ES2245069T3 - Sistema de cambio rapido para prensa. - Google Patents

Abstract

Un aparato robótico para una prensa con un par de rodillos (25,26), teniendo cada uno de los rodillos primeros y segundos extremos, un primer conjunto de elevación (41,42) adyacente al primer extremo de los rodillos, un segundo conjunto de elevación (41,42) adyacente al segundo extremo de los rodillos, incluyendo cada uno de los conjuntos de elevación un bastidor (47) y un carro de recogida (48) montado en el bastidor para movimiento vertical, cada carro de recogida incluyendo un par de mecanismos de elevación (56,57) para elevar un par de rodillos, y medios (64,65) para extender y retraer cada mecanismo de elevación en una dirección que se extiende en paralelo a los extremos que se extiendan en dirección axial, y medios (51) para subir y bajar el carro de recogida en el bastidor, con lo que los mecanismos de elevación, que estén extendidos, puedan engranar el extremo de un rodillo y los mecanismos de elevación, que estén retraídos, no engranen el extremo de un rodillo.

Description

Sistema de cambio rápido para prensa.

Esta invención se refiere a prensas para imprimir, y, más en particular, a un sistema de cambio rápido para una prensa tal como una prensa flexográfica.

El procedimiento de impresión flexográfica polícroma requiere el uso de componentes específicos para cada trabajo. Estos componentes consisten en los siguientes:

1. cilindros del clisé, el diámetro de los cuales corresponde a las medidas de la imagen que se va a imprimir;

2. rodillos anilox, cuyas variables celulares dependen de las características de la tinta y de la imagen que se va a imprimir;

3. las tintas y sus recipientes.

Todos estos componentes necesitan ser intercambiables. Puede haber situaciones donde un rodillo anilox desfavorable se tenga que cambiar durante una tirada. Puede que el único cambio de componentes sea el de un cilindro del clisé si se va a usar la misma tinta en el trabajo siguiente. Quizás la mezcla de la tinta no está produciendo la calidad de impresión deseada y necesita que se cambie. Un cambio corriente requerirá que se cambien todos los componentes en preparación para una tirada de impresión completamente nueva.

Una prensa de imprenta de impresión central típica con bobina de papel continuo se va a aportar con algún medio de ayuda del operario para el cambio de los componentes. Se necesita la ayuda del operario ya que los rodillos del clisé pueden pesar hasta 363 kg o más y los rodillos anilox pueden pesar dentro del orden de los 227 kg. La ayuda del operario incluye:

1. Sistemas de elevación manual. En este tipo de sistema se utilizan vigas I que corren paralelas a la línea central de la prensa. Los polipastos de bajada con cadenas, que se desplazan a lo largo de las vigas I, están equipados con adaptadores los cuales se atan a las chumaceras de los cilindros del clisé y rodillos anilox. Con los adaptadores en su sitio, los componentes se pueden izar desde la platina para colorear de la prensa y colocar en un carro para rodillos. Igualmente, los componentes nuevos (puestos a punto) se vuelven a transportar a la platina para colorear.

2. Sistemas de elevación sincronizada. Este tipo de sistema es similar en su funcionamiento al del sistema de elevación manual excepto por el movimiento sincronizado de los descensos por cadena. Es más fácil de usar y puede proporcionar un cambio más rápido que el del sistema de tipo manual.

3. Sistemas robotizados. Un sistema típico corre de un lado a otro de la prensa de la misma forma que los sistemas de elevación. Se programa la localización de un cilindro o rodillo en la prensa, la localización en el carro y el camino entre las dos. Un sistema robotizado puede ser de uso más rápido y más seguro que los sistemas de tipo de elevación.

Los sistemas elevadores y robotizados han demostrado ser útiles en las operaciones cotidianas de la sala de prensas. Pero todavía existen problemas. Esos sistemas no son capaces de cambiar los portarascadores o los tinteros. Por ejemplo, en la patente de los EE.UU. número 5.010.813 se describe un robot que puede reemplazar un cilindro solo. Además, es necesario limpiar los rodillos del clisé y anilox antes de que se puedan desmontar de la prensa. El cambio en este tamaño de prensa no se puede conseguir de una manera bastante rápida con el sistema elevador o robotizado corrientes.

En la patente británica GB 2.158.774 se da a conocer un dispositivo para cambiar los cilindros del clisé en una rotativa que incluye medios de suspensión, cada uno con un cojinete adaptado para sostener un extremo del eje de un cilindro del clisé. Unos medios para extender y retraer el dispositivo elevador mueven el grupo de suspensión en una dirección que se extiende en sentido transversal a los extremos que se extienden en sentido axial del cilindro del clisé, se hace girar un eje roscado a cada lado del cilindro del clisé para bajar los cojinetes por debajo del eje del cilindro del clisé, luego se accionan los desplazadotes para mover el grupo suspendido a una posición en la que los cojinetes están debajo del eje del cilindro del clisé, y después se ponen en marcha unos motores para llevar los cojinetes a engrane con el eje del cilindro del clisé a cada lado del mismo. De este modo, este dispositivo se puede usar solo para cambiar un rodillo solo o una platina para colorear y no para, de forma selectiva, cambiar uno, dos o más rodillos. Esto, otra vez, aumenta el tiempo para el cambio.

