Раскрой пиломатериалов на заготовки для оконных блоков

При производстве оконных блоков раскрой пиломатериалов на заготовки может быть групповым и индивидуальным. При групповом способе все доски раскраивают по одной установленной схеме (качество древесины досок совпадает с качеством вырабатываемых из них заготовок). При индивидуальном способе каждую доску раскраивают в зависимости от наличия и расположения пороков по схеме, обеспечивающей наибольший выход заготовок целевого назначения. Это увеличивает полезный выход длинномерных заготовок на 5...7 %.
Перед раскроем рекомендуется снять с одной или двух пластей доски ворсистый слой древесины. При этом более четко выявляются пороки и дефекты досок и создаются благоприятные условия для выбора оптимальной схемы раскроя, а также профильного строгания, заделки недопустимых пороков пробками и сращивания коротких отрезков. Для этого лучше всего использовать строгальнокалевочные станки, в которых доска прижимается вначале к нижней базовой плите и верхний ножевой вал снимает часть излишней древесины, затем доска прижимается к верхней базовой плите и аналогичным образом обрабатывается.
В практике применяют три схемы раскроя досок на оконные заготовки: продольно-поперечную (рис. 8.1, Ia, IIа), поперечно-продольную (рис. 8.1, Iб, IIб), и поперечно-продольно-поперечную (рис. 8.1, Iв, IIв). Отрезки необрезных досок можно базировать так, чтобы резы были ориентированы параллельно продольной оси, одной или обеим кромкам (рис.8.1, III). Наиболее экономичен раскрой параллельно обеим кромкам (рис. 8.1, III б).

При раскрое необрезных досок учитывают возможность допущения обзола в заготовках. Это позволяет сделать профиль деталей створок и коробок (рис. 8.2, I, II). Для заготовок створок может быть допущен обзол до 10...15 мм при высоте пропила 15...20 мм. Такой обзол дает около 20 % экономии древесины и повышает качество заготовок за счет их удаления от наиболее дефектной сердцевинной зоны доски. На рис. 8.2 показаны примеры рационального использования древесины при раскрое досок на заготовки для створок.

После раскроя полученные заготовки должны быть рассортированы на следующие группы: кондиционные; требующие заделки пороков; направляемые для переработки на более узкие (пороки на кромках, большие обзолы, недостаточная ширина и др.) или более короткие; кусковые отходы, которые сформированы по сечению и могут быть склеены по длине.
Продольный раскрой досок на бруски выполняется на однопильных (Ц6-2, ЦА-2А) или многопильных круглопильных станках с жестким (ЦДК5-4, ЦМР-4М, Ц8-Д80М, Ц5Д-8 и др.), гибким или комбинированным (фирма Raiman - Германия - серии КМ, KS , KR и др.) поставом пил (рис. 8.3).

Возможная планировка оборудования участка по раскрою необрезных пиломатериалов с использованием прирезного станка с комбинированным поставом пил представлена на рис. 8.4. Позиционное управление подвижными дисками может осуществляться электронным способом или при помощи педали. Лазерными лучами, которые синхронно сопровождают движение пил, делается разметка на подготовленной к распиливанию доске. Сортировочный конвейер 8 разделяет длинномерные рейки и обрезки, направляя последние обратно к оператору. Отсортированный материал передается по конвейеру 2 в накопители 1 (либо на оптимизирующее торцовочное устройство или к строгальному станку). Сбеговые рейки перемещаются по поперечному конвейеру и в его конце сбрасываются в вибрационный желоб 3, который их передает в рубильную машину. Сортировочный конвейер 2 одновременно служит буферным участком, поэтому оба оператора могут работать в полной независимости друг от друга. Второму оператору приходится вручную перекладывать только качественные рейки.

