Ваймы для склеивания и сборки
Оборудование для производства мебели
Одной из наиболее важных операций в деревообработке и мебельном производстве, во многом определяющей качество готовых изделий, является сборка рамок и пространственных конструкций из брусковых деталей, а также корпусных изделий на основе щитовых деталей.
Все сборочные устройства в отечественной терминологии называются ваймами.
Что такое вайма
Вайма - общее наименование механических приспособлений и устройств, относящихся к так называемым сжимам. Сжимами называют обширную группу ручных и стационарных позиционных устройств и приспособлений для стягивания между собой и прижима друг к другу деталей, соединяемых на шипах, на клее или скрепляемых разного рода стяжками.
Назначение любой ваймы - создание усилия, необходимого для исключения зазора между соединяемыми деталями, обеспечение правильности их взаимного пространственного положения и их начальной выдержки до тех пор, пока не произойдет схватывание клея.
Первой простейшей ваймой был сжим, использовавшийся столярами много веков назад. Он состоял из довольно широкой доски, по концам которой жестко закреплялись поперечные бруски, а между ними укладывались смазанные клеем заготовки, которые прижимались друг к другу посредством деревянных клиньев или винтами.
Классификация вайм
Официальной и полной классификации вайм пока нет. Условно все их существующие конструкции можно подразделить по назначению на ваймы для склеивания, для приклеивания, для сборки изделий из брусковых деталей и для сборки корпусных изделий.
Сегодня ваймы используются при облицовывании кромок, склеивании изогнутых деталей из тонких слоев древесины, при сборке (склеивании) щитов, рамок, обвязок, каркасов кресел, стульев и т. п. Различают ваймы для облицовывания плоских, неплоских или рельефных поверхностей, а также ваймы для плоской и объемной сборки.
Ваймы для склеивания брусков по ширине и толщине (сплачивания) могут быть вертикальными, горизонтальными (одно- и многоэтажными), поворотными и веерными.
Ваймы для приклеивания - горизонтальные и вертикальные - служат, например, для приклеивания обкладок к щитовым деталям и облицовывания кромок деталей непрямоугольной формы.
Ваймы для сборки (склеивания) рамочных конструкций из брусковых деталей применяются в производстве оконных и дверных блоков, рамок филенчатых дверей мебели и тому подобных изделий. Причем конструкции таких вайм, используемых для сборки рамок на прямые рамные шипы и на ус, сильно разнятся. И если первые чаще всего вертикальные, то вторые обычно горизонтальные.
Особое место занимают ваймы для сборки стульев и брусковых каркасов диванов и кресел, конструкция которых часто зависит от конструкции и последовательности сборки самого изделия: сборка бокового комбината (узла), сборка отдельно переднего и задних комбинатов, объемная сборка изделия из этих узлов или целиком из отдельных деталей.
Ваймы для сборки корпусных изделий, которые часто неверно называют корпусными прессами, используются при изготовлении неразборных малоформатных изделий мебели и крупноразмерных разборных, поставляемых в собранном виде. Цель использования таких вайм - обеспечение прямоугольности собранной конструкции и удобства установки фурнитуры. Такие ваймы чаще всего используются в производстве изделий кухонной мебели и контейнеров (тумб) для офисной мебели, а также для сборки комодов и шкафов.
Для сжатия и выдержки изделия под давлением в ваймах применяются винтовые механизмы, а также устройства с пневматическим или гидравлическим приводом, реже с электрическим.
Если точность выполнения используемых для сборки шиповых соединений соответствует заданному квалитету, то выдержка изделия под давлением не требуется, оно может быть сразу же после сжатия (прессования) вынуто из ваймы и оставлено без нагрузки до полного отверждения клея не менее чем на сутки.
Ваймы для склеивания
Рис. 1. Вайма многоэтажная пневматическая
Рис. 2. Вайма для склеивания щитов и брусков вертикальная двухсторонняя
Рис. 3. Вайма веерная шестипозиционная для склеивания щитов и брусков
Рис. 4. Вайма пневматическая для приклеивания обкладок
Эти ваймы используются для склеивания брусковых заготовок по пластям и кромкам при изготовлении клееного щита или клееного бруска для рамок оконных и дверных блоков и клееного бруса в домостроении.
Наиболее простые устройства - это металлическая рама с откидными прижимами, на одной из сторон которой располагаются переставные упоры для регулирования размера зоны склеивания, а напротив них - устройство для прижима: механическое, гидравлическое или пневматическое (чаще всего в виде пневмошланга). Чтобы исключить выпучивание сжатых брусков, над ними располагается прижим.