En el pasado, una tirada de prensa típica, llevaba más tiempo que hoy. Una tirada de seis horas estaba seguida de un cambio de dos horas. Este ejemplo producía un tiempo improductivo del 25 por ciento. Hoy día son corrientes unas tiradas de impresión más cortas. Una tirada más típica de dos horas está todavía seguida de un cambio de dos horas y, así, resulta un factor de tiempo improductivo del 50 por ciento. Estas paradas no producen ingresos.

Otras máquinas impresoras tales como la prensa de bobina estrecha y la prensa de huecograbado condensan el tiempo de los cambios mediante procedimientos independientes. Ambos tipos de máquinas tienen limitaciones de diseño. El sector industrial de la bobina estrecha ha adoptado la filosofía de usar cartuchos que contienen el sistema entintador y el cilindro impresor, sin embargo estos cartuchos son pequeños (de menos de 45,5 kg y con 51 cm de anchura máxima) y los puede manejar el operario, a diferencia de la aplicación de bobina ancha. Por ejemplo, en la patente de los EE.UU. número 5.060.569 se describe un cartucho que el operario puede deslizar a su posición sobre un par de carriles. Además, el cartucho en esta patente está localizado dentro de la prensa usando el chasis del cartucho en lugar del cilindro impresor.

Una prensa de huecograbado también lleva incorporado un sistema de carro para disminuir el tiempo del cambio. Un carro para huecograbado se pone en su sitio sobre ruedas y siempre está en el suelo. El carrito es más grande pero la aplicación del huecograbado tiene la ventaja del espacio porque este proceso no requiere la impresión en un tambor impresor central. Una prensa de huecograbado, igual que la mayoría de las prensas de bobina estrecha, usa una configuración en serie que no imprime imágenes de calidad (ajuste de color a color dentro de los 0,08 mm) en bobinas extensibles. Estos cartuchos en ambos casos tienen también el problema de que no permiten cambiar el cilindro impresor sin reemplazar el cartucho.

Sumario de la invención

El objetivo de esta invención es crear una prensa para imprimir con bobina ancha del tipo descrito arriba que pueda obtener una disminución importante en el tiempo de los cambios. Los cambios de quince minutos o menos serían un objetivo adecuado con las tiradas más cortas de hoy en día.

El aportar un sistema que pueda reducir el tiempo improductivo más aún de lo que hoy es asequible requiere un estudio del procedimiento del cambio. La finalidad del análisis del cambio es cambiar tantos trabajos internos (trabajos que tienen lugar durante el cambio) como sea posible a trabajos externos (trabajos que se realizan cuando la máquina está en marcha). Este cambio en el procedimiento requiere cambios en el diseño de la prensa para imprimir. Estos cambios deben apoyarse en los criterios siguientes:

1. Las operaciones del cambio deben ser robóticas, en lugar de estar marcadas por el operario, con el fin de garantizar los requisitos de tiempo de los cambios. Cuando se intenta conseguir cambios de 15 minutos, los factores humanos variables llegan a ser demasiado grandes. Aunque no esté directamente relacionada con el cambio, la robótica también puede aportar un ambiente de trabajo más seguro y menos cambio de componentes dañados durante el cambio. Los movimientos programados para el cambio se tienen que introducir dentro del controlador del robot antes del procedimiento del cambio.

2. La limpieza de cualesquiera componentes no se puede hacer en la prensa. Esta es una tarea que lleva mucho tiempo y que detiene todos trabajos que la siguen.

3. Un diseño nuevo tiene que ser versátil, debe aportar un cambio rápido completo, aunque también debe ser capaz de permitir cambios parciales (un componente cada vez), cuando sea necesario.

4. El diseño debe mantener la calidad de impresión actual en el producto acabado.

Esta invención proporciona tal diseño, basado en el estudio del cambio y en los criterios enumerados. Este diseño consiste en tres componentes de gran importancia:

1. Carro de la platina para colorear. Un carro de platina para colorear consiste en un juego de cajas que alojan el rodillo anilox y la estructura de soporte para el sistema de manipulación de la tinta para una sola platina para colorear. El sistema para la manipulación de la tinta incluirá el portarascadores, tintero, bomba, sistema para controlar la humedad, cazoleta de contención del goteo, y mangueras y tuberías que se necesiten. El rodillo anilox está posicionado, de forma que se pueda desmontar, en el bastidor del carro por medio de un juego de caperuzas de cojinete. Este carro es independiente de la misma prensa, aporta un sistema de descarga de la tinta integrado por completo y un sistema robotizado lo lleva a y desde la platina para colorear. También se puede transportador por medio de más medios manuales tales como un sistema elevador.

2. Estructura de estacionamiento. Cada platina de impresión requiere dos carros de platina para colorear. Uno está estacionado dentro de la prensa durante una tirada. El segundo está localizado en una estructura de estacionamiento en un estado de puesta a punto. Un área de estacionamiento, facilitada por la estructura de estacionamiento, aporta el medio para preparar el carro para la siguiente tirada de impresión. Toda la limpieza, cambios de rodillos y preparativos para el siguiente trabajo se llevan a cabo mientras que la prensa esté realizando un trabajo. Esto permite que los trabajos internos del cambio se conviertan en trabajos externos tal como requiere el estudio del procedimiento de cambio.

