Производительность (номинальная) автоматических линий

(сложного оператора) будет равна П _нА = Н _{н j}, при П _н1 > П _н2 >

>... > П _{н j}, т. е. наименьшей производительности j-го оператора (загрузчика, станка, транспортно-ориентирующего механизма), из которых состоит линия. Для повышения производительности в ли­нию на параллельную работу включают два или более лимитирую­щих (наименее производительных) агрегатов. При этом П _нА = = П _{н (j -1)} и так далее.

Если известно время простоев для каждого из операторов при их совместной работе в составе автоматической линии, коэффициент использования линии может быть найден следующим образом. Время _р= _р. _а+ _р. _о, где _р. _а— время аварийных ремонтов, _р. _о—время технического обслуживания. Аварийная остановка любого станка в линии приведет к остановке всей линии, следова­тельно, _р. _а = _j Техническое обслуживание всех агрегатов линии ведется одновременно. Но обслужить линию сложнее, чем самый сложный станок, входящий в ее состав, поэтому _р. _о> _р. _{о l}, где l — самый сложный станок в линии. Анализ данных по техни­ческому обслуживанию деревообрабатывающего оборудования по­зволяет сделать вывод о том, что ориентировочно для линий, со­стоящих из 2—3 станков и вспомогательных механизмов, можно принять _р. _о = 0,5 _j. Настройка станков в линии ведется параллельно, и в зависимости от числа рабочих время настройки линии будет _н — 1,25 _{н j}, где _{н 1}< _{н 2}<...< _{н j}. Время разворачивания и завершения процесса на линии будет

На основании статистики в среднем для большого числа дерево­обрабатывающих станков _{р. а}= 0,1, _р. _о = 0,4; _Н = 0,35; ₃ = = 0,05; ₀ = 0,1. Разделив и умножив правую часть равенства

равно ₃ = , а потери времени по организационным причинам можно считать одинаковыми как для всей линии, так и для любого отдельного станка ₀ = _{0 j}. Допустим, что по каждой из причин любой из станков (операторов), входящих в состав линии, имеет одинаковые потери времени:

(102) на _п и подставив соответствующие числовые значения, по­лучим

зочными механизмами:

Тогда соотношение технических производительностей станков, работающих вне линии и в составе ее при условии равенства но­минальной производительности станков и линии, будет

где К = _п /Т — коэффициент потерь рабочего времени за период эксплуатации Т.

Введем некоторые числовые значения. Пусть М = 0,02 р/ед, И = 0,001 р/ед, Э = 0,002 р/ед, А = 1 р/ч; Р = 0,4 р/ч. З = = 0,9 р/ч, П = 300 ед/ч, К _n = 0,2, t_i = t/2.

Переменные t = 6, 8, 10 шт. и Q =200 600 ед/ч; Q =50 ед/ч.

Подставив значения постоянных в (101), получим для 1—5 ва­риантов соответственно:

Результаты расчетов по формулам, приведенным выше, даны в табл. 13.

Данные о затратах на изготовление единицы продукции показы­вают, какой из вариантов оснащения участка (станками или авто­матическими линиями с различной концентрацией операций) лучше в экономическом отношении. Но для определения оптимальности варианта для конкретных условий производства необходимо вы­полнение ряда ограничений (см. главу 7). Выполнение важней­шего из них П_r >Q_r предусмотрено алгоритмом выбора числа стан­ков линий т_i при расчете себестоимости обработки единицы про­дукции. Мы не будем рассматривать все многообразие ограниче­ний, остановимся только на наиболее важных — производственной площади и съеме продукции с единицы площади. Рассчитаем эти показатели.

Производственная площадь участка при производственной пло­щади занимаемой каждым основным станком и вспомогательным механизмом S = 6 м² и при условии, что S_n = 2S для станков с немеханизированной загрузкой и разгрузкой и S_n = S для авто­матических линий и станков, оснащенных загрузочными и разгру-

Производственная площадь как ограничение выступает в случае, когда требуется определить возможность размещения оборудова­ния по анализируемому варианту на S_пр — производственной площади конкретного предприятия.

При проектировании и сравнительной оценке вариантов автома­тических линий более четким является ограничение по нормируе­мому съему продукции с единицы производственной площади.

Съем продукции с единицы производственной площади в стои­мостном выражении при условии, что на всех участках производства создается одинаковая стоимость и все участки имеют одинаковую площадь, равен

где Ц _Q — стоимость (оптовая цена) единицы продукции: S _r — производственная площадь по r-му варианту, рассчитывается по формулам (104); Q — нормативный съем продукции с единицы про­изводственной площади; n — число участков, из которого состоит производство; Т = 4160 ч — годовой фонд времени.

10. ЧИСЛО ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПОТОКОВ (ЛИНИЙ), шт.

Объем производства, ед/ч Вари- Число-------------------------------------------------------------------------------------- ант станков 200 250 300 350 400 450 500 550 600 1 6 1112 2 2 2 2 2 8 1112 2 2 2 2 2 10 1112 2 2 2 2 2 2;3 6 112222223 8 112222223 10 112222223 4 6 112222333 8 122222333 10 122222333 5 6 122223333 8 222233344 10 222334445

11. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПЛОЩАДЬ, ЗАНИМАЕМАЯ ОБОРУДОВАНИЕМ, ы²

Вари­ант	Число станков						Объем производства. ед/ч 450 500 550
		252 336 420	252-336 420	252 336 420	504 672 840	672 840	504 672 840	504 672 840	504 672 840	504 672 840
2; 3		252 336 420	252 336 420	672 840	504 672 840	504 672 840	504 672 840	504 672 840	504 672 840	756 1002 1260
		180 228 276	180 456 552	360 456 552	360 456 552	456 552	360 456 552	360 684 828	540 684 828	540 684 828
		122 312 390	244 312 390	244 312 585	244 312 585	244 477 585	477 780	477 780	362 636 780	362 636 975

12. СЪЕМ ПРОДУКЦИИ С ЕДИНИЦЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПЛОЩАДИ, р/м² В ГОД

