вторник, 14 апреля 2009 г.

Производство клееного бруса для домостроения

В предыдущей статье мы подробно остановились на участке прессования при производстве клееного бруса для домостроения. Вывод, который можно сделать из предыдущей статьи - это высокая производительность пресса - около 50 куб.м готовой продукции в смену.
Предприятие, на примере которого рассматривается данный вопрос в перспективе будет иметь 2 пресса, т.е. будет способно производить до 100 куб.м готовой продукции в смену!
Возникает вопрос, как обеспечить подачу и переработку такого количества сырья?

В этой статье (и далее в других статьях) речь идет об оборудовании спроектированном и произведенном фирмой Древмашсевер, включая обрабатывающие станки и пресса, а так же околостаночное оборудование. В настоящее время единственный станок в технологической линии, который мы не производим сами - это оптимизатор (автомтическая торцовка). Выбор оптимизатора мы доверяем Заказчику исходя из наших расчетов и рекомендаций.

Итак начнем....

Всем известны основные операции при производстве клееного бруса - сушка досок, черновое строгание и сортировка, вырезка недопустимых дефектов, сращивание досок в ламели заданной длины, калибровка ламелей, нанесение клея, прессование, профилирование.

С виду - это незамысловатая технология, однако есть очень много ньюансов.

Каждая, из вышеописанных операций представляет из себя отдельный производственный участок, который может управляться отдельным оператором, либо автоматикой. Технологическая линия связывает отдельные участки в непрерывный технологический процесс. Вы можете иметь самые мощные обрабатывающие станки, но они ничего не стоят, если между ними нет соответствующих их производительности транспортеров, пакетировщиков, разобщителей и т.п.

Нам нужно иметь на выходе в данном случае 100 куб.м готовой продукции в смену, а это в свою очередь значит, что подать на переработку нужно 130-150 куб.м доски. Я не случайно даю такой разброс по входному сырью, т.к. мы можем помимо собственной доски подавать в линию уже строганную и сортированную по качеству покупную доску. Такая доска конечно дороже, но и выход клееного бруса из нее выше, так что конечная экономика не меняется.

Исходя из этого, участок чернового строгания и сортировки у нас вынесен отдельно, это связано еще и с тем, что мы не располагали достаточным местом в цехе для размещения участка чернового строгания вместе со всей линией.

Совершенно очевидно, что такой объем пиломатериалов (130-150 куб.м в смену) невозможно перекдать руками. Для этого служит разобщитель пакетов.


Разобщители пакетов бывают нескольких разновидностей, в данном случае, мы проектировали целый комплекс для бесперебойного снабжения технологической линии.
На входе мы имеем систему транспортеров для загрузки штабелей.

Поскольку линия высокопроизводительная, нам нужно иметь технологический запас на входе, который хранится на поперечном транспортере (см. фото выше).

Мы предусматривали подачу плотных пакетов уже строганных досок, поэтому после наклонного стола (показан оранжевым цветом на фото) мы поставили, так называемую, горку - устройство для поштучной выдачи заготовок.



После "горки" заготовки попадают на поперечный транспортер и далее на разметочный стол.

На разметочном столе оператор отмечает дефекты специальным мелком. Если дефектов много, можно на данном участке ставить двух операторов.

После разметки дефектов, оператор нажимает кнопку и заготовка сбрасывается вниз на поперечный транспортер и далее на продольный транспортер оптимизатора.

Такая схема позволяет нам обеспечить бесперебойную подачу заготовок в линию, а также сэкономить огромное количество персонала. На данном участке, как уже было сказано выше работает 1 оператор.

Данная схема является очень распространенной, единственное отличие нас от других производителей - это то, что мы проектируем комплекс, исходя из имеющихся у Заказчика помещений.

Оптимизатор.

После маркировки дефектов, заготовки поступают в оптимизатор. Наша фирма пока не производит такие станки. Для себя мы выбрали Opticut 450, были и другие аналогичные предложения. В данном случае выбор был сделан исходя из максимальной компактности, поскольку физические размеры для нас были очень критичными.

Линия сращивания.

После Оптимизатора заготовки поступают на пакетоформирующую установку.


В данном случае установка имеет наклонный текстолитовый стол с выдвижными упорами и опрокидывателем. Это также сделано исключительно для экономии места, т.к. мы были очень жестко лимитированы по ширине, пришлось уходить на разные уровни.

Пакетоформирующая установка имеет сложную кинематику. Цепной транспортер с линейкой (см фото выше) имеет пневмопривод вверх-вниз, который срабатывает синхронно с флажком подачи и поперечным движением цепи, таким образом, чтобы формирование пачки осуществлялось стабильно, независимо от длины и ширины заготовок.


Ширина пакета, которую формирует установка - 500 мм, производительность формирования пачек - 3 пачки в минуту. Такая производительность обеспечивает бесперебойное питание шипорезного станка, куда пачки по одной попадают после формирования.


Со станции формирования, пачка поступает на ленточный транспортер шипорезной каретки и добегает до базирующего упора, который имеет специальный датчик. Как только этот датчик дает сигнал, просходит отработка алгоритма базирования пачки в шипорезной каретке.

После базирования пачки начинается цикл нарезки шипов и нанесения клея.


Поскольку наш шипорезный станок двусторонний, то для нарезки шипов на второй стороне пачки - цикл повторяется.