3. Sistema robotizado: El carro de la platina para colorear se puede transportar en un número de maneras. El procedimiento más eficiente debe implicar el uso de un sistema de robótica. El robot que se va a describir complementará la función del carro de platina para colorear descrito antes. También es lo bastante versátil como para permitir cambios parciales que no es necesario que impliquen al carro. Esto mejora los trabajos de cambio con los robots de la técnica anterior al transportar todos los componentes para una platina completa, eliminado de este modo la necesidad de múltiples intercambios durante el tiempo del cambio. El robot es capaz de moverse en tres direcciones o ejes:

1. movimiento entre la prensa y la estructura de estacionamiento,

2. movimiento dentro y fuera de la sección de la prensa o dentro y fuera de la estructura de estacionamiento, en esencia, un movimiento horizontal,

3. movimiento en el eje vertical.

El robot funciona igual que un sistema de "recogida y selección" de tres puntos. El robot transporta los componentes por medio de tres tazas elevadoras a cada lado de la prensa. Estas tazas, accionadas por cilindros, estarán extendidas o retraídas. Cuando todas las tazas estén completamente extendidas se puede realizar un cambio completo de platina para colorear. Un punto de elevación recogerá las chumaceras del cilindro del clisé, el siguiente recogerá las chumaceras del rodillo anilox y el tercero recogerá el carro de la platina para colorear. Las tazas elevadoras también pueden levantar el rodillo del clisé solo, el rodillo anilox solo, los rodillos del clisé y anilox juntos o el rodillo anilox con el carro.

Descripción de los dibujos

Esta invención se explicará junto con una realización ilustrativa mostrada en los dibujos adjuntos en los que:

La figura 1 es una vista lateral en alzado de una prensa para impresión flexográfica y un conjunto de robótica que se forma de acuerdo con esta invención;

La figura 2 es una vista lateral en alzado del robot de la derecha de la figura 1 y una segunda área de estacionamiento;

La figura 3 es una vista de frente tomada a lo largo de la línea 3-3 de la figura 2;

La figura 4 es una vista en planta superior del robot de la izquierda de la figura 1 sin los componentes para el movimiento vertical;

La figura 5 es una vista en planta desde lo alto del robot de la derecha de la figura 1, sin los componentes para el movimiento vertical;

La figura 6 es una visa de costado de una de las áreas de estacionamiento;

La figura 7 es una vista de costado en alzado agrandada de la estructura del movimiento vertical de uno de los robots;

La figura 8 es una vista tomada a lo largo de la línea 8-8 de la figura 7;

La figura 9 es una vista tomada a lo largo de la línea 9-9 de la figura 8;

La figura 10 es una vista en planta superior agrandada de la figura 7;

La figura 11 es una vista ampliada de una porción de la figura 9 mostrando el carro elevador de recogida;

La figura 12 es una vista desde lo alto del carro de recogida de la figura 11;

La figura 13 es una vista tomada a lo largo de la línea 13-13 de la figura 11;

La figura 14 una vista tomada desde lo alto del conjunto de carro de la platina para colorear de una de las platinas para colorear de la prensa flexográfica;

La figura 15 es una vista similar a la de la figura 14 con el rodillo anilox desmontado del carro de la platina para colorear;

La figura 16 es una vista tomada a lo largo de la línea 16-16 de la figura 15; y

La figura 17 es una vista desde lo alto de carro de la platina para colorear sostenido por los carros de recogida del robot.

Descripción de una realización específica

Con referencia a la figura 1, una prensa flexográfica convencional 20 incluye un par de bastidores laterales 21 los cuales sostienen una pluralidad de platinas para colorear 22. En esta realización particular que se ilustra, la prensa incluye seis platinas para colorear 22a a 22f. En los bastidores está montado un cilindro impresor central 23 de forma que pueda girar.

Cada una de las platinas para colorear sostiene un cilindro o rodillo de clisé 25, un rodillo anilox 26 y un carro de la platina para colorear 27. El carro 27 incluye el sistema entintador para la prensa.

Los cilindros de clisé y los rodillos anilox se muestran en sus posiciones desencuadradas, sin funcionamiento, en la figura 1. Cuando la prensa está en funcionamiento los cilindros del clisé están adyacentes a la superficie del cilindro impresor central, y los rodillos anilox contactan con los cilindro del clisé. De este modo la tinta se transfiere a los cilindros del clisé y las imágenes se trasladan a una bobina que gira junto con el cilindro impresor central.

Según se explicará de una manera más completa de aquí en adelante, los cilindros del clisé y los rodillos anilox están montados de una forma tan ventajosa en las platinas para colorear que cada cilindro del clisé y cada rodillo anilox se pueden desmontar de la platina para colorear con independencia del carro de la platina para colorear 27. De modo alternativo, cada rodillo anilox se puede desmontar de la platina para colorear con el carro, o los tres componentes se pueden desmontar simultáneamente.

