Автоматизация технологического процесса производства судовой мебели и каютного оборудования
В настоящее время почти всю судовую мебель для оборудования жилых и общественных помещений судов изготовляют по нормализованным чертежам из трехслойных щитов или литьевой композиции ЛКФ-2 на специализированных предприятиях. Массовость, специализация, технологичность конструкции (особенно мебели из ЛКФ-2), унификация и нормализация размеров деталей отвечают основным условиям организации комплексной механизации и частичной автоматизации технологического процесса изготовления этой мебели.
На специализированных предприятиях основные процессы производства изделий выполняют на полностью или частично механизированном оборудовании, каким являются дозировочные устройства для приготовления сухих и жидкого компонентов ЛКФ-2, прессовое и термическое оборудование, универсальные деревообрабатывающие станки, экструдеры для изготовления профилей и др. Такое оборудование с механизированной подачей материала работает в автоматическом цикле. Автоматизация этой части оборудования заключается в его оснащении действующими синхронно погрузочно-разгрузочными и межоперационными транспортными устройствами и сведении их в станочные линии.
В станочной линии станки или группы станков расположены в порядке выполнения технологических операций. В зависимости от степени механизации различают поточные, полуавтоматические и автоматические станочные линии. В поточной линии станки установлены в порядке выполнения технологических операций и могут быть не связаны транспортными устройствами — детали передаются непосредственно от станка к станку. Обслуживание станков индивидуальное.
В полуавтоматической станочной линии лишь отдельные станки требуют индивидуального обслуживания (ручная загрузка заготовок или укладка обработанных деталей).
В автоматической станочной линии станки расположены в строгой технологической последовательности, связаны средствами транспортировки и управления и не требуют индивидуального обслуживания. Рабочий выполняет настройку, пуск линии и устраняет возникающие неполадки.
На рис. 13.1 показана простейшая автоматическая станочная линия по раскрою пиломатериалов.
Рис. 13.1. Автоматическая станочная линия по раскрою пиломатериалов: а — поточная станочная линия; б — полуавтоматическая линия; в — автоматическая линия; г — схема калибровочного станка
I — штабель; 2, 5 — торцовочные станки; 3 — многопильннй станок; 4 — лифт; 6 — рейсмусовый станок; 7 — вращающийся стол; 8 — питатель; 9 — калибровочный станок; 10 — цепной транспортер: 11 — сортировочное устройство: 12 — автоматический укладчик; 13 — линия дальнейшей обработки щитов; 14 — нижняя базовая линия; 15 — калибруемая доска; 16 — верхний прижим; 17 — верхний ножевой вал; 18 — верхняя базовая плита; 1§ — нижний ножевой вал; 20 — нижний прижим
Автоматизация раскроя может быть эффективна, если она обеспечивает получение наибольшего количества годных заготовок, так как значение материала в себестоимости заготовок составляет около 80%. В то же время автоматизация возможна только при так называемом «слепом» раскрое, который снижает полезный выход заготовок. Для выбора правильной схемы раскроя целесообразно доски перед раскроем калибровать по толщине с одной или обеих пластей, так как на строганой поверхности лучше выявляются дефекты древесины.
В поточной линии (рис. 13.1, а) доски со штабеля 1 перекладывают на стол торцовочного станка 2 и раскраивают на отрезки заданной длины, которые затем распиливают на многопильном станке 3
В полуавтоматической линии (рис. 13.1, б) доски с вертикального лифта 4 подают в автоматический торцовочный станок 5. Затем отрезки калибруют по толщине на рейсмусовом станке 6, откуда они поступают на многопильный станок 3. Выходящие заготовки направляют на вращающийся стол 7 для ручной сортировки.
В автоматической линии (рис. 13.1, в) доски из питателя 8 направляют в калибровочный станок 9 (рис. 13.1, б). Полученные заготовки раскраивают по длине на станке 5 и по ширине на станке 3. Затем они поступают на цепной транспортер 10 и на сортировочное устройство 11. Забракованные заготовки возвращают для ремонта или переработки, а годные отправляют на линию 13 для последующей обработки или к автоматическому укладчику 12.
Автоматическая линия обработки брусковых заготовок (рис. 13.2) действует в следующей последовательности: заготовки после раскроя подают с автоматического питателя 1 на фуговальный станок 2 с автоподатчиком и агрегатной фрезерной головкой для обработки кромок, а затем ленточным транспортером 3 на четырехсторонний строгальный станок 4. Далее перекладчик 5 направляет их на двусторонний шипорезный станок; укладчиком 6 обработанные детали сбрасывают на подстопные места. Когда заготовка упрется в перекладчик, последний получает сигнал от путевого переключателя, и движение заготовки меняется с продольного на поперечное.
Рис. 13.2. Автоматическая линия обработки брусковых заготовок
I — автоматический питатель; 2 — фуговальный станок; 3 — ленточный транспортер; 4 — строгальный станок; 5 — перекладчик; 6 — укладчик деталей
Плиточные материалы (щиты) раскраивают на многопильных станках с программным управлением (рис. 13.3) твердосплавным инструментом. Автопогрузчик подает стопу щитов на загрузочное устройство 1. Для обработки поперечных кромок стопу поднимают до уровня транспортера станка 3, а пневматический толкатель посылает верхний щит под подающие ролики 2. Штанговый транспортер перемещает его через режущие головки (пильные, фрезерные, копировальные), затем под действием поворачивающего устройства 4 щит направляют на станок 5 для обработки продольных кромок и укладывают в стопу разгрузочным устройством б.
