, skrócenie cyklów produkcji i zapewnienie lepszej jakości.

Jednym z najbardziej przekonujących argumentów firmy B&R było to, że sterownik nadawał się do produkcji seryjnej. Środowisko programistyczne Automation Studio ma wbudowaną funkcję sterowania źródłem. Zgodnie z wymaganiami firmy Heidelberg oprogramowanie można wgrać do sterowników B&R, używając napędów USB lub Ethernetu. Po każdym uruchomieniu systemu sterownik sprawdza możliwą lokalizację dla aktualizacji i instaluje je automatycznie.

Napędy ACOPOS również pobierają oprogramowanie z centralnej lokalizacji na sterowniku B&R, bez konieczności interwencji ręcznej. Ponieważ oprogramowanie sterujące można skonfigurować w trakcie pracy urządzenia, a listy okablowania można modyfikować za pomocą zapewnionych narzędzi, automatycy w firmie Hedelberg mogą wykorzystać to samo oprogramowanie do różnych konfiguracji maszyny.

Gwarancja optymalnego wyniku drukowania

Szerokie portfolio całkowicie skalowalnych produktów firmy B&R odegrało pierwszoplanową rolę w pomocy firmie Heidelberg w realizacji jej ambitnego planu rozwoju Jetmaster Dimension. Dzięki otwartości i elastyczności rozwiązań B&R nowe i różnorodne technologie zostały połączone w całość obsługiwaną jednym sterownikiem. Rezultat działań jest zadowalający zarówno dla producentów, jak i klientów, którzy dzięki Jestmaster Dimension mogą z powodzeniem realizować własne, spersonalizowane pomysły na różne okazje.

B&R AUTOMATYKA PRZEMYSŁOWA Sp. z o.o.
ul. Małachowskiego 10, 61-129 Poznań
tel. 61 846 05 00
e-mail: office.pl@br-automation.com
www.br-automation.com

źródło: Automatyka 5/2017