La primera y la segunda áreas de estacionamiento, o áreas de puesta a punto 30 y 31 (figuras 1 a 5) está ubicadas adyacentes a dos lados de la prensa para sostener los componentes de las platinas para colorear para la siguiente tirada de la prensa. Los componentes para las platinas para colorear 22a a 22c están localizados en el área de estacionamiento 30 y los componentes para las platinas para colorear 22d a 22f están situados en el área de estacionamiento 31.

Cada área de estacionamiento incluye un par de bastidores de soporte 33 y cada bastidor de soporte incluye cuatro platinas de soporte 34 a 37. Con referencia a la figura 6, cada una de la platinas de soporte 35 a 37 sostiene un cilindro del clisé 25, un rodillo anilox 26 y un carro de platina para colorear 27 para una de las platinas para colorear de la prensa. El soporte superior 34 está vacío y proporciona un lugar al cual se pueden mover los componentes de una de las platinas para colorear durante el cambio. Cada cilindro del clisé incluye un par de chumaceras 38 que se extienden en sentido lateral y que están sostenidas por el bastidor de soporte 33. De manera similar los rodillos anilox incluyen las chumaceras 39, y los carros de las platinas para colorear incluyen chumaceras inactivas o ejes fijos no giratorios 40 lo cuales también están sostenidos por los bastidores de soporte 33. Los componentes de la platina para la siguiente tirada de la prensa no se muestran en las figuras 1 y 2 para claridad de la ilustración.

Un par de conjuntos de robots 41 y 42 transportan los componentes de las platinas para colorear entre las platinas para colorear 22 y las áreas de estacionamiento. El robot 41 se mueve entre las platinas para colorear 22a a 22d y el área de estacionamiento 30. El robot 42 se mueve entre las platinas para colorear 22d a 22f y el área de estacionamiento 31.

El robot 41 incluye carriles horizontales 43, para el movimiento en un eje horizontal, y los carriles 43 están montados de forma deslizante en carriles perpendiculares 44 de forma que el robot se pueda mover en un segundo eje horizontal. El robot 42 solo se mueve sobre un eje horizontal en los carriles 45 pero el robot 42 se podría montar para movimiento en otro eje horizontal si se desease.

Los carriles 43 a 45 son módulos de apoyo de movimiento lineal, tales como los STAR MKR 25-145 o 25-110. Cada uno de los carriles 43 a 45 incluye una base deslizante 43a, 44a, 45a (figuras 4 y 5), respectivamente, la cual está sostenida por cojinetes de soporte de movimiento lineal que se desplazan sobre un carril lineal el cual está accionado por una correa dentada que está grapada a la base deslizante. Las bases deslizantes 43a y 45a, en los carriles 43 y 45, proporcionan una plataforma de montaje para los módulos 46 que se extienden en sentido vertical de los robots 41 y 42. Las bases deslizantes 44a, en los carriles 44, aportan una plataforma de montaje para los carriles 43.

Cada uno de los robots incluye un par de módulos 46, y cada módulo está empernado a una de las bases deslizantes 43a y 45a, las cuales están sostenidas, de manera que se puedan deslizar, en los carriles 43 y 45. Con referencia a las figuras 7 a 10, cada uno de los módulos incluye un bastidor 47, que se extiende en sentido vertical, y un carro de recogida 48 el cual es movible en sentido vertical a lo largo del bastidor. El carro de recogida está guiado por dos juegos de cojinetes de apoyo de movimiento lineal 49 (figura 10) que se desplazan sobre un par de carriles verticales 50. Los cojinetes de apoyo y los carriles lineales aportan un funcionamiento suave y una gran capacidad de carga. El carro de recogida está accionado por medio de un conjunto de tornillo de cabeza esférica consistente en un tornillo conducido con cabeza esférica 51, que está asegurado a la estructura de soporte vertical con un cojinete de soporte fijo 52 (figura 9), en la parte inferior, y un cojinete de soporte flotante 53 en la parte superior, y un alojamiento de tuerca roscada 54 unida al carro de recogida. El tornillo de cabeza esférica está accionado por un motor tal como un servomotor Indramat DDS.

La posición inferior del carro de recogida se muestra con trazo sólido en la figura 8 y la posición superior se muestra con línea discontinua en 48'. En el carro de recogida están montadas tres tazas elevadoras extensibles y retráctiles 56, 57 y 58.

Con referencia a las figuras 11 a 13, cada una de las tazas elevadoras 56 a 58 incluye un extremo posterior cilíndrico 60 (figura 13) y un extremo delantero semicilíndrico 61. El extremo posterior cilíndrico está montado, de forma que se pueda deslizar, en un cilindro 63, y la taza elevadora tiene movimiento de vaivén por medio de un pistón 64 de un cilindro neumático 65. La taza elevadora 58 se muestra en su posición extendida en la figura 13, y todas las tazas elevadoras se muestran en sus posicione retraídas en la figura 12. Cada uno de los cilindros neumáticos 65 se puede hacer funcionar de manera independiente de forma que cualquiera de las tazas elevadoras se puede extraer o retraer con independencia de las demás tazas elevadoras. El aire para los cilindros neumáticos está regulado por medio de la batería de válvulas 66, el bloque de entrada de control distribuido 67, y el bloque de salida de control distribuido 68. El aire y la energía eléctrica se suministran al carro de recogida movible 48 por medio del tramo de cables 69 (figura 8).

