В бизнесе коллекционных карточек контроль качества никогда не был вопросом затрат — он всегда связан с жизнеспособностью продукта. Если на краях карточки присутствуют мелкие заусенцы, если она смещена относительно позиции пробивки более чем на 0,1 мм или если у неё неровные углы, коллекционеры называют такую карточку «бракованной». За последние несколько лет индийский рынок аниме-карточек стремительно рос. Многие OEM-заказы на карточки с лицензированными изображениями от японских, европейских и американских правообладателей выполняются местными типографиями. Производители карточек всё чаще отказываются принимать изделия с визуальными дефектами. Традиционный процесс штамповки имеет три основные конструктивные проблемы: во-первых, при проектировании мест расположения «гвоздиков» и точек соединения между карточками необходимо оставлять технологические припуски; после штамповки эти точки соединения приходится разрывать вручную, что является основной причиной износа краёв карточек; во-вторых, тонкие материалы, такие как полимерные плёнки и мягкие магнитные плёнки, могут слегка смещаться в процессе подачи, что приводит к отклонению контура выреза от центра изображения; в-третьих, декоративные слои — например, тиснение фольгой или голографическое покрытие — чрезвычайно чувствительны к механическому контакту, а традиционные механические захваты при схватывании всегда оставляют вмятины. Техническая концепция проектирования полностью автоматическая машина для сортировки и перфорации карт направлена на решение вышеуказанных проблем. Люди часто используют эту машину для изготовления карт, например визитных карточек, игровых карт, аниме-карт, банковских карт, карточек знаменитостей и т. д. Её основное преимущество заключается в упрощении всего процесса точной подачи, автоматического сбора и удаления отходов, а также в повышении качества кромок готовых карт до стандарта «коллекционного уровня».
С технической точки зрения отрасль считает визуальное отклонение в пределах 0,10 мм допустимым (проходящим контроль). Однако такая допускаемая погрешность всё ещё может вызывать смещение узора светового искажения на поверхности горячей штамповки или голографической карты. Необходимо скорректировать время штамповки, механическую коробку передач и визуальную позиционировку таким образом, чтобы они функционировали совместно в замкнутой системе управления. Причина заключается в том, что наша целевая величина контроля установлена на уровне 0,05 мм. Полностью автоматическая машина для сортировки и позиционирования изготовлена специально для индийского рынка, где преобладают многочисленные заказы небольшими партиями. Машина оснащена точным механизмом подачи, обеспечивающим пошаговую работу, а также функциями визуальной коррекции и позиционирования для формирования макета. Благодаря этому замена машины занимает менее 15 минут. Замена лёгких деревянных форм требует всего 2–3 минуты, что обеспечивает производственный режим «короткий, плоский и быстрый». Устройство также оснащено сервомотором мощностью 7,5 кВт для регулирования силы резки, позволяющим выполнять резку как толстых, так и тонких материалов одним и тем же ножом без образования заусенцев. Это создаёт гарантию на аппаратном уровне для типографий, поскольку они могут выполнять заказы на высококачественные коллекционные карты.
