Специальные станки для раскроя плит
Короля делает свита
Основной ошибкой при выборе оборудования у нас всегда является преобладание вопроса «Почем?» над вопросом «Зачем?». Очень часто люди больше обращают внимание на его цену, а не на цель приобретения, достижение которой должно обеспечить повышение эффективности производства. В итоге дешевое очень часто не выполняет все возложенные на него задачи. Деньги потрачены, а эффект нулевой.
Раскрой плит на предприятии может производиться ручными пилами-ножовками, электропилами, на обрабатывающих центрах − пилами или концевыми фрезами (способом нестинга − для вырезки деталей непрямоугольной формы), круглопильных станках с вертикально расположенным столом, круглопильных станках с кареткой, с использованием специальных станков для раскроя плит с подвижным суппортом и прижимной балкой, а также на полуавтоматических и автоматических линиях, состоящих из двух таких станков (чаще всего в виде угловой комбинации).
Конечно, использовать ножовку для пиления плит можно только в домашних условиях, а обрабатывающий центр сегодня продолжает оставаться лишь мечтой многих мебельщиков. Поэтому наибольшее распространение получили у нас круглопильные станки с кареткой − форматные, названные так из-за того, что наличие у них продольных и поперечных линеек с упорами позволяет выпиливать из плит прямоугольные заготовки заданной длины и ширины, то есть заданного формата.
Они производятся множеством различных изготовителей, относительно недороги, имеют универсальное назначение и могут применяться не только для раскроя полноформатных плит, но и для продольного деления и торцевания досок и брусков, в том числе под углом, для пропиливания пазов по пласти, отборки четверти и т. д. Их достоинства и недостатки − едва ли не наиболее часто обсуждаемый вопрос на всех наших форумах в Рунете. Значительно реже рассматривается конструкция вертикальных станков и совсем редко − станков для раскроя с прижимной балкой.
К сожалению, это вызвано не только желанием владельцев мебельных предприятий сэкономить средства, но и отсутствием на предприятиях грамотных технических специалистов, способных произвести оценку действительной потребности в оборудовании, построенную на основе простого анализа производства и осуществления необходимых расчетов.
Между тем у станков каждого типа есть свои достоинства, и осмысленный и правильный выбор оборудования не только по цене, но и по назначению может обеспечить предприятию реальную и значительную экономию производственных расходов.
Технологический процесс раскроя полноформатных древесных плит на заготовки и детали предусматривает последовательное отпиливание от них полос в направлении длинной стороны, а затем их поперечное деление. Соответственно, около любого станка должно быть организовано место для подлежащей раскрою стопы плит (или нескольких стоп, плиты в которых различаются текстурой и цветом облицовки), зона для временного помещения отпиленных полос и их последующего разворота на 90°, а также места для укладки в стопы отпиленных от них деталей одинакового размера. Причем все эти еще не заполненные подстопные места и не до конца сформированные стопы не должны затруднять перемещение станочника в процессе работы.
Если для раскроя используется круглопильный станок с кареткой, то с учетом размеров раскраиваемой плиты для его размещения нужна площадь не менее 8х5 м. К ней следует добавить площадь стопы плит (3,75х1,75; 2,44х1, 83; 2,44х2,07 м или другую, но не меньшую) перед станком и несколько сбоку, место для полос сбоку от станка (не менее 2,5х0,6 м) и подстопные места за станком для укладки деталей, одно из которых должно иметь площадь никак не меньше 2,25х0,6 м (размер проходной боковой стенки шкафа), а при изготовлении шкафов-купе − еще больше.
На рис. 1 приведена схема участка раскроя на основе круглопильного станка с кареткой, разработанная с учетом размера исходных плит и последовательности их деления на детали. В данном случае площадь участка должна быть не менее 80 м2 (11х7,5 м). Даже такой простейший расчет, основанный на вычерчивании фактической схемы расположения станка и стоп плит и деталей на конкретном предприятии, дает наглядное представление о движении продукта в процессе обработки и позволяет устранить недостатки существующей технологии и предпринять меры для ее совершенствования.