Вари­ант	Число станков				Объем производства, ед/ч 350 400 450 500
	8 10	3300 2476 1980	4126 3095 2476	4952 3714 2971	2888 2166	2476 1980	3714 2785 2228	4126 3095 2475	4539 3404 2723	4952 3714 2971
2; 3	8 10	3300 2476 1980	4126 3095 2476	2476 1857 1485	2888 2160 1733	3301 2476 1980	3714 2785 2228	4126 3095 2475	4539 3404 2723	3301 2491 1980
	8 10	4622 3649 3014	5777 2280 1850	3466 2736 2260	4044 3192 2637	4622 3649 3014	5200 4105 3391	5777 3040 2512	4237 3345 2763	4622 3649 3014
	8 10	6819 2665 2133	4262 3333 2666	4000 2133	5967 4666 2488	6819 3488 2844	5171 3924 2400	5745 4360 2665	6320 3597 2933	6895 3924 2560

Сделаем расчеты по формулам (104), (105), приняв Ц _Q= 1 р., тогда значение съема продукции получим [единицы продукции/м² производственной площади]. Результаты расчетов даны в табл. 11 и 12.

13. ЗАТРАТЫ (СЕБЕСТОИМОСТЬ) ОБРАБОТКИ ЕДИНИЦЫ ПРОДУКЦИИ

н X к о. л 03	(Я ц я «Со	Объем производства, ед/ч 200 250 300 350 400 450 500	550 600
		0,23	0,21	0,20/0,28	0,26	0,25	0,23	0,22	0,22	0,21/0,26
		0,31	0,28	0,27/0,37	0,35	0,33	0,31	0,30.	0,29	0,28/0,34
		0,39	0,36	0,34/0,45	0,43	0,41	0,39	0,38	0,36	0,35/0,43
		0,31	0,28	0,40	0,37	0,35	0,33	0,32	0,31	0,39
		0,42	0,38	0,54	0,50	0,47	0,44	0,43	0,41	0,53
		0,52	0,47	0,67	0,62	0,59	0,56	0,53	0,51	0,66
		0,30	0,27	0,38	0,36	0,34	0,32	0,31	0,30	0,37
		0,40	0,36	0,51	0,48	0,45	0,43	0,41	0,40	0,50
		0,50	0,46	0,64	0,60	0,56	0,54	0,52	0,50	0,62
		0,29	0,26	0,37	0,34	0,32	0,31	0,30	0,29	0,28
		0,38	0,52	0,48	0,44	0,42	0,40	0,38	0,37	0,36
		0,47	0,64	0,59	0,55	0,51	0,49	0,60	0,58	0,56
		0,28	0,38	0,35	0,32	0,30	0,37	0,36	0,34	0,33
		0,56	0,50	0,45	0,42	0,52	0,49	0,47	0,54	0,52
		0,70	0,61	0,74	0,68	0,64	0,73	0,70	0,67	0,75

Анализ данных расчетов затрат, площадей и съема с единицы производственной площади позволяет сделать некоторые выводы общего характера. Оснащение оборудования механизмами для вы­полнения вспомогательных операций даже при многостаночном об­служивании менее эффективно по сравнению с применением авто­матических линий. Причиной этого является то, что автоматиза­ция отдельных станков требует значительно большего числа меха- низмов (загрузчики, разгрузчики, межстаночное транспортно-ори-ентирующее оборудование) и систем автоматики, а следовательно, и значительно больших капитальных затрат.

Концентрация операций дает положительный эффект. Но с ро­стом концентрации операций (увеличением числа станков, включае­мых в линию) понижается надежность, а следовательно, и произво­дительность комплекса. При определенных объемах производства более прогрессивное оборудование оказывается менее эффективным экономически, так как для выполнения производственной прог-граммы в этих случаях требуется число автоматических линий боль­шее, чем число потоков, составленных из тех же станков, что и ли­ния, но работающих индивидуально.

Очевидно, что для различных объемов производства оптимальным будет различный уровень автоматизации в концентрации операций. Но при одинаковом числе потоков (линий) преимущество во всех случаях на стороне автоматических линий с максимальной концен­трацией операций.

Чтобы автоматические линии с высоким уровнем концентрации операций были бы более экономически эффективными, необходимо следующее: устойчивые технологические процессы, не требующие частых вмешательств человека в управление ими; создание около­станочных механизмов с «очувствленными» рабочими органами,

полностью исключающих человека из процесса загрузки, транспор­тировки заготовок и укладки деталей. В настоящее время при на­личии автоматических загрузчиков и других механизмов человек освобожден от монотонного, тяжелого физического труда, но выпол­няет операции контроля и корректирования положения заготовок, контроля их качества и т. д.

Автоматические линии, особенно с высоким уровнем концентра­ции операций, целесообразно оснащать системами автоматики, со­кращающими внецикловые потери времени. Например, системами программного управления наладкой, контроля качества продукции, поиска неисправностей и др.

Надежность всего оборудования линий должна быть высокой настолько, чтобы исключить недопустимые потери производитель­ности.

Применение автоматических линий дает не только экономиче­ский, но и огромный социальный эффект (снижаются текучесть. кадров, уровень заболеваемости, исчезают негативные социальные явления, повышаются технологическая и трудовая дисциплина и т. д.) и приводит к лучшему использованию производственных площадей. Механизированные и автоматизированные модули (станки, оснащенные загрузочно-разгрузочным оборудованием) как по прямым эксплуатационным затратам, так и по использованию площадей менее эффективны. Они эффективны только для выпол­нения операций по обработке деталей с малым объемом выпуска.

Применение автоматических линий даже с учетом их меньшей в 1,5—2,0 раза производительности улучшает использование произ­водственных площадей. Причем оптимальный уровень концентра­ции операций зависит от объема производства.

Анализ данных табл. 11—13 позволяет сделать еще один очень важный вывод. Затраты на единицу продукции снижаются, а съем с единицы производственной площади повышается по мере сбли­жения объема производства и технических возможностей оборудо­вания (его производительности). Затем в критической точке П _т =Q необходимо увеличить на единицу число параллельных потоков. Это приводит к резкому ухудшению при некоторых объемах произ­водства технико-экономических показателей производства. Для заполнения этого «провала» необходимо более простое оборудова­ние с меньшими производительностью, энергоемкостью, габаритами и стоимостью. Автоматические линии должны строиться на базе новых, более интенсивных технологических процессов, чтобы иметь резерв на покрытие затрат, связанных с повышением уровня меха­низации и автоматизации производства.