Первым техническим препятствием для контроля качества коллекционных карточек является не пробивка отверстий, а «точность позиции наблюдения». Традиционные машины для вырубки используют механические упорные штифты или отслеживание курсора. При добавлении аварийной остановки серводвигателя погрешность позиционирования обычно составляет от ±0,15 до 0,20 мм. Время отклика фотодатчика на печатный цветовой код составляет приблизительно 5–10 мс. Для макетных плат (например, 5 × 5 или 4 × 8) накопленная погрешность положения краёв будет выше. Полностью автоматическая машина для классификации, сортировки и пробивки использует промышленные камеры высокого разрешения и алгоритмы обнаружения контуров с субпиксельной точностью, полностью меняя принцип работы системы позиционирования. Первый этап — глобальное грубое позиционирование: оборудование автоматически загружает материалы через лоток, а присоска применяет механизм вибрационного захвата, исключающий повторную подачу. Когда бумага достигает визуальной рабочей станции, камера делает снимок всей печатной платы. С помощью ориентировочных меток в четырёх углах платы рассчитывается общее смещение и угол поворота. Затем фиксируется координатная система для всей печатной платы, а не только для одной карточки. Система использует конструкторские файлы, предоставленные заказчиком, чтобы создать теоретические координаты каждой точки вырубки. Это второй уровень — локальное точное позиционирование. Алгоритм субпиксельной обработки заполняет градиент серого цвета между пикселями, повышая разрешение локализации контура с 1 пикселя до уровня 0,1–0,2 пикселя. Система способна обнаруживать смещения контура величиной всего 0,01 мм, даже при размере пикселя камеры в 5 мегапикселей. Одно из лучших преимуществ индийского рынка — возможность размещения заказов небольшими партиями. Калибровка традиционного оборудования при каждой смене платы занимает более 30 минут. В свою очередь, данная машина оснащена поэтапной системой точной подачи с серводвигателями и винтовыми модулями, обеспечивающими последовательную подачу. Время каждого шага подачи определяется в режиме реального времени по визуальной обратной связи. При изменении температуры и влажности партия усаживается на 0,02 %, и система автоматически сокращает расстояние подачи. Это гарантирует, что готовый продукт на 100-й карточке будет столь же точным, как и на первой.
Инженерное преимущество данного алгоритма заключается в том, что он позволяет заказчикам использовать обычные четырёхцветные печатные машины для изготовления карточек без необходимости приобретения дорогостоящих трафаретных пластин с ориентировочными метками для вырубки. Это значительно снижает затраты на пробную печать. Ещё более эффективна полностью автоматизированная машина для сортировки и позиционирования: она легко переключается между офлайн-пробной печатью и серийным производством. Заказчики могут получить образцы вырубки небольших партий материалов ещё до размещения заказа, что позволяет им проверить визуальную точность до начала массового производства. Традиционное оборудование страдает от проблемы «точная пробная печать, но низкое качество массового производства», однако данное решение полностью устраняет эту проблему. Фактические данные, полученные на нескольких струйных печатных фабриках в Индии, показывают, что применение технологии субпиксельного позиционирования позволило снизить долю брака из-за смещения изображения при крупносерийном производстве с более чем 3,5 % (на традиционном оборудовании) до менее чем 0,5 %. При этом погрешность согласованности параметров между пробной печатью и массовым производством сохраняется на уровне ± 0,03 мм. Это предоставляет надёжные технические доказательства для аудита заводов-производителей брендовой продукции.
Некоторые методы повышения ценности коллекционных карточек включают тиснение номеров фольгой, голографические защитные антипиратские этикетки и УФ-рельефный лак. Все эти методы имеют одну и ту же проблему: они неустойчивы к царапинам, давлению или трению. Для сборки готовых изделий традиционные автоматические перфорационные станки используют рычажное выталкивание или зажим ремнём. Поэтому многие пользователи недовольны тонкими белыми линиями, оставляемыми на слое тиснения фольгой. Карточный перфорационно-сортировочный станок, работающий полностью автономно, оснащён двумя уникальными методами сортировки: воздушной плавающей направляющей и гибким массивом силиконовых присосок. Применение гибких присосок — это не просто замена материала; это также изменило наше представление о «захвате». Диаметр каждой присоски составляет всего 3 мм, а контактное давление — менее 0,05 Н/см². Они расположены в виде сот, причём каждая имеет собственный воздушный канал для управления. Когда присоска контактирует с поверхностью тиснения фольгой, датчик воздушного давления в реальном времени отслеживает степень герметичности всасывающего наконечника на поверхности карточки. При обнаружении утечки (поскольку рисунок тиснения фольгой делает поверхность неровной) соседняя присоска автоматически переключается, чтобы компенсировать утечку, а не усиливать разрежение. Это позволяет поднимать карточку с объёмным тиснением фольгой, не повреждая рельефную текстуру.
