Материал: Разработка биговально-фальцевального аппарата

Разработка биговально-фальцевального аппарата

РЕФЕРАТ

Записка содержит 92 страницы, 6 таблиц, 17 рисунков, 20 формул, 12 источников, 14 приложений.

Ключевые слова: технологическая схема, проводящие валики, валики с биговочными кольцами, фальцующий нож, фальцующие валики, укладчик, ленточный транспортер, расчеты, технико-экономическое обоснование, охрана труда, техника безопасности, эксплуатация.

При выполнении выпускной квалификационной работы «Разработка биговально-фальцевального аппарата» было определено назначение и область применения фальцевально-биговального аппарата и произведен анализ подобного существующего оборудования. Указаны устройство и принцип работы послепечатного оборудования, имеющегося в типографии. Далее последовала разработка и обоснование выбранной схемы изделия. Были определены предварительные технические требования для аппарата. Также были проведены предварительные расчеты геометрических параметров положения листа, кинематический расчет узлов аппарата и предварительные экономические расчеты. Приведены технико-экономическое обоснование разработки и требования по техники безопасности и охране труда по разрабатываемому изделию.

В качестве иллюстрированной информации были приведены: общий вид двух вариантов конструкции аппарата, чертежи двух вариантов аппарата в объемном виде и в трех проекциях, чертежи, показывающие геометрические параметры положения листа в конструкции 1-го варианта аппарата. Как итог данного этапа проектирования, была приведена технологическая схема 1-го варианта аппарата (в электронном виде).

Также в электронном варианте, в отдельном файле, имеется сборочный чертеж биговально-фальцевального аппарата с дисковой биговкой на трех листах форматом «А0», и спецификация к нему.

ВВЕДЕНИЕ

биговальный аппарат фальцовка послепечатный

Цель выпускной квалификационной работы: разработать отечественный, недорогой, но надежный биговально-фальцевальный аппарат.

В ходе прохождения производственной и преддипломной практик в издательстве «Петербургский институт печати», в учебно-производственном комплексе был сделан вывод о том, что типография имеет слабый парк послепечатного оборудования, относящегося к автоматическому оборудованию. А если точнее, то в типографии отсутствуют автоматические биговальные и фальцующие аппараты, но имеется только самодельное оборудование для выполнения ручного труда.

Отсутствие автоматизированных аппаратов сказывается на выполнении производственного цикла. Что очень чувствительно для малой типографии, к которой относится данная организация. Был произведен тщательный обзор подобного оборудования (ниже будут прилагаться его характеристики) и сделан вывод, что:

На полиграфическом рынке отсутствует (либо очень небольшой выбор) данное оборудование, предлагаемое отечественным производителем.

Автоматическое оборудование, предлагаемое зарубежными производителями, имеет достаточно высокую стоимость, неприемлемую для малых и, отчасти, средних типографий.

ГЛАВА 1. РАСЧЕТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

Назначение и область применения аппарата. Анализ существующего подобного оборудования, его недостатки

Разрабатываемый автоматический биговально-фальцевальный аппарат предназначен для выполнения операций биговки и фальцовки.

Биговка - нанесение на тонкий (до 3 мм) листовой материал или фальцуемую тетрадь прямых углубленно-выпуклых линий, облегчающих изгиб полуфабриката на последующих операциях.

Фальцовка - операция сгибания, складывания запечатанного листа в тетрадь.

Данные операции необходимы для создания обложек для книг, изготовления малостраничных методических указаний, журналов, необходимых для нужд института.

Разрабатываемый аппарат принадлежит к оборудованию, относящемуся к послепечатному. Основной функцией послепечатного оборудования является приведение продукции к окончательному, презентабельному виду.

Был проведен анализ существующего подобного оборудования. Ниже приведены несколько предлагаемых зарубежными фирмами аппаратов.

Автоматическая биговальная машина 5330B (рис. 1.1)

Рисунок 1.1 - Автоматическая биговальная машина 5330В

Особенности:

Большой лоток приема с магнитной остановкой;

Детектор застревания бумаги;

Практически бесшумная работа благодаря новой конструкции системы ременного привода;

Сенсорный экран управления;

Дополнительный подающий лоток расширения для листов толщиной до 600 мм в длину;

QWERTY-клавиатура для ввода программ;

Регулируемый сепаратор бумаги;

Регулируемые отверстия для подачи сжатого воздуха;

Регулируемый угол всасывания воздуха;

Регулируемая частота скорости подачи;

Датчик края бумаги, для увеличения скорости подачи;

Стоимость данного аппарата 239 228 руб. [8]GPM 450 SPEED (рис. 1.2)

Стоимость 324 324 руб.