§ 67. ЛИНИИ РАСКРОЯ ПЛИТ

Линии раскроя плит состоят из загрузчика, раскройного автома­та, разгрузочно-распределительного устройства. Вид загрузочных и разгрузочных устройств определяется видом раскраиваемых плит: черновых или с облагороженной поверхностью (ламинированных,

облицованных, окрашенных). Схема линии для раскроя необлицо-ванных плит показана на рис. 139, а. На подъемном столе 1 нахо­дится стопа плит 2. Сверху стопы толкателем 3 сталкивается пачка плит высотой, определяемой технической характеристикой раскрой­ного автомата 4. Обычно на каретке толкателя 3 имеется еще один захват, который выталкивает заготовки из автомата, и они по ро­ликовым конвейерам 5 подаются к месту сброса. Заготовки форми­руются в стопы на подъемных столах 6. На каждом столе уклады­вают заготовки 2—3 типоразмеров.

Рис. 139. Линии раскроя плит:

а — необлицованных; б — облицованных

При раскрое плит с облагороженной поверхностью применяют более сложные загрузчики для того, чтобы не повредить поверхность плит. Схема такой линии показана на рис. 139, б. На подъемном столе 1 находится стопа плит 2. Верхняя плита захватывается ва­куумными присосками 7, установленными на траверсе 8. Траверса поднимается, и каретка 9 перемещается вправо. Плиты уклады­ваются в стопу 10, которая по конвейеру 11 подается в раскройный автомат 4. Этот же конвейер выносит заготовки из автомата в зону разборки. При загрузке (разгрузке) раскройного автомата конвейер 11 поднимается над уровнем стола. Существуют и другие устройства загрузки пачки плит в раскройный автомат. Например, пачки мо­гут перемещаться с помощью толкателей по выдвигаемым роликам.

Разборка заготовок осуществляется специальным механизмом. Каждая заготовка из верхнего ряда пачки захватывается пневмо-присосками 7, каждая из которых (или группа) установлены на ползунах 12. Траверса 13 поднимается, каретка 14 смещается вправо, ползуны 12 расходятся в стороны. Между заготовками об­разуется разрыв. В таком разомкнутом состоянии заготовки укла­дываются на подъемный стол 15.

Наибольшую сложность представляют раскройные автоматы. В целях повышения производительности одновременно раскраи­вается несколько плит (от 3 до 10). Существуют несколько типов раскройного оборудования. Все они предназначены для повышения производительности и увеличения технологических возможностей в области полезного выхода деталей из заготовок. Полезный выход может быть повышен за счет возрастания точности раскроя и по­вышения качества кромок (уменьшения столов, что особенно важно при раскрое облагороженных плит). Но эта задача не может быть решена только применением автоматики, так как многое зависит от инструмента, его конструкции и качества подготовки. В зависи­мости от технологической схемы выделяют следующие виды рас­кройных автоматов:

а) с последовательным, параллельным и поэтапным продольным и поперечным раскроем; б) с совмещенным и поочередным выполне­нием резов (продольных или поперечных).

На рис. 140, а — г даны схемы станков споследователь-н ы м раскроем: на станке сначала выполняются все последова­тельные, а затем все поперечные резы для каждой пачки плит. Плиты могут быть раскроены по одной из следующих схем: I — со сквоз­ными резами (рис. 140, и); II—с несовпадающими поперечными резами в полосах, находящихся в двух (или более) зонах шириной B ₁ ± B и В — (В ₁+ В); III — с несовпадающими поперечными резами для каждой продольной полосы (рис. 140, л) и IV — с от­деляемой (одной или несколькими) головной частью длиной L₁ и хвостовой частью, раскраиваемой по схеме II или III (рис. 140, м). Чем больше имеется возможностей для составления плана раскроя плиты, тем больший полезный выход может быть получен. На пер­вых моделях раскройных станков реализовывали схему I. Для по­лучения более широкой номенклатуры заготовок проводили их под-раскрой, как правило, на неавтоматизированных станках. Это сни­жало производительность на раскрое, увеличивались трудозатраты и производственные площади. Для того чтобы на одном станке по­лучить оптимальную схему раскроя, стали применять различные конструктивные решения.

Раскройные автоматы с последовательным раскроем бывают: с подвижным порталом, на котором закрепляется блок пил; с под­вижным столом, пилы располагаются на неподвижной траверсе. Производственная площадь станков с подвижным порталом меньше, чем у станков с подвижным столом.

На рис. 140, а показана схема станка с подвижным порталом. Плиты укладывают на раздвижной стол 1. На портале 2 закреплен суппорт 3, перемещающийся вдоль него. На суппорте имеется по­воротный узел 4, занимающий три позиции через 90°, на котором закреплен пильный шпиндель 5. Поворотный узел 4 способен вер­тикально перемещать пилу над пакетом плит.

Раскройный автомат имеет программное управление, позволяю­щее осуществить заданную последовательность операций и пози­ционирование портала 2 и суппорта 3. Цикл работы станка следую-

щий. На стол загружают, выравнивают и закрепляют плиты. Узел 4 поворачивается на 90° против часовой стрелки и опускается. Суп­порт 3 позиционируется (устанавливается в координату X₁) для первого продольного реза. Портал перемещается влево — создается продольный рез. Узел 4 разворачивается на 180°, суппорт 3 зани­мает позицию, соответствующую координате следующего реза. Портал смещается вправо. Цикл повторяется столько раз, сколько продольных резов необходимо сделать. Затем крайние части стола разводятся и полосы (одна или несколько), находящиеся на край­них и средней частях стола, раскраиваются по индивидуальной программе. В зависимости от фактического плана раскроя сначала могут быть раскроены полосы, находящиеся на одной части стола, а затем на других. Или поочередно могут выполняться резы на по­лосах на различных частях стола.