Воздушно-плавающие направляющие рельсы предотвращают повреждение карт из-за трения при сортировке и перемещении. Стандартный слот для карт оснащён системой укладки с перегородками, которая скользит между кромками и боковыми стенками, а также между поверхностями карт. В нижней части каждого канала сортировки устройство имеет микропористую камеру, постоянно находящуюся под низким давлением 0,3–0,5 кг. Это обеспечивает микроскопическое взвешенное состояние готовой карты с зазором 0,1 мм в процессе выгрузки. Карта не контактирует напрямую с металлическими направляющими рельсами, а голографический слой не изнашивается. При использовании традиционного оборудования «доля дефектов на стадии поверхностной обработки» в массовом производстве возросла с 1,8 % до 2,5 %. После внедрения схемы сбора с воздушной подвеской этот показатель снизился ниже 0,3 %. Это означает, что при выпуске 100 000 карт с единичной добавленной стоимостью свыше 2 долларов США потери от брака сократятся почти на 4000 долларов США. Такая конструкция также позволяет полностью автоматическая машина для сортировки и пробивки отверстий обрабатывать различные материалы, такие как бумага, пленка и листы мягкого магнитного материала, без изменения настроек воздушного потока при смене материалов. Это действительно позволяет использовать «одно устройство для различных карт».
В мире коллекционных карточек «карточки ограниченного тиража с нанесёнными номерами» всегда являются самыми дорогими. На вторичном рынке редкая карточка с серийным номером 1/100 и индивидуальным номером горячего тиснения может продаваться по цене, в десятки раз превышающей стоимость обычной карточки. Однако в этой отрасли выпуск нумерованных карточек — это известное техническое «минное поле». Важно проверить, расположены ли номера от 1 до 100 в правильном порядке и легко ли читаются номера горячего тиснения на каждой карточке, а также правильно ли они расположены. Традиционная технология начинается с нанесения номеров методом горячего тиснения, а затем следует штамповка (вырубка). Однако здесь возникает серьёзная проблема: когда бумага поступает на станцию вырубки, нельзя гарантировать, что каждая карточка занимает одинаковое положение. Режущий нож может срезать края номеров, из-за чего весь тираж нумерованных карточек придётся утилизировать. Для производства ограниченного тиража полностью автоматическая машина для сортировки и пробивки отверстий предложил архитектуру «упаковочного связывания после сортировки». Наиболее важной частью процесса является не сама перфорация, а оперативное сопоставление и ручная сортировка прочитанных номеров. Процесс выглядит следующим образом: стандартная форма карточки изготавливается традиционным способом — штамповкой (на этом этапе карточки ещё не пронумерованы методом горячего тиснения и представляют собой полуфабрикаты) → карточки поступают на станции горячего тиснения — в режиме офлайн или онлайн, где каждая карточка последовательно нумеруется и подвергается горячему тиснению (система присваивает каждой карточке виртуальный идентификатор до её поступления на станцию горячего тиснения и обеспечивает точность совмещения позиции тиснения относительно контура штамповки в пределах ±0,10 мм за счёт сервопозиционирования) → карточки с горячим тиснением направляются в модуль сортировки оборудования. Высокоскоростная промышленная камера считывает цифровые символы, нанесённые методом горячего тиснения на карточку, со скоростью 10–15 карточек в секунду и с помощью алгоритма оптического распознавания символов (OCR) преобразует изображение в последовательность цифр. Система управления указывает сортировочному пальцу направить карточку в соответствующий слот. Например, карточки с номерами от 1 до 10 попадают в слот А, с 11-го по 20-й — в слот В, что позволяет разместить каждую карточку в отведённой для неё позиции.