Los robots 41 y 42 pueden funcionar igual que un sistema de "recogida y selección" de tres puntos. Cada robot tiene la capacidad de transportar componentes por medio de las tres tazas elevadoras 56 a 58 a cada lado de la prensa. Estas tazas, accionadas por cilindro, estarán extendidas o retraídas. Cuando todas las tazas están extendidas por completo se puede realizar un cambio completo de platina para colorear. Un par de tazas elevadoras recogerá las chumaceras de los cilindros del clisé 38 (figura 6), otro par de copas recogerá las chumaceras del rodillo anilox 39, y el tercer par de copas recogerá las chumaceras 40 del carro 27.

En la figura 17 se ilustran los dos carros de recogida 48 de uno de los robots subiendo el cilindro del clisé 25, el rodillo anilox 26 y el carro de la platina del color 27 de una de las platinas para colorear de la prensa. Los extremos de las chumaceras 38 a 40 están sostenidos por las tazas elevadoras 56 a 58. El rodillo anilox está montado en, de forma que pueda girar, y conectado de manera que se pueda desmontar al, carro de la platina para colorear por medio de los bonetes convencionales de chumaceras 71. El carro de la platina para colorear está sostenido tanto por las chumaceras de los rodillos anilox 39 como por las chumaceras inactivas 40.

Aunque la realización preferida del carro elevador incluye tres tazas elevadoras, el carro elevador podría tener solo dos tazas elevadoras.

Las chumaceras del cilindro del clisé 38 y las chumaceras del rodillo anilox 39 está montadas, de forma que se puedan girar y desmontar, en el bastidor de la prensa flexográfica de una manera convencional por medio de bonetes de cojinetes o bonetes de chumaceras. Las chumaceras inactivas, sin giro, 40, de los carros de las platinas para colorear no están sostenidas en la platina para colorear de la prensa. Para el diseño es muy importante que la localización del carro se base tan solo en los bonetes del cojinete del rodillo anilox. El carro esta sostenido por el bastidor de la prensa, pero, en esencia "flota" de modo que cualesquiera inconsistencias en la fabricación del carro no den por resultado una mala alineación dentro de la prensa.

Los rodillos del clisé y los rodillos anilox están localizados, con precisión, en la platina para colorear de la prensa por medio de los bonetes de los cojinetes o de los bonetes de las chumaceras. El carro 27, el cual está unido al rodillo anilox, no se puede apoyar por sí mismo antes de asentamiento del anilox dentro del bonete de su cojinete. Este diseño mantendrá la precisión de la platina y la calidad de la impresión durante el levantamiento de la máquina.

Los componentes de la platina para colorear se retiran de la prensa posicionando las tazas elevadoras del carro de recogida debajo de las chumaceras, abriendo los bonetes de las chumaceras que sujetan las chumaceras en el bastidor de la prensa, y, luego, levantando los carros de recogida. Los extremos semicilíndricos de las tazas elevadoras capturan los extremos de las chumaceras y levantan los componentes separándolos de los bonetes de chumaceras y de la prensa. Entonces el robot se mueve para transportar los componentes al área de puesta a punto.

El robot puede cambiar todos los componentes que se necesiten para un cambio completo. También puede seleccionar el rodillo del clisé, el rodillo anilox, los rodillos de clisé y anilox, o el rodillo de anilox con el carro, de forma individual. Las tazas elevadoras correspondientes a los componentes que se van a cambiar están extendidas de manera que las tazas elevadoras se engranen con las chumaceras de esos componentes. Las demás tazas elevadoras están retraídas para que no se engranen con las chumaceras de los componentes que no se van a cambiar.

Con referencia a la figura 14, las chumaceras 39 del rodillo anilox 26 están unidas, de forma que se puedan desmontar, al carro de la platina para colorear 27 por medio de bonetes de chumacera 71. Si se tiene que cambiar el rodillo anilox 26, pero no el carro 27, los bonetes de chumacera 71 se abren de forma que el rodillo anilox se puede levantar para separarlo del carro 27.

Un motor eléctrico 72 (figuras 4 y 5) acciona cada robot en sentido horizontal a través de una transmisión tal como un servoaccionamiento Indramat y un motor controlados por un sistema de control del movimiento localizados en un armario de control 74 cerca de la sección de la prensa. En cada caso el motor transmite por medio de una caja de engranajes para conseguir una reducción del par torsor entre el motor y la carga. Los motores 72 se usan para accionar las bases deslizantes 43a y 45a, y cada motor mueve el robot asociado en un primer sentido horizontal dentro y fuera de la prensa. Un tubo de par torsor 75 o, transmisión transversal, enlaza los dos módulos verticales 46 de cada robot de forma que se desplacen juntos en sentido horizontal. El motor 73 se usa para accionar la base deslizante 42a y mueve el robot 41 en la segunda dirección horizontal entre la prensa y la estructura de estacionamiento 30. Otra vez un tubo de par torsor 76, o mecanismo similar, enlaza cada módulo del robot de forma que se desplacen juntos. Puede que el tubo de par torsor no sea necesario, dependiendo del tamaño de la carga.

