§ 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 B₁ ± B и В — (В₁ + 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 0,5B₄₁.

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— со 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 и эксплуатационных 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.