К сожалению, многие наши мелкие мебельные производства не имеют достаточной площади для размещения необходимого оборудования и поэтому задумываются о приобретении станка для раскроя плит с вертикальным столом.
Принцип построения таких станков подобен устройству кульмана для выполнения чертежных работ с перемещением блока линеек по горизонтальным и вертикальным направляющим. В состав таких станков входят рама-станина, установленная вертикально с небольшим наклоном назад, расположенный в ее нижней части набор опорных (базирующих) роликов (роликовая шина), горизонтальные направляющие для перемещения стойки с вертикальными направляющими, на которых установлен поворотный пильный суппорт, и горизонтальные линейки с откидными упорами. При работе станка раскраиваемые плиты, по нескольку штук в пакете, устанавливаются нижней кромкой на опорные ролики, закатываются по ним в станок и прижимаются вплотную к раме. После установки пакета плит в нужное положение и его выравнивания эти ролики затормаживаются, что препятствует продольному смещению пакета плит во время раскроя. Суппорт с пилой разворачивается горизонтально, устанавливается в нужное положение по высоте и фиксируется в нем. Опустив пильный диск на плиту и перемещая вручную весь суппорт вместе со стойкой по горизонтальным направляющим рамы, станочник осуществляет горизонтальный пропил. При этом сначала производится отрезка по верхней части плиты (пакета плит) − так называемый отбеливающий рез для выравнивания кромки и получения чистовой базы для последующего отсчета размеров. Затем суппорт по вертикальным направляющим стойки передвигается вниз и фиксируется в необходимом положении, контролируемом по линейке с нониусной шкалой. После этого производится отрезание полосы нужной ширины. Отпиленные заготовки снимаются вручную. Аналогично выполняются и все последующие горизонтальные резы. От падения вниз отпиленные заготовки защищает наклон рамы назад.
Однако серьезным недостатком станков данного типа является сужение пропила из-за опускания отпиленных заготовок вниз под воздействием собственного веса. Иногда, при большой массе отпиливаемых заготовок, это приводит к заклиниванию полотна пилы в пропиле вместе с расклинивающим ножом и образованию отломов в конце линии пропила. Для их предотвращения используют деревянные клинья, вручную вставляемые станочником в пропил по мере его формирования и препятствующие его сужению.
Для поперечного раскроя полосы снова устанавливаются в станок и базируются по предварительно настроенным на необходимые размеры продольным откидным упорам. Пила разворачивается в вертикальное положение, после чего, как и при продольном раскрое, производится отбеливающий рез, а затем и все последующие. Выпиленные детали укладываются в стопы рядом со станком.
Чтобы загрузка плит была более удобной, производители станков разработали передвижные (по рельсам) вертикальные склады для их хранения − в виде кассет, ячейки которых оснащены снизу роликовыми шинами для закатывания и выкатывания плит, установленных на кромку. Такой способ складирования позволяет хранить плиты с разной облицовкой и разной толщины в отдельных ячейках и легко загружать их в станок, совместив роликовую шину ячейки с шиной станка. Схема организации участка раскроя на основе станка с вертикальным столом приведена на рис. 2.
Рассмотрение схемы показывает, что идея уменьшить площадь участка раскроя за счет его использования является заблуждением − она лишь немногим меньше, чем при эксплуатации круглопильного станка с кареткой.
Кроме того, опыт показал, что при раскрое плит на станках с кареткой точность выпиленных заготовок не превышает 0,2 мм на один метр длины пропила, а у вертикальных в два раза ниже − не более 0,4 мм на метр длины. Более высокую точность могут обеспечить только станки с прижимной балкой.