Особенности:

Надежная фрикционная подача со скоростью до 2500 листов формата «А4»;

Большая рабочая ширина, подходящая для формата «А2»;

Сенсорный экран с легкой панелью управления и настройкой количества бигов;

Возможность сохранения 5 программ; 2 ширины бига;

Легкая замена биговальных и перфорационных инструментов;

Высококачественная штриховая перфорация;

Ограничители бумаги с возможностью настройки угла на столе подачи;

Регулируемое давление подачи;

Телескопическая таблица;

Счетчик.

Рисунок 1.2 - Cyklos GPM 450 SPEED

Параметры аппарата:

Максимальная ширина биговки, мм: 100 - 450

Максимальная плотность бумаги, : 400

Максимальная плотность бумаги при перфорации, : 250

Ширина бигов, мм: 0,5 - 1,0

Максимальное количество бигов на лист: 15

Расстояние от края листа до бига (min/max), мм: 2/1000

Производительность: 2500

Энергопотребление, В/Гц: 230/50 [11]

Автоматическая биговальная фальцевальная машина Horizon CRF-362 (рис. 1.3)

Стоимость - в зависимости от комплектации; требуют звонка и предоставления некоторых данных от фирмы-покупателя.

«Horizon CRF-362» создан специально для работы с тяжёлыми бумагами и предназначен для изготовления широкого спектра презентационной продукции и сложных типов обложек.

Конструкция биговально-фальцевальной машины позволяет выполнять сразу две технологические операции: ударную биговку и параллельную фальцовку, осуществляемую по готовым биговочным канавкам. Самонаклад машины оснащён вакуумным подающим ремнём и рассчитан на бесперебойную подачу бумаг высокой плотности и бумаг с ламинированным покрытием.

Конструкция самонаклада содержит ультразвуковой датчик двойного листа, который позволяет безошибочно распознавать листы с любой запечатанной поверхностью и всевозможными защитными и дизайнерскими покрытиями. Ударный механизм биговки имеет две пары биговочных матриц и обеспечивает возможность изготовления «прямых» и «обратных» бигов. Уникальная, пошаговая система подачи листов позволяет выполнять до десяти биговок на каждом листе, обеспечивая возможность производства уникальных видов продукции. Две фальцкассеты и массивные фальцующие валы способны выполнять разнообразные виды фальцев с высоким качеством.

Для быстрой и простой наладки «Horizon CRF-362» на тираж машина оснащена централизованным пультом управления с применением «touchscreen» дисплея с интуитивно понятным интерфейсом. Интерфейс содержит вкладки для настройки всех технологических параметров тиража и информацию о файлах работ, находящихся в памяти устройства. Информационные вкладки содержат алгоритмы стандартных настроек и предлагают использовать до семи вариантов фальцовки или биговки самых распространенных типов обложек.

Технические особенности:

предварительная биговка фальца позволяет избежать повреждения красочного слоя на цифровых оттисках;

память содержит до 200 файлов повторяющихся работ;

полностью автоматическая настройка на тираж;

выводной лоток для некондиционной продукции;

компактный эргономичный дизайн;[10]

Технические характеристики:

Рисунок 1.3 - Автоматическая биговальная фальцевальная машина Horizon CRF-362

Стоимость 1 248 370 руб.

«Morgana DigiFold» - это уникальная машина, которая сочетает в себе функции биговки и фальцовки. Возможность пробиговать и автоматически сложить изделие, сделанное на плотной бумаге, делает эту машину незаменимой. Запатентованные компанией «Morgana» технологии биговки и фальцовки, высокая скорость работы и большой формат позволяют использовать эту машину, как в цифровых, так и в офсетных типографиях.

Соединив в одном устройстве функции биговки и фальцовки, компания создала простой в обращении и обслуживании инструмент для обработки отпечатанной продукции. «DigiFold» одинаково эффективен при работе с тонерными отпечатками, материалами со сложной структурой, заламинированными отпечатками и материалами высокой плотности. Эта машина позволяет автоматизировать участок послепечатной обработки и сократить количество ручного труда, а, следовательно, брака.

