Продольно-резательная машина – это автоматизированный станок для нарезки материнской бобины на несколько катушек. Операция разделения выполняется в процессе перемотки рулона с одного вала на другой. Для раскройки полотна на ленты используется рядная установка ножей: дисковых, роликовых, клиночных или лазерных. Подобный вид оборудования в каталогах обозначается маркировкой SLIT (от анлг. SLITTING – «продольная резка», «прорезать», «перерезать»).
Роль продольно-резательной машины
Станок продольной резки рулонов называют продольно-резательной или бобинорезательной машиной. Основная роль SLIT-машины – разделение материнской катушки (джамбо), диаметром до 2-х метров и переменной длиной до 6 метров, на небольшие бобины – мульты (от англ. multiple – «множественный»). Такие станки могут обрабатывать все виды материалов, среди которых наиболее популярны:
- бумажные;
- отделочные;
- декоративные;
- рулонные металлы (чёрный, цветной);
- термопластические с вязко-эластичными свойствами.
Бобинорезка может иметь множество конфигураций, в зависимости от потребностей производства. Эти станки широко применяются в различных отраслях промышленности, таких как: швейная; полиграфическая; строительная; судостроительная (в области маломерных надувных судов); транспортная и других.
Устройство бобинорезательной машины
Продольно-перемоточный станок состоит из 3-х основных секций: размотка; резка; перемотка. Джамба-катушка устанавливается на размоточный стенд, после чего полотно подаётся, через приёмник секции ножей, на вал стенда намотки. Размоточный вал обычно оснащён тормозами, благодаря которым поддерживается надлежащее натяжение материала. Некоторые SLIT-машины оборудованы приводной размоткой, которая снижает эффект инерции при разматывании тяжёлых рулонов или, когда материал очень чувствителен к натяжению.
Секция продольной резки имеет 3 основных варианта:
- Продольная резка ротационными ножницами.
- Продольная резка продавливанием.
- Бритвенная резка.
На рынке появляются станки с 4-м видом ножей – лазерами. Лучевая технология: не деформирует изделие; обеспечивает узкий ровный гладкий срез; создаёт параллельность кромок; оказывает минимальное термическое воздействие на область обработки; гарантирует высокую точность и скорость. В основном лазеры предназначены для резки твёрдых рулонных материалов, таких как: сталь холоднокатаная (низкоуглеродистая); оцинкованная сталь; нержавеющая горячекатаная сталь; медь; алюминий. А также фольга из них.
Продольная резка ротационными ножницами
В технологии ротационной продольной резки рулонов используется один тарельчатый (дисковый) нож, или двойной ножничный – состоящий из 2-х дисков: наружного и внутреннего. Оба вида осуществляют сквозную резку полотна параллельно боковой кромке. Дисковые ножи предназначены для мягких рулонных материалов, таких как: бумага, картон, тканые и нетканые материалы, полиэтилен. Изготавливаются из стали твёрдостью 54-60 HRC.
Продольная резка продавливанием
Технология заключается в сквозном продавливании рулонного материала под давлением пресс-установкой. Ножи похожи на ролики, один край которых сконфигурирован в острое лезвие. При перемотке полотно проходит между твёрдой вращающейся наковальней и секцией роликов с лезвиями, вследствие чего распускается на ленты и сматывается в узкие катушки. Такие бобинорезательные SLIT-машины применяются для роспуска рулонных металлов. Ножи здесь из легированной инструментальной стали марки ХВГ; 9ХС; ХГ; 9ХВГ; ХВСГ; ШХ15СГ; – с последующей термообработкой и шлифовкой.
Бритвенная резка
В этой технологии роспуск материала на ленты осуществляется клиночными (бритвенными) лезвиями, установленными в ряд, – по мере прохождения полотна. Из трёх основных видов продольной резки, бритвенный метод является менее дорогостоящим и лучше всего подходит для работы с очень тонкими материалами, такими как плёнки.
Подготовка SLIT-машин к работе – нюансы
Подготовка бобинорезного станка очень важна для получения оптимальных результатов резки материалов. Оператор должен настроить оборудование так, чтобы решить 3 основные задачи безотказного производства:
- Безопасность труда.
- Высокое качество резки.
- Правильность установки джамбо-катушки и натяжение полотна.
Многообразие материалов требует от оператора знаний обработки того или иного полотна, которые обязательно надо применять с учётом его структуры (растягивающее усилие, натяжение, напряжение растяжения). Например, в производстве ПВХ часто используются покрытия с чувствительными к натяжке акриловыми слоями (вязко-эластичные свойства), в то время как бумажные материалы для деревообрабатывающей промышленности требуют сверхплотной перемотки. Помогают операторам настраивать циклы производства программируемые логические контроллеры, диагностирующие операции посредством датчиков и сенсоров.
Кто такой оператор продольно-резательных станков?
Операторы продольно-резательных станков – это специалисты, которые несут ответственность за обеспечение высокого качества материалов, проходящих через станок. Задача человека включает в себя управление, настройку и эксплуатацию машин, – чтобы установки ножей эффективно разрезали любые типы полотна, такие как: бумага, резина, плёнка и металл. В частности, оператор продольно-резательной машины обязан соблюдать заранее определённые допуски и проверять различные конечные продукты. При том, что все основные процессы: от размотки и резки до намотки – полностью автоматизированы.
Автоматизированные решения для SLIT-машин
Автоматизированная система повышает качество обработки материалов и снижает уровень опасности для операторов. Наиболее рискованной частью работы на продольно-резательных станках для человека является позиционирование ножей, с которыми оператор иногда вынужден контактировать (например, при устранении замятия полотна). Лезвия максимально острые, чтобы производство получало оптимальные результаты.
Во избежание травм, которые случались, станкостроители разработали решение: автоматическое позиционирование сверхострых дисковых ножей. Такая конструкция обеспечивает максимальную точность, абсолютную повторяемость и, самое главное, устраняет риски для операторов. Одно из преимуществ «Индустрии 4.0» – она позволяет работникам держаться подальше от машин и снижает риск человеческой ошибки, когда они работают непосредственно с оборудованием.
Менее революционным, но также важным для достижения оптимальных результатов является автоматическая регулировка натяжения полотна. В процессе размотки и перемотки механизмы автоматически поддерживают постоянное натяжение материала при изменении диаметра материнской катушки. Автоматизированные решения не только сокращают количество накладок и повышают безопасность процесса, но и делают производство более гибким и независимым от определённых навыков рабочей силы.
Индустрия 4.0 интегрирована в продольно-резательные станки
Что такое Индустрия 4.0? Это четвертая промышленная революция в автоматизации, в результате которой появилось интеллектуальное производство. Концепция представляет собой цифровую трансформацию отрасли, обеспечивающую принятие решений в режиме реального времени, повышение производительности и его гибкость, энергоэффективность и манёвренность.
Сейчас станкостроители всё чаще интегрируют новые технологии, в том числе Интернет вещей (IoT), облачные вычисления и аналитику, а также искусственный интеллект и машинное обучение, в производственные мощности и во все операции выпускаемых высокоточных станков. К ним относятся и SLIT-машины.
Благодаря Индустрии 4.0 многие модели бобинорезательного оборудования оснащены программируемыми логическими контроллерами и сенсорными экранами, с независящим от языка простым в использовании интерфейсом. Вдобавок интеграция киберфизических систем в заводские процессы позволила подключать SLIT-машины к интернету для диагностики или обновления программного обеспечения.