Клей и отвердитель наносятся раздельно, что очень удобно в повседневной эксплуатации.
Для обеспечения производительности станка на уровне 3 пачки в минуту, нам потребовалось увеличивать скорость подачи каретки до 20 м/мин, а это повлекло за собой увеличение мощности двигателя шипорезного шпинделя до 45 кВт. Производительность требует мощности.

Как только пачка прошла обработку с двух сторон, пневмопривод открывает окно на транспортере шипореза и пачка поступает на станцию разборки пакетов.

Нужно отметить, что все механизмы линии сращивания управляются одним контроллером, что позволяет работать без заторов, синхронно и слаженно, но при этом у каждого устройства есть пульт и для ручного управления.

Маленькое отступление:
Для получения качественных шиповых соединений очень важно иметь заготовки одинаковой ширины. Шипорезный станок настроен таким образом, чтобы не было ступеньки при соединении заготовок, однако ступеньки невозможно избежать, если заготовки имеют разную ширину.
Кривые доски очень плохо себя ведут в автоматических линиях сращивания, они норовят всегда застрять в самый неподходящий момент, поэтому во избежание лишних простоев старайтесь не допускать сильно искривленные заготовки на переработку, а также никогда не применяйте заготовки меньшей длины, чем по паспорту станка - это также приводит к сбоям в работе линии.

В принципе линия сращивания работает автоматически, но мы рекомендуем иметь в этом месте оператора для оперативного контроля и устранения вышеописанных неприятностей.


Станция разобщения заготовок имеет схожую конструкцию со станцией формирования пачек.


Здесь основная задача - разложить заготовки на поперечный транспортер ровно, желательно параллельно друг к другу. Также нужно обеспечить скорость раскладки, соответствующую производительности линии в целом.


После раскладки, заготовки поступают в загрузочное устройство пресса, который обеспечивает производство ламелей заданной длины. Мы производим прессы для продольного сращивания разных типов: конечные - с максимальной длиной 12 м и бесконечные проходные. Тип пресса определяется в основном наличием свободных площадей.


Устройство предварительной сборки шиповых соединений обеспечивает точную сборку заготовок друг с другом.

В данном случае, из-за отсутствия свободных площадей мы спроектировали конечный пресс длиной 12 м и устройство пакетирования ламелей, как единое целое.


Данный участок работает полностью в автоматическом режиме и не требует операторов. Формируются пачки ламелей высотой в стандартном исполнении - 500 мм. В нашем случае, из-за нехватки места по ширине, пришлось создать буферный склад, который формирует пачки до 700 мм.
На фото вверху видны ролики оранжевого цвета в промежутках между цемными транспортрами. Эти ролики имеют пневматический привод подъема - опускания и имеют очень важную функцию. Дело в том, что на нашей линии можно производить брус двойной переклейки. Это сильно упрощает выбор при закупке сырья. Если, например, трудно найти доски шириной 200 мм в достаточном количестве, то данная схема позволяет от этого уйти. Можно взять узкую доску, например 150 мм, склеить брус 140х200, а затем вернуть пачку из пресса обратно на буферный склад и сделать вторую запрессовку. В результате получится брус сечением 280х200 мм. Этот брус будет конечно дороже стандартного, но зато при таком сечении, требуется меньше "чашек" при нарезке дома, а также мы экономим на профилировании, так что в итоге все компенсируется.
Буферный склад ламелей выполняет еще одну функцию, он обеспечивает выдачу ламелей на калибровку.


На фотографии видно, как специальный лифт поднимает штабель ламелей, а пневмоцилиндры сталкивают ламель на разгонный транспортер перед скоростной калибровкой.

Скоростная строжка ламелей.

Данная операция является одной из важнейших при производстве качественного клееного бруса. Для этого мы спроектировали специальный высокоскоростной станок.


Тяжелая станина, двухопорные шпинделя высокой мощности (2х45 кВт) производства Швеции, гидрозажим инструмента, джоинтеры, мощные тандемные прижимы с пневматикой, а также оригинальные гидравлические приводы подачи-вытяжки ламелей обеспечивают нам скорость, качество и геометрию.



Данный станок протестирован на скорости строгания 200 м/мин. Требуемая скорость - 130 м/мин. Это связано с временем открытой выдержки клея и емкостью нашего пресса, которая составляет около 8,5 куб.м.



Сразу же после строгального станка стоит клееналивная установка, приемный транспортер и сбрасыватель в пресс.

Участок прессования мы рассмотрели в предыдущей статье.
В заключении хотолесь бы отметить, что мы применяем только очень качественные комплектующие по подшипникам, пневматике, электрике, гидравлике и т.п.
Наше оборудование протестировано в производственных условиях и спроектировано для круглосуточной работы.
Если Заказчику нужна производительность меньше, чем описана в этой статье, то мы делаем и такие линии. Они гораздо дешевле и не требуют такой энергетики, и самое главное - Заказчик действительно будет иметь заявленный объем продукции.

Темой следующей статьи будет участок профилирования бруса для домостроения.

www.drevmash.ru

2 комментария:

  1. Приглашаю к размещению информации на www.alldoma.ru

    ОтветитьУдалить
  2. Здравствуйте!!!! Мне очень понравился процесс изготовления ламелей для бруса.Отличная линия!!!

    ОтветитьУдалить