Выбор последовательности поперечных резов определяется ми­нимизацией продолжительности цикла. Координаты поперечных резов Y_i определяются позиционированием портала. Подача осу­ществляется перемещением суппорта 3. Портал при поперечном рас­крое передвигается, когда пила находится вне пределов стола или в промежутке между его раздвинутыми частями. Чтобы суппорт 3 не совершал холостых ходов, предусмотрен разворот узла 4 вместе с пилой на 180°. Станок обладает высокими технологическими воз­можностями, реализует схемы раскроя II и IV. Расстояние между продольными резами не ограничено.

На рис. 140, б показан станок с подвижным столом 6, состоя­щим из двух частей, смещающихся относительно друг друга в про­дольном направлении. В целях повышения производительности предусмотрено совмещенное выполнение продольных резов. Обычно устанавливают до пяти продольных пил на суппортах 8, установ­ленных на траверсе 7. При продольном раскрое стопа движется вправо, продольные пилы опускаются и происходит раскрой за один проход. Расстояние между суппортами 8 определяется на­стройкой станка, при поперечном раскрое части стола позициони­руются раздельно, совмещая координаты поперечных резов на полосах плиты. Раскрой производится при движении суппорта 9, на котором установлен пильный механизм. При холостом ходе суп­порта 9 пильный механизм поднимается, что позволяет в это же время позиционировать стол для следующего поперечного реза. Станок позволяет реализовать схемы раскроя II и IV. Батарейное размещение пильных суппортов для продольного раскроя наклады­вает ограничение на расстояние между смежными продольными ре­зами, которое не может быть менее B₂₃ — размера, определяемого конструкцией станка.

Станок (см. рис. 140, в) имеет раздвижной стол из трех частей, шириной В₃₁, В₃₂, В₃₃. На подвижном портале установлено до пяти суппортов для продольной распиловки. Поперечный раскрой ве­дется пильным механизмом, установленным на суппорте 9. Этот станок в сравнении со станком, выполненным по схеме на рис. 140, а, имеет более высокую производительность, но расстояние между

смежными продольными резами ограничено конструктивным раз­мером В₃₄. С увеличением числа плит, раскраиваемых одновременно, растет размер В₃₄, что ухудшает технологические возможности — схему раскроя и полезный выход. Поэтому для станков большой мощности и с высокими технологическими свойствами может ока­заться рациональной схема, показанная на рис. 140, г. Вместо ба­тарейного размещения продольных пил применяют меньшее число позиционируемых продольных пильных суппортов с расстоянием между ними В₄₁ >B₃₄. Так как продольный раскрой в этом случае выполняется в два и больше прохода (для каждого прохода суппорта меняют координаты), резы могут выполняться через один и, следо­вательно, ширина полосы может быть не менее 0,5 B₄₁.

Раскройные автоматы с параллельным продольным и попереч­ным раскроем имеют меньший цикл работы, но занимают значи­тельные производственные площади.

На рис. 140, д показана схема, по которой выполнена линия МРП. Толкатель 11 подводит пакет плит до упора 13, который по­зиционируется перед каждым продольным резом (если ширина по­лосы различная). Продольная пила поднимается, суппорт 9 переме­щается, и от плиты отрезается полоса шириной Y_i, которая пере­гружается на каретку 12, зажимается и подается к пилам попереч­ного раскроя 8. Число пил в батарее равно числу поперечных резов с различными координатами во всех полосах схемы раскроя. Обычно число резов 8—11. По программе из всех пил выбирают только участвующие в раскрое данной полосы. Эти пилы опускаются, и при движении каретки вправо происходит поперечный раскрой. Однако по конструктивным возможностям пилы не могут быть сбли­жены более чем на L₅₁. Для реальных станков L₅₁ = 200—240 мм. При таком ограничении технологические возможности станка ока­зываются явно неудовлетворительными и часто приходится прибе­гать к дополнительному подраскрою.

Для устранения этого недостатка можно рекомендовать вместо пильных суппортов 8, расстанавливаемых на траверсе 7 при на­стройке, применить поперечные суппорты 10, позиционируемые пе­ред раскроем каждой полосы. При этом расстояние между резами

Рис. 140. Схемы раскройных стан

а—г — с последовательный раскроем в продольном и поперечном направлениях; д—з— с о сквозными резами; к — то же с совпадающими поперечными резами в полосах, нахо

деляемой го

ков и схемы раскроя плит:

с параллельным раскроем в продольном и поперечном направлениях; и — раскрой плиты дящихся в зоне; л — с несовпадающими поперечными резами в каждой полосе; м — с от­ловной частью

в одной полосе ограничено, оно не может быть меньше L₆₁ (рис. 140, е). Но резы в соседних полосах независимы.

На станке, выполненном по схеме (рис. 140, ж), можно раскраи­вать плиты без ограничения в расстояниях между продольными и по­перечными резами, т. е. он позволяет реализовать схему раскроя III. Пачка плит позиционером 14 перемещается на расстояние, равное ширине полосы. Пильный суппорт 9 перемещается вправо (пила выдвинута в рабочее положение) и делает рез. Полоса смещается вправо, и позиционер 15 подает ее к пиле поперечного раскроя. Цикл станка определяется временем последовательного раскроя каждой полосы.

В целях повышения производительности можно совместить по времени поперечный раскрой всех полос (рис. 140, з). Плита пол­ностью раскраивается в продольном направлении. Каждая полоса (группа полос), шириной В₈₁, В₈₂, В₈₃, отдельным позиционером 15 подается к поперечному суппорту до совпадения поперечных резов. Выбор оптимальной схемы раскройного автомата производят по времени цикла (производительности), площади, технологическим возможностям (полезному выходу при конструктивных ограниче­ниях на расстояния между соседними продольными и поперечными рядами) и стоимости. Практика показывает, что для получения высоких технологических возможностей в раскройном оборудова­нии требуется большое число рабочих органов с автоматическим позиционированием. Это ведет к увеличению сложности и стоимости станка (росту амортизационных отчислений иэксплуатационных расходов). Скомпенсировать дополнительные затраты можно лишь за счет роста производительности станка, что обычно достигается благодаря увеличению мощности станка и числа плит в раскраивае­мом пакете.

Раскройное оборудование требует частых переналадок. Для обеспечения производства необходимым числом типоразмеров за­готовок в заданных объемах следует в течение организационного периода (5—10 сут) реализовать раскрой по 20—50 и более схемам. Для повышения производительности (сокращения периода перена­ладки) на станках применяют системы автоматической наладки.