El sistema de control del movimiento puede ser un regulador del movimiento tal como un Giddings & Lewis PIC 945 que aporta los mandos para cada combinación de motor y transmisión. Los mandos para cada transmisión permitirán al robot mover los componentes de la platina en un recorrido programado que evitará obstáculos. El operario del sistema seleccionará la localización del origen y el destino del componente o de los componentes que es necesario trasladar. El sistema de control del movimiento calculará y controlará la localización de cada eje por todo el perfil del movimiento.

Con referencia a las figuras 14 a 16, cada uno de los carros de la platina para colorear 27 incluye un bastidor 80 para sostener un rodillo anilox 26 y el sistema de manejo del entintado 81 para una sola platina para colorear. El sistema de manejo del entintado 81 incluye un conjunto de cuchilla rascadora 82, un tintero 83, una bomba 84, un sistema para controlar la viscosidad 85, una cubeta de contención del goteo 86 y las mangueras y tuberías que se necesiten. Tales componentes son bien conocidos por lo que una descripción detallada es innecesaria.

El carro 27 es independiente de la prensa y aporta un sistema de descarga de la tinta integrado por completo. El robot lleva el carro entero, incluido el rodillo anilox 26, de un lado a otro de la platina para colorear. El carro se podría transportar también por otros medios, tales como un sistema de elevación u otro medio manual.

El tamaño de los tinteros varía. Se ilustra un tintero típico 83 de 18,93 litros. El tintero es bastante poco profundo como para que no interfiera con obstrucciones en la platina. En este diseño el tintero se desplaza con el carro, lo cual permite que las mangueras que van al, y vienen del, tintero sean relativamente cortas. La longitud de las mangueras es crítica para prevenir retorcimientos y torceduras que causen perturbaciones de presión en la corriente de tinta y, por último, escapes en el sistema. Un agitador accionado por aire comprimido 87 se puede incluir también dentro del tintero para garantizar la circulación de la tinta.

Una alternativa al tintero que se ha descrito es un recipiente típico de pequeña capacidad el cual es de una profundidad que puede evitar la distorsión en el movimiento del carro. El recipiente de este tamaño colisionaría con los separadores o entre los secadores del color. Se pueden concebir previsiones dentro del carro para aliviar este problema. Como el robot (véase la descripción más adelante) transporta el carro hacia la prensa, a través de un recorrido programado, hará un movimiento final hacia abajo. A medida que el carro baja, el tintero se desengrana del carro posándose en el fondo en un pasador de retención. Después de este desacople el robot continúa su movimiento descendente y coloca las chumaceras del clisé y del anilox dentro de sus respectivos bonetes de las chumaceras.

El estacionamiento proporciona el medio para preparar los cilindros del clisé, los rodillos anilox y los carros de la platina para colorear para la siguiente tirada de la prensa. Cada área de estacionamiento puede incluir un sistema de transmisión efectivo convencional permitiendo que el rodillo anilox se lave así como también que se impregne de tinta antes de la siguiente tirada. Toda la limpieza, todos los cambios de rodillos y la preparación para el siguiente trabajo se realizan mientras que la prensa está haciendo un trabajo. Esto permite que las tareas internas del cambio se conviertan en tareas externas tal como el estudio del proceso del cambio requiere.

La conversión de muchas de las tareas internas del cambio a tareas externas reduce sustancialmente el tiempo improductivo de la máquina. Las tareas de limpieza y puesta a punto se han convertido en operaciones externas. Todavía es necesario llevar a cabo estas tareas antes de que se complete una tirada típica de dos horas o menos. Lo que sigue es una descripción del sistema que realizará estas operaciones externas.

Según se ha mencionado antes, el cilindro anilox y el cilindro del clisé se pueden estacionar en un carro 90 (figuras 1 y 2). Sin embargo, los carros sí que causan problemas por sí mismos. Es necesario que los mueva el personal o algún sistema de tipo transportador automatizado. El sistema de soporte para las operaciones externas mejora este procedimiento aportando áreas fijas de estacionamiento 30 y 31 para todos los componentes de la platina para colorear. El bastidor general se puede posicionar directamente detrás de la prensa (31 en la figura 4) o detrás y desviado en sentido lateral de la prensa (30 en la figura 5).

El bastidor general 33 simula las posiciones de los componentes dentro de la prensa. Estos son cunas soporte para las chumaceras del cilindro del clisé y soportes para el carro, el cual contiene también el rodillo anilox y otros componente del sistema entintador. En este bastidor general se necesita un área vacía de forma que el robot tenga un lugar para transportar los componentes iniciales desde la prensa. El robot, con el bastidor general de estacionamiento, puede sencillamente trasladar los componentes directamente desde la prensa hasta el área de limpieza y puesta a punto. No hay necesidad alguna de mecanismos intermediarios tales como carros para los rodillos para transportarles hasta esta área.