Для обеспечения необходимого времени выдержки склеиваемых заготовок под давлением без существенного увеличения площади, занимаемой такими ваймами, их делают многоэтажными (рис. 1), каждый этаж заполняется отдельно.
Вертикальные ваймы, одно- и двухсторонние (рис. 2), используются в промышленном производстве клееного бруска. Они могут объединяться в блок, в котором обеспечивается одновременное склеивание заготовок длиной до 6 м. Причем заготовки с нанесенным на них клеем к ваймам подаются по конвейеру, а формирование склеиваемого пакета заготовок ведется вручную. Аналогичное устройство у поворотных вайм для склеивания - роторных, у которых может быть от двух до шести зон для размещения в них склеиваемых заготовок.
Нередко в промышленности применяются и веерные ваймы (рис. 3), в которых может быть очень много зон склеивания. в таких ваймах для сжатия ковра заготовок довольно часто используется винтовой механизм, приводящийся в действие электро- или пневмовинтовертом, оснащенным ограничителем вращающего момента, который обеспечивает одинаковость усилия сжатия в разных зонах склеивания.
Несомненное преимущество холодного склеивания перед склеиванием в обогреваемых прессах - значительная экономия тепловой и электрической энергии и использование более дешевых клеев.
Ваймы для приклеивания
Несмотря на широкое распространение кромкооблицовочных станков для приклеивания толстых (до 12 или до 24 мм) обкладок с использованием клея-расплава, приклеивание массивного бруска по схеме «паз - гребень» или вставных шпонок не потеряло своего значения. В первую очередь из-за прочности получаемого соединения. Особенно это актуально в производстве дорогой мебели из массива древесины, например, при облицовывании пластей натуральным шпоном после упрочнения кромки таким способом.
Интересна конструкция ваймы, в которой на расположенный горизонтально пневмоприжим (пневмокамеру) укладывается брусок с нанесенным клеем, на брусок сверху вертикально устанавливается облицовываемая щитовая деталь, которая закрепляется горизонтальным винтовым или пневматическим прижимом (рис. 4). При включении пневмокамеры создается давление, необходимое для склеивания. Такая вайма применяется, например, в комплекте с усорезным станком, когда необходимо приклеить обкладки, зарезанные на ус с четырех сторон щита, и при этом исключить образование зазоров в угловых соединениях.
Сначала в такой вайме приклеиваются обкладки к двум противоположным сторонам щита, а затем в специальном станке одновременно выполняется торцевание на ус уже приклеенных обкладок и отдельной рейки, которая затем вклеивается в той же вайме.
В производстве мебели довольно часто применяются универсальные ваймы в виде поставленного вертикально (с небольшим наклоном назад) перфорированного щита из клееной фанеры или металлического листа.
Рис. 6. Вайма универсальная роторная четырехпозиционная для
склеивания и сборки плоских элементов
Рис. 5. Вайма универсальная для склеивания и сборки плоских элементов
В зависимости от вида работ и размеров обрабатываемых деталей, в отверстия в различных комбинациях устанавливаются упоры и гидроцилиндры с ручной накачкой или присоединяемые к отдельной гидростанции (рис. 5).
Такие ваймы могут быть одно- и двусторонними, а также роторными с горизонтальной осью вращения (рис. 6).
С помощью таких вайм может выполняться сборка деталей рамочной конструкции - прямоугольных, непрямоугольных и с арочными навершиями, склеивание гнутоклееных заготовок разной формы, а также облицовывание кромок деталей разнообразной непрямоугольной формы. Подобные ваймы применяются не только в мастерских, но, например, и на экспериментальных участках крупных предприятий.
Ваймы для сборки изделий из брусковых деталей
Рис. 7. Вайма для сборки рамочных конструкций с ручными гидроприжимами
Наиболее широко ваймы используются в производстве оконных и дверных блоков, для сборки разных рамочных конструкций: рамок оконных створок, форточек, коробок, полотен филенчатых дверей и т. п.
В таких ваймах обычно устанавливаются цилиндры для создания давления в зоне расположения импоста (рис. 7). Производятся также полуавтоматические ваймы, в которых цикл проходит в две стадии: сначала обеспечивается полное сжатие шиповых соединений в зоне импоста, а затем остальных угловых соединений в раме.
Несколько иной принцип работы вайм для склеивания на ус рамочных конструкций с угловыми соединениями. Такое оборудование обычно используется при сборке рамок из облицованного профильного погонажа, соединяемого посредством шкантов или овальных шпонок типа Lamello. При этом в стыках необходимо одновременно создавать давление вдоль оси каждой детали. В противном случае в них образуются напряжения, приводящие к повреждению соединительных элементов.