Схемы систем программного управления и автоматической на­ладки будут рассмотрены в главе 12.

§ 68. ЛИНИИ ОБЛИЦОВЫВАНИЯ ПЛИТ

Линии облицовывания, а также линии склеивания дверных по­лотен и изготовления древесных плит строят на базе прессов пло­ского прессования. В последнее время для облицовывания синте­тическими пленками стали применять коландровые или роликовые прессы. Процесс облицовывания в них получил название кэши­рования.

Линии на базе прессов плоского прессования имеют участок фор­мирования пакета (ковра) и участок собственно прессования.

Время прессования зависит от применяемых клея и облицовоч­ного материала. Чем больше время прессования, тем большей пло­щади прессовый пакет может быть набран. Площадь плит пресса должна быть равна площади прессовых пакетов. Поэтому при склеи­вании дверных полотен и в производстве плит, отличающемся дли-тельным временем прессования (2—8 мин), применяют многопро­летные прессы. При облицовывании (время прессования малое 0,6—1,5 мин) используют однопролетные прессы. Преимущество однопролетных прессов состоит и в том, что они имеют более про­стое оборудование для загрузки и разгрузки.

Рис. 141. Линия облицовывания на базе однопролетного пресса Д493.8

Схема линии облицовывания. На рис. 141 показана схема, по­строенная на базе однопролетного пресса Д493.8. Щиты из магазин­ного питателя с подъемным столом 1 и сталкивателем 2 подаются в клеенамазывающие вальцы 3, а затем попадают на дисковый кон­вейер 4. Рабочие, стоящие по обе стороны конвейера 7, вручную из пачки 5 кладут нижнюю облицовку на конвейер. Затем на нее кла­дут щит, находящийся на дисковом конвейере, и накрывают щит верхней облицовкой из пачки 6.

По команде оператора включается конвейер и продвигает пакет к прессу, освобождая место для сборки следующего пакета. За время прессования обычно весь конвейер 7 заполняется подготов­ленными пакетами. После окончания прессования пресс 9 раскры­вается (опускается нижняя плита), включается на высокой скорости приемный конвейер 10. Каретка 8, на которой установлен конвейер 7, входит в пролет пресса на повышенной скорости. Пе­редняя кромка каретки выталкивает из пресса облицованные щиты, которые поступают на конвейер 10. Когда каретка полностью вой-дет в пресс, конвейер 10 переключится на пониженную скорость.

Одновременно включается медленная скорость движения каретки из пресса и конвейер 7. Скорости каретки и конвейера одинаковые, но направлены в разные стороны. Это обеспечит сход пакетов с кон­вейера 7 и укладку их на плиту пресса. Каретка возвращается в ис­ходную позицию. Пресс автоматически смыкается, и начинается следующий цикл прессования. Во время загрузки пресса и прессо­вания облицованные щиты с конвейера 10 переходят на подвижный конвейер 11 и укладываются в стопу на конвейере 12. По мере уве­личения высоты стопы конвейер 11 поднимается. После набора полной стопы она смещается по конвейеру 12 в сторону, конвейер 11 опускается вниз и начинается набор следующей стопы.

Существуют и другие конструкции загрузочных устройств прес­сов. Например, по плите пресса может перемещаться непрерывная термостойкая лента с упором, выдвигающим щиты из пресса. На эту же ленту поступают пакеты с наборного конвейера при загрузке пресса.

Набор прессовых пакетов производят вручную. Конвейер 7 смещается по команде оператора. Загрузка щитов на линию, за­грузка пресса, прессование и укладка облицованных щитов проис­ходят в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Схемы управления загрузочными устройствами будут рассмотрены в главе 12.

Схемы управления прессами. Рассмотрим работу гидравлической и электрической схем управления прессом Д493.8. Схемы управле­ния прессами имеют много общего. Пресс оснащен тремя насосами. Насос высокого давления (НВД) (20—32 МПа) обеспечивает тре­буемое усилие прессования, насос среднего давления (НСД) (5—7 МПа) и высокий расход применяется для смыкания плит, а насос низкого давления (ННД) (2 МПа) служит для создания дав­ления в системе управления,

Насос высокого давления аксиально-поршневой имеет привод от электродвигателя М2, лопастные насосы НСД и ННД выпол­нены в одном блоке и приводятся электродвигателем Ml. Клапаны с переливным золотником КП1, КП2 и КП3 служат для поддержа­ния давления в соответствующей гидросистеме. Обратные клапаны OK1 и ОК2 включены в схему, чтобы исключить утечки масла че­рез насосы. Плунжеры Ц1 и Ц2 служат для быстрого смыкания плит, а плунжеры Ц3 — Ц9 — для создания требуемого усилия прессования. В плунжерах Ц1 и Ц2 масло подается через гидро­распределитель ГР1 с электрогидравлическим управлением.

Трехходовой распределитель при подаче управляющего давле­ния на левый и правый сервоцилиндры занимает среднее положение, и масло через фильтр Ф1 сливается в бак. При смыкании плит вклю­чится электромагнит УА1, управляющий золотником-пилотом, ко­торый подает масло к левому сервоцилиндру ГР1, а правый сое­динит со сливом. Рабочее давление будет поступать в цилиндры Ц1 и Ц2. Одновременно от насоса НВ6 масло будет поступать в плунжер Ц3 — Ц9. При смыкании плит в гидросистеме среднего давления будет создано предельное давление, и реле давления РД подаст

команду на отключение УА1. Далее в прессе усилие будет возрас­тать за счет работы насоса НВД. Когда в гидросистеме будет макси­мальное давление, необходимое для создания требуемого усилия прессования (в зависимости от площади облицовываемых щитов, клея, материала облицовки), электроконтактный манометр ЭКМ подаст сигнал на остановку насоса НВД.