Una realización alternativa sí que requiere carros de rodillos para el procedimiento del cambio. Este procedimiento elimina el espacio para los cilindros del clisé 25 dentro del bastidor general 33. El robot todavía retiraría todos los componentes en la prensa de una vez. Sin embargo, separaría el cilindro del clisé de los demás componentes y llevaría el cilindro del clisé hasta un carro bien antes o después de que el carro se deposite en el bastidor general. El tiempo que se necesita para llevar a cabo este rodeo no debe comprender el objetivo del cambio en quince minutos o menos. Sin embargo, acorta el tiempo de la puesta a punto y reduce el número de veces en que los cilindros del clisé se tienen que manipular.

Después de que el robot haya completado un cambio y los componentes usados se hayan situado dentro del bastidor general 33 del sistema de soporte, los trabajos de limpieza y de puesta a punto pueden comenzar. El primer trabajo es la limpieza. Los portarascadores se pueden limpiar a mano, por medio de algún sistema de lavado automático, o cambiándoles con portarascadores limpios. Hay que acordarse de que la prensa está funcionando y que la limpieza en este momento no se equipara con el tiempo improductivo, sin embargo sí que aún es necesario que se haga con la rapidez suficiente como para acomodarse al cambio siguiente. El sistema de lavado automático es el medio más rápido para terminar esta tarea. Después de que se activado este sistema el personal puede concentrar sus esfuerzos en otras tareas de limpieza y puesta a punto.

Suponiendo que se está usando el sistema de lavado automático y los cilindros del clisé no están separados, el operario puede empezar a estacionar los cilindros del clisé para la tirada siguiente. Los cilindros del clisé para el trabajo siguiente se transportan en carros desde la sala de placas hasta el bastidor general de estacionamiento. El robot que se usó para el primer cambio se usa una vez más. Esta vez está haciendo cambios desde el bastidor general de un lado al otro del carro del cilindro de clisé. El sistema de lavado continúa su secuencia mientras que se hacen los cambios de los cilindros del clisé.

Después de que los cilindros del clisé se han estacionado para el trabajo siguiente y después de que se ha completado la limpieza, la etapa siguiente en el proceso de puesta a punto es el cambio de los rodillos anilox. De nuevo se utiliza el robot para llevar a cabo este trabajo. Los carros de los rodillos que contienen los rodillos anilox que se deseen se llevan a su posición y el cambio tiene lugar.

Los portarascadores se pueden ahora equipar con paletas y cierres nuevos. La tinta para el trabajo siguiente se coloca en su sitio. La etapa final del entintado no se producirá hasta algún tiempo predeterminado antes del cambio. Esta etapa se pospone todo el tiempo que sea posible. El rodillo solo necesita ser entintado antes de la siguiente secuencia de cambio. La consecución de esta etapa mucho tiempo antes de lo que se necesita crea emisiones VOC innecesarias, suponiendo que se están utilizando tintas basadas en disolventes. Sin embargo se debe asignar tiempo para hacer modificaciones en la composición de la tinta o en la colocación de los rascadores, si fuera necesario.

El bastidor general de estacionamiento estará equipado con un sistema de transmisión efectivo convencional el cual proporcionará el giro del rodillo anilox necesario para los fines de entintado. Este sistema se activa cuando llegue el momento para el entintado. Ahora se pueden tomar muestras del muestrario de colores. El personal de puesta a punto puede hacer los cambios de tinta y de colocación que se necesiten para conseguir los parámetros de impresión que se deseen. Estas anteriores actividades de cambio internas ahora se llevan a cabo como trabajos externos. El bastidor general de estacionamiento 33 también puede incluir el motor necesario para la bomba del entintado. El carro 27, descrito antes, podría contener los capacetes de la bomba. Al igual que el bastidor general, la prensa tendría el motor para la bomba del entintado montada en él de forma permanente. Este diseño elimina la necesidad de llevar los motores de las bombas junto con el carro durante los cambios.

El sistema completo incluyendo carro, robot y sistema de soporte es compacto y debido a esto este se puede incorporar, con facilidad, dentro de un recinto del tipo de captura de las VOC, si se desease. El recinto circundaría la prensa y el bastidor general de estacionamiento. Se instalarían puertas para el acceso del personal y de los carros. Las funciones actuales de limpieza y cambio de rodillos se realizarían con las puertas cerradas. Esto se hace no solo para reducir las emisiones de VOC, sino también para aportar seguridad. En la parte posterior del bastidor general de estacionamiento y fuera del recinto está localizado un panel de control por el operario. Este panel de control haría funcionar el sistema de lavado y proporcionaría la interfaz para las secuencias de cambio de los rodillos por medio de robot. Unas ventanillas dentro del recinto de captura permiten al personal ver los movimientos de robot.

Ningún otro diseño de prensa de bobina ancha cubre las necesidades de los tiempos de cambio que se requieren con el ambiente de la impresión de tirada corta de hoy día. El sistema de prensa de cambio rápido aquí descrito proporciona los medios para que el impresor reduzca, de forma muy significativa, el tiempo improductivo y produzca más producto impreso. Con este sistema no se sacrifica el tamaño o la calidad de la impresión para ganar tiempo en el cambio. El diseño y los procedimientos se basan en los criterios antes indicados:

1.

