11.2 Структура потоков раскроя пиломатериалов на заготовки
На рис. 11.2 представлена структурная схема поперечно-продольного раскроя пиломатериалов на заготовки. Роликовым конвейером доски передают на подъемник 1, который, кроме подъема, выполняет функции накопления. Цепным конвейером 2 доски поступают на роликовые столы торцовочного станка 3, где их торцуют на длину заготовок. На прирезном станке 4 отрезки досок распиливают вдоль. Вырезка пороков осуществляется на торцовочном и однопильном прирезном станках. На конвейере 6 проводят сортировку заготовок. Схема допускает продольно-поперечно-продольный раскрой по толщине заготовок с использованием ребрового станка 5.
Рис. 11.2 Структурная схема поперечно-продольного раскроя пиломатериалов на заготовки: 1, 1` — подъемник с пакетом досок; 2 — подающие устройства; 3 — станок для торцевания; 4 - прирезной многопильный станок; 5 — ребровый делительный станок; 6 — сортировочный конвейер
На рис. 11.3 представлена схема продольно-поперечного раскроя пиломатериалов, допускающая последовательный продольный раскрой по толщине на ребровом станке 4 и по ширине на прирезном станке 5. Обязательной операцией перед раскроем является калибрование досок.
Рис. 11.3 Структурная схема продольно- поперечного раскроя пиломатериалов на заготовки: 1 — подъемник с пакетом досок; 2 — подающие устройства; 3 — станок для калибрования; 4 — ребровый делительный станок; 5 — прирезной многопильный станок; 6 — торцовочные станки; 7 — сортировочный конвейер
Поперечно-продольно-поперечный раскрой пиломатериалов представлен на рис. 11.4. На станке 4 доски торцуют на кратные по длине заготовок отрезки. Окончательную торцовку выполняют на торцовочных станках 7.
Рис. 11.4 Структурная схема поперечно- продольно-поперечного раскроя пиломатериалов на заготовки: 1 - подающий роликовый конвейер; 2 - подъемник; 3 - подающее устройств; 4,7 - торцовочные станки; 5 - прирезной станок; 6 - поперечный цепной конвейер; 8 - конвейер для заготовок; 9 - сортировочный стол
Выбор схемы раскроя пиломатериалов предопределяется видом и размерами раскраиваемых досок. Так, необрезанные доски раскраивают по продольно-поперечной схеме. На первой операции получают кратные по длине и ширине отрезки. Сформированные кромки служат необходимой технологической базой при торцовке. Вырезку пороков также осуществляют на торцовочных станках. Длина реза при торцовке в этом случае значительно меньше ширины доски, в связи с чем уменьшается размер вырезок с пороками и выход заготовок возрастает. По этой причине раскрой обрезных, особенно низкокачественных, досок по продольно-поперечной схеме также более эффективен.
Принимая выход заготовок по поперечно-продольной схеме за 100%, другие схемы раскроя дают следующие результаты: продольно-поперечный раскрой – 103 %, продольно-поперечный раскрой с разметкой – 109 %, раскрой с предварительным фрезерованием и разметкой - 113%. Применение фрезерования и разметки досок повышает стоимость раскроя. Однако дополнительные затраты, особенно при раскрое твердых лиственных пород перекрываются экономией древесины и повышением качества заготовок. Ребровая распиловка сухих досок уменьшает отходы древесины в опилки, облегчает поставы при распиловке бревен. Это достигается вследствие более узкого пропила (1,5…2,6 мм), осуществляемого круглыми коническими и ленточными пилами. Уменьшаются и припуски на усушку. Для тонких пиломатериалов они относительно больше, чем для толстых.
Поперечно-продольный раскрой досок требует меньших расстояний между станками, сокращает транспортные операции и общую площадь цеха. По этой схеме раскраивают обрезные, кратные заготовкам по ширине, пиломатериалы.
При выборе схемы раскроя пиломатериалов необходимо одновременно планировать использование немерных отрезков, объем которых находится в непосредственной связи с качеством пиломатериалов, размерами заготовок. Если размеры заготовок значительны, а качество пиломатериалов низкое, то эффективным окажется склеивание всех полученных при раскрое отрезков.
В производстве пиленых заготовок применяют станки для предварительного фрезерования, поперечной и продольной распиловки. Предварительное фрезерование выполняют на рейсмусных станках СР6-3, СР6-7, СР-8, С2Р8-2. Для калибрования используют рейсмусные и четырехсторонние продольно-фрезерные станки Поперечный раскрой пиломатериалов осуществляют на станках ЦПА-40, ЦМЭ-3К, ЦТМ-20, ТСП-2М и др. Для продольного раскроя пиломатериалов по ширине применяют станки ЦА2А-1, Ц8-Д80М, Ц5-Д8, ЦДК-5-4, ЦМР-4М и др. Ребровую распиловку выполняют на круглопильных станках ЦД-150М, ЦР - 300, ленточнопильных станках ЛД-125 и др.. Заделка сучков производится на сучкозаделочных станках модели СвА и др.
Станки объединяют в поточные линии, в которых может быть осуществлена гибкая и жесткая связь. В современных раскройно-заготовительных цехах внедряются роботизированные потоки с лазерной резкой сухих пиломатериалов (рис. 11.5). Здесь системы технологического зрения 2, 4, 14, сканируя движущийся пиломатериал, получают информацию о его форме и состоянии. Подвижная система 13 обрабатывает изображение образцов текстуры доски. Данные, получаемые от всех видеосистем, хранятся и обрабатываются ЭВМ. Затем каждая доска поступает в механизм лазерной резки 12. Лазер перемещается вдоль и поперек доски и фиксируется с помощью робототехнической системы. На основе обработки данных, описывающих пороки, ЭВМ, управляющая процессом обработки, предлагает оптимальную схему резки, которая и выполняется лазером. Заготовки, прошедшие обрезку, перемещаются к роботу, который, используя данные, полученные на предыдущем этапе, перегружает заготовки в контейнеры или на конвейеры. Заготовки сортируются по размерам и качественным параметрам. Рабочая зона сортировочного робота составляет 4…5 м.
Рис. 11.5 Схема роботизированной системы раскроя пиломатериалов с использованием лазера: 1 - место загрузки пиломатериала; 2, 4, 13 – анализирующие системы; 3 - микроЭВМ; 5- конвейер; 6- место выгрузки заготовок; 7 - механизм стопорения; 8 - работ; 9 - контейнеры для заготовок; 10 - ЭВМ, управляющая процессом обработки; 11 - регулируемый упор; 12 - система лазерной резки