В процессе прессования за счет усадки материала и утечек масла давление в прессе будет падать. При минимальном давлении ЭКМ подаст команду на включение НВД и произойдет восста­новление усилия в прессе. После окончания прессования насос НВД отключится. Включатся электромагниты УА2 управляющего рас­пределителя ГР1, и рабочий золотник гидрораспределителя ГР1 соединит цилиндр Ц1 и Ц2 со сливом. Одновременно электромаг­нит УА3 переключит гидрораспределитель ГР2 и управляющее давление будет подано на сервоцилиндр, который откроет напол­нительный клапан КН1. Из главных цилиндров масло сольется в бак. После опускания плиты пресса в крайнее нижнее положение схема управления гидросхемой будет приведена в исходное состоя­ние для повторного цикла.

На рис. 142 представлена электрическая схема управления однопролетным прессом. Схемы управления загрузчиками и дру­гими околопрессовыми механизмами опущены. В схеме имеются упрощения, отсутствуют защита, сигнализация, блок питания. Схема имеет два режима управления: автоматический и полуавто­матический. При автоматическом режиме включение прессования производится контактом реле КМА, которое срабатывает автома­тически после окончания загрузки пресса и возврата каретки в ис­ходное положение. Распрессовка также происходит автоматически.

При полуавтоматическом режиме смыкание плит, создание дав­ления и прессование происходят при нажатии на кнопку SB2, а распрессовка — при нажатии на кнопку SB3 (горизонталь 14). Для прекращения смыкания следует нажать на кнопку SB1. Раз­мыкание плит возможно только при работающем насосе ННД. Полуавтоматический режим управления не исключает автоматиче­ской распрессовки.

Выбор режима управления производится с помощью ключа SA1. При автоматическом режиме включается реле КМ1 и делает переключения, выводя из процесса управления кнопки SB2 и SB3.

Рассмотрим работу схемы при автоматическом режиме управ­ления.

Назначение электродвигателей M1, M2 и электромагнитов УА1, УА2 и УА3 было указано при рассмотрении гидросхемы. Бескон­тактные конечные выключатели фиксируют: SQ1 — исходное по­ложение загрузочной каретки, SQ2 — раскрытое состояние пресса (плита в нижнем положении). Реле КМ1 включено. При замыкании КМА (к моменту распрессовки контакты должны быть разомкнуты) срабатывает магнитный пускатель КМ2 и включает двигатель M1 (привод насосов низкого и среднего давления). Включение прессова-

Рис. 142. Электрическая схема управления однопролетным прессом

ния произойдет только в том случае, если каретка находится в ис­ходном положении — нажат конечный выключатель SQ1 и вклю­чено реле КМ11.

Одновременно с КМ2 срабатывает реле КМ4 и реле времени КТ1. Через 3—5 с, когда в гидросистеме управления будет создано необходимое давление (МПа), контакты КТ1 (горизонталь 8) включат реле КМ3. Оно, в свою очередь, включит электромагнит УА1. Пресс будет смыкаться. Реле КМ4 включит магнитный пу­скатель КМ6, управляющий электродвигателем насоса НВД. Когда плиты сомкнутся, реле давления РД отключит реле КМ3. Магнит УА1 отключится.

При повышении давления в гидросистеме контакт ЭКМ, на­строенный на наименьшее давление, разомкнётся, но реле КМ4 будет питаться через свой контакт (горизонталь 9). Когда будет создано максимальное давление, Замкнется контакт «max» ЭКМ, включится реле КМ5, разорвет цепь самоблокировки реле КМ4, которое отключится. Отключится пускатель КМ6, и насос НВ6 остановится.

Диоды Д1 — Д4 служат для улучшения условий искрогашения и продления срока службы контактов ЭКМ. При срабатывании КМ5 включится и встанет на самопитание реле КМ7 (горизонталь 12) и подключит моторное реле времени КТ2. Это реле вынесено на пульт управления так, чтобы оператор мог задавать требуемое время прессования в зависимости от требований технологии.

В процессе прессования давление в системе будет падать, и когда оно снизится до заданного минимального значения, контакт «min» ЭКМ замкнет цепь реле КМ4, которое включит КМ6 и М2. Дав­ление будет восстановлено, и при замыкании контакта «max» ЭКМ насос НВД отключится. Каскадная схема управления КМ6 (через КМ4) вызвана малой коммутационной способностью контактов ЭКМ.

После истечения времени прессования контакт реле времени КТ2 (горизонталь 15) включит реле КМ8. Размыкающие контакты КМ8 (горизонталь 8) исключат из схемы реле КМ3 и магнитный пускатель КМ6 (горизонталь 11), для того, чтобы эти аппараты не были включены при снижении давления в гидросистеме во время распрессовки. Реле КМ8 включит электромагниты УА2 и УА3. Пресс будет размыкаться. В горизонтали 7 разомкнётся замыкаю­щий контакт КМ8, который разблокирует размыкающий контакт КМ12. Это реле сработает, когда будет нажат конечный выключа­тель SQ2 (пресс разомкнут), одновременно отключится пускатель КМ2. Цикл прессования будет закончен, а схема подготовлена к дальнейшей работе.

§ 69. ЛИНИИ БРУСКОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

Линии брусковых деталей применяют в различных деревообра­батывающих производствах: мебельном, столярно-строительном, лесопильном и др. Вид производства, в котором используется ли­ния, определяет ее состав и технические характеристики. Однако

Рис. 143. Линия раскроя брусковых деталей:

а — схема линии; б — торцовочный автомат; в — электрическая схема управления тор­цовочным агрегатом

существуют универсальные линии, которые могут быть использо­ваны в различных производствах. К их числу относят: линии рас­кроя пиломатериалов на брусковые заготовки; линии сращивания брусков на зубчатый шип; линии обработки брусков по профилю и обработки рамных шипов.

Линии раскроя пиломатериалов на брусковые заготовки. Раскрой на этих линиях обычно выполняют в размер без вырезки фаутных месте последующей отбраковкой брусков с недопустимыми пороками древесины (сучки, гнили и др.). Затем бруски с дефектами ремонти­руют (заделывают сучки на специальных автоматах) или после удаления дефектных мест сращивают. На рис. 143, а показана схема линии раскроя. С разборщика штабеля 1 доски поштучно поступают на конвейер 2, который подает их к поперечной пиле 3. Первый рез — оторцовка выполняется по команде оператора, ко-

торый определяет длину оторцовываемой части в зависимости от наличия дефектов (трещин, гнили, сучков). Последующие резы выполняются автоматически. Отрезки досок подаются в много­пильный станок 4 для продольного раскроя. Крайние рейки с об-зольной частью и немерные отрезки поступают в дробилки. Бруски передаются на поперечный конвейер 5, который является одновре­менно накопителем. Бруски без дефектов поступают на участок 7 обработки по профилю, имеющие дефекты проходят дополнительную

торцовку на станке 6. Из длинных брусков вырезают более корот­кие, которые также поступают на участок 7. Если не удается получить брусок мерной длины, то немерные отрезки подают на участок сращивания.