Рис. 3. Круглопильный станок для раскроя плит, оснащенный
подвижным суппортом и прижимной балкой
Круглопильные станки для раскроя плит, оснащенные подвижным суппортом и прижимной балкой, по технологической схеме практически одинаковы и различаются только конструктивным исполнением (рис. 3). Каждый из них включает сварную станину, на которой закреплены длинные горизонтальные направляющие для перемещения пильного суппорта. На станине размещен стол, имеющий продольную прорезь для прохода пилы, с одной его стороны (обычно с правой по подаче) перпендикулярно плоскости пил устанавливается продольная упорная линейка. Над столом на двух колоннах установлен П-образный портал, удерживающий на себе прижимную балку с механизмом ее вертикального перемещения и выравнивающий механизм для прижима раскраиваемого пакета к упорной линейке.
Суппорт такого станка оснащен основным пильным валом, имеющим самостоятельный привод от электродвигателя посредством клиноременной передачи, и дополнительным подрезным пильным агрегатом с отдельным электродвигателем (этот агрегат может приводиться в действие и от основного двигателя). Рабочий ход и возврат (обратное перемещение) этого суппорта осуществляются отдельным механизмом подачи − тросовым или с пластинчатой цепью. Регулирование скорости подачи производится посредством механического вариатора и переключением скорости вращения электродвигателя. Основной и дополнительный пильные агрегаты имеют возможность вертикального перемещения по отдельным направляющим. Основной − для настройки на толщину раскраиваемого пакета плит и опускания пилы при возврате; подрезной − для отключения подрезки и регулирования.
В наиболее простых станках механизм автоматического продвижения пакета плит не предусматривается. Положение плит относительно линии пропила задается откидными упорами, расположенными на продольной линейке, или автоматическими, выходящими в рабочее положение по команде системы ЧПУ станка.
При работе станка пакет раскраиваемых деталей помещается на загрузочных столах станка − гладких или оснащенных шариковыми клапанами для подачи воздуха, создающего воздушную подушку, − и по ним продвигается под прижимную балку. Он базируется на продольной линейке. Суппорт при этом же находится в исходном положении − обычно справа.
Включается перемещение упора, придвигающего кромку раскраиваемого пакета вплотную к продольной упорной линейке. Затем прижимная балка опускается, прижимая пакет к столу, и суппорт совершает рабочий ход, осуществляя пиление. Далее основная и подрезная пилы опускаются вниз, ниже поверхности стола, после чего суппорт на повышенной скорости возвращается в исходное положение.
Более дорогие модели станков оснащаются устройством, автоматически определяющим ширину раскраиваемого пакета и после совершения суппортом холостого хода останавливающим его в положении, наиболее приближенном к краю пакета, чтобы при следующем резе длина рабочего хода была наименьшей. Одновременно с завершением холостого хода суппорта прижимная балка поднимается и пакет освобождается.
Отпиленная полоса разворачивается на 90° и снова продвигается через станок, последовательно отпиливающий от нее заготовки нужной длины, укладываемые в стопы.
Подобные станки, не имеющие автоматической подачи плит, существенно дешевле и по цене приближаются к недорогим станкам с вертикальным столом. Точность обработки на них не ниже, чем на станках с программным управлением (от 0,1 мм на один метр длины пропила). При этом площадь участка раскроя, построенного с их использованием (рис. 4), ничуть не больше, чем при эксплуатации станков с кареткой или вертикальным столом, а организация движения продукта внутри него значительно совершеннее.
Но подобные станки имеют в два раза большую производительность − за счет возможности раскроя материала в пакете без опасности образования сколов на ребрах плит или брака из-за смещения деталей.
Раскрой − одна из главных операций при производстве мебели из облицованных плит, но не все зависит только от станка для раскроя. Многое определяется тем, как он эксплуатируется, и тем, как организован поток на участке раскроя.
Конечно, выбор вида оборудования и конкретной модели станка всегда остается за покупателем. Но при этом совсем нелишне не только определить все требования к нему и заранее оценить его возможную производительность, но и хотя бы прикинуть схему всего участка раскроя, результат анализа которой может стать решающим аргументом при принятии обдуманного, окончательного решения, основанного не только на имеющихся в наличии средствах.
Андрей МОРОЗОВ,
компания «МедиаТехнологии»,
по заказу журнала «ЛесПромИнформ»