Линия шлифования щитов состоит из загрузочного устройства, двух трехбарабанных шлифовальных станков с транспортером между ними и укладчика. Настройка линии при переходе с одного размера на другой длится 1,5—3 ч. Программная автоматическая настройка сокращает это время до 3—5 мин.
Рис. 13.3. Автоматическая линия раскроя плитных материалов
1 — загрузочное устройство; 2 — подающие ролики; 3 — пильный станок; 4 — поворачивающее устройство; 5 — станок для обработки продольных кромок; б — разгрузочное устройство
Кромкофанеровочная линия (рис. 13.4) по обеим сторонам имеет магазины 3 с полосками шпона 4, 6. Во время движения щита 2 по направляющим транспортера 1 от нажима передней кромки на конечный выключатель срабатывает специальный механизм, подающий крайние полоски шпона к боковым кромкам щита, на которые вальцами 5 наносят термопластичный или термореактивный клей. Затем щит направляют под пресс в виде бесконечной стальной ленты 8, движущейся на шкивах 7 с той же скоростью, что и транспортер. Пильные диски 10 срезают выступающие концы полосок шпона на выходе щита из пресса, а фрезы 11 снимают свесы шпона по толщине щита. Зафанерованные поверхности щита зачищают шлифовальными устройствами 12, и готовый щит 13 с двумя зафанерованными кромками поступает на следующую линию, расположенную перпендикулярно данной, для фанерования двух других кромок, либо на эту же линию после ее настройки на новый размер щита.
Рис. 13.4. Кромкофанеровочная линия
1 — направляющие транспортера; 2 — щит; 3 — магазин; 4,6 — шпон; 5 — вальцы; 7 — шкивы; 8 — стальная лента; 9 — индукционные электронагреватели; 10 — пильные диски; 11 — фрезы; 12 — шлифовальные устройства; 13 — готовый щит
Термопластичный клей наносят на кромки в расплавленном состоянии при температуре 220° С. В процессе прессования, охлаждаясь, он прочно соединяет полоски шпона. Термореактивный клей во время прессования шпоном нагревается от стальной ленты через индукционные электронагреватели 9. Поэтому его наносят на кромки в холодном состоянии. Если толщина шпона равна 2,5—3 мм, применяют высокочастотный нагрев.
Поточно-механизированная линия отделки мебельных щитов (рис. 13.5) состоит из лаконаливочных машин и трех конвейеров: выдержки щитов после нанесения первого лакового покрытия, сушки покрытия и отделки кромок. На лаконаливочной машине 1 на щиты наносят первый слой лака. Щиты выдерживают до желатинизации лакового покрытия на конвейере 2, на несущей конструкции которого закреплены приводной вал электродвигателя 5 и вал 3 с двумя звездочками на каждом. Звездочки соединены между собой цепями, на которых установлены трубки 4 со штырями для укладки на них щитов. На передней стенке каркаса конвейера имеются проемы для погрузки и выгрузки щитов.
Рис. 13.5. Поточно-механизированная линия отделки мебельных щитов
1 — лаконаливочная машина; 2 — конвейер; 3 — вал; 4 — трубки со штырями; 5 — приводной вал электродвигателя; 6 — натяжное устройство; 7 — конвейер сушки покрытий; 8 — система подачи теплого воздуха; 9 — камера; 10 — цепной конвейер; 11 — приводной вал; 12, 17 — электродвигатель; 13 — тележка-этажерка; 14 — натяжное устройство; 15 — конвейер; 16 — пульверизационные кабины; 18 — гидравлический фильтр; 19 — горизонтально замкнутый конвейер; 20 — поворотные тележки
После нанесения второго слоя лака щиты укладывают на поворотные тележки-этажерки 13 и направляют в проходящую камеру 9 конвейера сушки покрытий 7, оборудованную системой подачи теплого воздуха 8. Ходовая часть конвейера сушки состоит из горизонтально замкнутого цепного конвейера 10, к которому специальными захватами закреплены поворотные тележки-этажерки. Конвейер работает от электродвигателя 12, связанного с приводным валом 11 через клиноременную и цепную передачи, цилиндрический и конический редукторы. Натяжение цепей осуществляют специальным натяжным устройством 6. Для нанесения на кромки лакового покрытия щиты укладывают горизонтально или на ребро на поворотные тележки 20 конвейера 15, который приводится в движение от электродвигателя 17 через приводное и натяжное устройство 14. Конвейер состоит из каркаса, двух пульверизационных кабин 16 гидравлического фильтра 18 и ходовой части — горизонтально замкнутого конвейера 19, к которому крепят тележки. Лаковое покрытие на кромки наносят распылителями одновременно со всех сторон. После нанесения второго слоя лака щиты укладывают на поворотные тележки-этажерки. Затем в первой кабине включают конвейер 15 и тележку со щитами перемещают на один шаг, а к открытому проему кабины подводят вторую тележку, время перемещения которой соответствует технологическому времени нанесения второго слоя покрытия.