Рассмотрим схему (Торцовочного автомата, который работает следующим образом (рис. 143, б). По конвейерам 1 и 2 доска дви­жется до упора 4. Упор 4 с блоком конечных выключателей можно перемещать, задавая длину l отрезка доски. После остановки доска центрируется рычажным устройством 3. При втягивании пневмо-цилиндра рычаги поворачиваются и центрируют доску. Между рычагами и штоком пневмоцилиндра имеется пружина, что обеспе­чивает центрирование необрезных досок неправильной формы. Затем срабатывает прижим 7 и включается двигатель 6 механизма резания, и пила приводится во вращение. Суппорт 5 с помощью механизма подачи 8 перемещается вправо и совершает рез. Затем суппорт 5 возвращается в исходное положение. Освобождаются прижим и центрирующий механизм, поднимается упор 4 и вклю­чается конвейер 2. Когда между отрезком и доской образуется раз­рыв, равный а, включается конвейер 2 и начинается новый цикл.

Схема управления (рис. 143, в) имеет два режима: ручной —

для вырезки дефектных мест и оторцовки; автоматический_ для

раскроя доски на мерные отрезки.

Рассмотрим работу схемы в автоматическом режиме. Переключатель SA1 переводят в поз. 2. Срабатывает реле КМ1, включаются пускатели КМ2 и КМ3, которые соответственно вклю­чают двигатели M1 и М2. Включится и встанет на самопитание реле КМ11 (горизонталь 15), которое подготовит схему к началу цикла. Доска при движении по конвейерам 1 и 2 воздействует на рычаг и освобождает конечный выключатель SQ1, включается реле КМ11 (горизонталь 16) и электромагнит УА2, управляющий воз­духораспределителем ВР2. Пневмоцилиндр ПЦ2 (см. рис. 143, б) выдвинет в рабочее положение упор 4, на котором установлен ко­нечный выключатель SQ2. При нажатии торцом доски на SQ2 пу­скатели КМ2 и КМ3 отключатся и конвейеры останавливаются Одновременно включается (горизонталь 6) схема центрирования и прижима доски и механизм резания (пускатель КМ6 включит двигатель М3). Реле КМ4 включит электромагнит УА3, управ­ляющий воздухораспределителем ВР3.

Шток пневмоцилиндра ПЦ3 пойдет вниз, и рычаги выравни­вателя 3 установят доску по оси конвейеров 1 и 2. Реле времени КТ1 через 0,5—1 с включит реле КМ5 (горизонталь 6), которое включит электромагнит УА1. Срабатывает пневмоцилиндр ПЦ1,

и прижим 7 прижимает деталь. Реле времени КТ2 через 0,5—1 с

включит рабочий ход подачи — пускатель КМ8 включит М3. По окончании реза суппорт 5 (см. рис. 143, а) нажмет SQ5, включится и встанет на самопитание реле КМ9, которое фиксирует выполне­ние половины цикла работы автомата. Реле КМ9 отключит КМ7 (горизонталь 9) и включит КМ8 (горизонталь 10). Двигатель М3

будет реверсирован, и суппорт 5 пойдет в исходное положение, в котором будет нажат SQ4.

Реле КМ8 отключится. Контакты КМ8 и КМ7 соответственно в горизонталях 10 и 9 выполняют функцию блокировки, исключаю­щей одновременное включение КМ8 и КМ7, при котором возни­кает короткое замыкание в силовой цепи М4. При включенном КМ9 его размыкающий контакт в горизонтали 15 расшунтирует SQ4 в горизонтали 14 после возврата пильного суппорта в исходную позицию. Отключение УА2 приведет к подъему упора 4 и SQ2 ра­зомкнётся. Прижим и выравниватель возвратятся в исходную по­зицию (УА1 и УА3 отключатся), отключится механизм резания КМ6 и включится конвейер 2 (пускатель КМ3 включит М2).

Когда между отрезком и доской будет разрыв а, она нажмет SQ3 — отключится реле КМ9 (горизонталь 12) и включится кон­вейер 2. Доска будет подаваться для нового распила. Когда рычаг попадет в межторцовый разрыв, сработает SQ1 и включится КМ10. Схема будет готова к повторению цикла.

При ручном управлении (переключатель SA1 установлен в по­ложение 1) оператор нажимает кнопку SB1 — включаются кон­вейеры 1 и 2. Когда место доски, где должен быть выполнен рез, будет находиться напротив пилы, оператор отпускает кнопку, и конвейеры останавливаются. Затем он нажимает кнопку SB2 — включаются КМ4, КМ5 и КМ6 — срабатывают центрирующее устройство, прижим и механизм резания. При нажатии на кнопку SB3 включается рабочий ход подачи. Когда суппорт 5 нажмет SQ5 (горизонтали 7 и 10), то пускатель КМ7 отключится, а КМ9 вклю­чится и встанет на самопитание. В исходном положении суппорта 5 нажимается SQ4 и КМ8 отключится. Затем оператор нажимает на SB1, отключаются прижимы и механизм резания и включаются конвейеры.

В цепи КМ2 (горизонталь 2) установлен КМ6, который исклю­чает включение конвейеров при включенных прижимах и центри­рующем устройстве. Контакт КМ6 в цепи КМ7 (горизонталь 9) исключает включение подачи при отключенном механизме резания.

Контакты КМ1 в горизонталях 4 и 9 исключают ложные команды при автоматическом режиме работы. Для отключения схемы пе­реключатель SA1 должен быть установлен в позицию 0.

Для упрощения на схеме не показаны вводное устройство, за­щита, схемы питания и сигнализации.