Обработка цифровых отпечатков обычно вызывает сложности из-за того, что тонерный слой на отпечатке может растрескиваться по фальцу или на нем появляются полосы и царапины при фальцовке с помощью обычных фальц-кассет. Также все изделия из мелованной бумаги плотностью свыше 160 . должны быть предварительно пробигованы перед фальцовкой для предотвращения излома поверхностного слоя мела. Эти проблемы решены в «Morgana DigiFold», что расширяет возможности послепечатной обработки.

Владельцам офсетного печатного оборудования будет интересна высокая скорость работы аппарата «DigiFold» - 6000 листов формата «А4» в час и большой рабочий формат - до 700 × 385 миллиметров.

Среди преимуществ нужно отметить возможность выполнения нескольких операции за один проход: биговка и фальцовка, биговка и перфорация, что позволяет на выходе получать полностью готовую продукцию (приглашения, буклеты-раскладушки, открытки, рекламные проспекты и т.п.). Машина позволяет выполнять следующие виды сложений: пополам, письмом, концертина, воротами, закрытыми воротами, инженерное, двойное параллельное.

В машине используются две самые успешные технологии, разработанные компанией «Morgana»: биговка «нож + матрица» и фальцовка с помощью «летающих ножей». Биговка с использованием ножа и матрицы «Dyna Crease» позволяет сохранять скорость постоянной, независимо от количества бигов на листе. Фальцовка с помощью уникальных «летающих ножей» позволяет складывать материалы плотностью до 400 .

Для обеспечения стабильной подачи и повышения производительности при работе с цифровыми или мелованными материалами используется система вакуумной подачи бумаги с воздушным разделением стопы, боковым равнением и возможностью дозагрузки автоподатчика «на ходу». [12]

Рисунок 1.4 - Биговально-фальцевальная машина «Morgana Digifold»

Недостатки данных машин с точки зрения применения на производстве нашей типографии:

Достаточно высокая стоимость.

Не все аппараты применимы для производственного цикла нашей

типографии, поскольку мы создаем обложки книг по определенной технологии. Не у всех есть возможность за один проход сделать три биговки на обложке: две с одной стороны и одну с обратной стороны (в основном, можно сделать любое требуемое количество биговок только с одной стороны листа). Также не у всех предусмотрено фальцевание такого вида обложки по одному биговочному каналу.

Не все аппараты эргономичны в плане загрузки полуфабриката и

приема готовой продукции.

Использование данного оборудования только в качестве бигования

или фальцевания листов (в основном пополам) журналов, методических указаний, простеньких брошюр и т.д. не совсем целесообразно и окупаемо.

Устройство и принцип работы послепечатного оборудования, имеющегося в типографии

Ниже представлена изготавливаемая продукция (рис. 1.5):

книги тиражом до 200 - 250 штук

учебно-методические материалы (согласно заказам, не более 30 - 40 экземпляров одного наименования)

различные журналы (по успеваемости, по инструктажу правил безопасности, по приходу и уходу персонала и т.д.) тиражом до 50 штук

листовки формата «А5» тиражом до 2000 штук

Рисунок 1.5 - Изготавливаемая продукция

Оборудование типографии для осуществления операций фальцовки и биговки

Фальцевание листов проводится вручную. Когда толщина издания в месте сгиба (посередине) превышает 4 мм, то используется изобретенное оборудование (рис. 1.6).

Принцип работы простой: отпечатанное издание кладется таким образом, чтобы его середина располагалась над зазором между двумя немного расходящимися валиками (смыкаются друг к другу посредством пружины). Это осуществляется с помощью линейки и передвигающегося зажима с возможностью закрепления. Затем опускают рычаг так, что тонкая пластина ребром попадает ровно в середину издания и проталкивает его между двумя валиками. Сфальцованное издание готово к скреплению.

Минусом устройства является то, что сгиб не всегда может проходить строго перпендикулярно к двум параллельным сторонам (зависит от толщины издания). Устраняется на стадии обрезки издания.

Также уходит время на осуществление операции фальцовки.

Рисунок 1.6 - Фальцевальщик листов

Биговка отпечатанной обложки издания осуществляется вручную на еще одном изобретенном оборудовании (рис. 1.7).

Принцип выполнения операции: на первом листе отмечается положение будущей биговки, в зависимости от толщины корешка подобранного блока. Затем, это положение фиксируется передвигающимися упорными планками. В итоге, когда кладутся следующие листы, то производится операция биговки посредством натягивания проволоки в требуемом месте. Лист кладется сверху проволоки, т.е. в месте бигования он вжимается проволокой во впадину рычага.