El proceso está automatizado en lugar de estar dirigido paso a paso por el operario.

2.

Todo el trabajo de limpieza y preparación se hace fuera de la prensa mientras que la prensa esté en marcha.

3.

La localización del cilindro impresor y del rodillo anilox están ubicadas con toda precisión en la prensa mediante el uso de caperuzas de cojinetes las cuales están, de manera permanente, montadas en la sección de la prensa.

4.

El diseño es versátil. Permite el desmontaje de componentes solos de un sistema completo con el uso del sistema de "recogida y selección" de tres puntos.

El robot se puede utilizar también para mover componentes desde múltiples localizaciones de platinas para colorear hasta múltiples localizaciones de estacionamiento. Por el ejemplo, el robot puede recoger el cilindro del clisé de una platina para colorear en la prensa y el rodillo anilox de otra platina para colorear. Entonces el robot puede mover el cilindro del clisé a una localización de estacionamiento y el rodillo anilox a otra localización de estacionamiento. A la inversa, el robot puede mover componentes desde múltiples localizaciones de estacionamiento hasta múltiples localizaciones de platina para colorear.

Aunque el robot se ha descrito junto con una prensa flexográfica, se entenderá que ese robot se puede usar con otros tipos de prensas.

Aunque en la memoria anterior se expuso una descripción detallada de realizaciones concretas de esta invención, con la finalidad de su ilustración, los expertos en la técnica comprenderán que muchos de los detalles dados aquí se pueden variar considerablemente sin desviarse del espíritu y el ámbito de esta invención.

Claims (8)

1. Un aparato robótico para una prensa con un par de rodillos (25, 26), teniendo cada uno de los rodillos primeros y segundos extremos, un primer conjunto de elevación (41, 42) adyacente al primer extremo de los rodillos, un segundo conjunto de elevación (41, 42) adyacente al segundo extremo de los rodillos, incluyendo cada uno de los conjuntos de elevación un bastidor (47) y un carro de recogida (48) montado en el bastidor para movimiento vertical, cada carro de recogida incluyendo un par de mecanismos de elevación (56, 57) para elevar un par de rodillos, y medios (64, 65) para extender y retraer cada mecanismo de elevación en una dirección que se extiende en paralelo a los extremos que se extiendan en dirección axial, y medios (51) para subir y bajar el carro de recogida en el bastidor, con lo que los mecanismos de elevación, que estén extendidos, puedan engranar el extremo de un rodillo y los mecanismos de elevación, que estén retraídos, no engranen el extremo de un rodillo.

2. El aparato de la reivindicación 1 que incluye medios (43) para mover los conjuntos de elevación en una primera dirección horizontal.

3. El aparato de la reivindicación 2 que incluye medios (44) para mover los conjuntos de elevación en una segunda dirección horizontal.

4. El aparato de la reivindicación 1 en el que la prensa incluye una pluralidad de platinas de impresión (22), cada platina de impresión incluyendo un par de dichos rodillos (25, 26), caracterizado además por:

un bastidor de soporte (33) con una pluralidad de posiciones de estacionamiento (34 a 37) para sostener pares de dichos rodillos (25, 26), y

medios (43, 44) para mover los conjuntos de elevación entre cada platina de impresión y cada una de las posiciones de estacionamiento del bastidor de soporte con lo cual los pares de rodillos de cualquier platina de impresión se pueda mover a cualquiera de las posiciones de estacionamiento en el bastidor de soporte y cualquier par de rodillos en el bastidor de soporte se pueda mover a cualquiera de las platinas de impresión.

5. El aparato de la reivindicación 4 en el que el bastidor de soporte incluye una pluralidad de posiciones de estacionamiento (34 a 37) para sostener los carros entintadores (27) y en el que cada uno de los carros de recogida incluye un tercer mecanismo de elevación (58) para engranar un carro entintador.

6. El aparato de la reivindicación 4, en el que dicho medio de extensión y retracción comprende un cilindro neumático (65) para cada mecanismo de elevación con lo cual cada mecanismo de elevación se puede extender y retraer de manera independiente.

7. El aparato de la reivindicación 1, en el que la prensa incluye una pluralidad de platinas de impresión (22), cada platina de impresión incluyendo:

un par de dichos rodillos (25, 26), y

un carro (27), uno de los rodillos siendo un cilindro del clisé y el otro rodillo siendo un rodillo anilox,

cada carro de recogida (48) incluyendo un tercer mecanismo de elevación (58) adaptado para engranar un extremo de un carro, y medios para extender y retraer el tercer mecanismo de elevación con independencia, con lo cual el mecanismo de elevación puede elevar los tres cilindros del clisé, el rodillo anilox y el carro, o puede elevar el rodillo anilox y el carro y no el cilindro de clisé o puede elevar el cilindro del clisé o el rodillo anilox.

8. El aparato de la reivindicación 7, en el que dicho medio de extensión y retracción para cada mecanismo de elevación comprende un cilindro neumático (65).