Линия сращивания брусков на зубчатый шип. Линия состоит из шипорезного станка, продольного вальцового пресса и торцо­вочного станка с суппортом сопровождения (рис. 144, а). Для на­резания зубчатых шипов на торцах брусков применяются односто­ронние шипорезы 1 и 7, на которых производят базирование бруска прижимом 2, оторцовку поперечной пилой 3, прорезку пазов бло­ком пил 4, зарезку зубчатого шипа фрезой 5. Второй шипорезный станок оборудуется механизмом 8 для нанесения клея на шипы.

Бруски с шипореза 1 на шипорез 7 передаются конвейером 6. Заготовки с зубчатым шипом загружаются в пресс 9. Вальцы 10 создают продольное усилие прессования, которое регулируется при­жимом 11. Склеивание производится в камере 12 в поле токов вы­сокой частоты. Непрерывный брусок раскраивают на отрезки мер­ной длины торцовкой 13. Торцовочный агрегат смонтирован на суппорте сопровождения, так как из пресса брусок выходит непре­рывно. Схема торцовки показана на рис. 144, б. Вальцы пресса 1 подают непрерывный брусок 2. Когда мерный брусок длиной L нажмет на рычаг 4, подается команда и прижим 3 схватывает брус 2.

Суппорт 5 начинает движение совместно с брусом 2. При отходе суппорта от исходного положения подается команда на торцовку. Суппорт 9 вместе с пильным механизмом 10 поднимается и произ­водит рез. При обратном ходе суппорта 9 упор 8 через рычаг 7 воз­действует на толкатель 6, который сбросит в бункер оторцованный

брусок. После возврата суппорта 9 в исходное положение суппорт 5 возвращается в исходное положение пневмоцилиндром ПЦ2, уп­равляемым воздухораспределителем ВР2 с электромагнитом УА2. Прижим 3 перемещается пневмоцилиндром ЛЦ1, управляемым распределителем ВР1 с электромагнитом УА1. Суппорт 9 переме­щается пневмоцилиндром ПЦ3, управляемым воздухораспределите­лем ВРЗ с электромагнитом УА3. Конечный выключатель SQ1 подает команду на начало цикла. Конечный выключатель SQ2 фиксирует суппорт 5 в исходном положении, a SQ3 — в конечном. Конечные выключатели SQ4 и SQ5 фиксируют суппорт 9 соответст­венно в исходном и крайнем положении.

Рассмотрим работу электрической схемы (рис. 144, в).

Схема имеет только автоматический режим работы. Включается схема кнопкой SB2, при этом включается реле КМ1, которое встает на самопитание и подает напряжение на схему. Кнопка SB1 служит для отключения схемы. Магнитный пускатель КМ2 включает M1 — двигатель подачи пресса. Когда торец бруска воз­действует на рычаг 4 (см. рис. 144, б), конечный выключатель SQ1 освобождается. Его размыкающий контакт (горизонталь б) вклю­чит реле КМ3, которое включит электромагнит УА1. Сработает прижим. Одновременно включится пускатель КМ4 и двигатель пилы М2. Совместно с бруском будет перемещаться суппорт со­провождения и при отходе его из исходного положения освободится SQ2, контакт которого (горизонталь 8) включит КМ5. Это реле включит УА3 (горизонталь 14), и пильный суппорт будет подви­гаться на брусок. В конце рабочего хода суппорт нажмет SQ5, вклю­чится и встанет на самопитание реле КМ6, размыкающий контакт которого (горизонталь 8) отключит реле КМ5 и УАЗ. Каскадное отключение применено, чтобы избежать повторного включения КМ5 при освобождении SQ5. Контакт КМ6 (горизонталь 7) рас-шунтирует контакт SQ4 (горизонталь 6), который разомкнётся при возврате пильного суппорта 1 в исходное положение. Реле КМ3 и пускатель КМ4 отключатся — прижим освободится и соедине­ние бруска с суппортом сопровождения разомкнётся и отключится механизм резания. При отключении КМЗ его контакт в горизон­тали 11 включит реле КМ7, которое включит УА2. Через ВР2 (см. рис. 144, б) воздух будет подан в штоковую полость ПЦ2 и суппорт 5 вернется в исходное положение, в котором нажмет SQ2. Контакт SQ2 (горизонталь 8) разомкнётся, реле КМ6 и КМ7 от­ключатся. Схема будет готова к новому циклу. Если суппорт 5 переместится за время цикла на расстояние большее, чем L' = = Lv/(v + U), где v — скорость возврата суппорта сопровождения, U — скорость подачи бруса, то будет нажат SQ3 и его контакт (го­ризонталь 4) отключит КМ2. Подача бруса остановится до возврата суппорта сопровождения в исходное положение. Остановка подачи произойдет также, если брусок воздействует на SQ1 при возврате суппорта в исходное положение — контакт SQ1 (горизонталь 4) будет расшунтирован КМ7 (горизонталь 5), что приведет к времен­ному отключению двигателя M1. Отключения M1 считаются не­желательными, а описанные выше блокировки необходимы, чтобы избежать поломки торцовочного автомата. В станках с суппортом сопровождения имеется ограничение длины оторцовываемых брус­ков. Они не могут быть короче, чем L > (1 + U/v + _а) (2HU/U_T), где Н — ход пильного суппорта, U_T — скорость подачи пильного суппорта, v — скорость возврата суппортов сопровождения, U — скорость подачи бруса, _а — суммарное время срабатывания элек­трических и пневматических элементов систем управления.

Рассмотренные схемы управления торцовочными автоматами (см. рис. 143 и 144) характерны для деревообрабатывающего обору­дования. Подобные схемы могут применяться для управления другими позиционными станками с аналогичными циклами работы.

Линии обработки брусков по профилю и обработке концевых элементов брусков. Линия, например модель АЛБ-2, включает бункерный питатель, продольно-фрезерный станок — магазинный перекладчик, двухсторонний шипорезный станок и укладчик го­товых деталей. Управляет линией один человек. Для повышения мобильности линия может быть оснащена системами автоматиче­ской размерной настройки.

В специальных производствах, например в производстве окон­ных блоков, есть линии, в которых сблокированы станки по обра­ботке брусков и сборке рамок, линии по обработке посадочных мест и постановке комплектующих изделий и др.

Дата добавления: 2015-07-25