Для эффективного применения многопильного станка необходимо иметь оптимальные поставы на продольное распиливание отрезков необрезных досок. Например, применительно к производству оконных блоков спаренной конструкции постав может быть таким, как на рис. 8.5. В поставе три ширины заготовок: широкая (63 мм) - для внутренних створок; средняя (53 мм) - для наружных створок; узкая (20 мм) - для раскладок, применяемых при остеклении. В зависимости от качества древесины отрезок доски может быть раскроен по различным вариантам. По варианту 1 целесообразно раскраивать отрезок, имеющий у одного края небольшие сучки. Такие сучки недопустимы в узкой заготовке, но допустимы в широкой. При таком раскрое получается три кондиционных заготовки. Если у края отрезка находится крупный сучок, недопустимый в заготовках, целесообразно применять вариант 2. При этом вместе с узкой рейкой удаляется в отход крупный сучок. В результате раскроя получается две заготовки. Когда крупный сучок расположен в середине отрезка, целесообразно применять вариант 3.

Поперечный раскрой досок и брусков осуществляется на однопильных круглопильных станках как с ручным управлением с верхним (ЦПА-40, ЦМЭ-ЗК и др.) или с нижним (ЦСТ-02, ЦКБ-40-4 и др.) расположением пильного диска, так и на автоматизированных, оснащенных компьютерной системой оптимизации торцовочных установках и линиях, например, выпускаемых фирмами «Бокаут» (Россия), «GreCon» (Германия) под общей маркой Optikut и др. Распознавание пороков древесины в линиях идет по маркировке флюоресцирующим мелком, по лазерной разметке или с помощью сканера. Схема одного из вариантов таких линий представлена на рис. 8.6.

Работа линии осуществляется следующим образом. Системой подачи 1 обрезные пиломатериалы 2 отправляются на линейку определения их длины 3 и далее на конвейер 4. С помощью поперечного рольганга 5 пиломатериалы базируются, прижимаясь к ограничивающей планке 6. Затем пиломатериалы попадают под прижимную планку 7, функция которой состоит в точном их позиционировании во время процедуры сканирования поверхности системой видеокамер и ультразвуковым датчиком 8. Преобразованная информация от камер в виде цифровых кодов поступает в управляющую ЭВМ (9). Далее пиломатериалы по конвейеру 10 поступают на торцовочный станок 11, который по сигналу ЭВМ выполняет их деление на заготовки и, соответственно, осуществляет вырезку пороков. Удаление отходов торцовки производится устройством 12. Конвейером 13 кондиционные заготовки направляются на дальнейшую обработку. Имеющийся на линии компьютер может работать по одной из следующих программ: соблюдение заданной спецификации длин; получение максимального объемного выхода заготовок без учета их качества; получение заготовок оптимального качества; раскрой с учетом последующей зарезки шипов.
На установках подобного типа позиционирование материала осуществляется с точностью до ± 0,1 мм в течение не более 2 с. Полученные заготовки рассортировываются автоматически. Оператору линии остается лишь дополнительно отслеживать качество заготовок на выходе.
На базе станков для продольного и поперечного раскроя досок ОАО «ВНИИДМАШ» в 70-е годы XX в. были разработаны поточные линии серии OK по выработке брусков створок OK 507, OK 207СИ (рис. 8.7) и коробок OK 501, OK 201С (рис. 8.8) производительностью 10 пог. м/мин и более. Линии до сих пор работают в цехах массового выпуска оконных блоков серий Р, С и PC.
Раскрой широких необрезных досок при базировании их по сбегу может быть реализован на линии, принцип работы которой показан на рис. 8.9. В соответствии с рисунком доски 4 из штабеля 1, размещенного в вертикальном лифте, с помощью питателя 2 и роликового конвейера 3 поштучно подаются к пиле 5 для поперечного раскроя. Полученный в результате поперечного раскроя досок отрезок поступает на стол 6. Здесь он ориентируется по сбегу относительно пильных суппортов 8. Затем включаются два 4-пильных суппорта, перемещающихся вдоль отрезка в заданном направлении. Дойдя до конца, суппорты останавливаются, а после опускания стола с раскроенным отрезком возвращается в исходное положение. Полученные длинные бруски передвигаются штанговым конвейером на стол поперечного раскроя 10 на заготовки заданной длины. Обзольные рейки и серединные вырезки перерезаются пилой 11 и совместно с короткомерными отходами уносятся ленточным конвейером 12.