Существуют также более сложные полуавтоматические ваймы проходного типа для сборки рамок филенчатых дверей фасадов мебели.
В таких ваймах дверь (с предварительно наживленными элементами) укладывается на ленточный конвейер и продвигается вместе с ним до поперечного упора. Затем за счет перемещения заднего и бокового упора рамка сжимается и дверь выдерживается под давлением. После этого передний упор поднимается и ленточный конвейер выносит собранную дверь из ваймы. У таких вайм есть существенный плюс - возможность сборки рамок с угловыми соединениями под 90° и на ус без дополнительной переналадки. Все упоры ваймы позиционируются на размеры двери самостоятельно, ручной настройки их положения не требуется, что позволяет выпускать изделия малыми партиями с сохранением той же производительности, что и при массовом производстве. Усилия сжатия регулируются по отдельности и могут изменяться в зависимости от типа собираемого фасада; длительность сжатия регулируется таймером, расположенным на пульте управления.
Ваймы для сборки стульев
Рис. 8. Вайма для объемной сборки каркасов стульев и кресел
Ваймы для сборки стульев (рис. 8) более компактны, чем те, которые предназначены для сборки окон и дверей, поскольку длина собираемых в них деталей не превышает одного метра.
Они могут быть разделены на предназначенные для сборки бокового комбината стула Ч-образной формы, для сборки п-образного переднего комбината и П-образного заднего, а также на ваймы, обеспечивающие сборку объемного изделия из уже собранных передних или боковых узлов с присоединением промежуточных деталей. Значительно реже используются ваймы, в которых можно сразу соединить все детали стула в готовое изделие.
Для обеспечения высокого качества сборки стульев или аналогичных им каркасов кресел по большей части используются шиповые соединения с натягом. Это предопределяет появление высоких усилий при сборке. Поэтому у вайм для стульев и кресел чаще всего имеется гидравлический привод.
Подобное оборудование в силу его сложной конструкции, связанной с большим количеством устройств для регулировки взаимного положения соединяемых деталей и их сжатия, довольно дорогостоящее.
Ваймы для сборки корпусных изделий
Рис. 9. Вайма для сборки корпусов позиционная
Конструкции вайм, которые используются при изготовлении малоформатных изделий мебели, поставляемых в собранном виде, во многом сходны. Внутри рамы таких вайм размещены гидроцилиндры для сжатия корпуса, настраиваемые по высоте и ширине пресса (рис. 9). Принципиальным отличием конкретных вайм друг от друга является наличие или отсутствие конвейера для подачи заготовок.
Прессы проходного типа с пластинчатым конвейером оснащены устройствами для базирования собираемого изделия, которые автоматически поднимаются в момент загрузки изделия в вайму и выгрузки из нее. Сжимаемое изделие должно обязательно предварительно наживляться вручную.
Позиционные прессы без конвейера позволяют соединять помещенные в них детали без предварительного наживления. Они просто устанавливаются на отдельных позициях, базирующие устройства которых точно настраиваются в нужном положении, и зажимаются. При включении силовых пневмо- или гидроцилиндров обеспечивается сжатие корпуса с точным совпадением положения шкантов и предназначенных для них отверстий.
Во время выдержки изделия в прессе на него устанавливается и закрепляется задний полик, привинчивается разнообразная фурнитура, устанавливаются опоры, навешиваются двери, выравниваются передние стенки выдвижных ящиков и т. д.
Есть конструкции, в которых такие прессы устанавливаются на колесные опоры и объединяются цепным приводом в полуавтоматическую линию. Прессы передвигаются от одной позиции к другой, и во время их остановки осуществляются отдельные этапы сборки.
Номенклатура вайм, используемых в деревообработке и производстве мебели, довольно велика. К сожалению, многие наши изготовители не уделяют достаточного внимания их использованию и лишь иногда стараются изготовить это оборудование своими силами. Однако конструкция вайм, разрабатываемых фирмами, специализирующимися на их производстве, содержит множество незаметных на первый взгляд мелочей, облегчающих сборку изделий, обеспечивающих высокую точность сборки и, соответственно, высокую прочность. Поэтому при организации своего производства или модернизации его не следует забывать о приобретении этого довольно несложного и недорогого оборудования, позволяющего уменьшить трудозатраты и добиться повышения качества выпускаемых изделий.
Андрей ДАРОНИН,
компания «МедиаТехнологии»,
по заказу журнала «ЛесПромИнформ»