Самая лучшая особенность этого решения заключается в том, что теперь вам больше не нужно вручную сортировать карточки. Согласно старому производственному методу, трём сотрудникам, сидящим за столом, приходится вручную отбирать, сортировать и упаковывать сто вырубных карточек в числовом порядке. Этот процесс занимает от 15 до 20 минут и подвержен ошибкам. Устройство самостоятельно выполняет все эти операции за счёт автоматической сортировки: оно сортирует 100 карточек менее чем за 40 секунд с точностью 99,99 %. Ещё более совершенной является полностью автоматизированная машина для сортировки и учёта, которая интегрирована с бэкенд-системой, входящей в состав комплексного решения по упаковке. Это означает, что отсортированные карточки не требуют перемещения перед подачей непосредственно в автоматическую машину для упаковки в пакеты или в машину для термоупаковки пластиком. Таким образом, весь процесс — от вырубки форм до сортировки и упаковки — может быть выполнен без участия человека. Данное устройство предлагает два способа приёма готовой продукции: классифицированный и последовательный. Это обусловлено растущим спросом на ограниченные тиражи карточек по принципу «небольшие партии, много версий» на индийском рынке. Первый способ подходит для сортировки и упаковки смешанных карточек, а второй — для карточек, пронумерованных по порядку. Блок приёма карточек оснащён механизмом захвата с использованием робота, работающего в режиме вращения или параллельного перемещения. В одну коробку он может поместить 500 листов бумаги; при необходимости количество коробок можно увеличить, обеспечив таким образом вместимость до 1200 рабочих мест. Местные индийские типографии способны выполнять крупные заказы от ведущих мировых компаний, владеющих интеллектуальной собственностью, поскольку они могут непрерывно получать карточки с номерами от 1 до N.
Создание коллекционных аниме-карт больше похоже на изготовление точно измеряемого изделия, чем на печать чего-либо. Полностью автоматизированная машина для классификации, сортировки и перфорации карт представляет собой технологический прорыв, оцениваемый в отрасли по пяти различным критериям. Визуальная система позиционирования, основанная на алгоритме контура с субпиксельной точностью, обеспечивает допуск на пакетную резку в пределах ±0,05–0,10 мм — это самый высокий уровень, разрешённый международным стандартом ISO CR-80. По сравнению со старыми устройствами это снижает количество дефектов смещения изображения на 82 %. Высокомощный сервоприводный режущий узел мощностью 7,5 кВт и система подачи с двумя червячными валами, работающая в альтернирующем режиме, совместно стабилизируют производственную скорость на уровне от 20 000 до 35 000 листов в час. Механизм быстрой замены лёгких деревянных штампов приобретает особое значение, поскольку он существенно упрощает перенастройку под новые заказы: замена штампа занимает всего 2–3 минуты, а полная отладка машины при смене заказа — лишь 15 минут. Это делает возможным гибкое мелкосерийное производство с короткими циклами, плоской структурой и высокой скоростью. Индекс адаптивности к материалам: оборудование способно обрабатывать широкий спектр материалов — бумажные карточки, ПВХ, ПЭТ, АБС, мягкие магнитные листы и комбинированные материалы. Особенно эффективно оно решает проблему отклонения подачи, возникающую при склеивании тонкоплёночных материалов вследствие электростатического заряда. Благодаря конструкции подающего устройства можно задавать длину подачи на один шаг, поэтому нет необходимости подгонять под каждый продукт отдельные подающие ролики. Показатели качества готовой продукции: конструкция бесконтактной сортировки обеспечивает долю заусенцев на кромке менее 0,1 %, а сочетание гибких присосок и направляющих реек с воздушной подушкой гарантирует сохранность поверхности горячего тиснения/голограммы на уровне свыше 99,7 % в условиях автоматизированного производства. Три года назад считалось, что полностью автоматизированные машины неспособны превзойти этот технологический предел. Показатель после интеграции: оборудование модернизировано — от отдельного станка до ключевого узла в технологической цепочке «вырубка — сортировка — упаковка». Оно способно взаимодействовать с автоматическими линиями упаковки и системами паллетизации, позволяя клиентам сократить трудозатраты на завершающих этапах производства на 70 %. На индийском рынке печати визитных карточек наблюдается переход от модели «низкая цена — большой объём» к модели «бутылочная (эксклюзивная) коллекция». Для фабрик, желающих принимать международные заказы на коллекционные карты, выбор подходящего оборудования уже недостаточен: им требуются полностью автоматизированные машины для сортировки, сортировки и перфорации, обеспечивающие визуальную обратную связь, позиционирование с субпиксельной точностью, бесконтактную сортировку и автоматическую сортировку.
EN
