Технологии пиления древесины

На пути к высоким технологиям

Под высокими технологиями понимаются технологии, базирующиеся на внедрении в лесопиление гибких технологических модулей. Эти модули комплексно объединены на основе глубокой компьютеризации как основного оборудования, определяющего ход технологического процесса, так и околостаночного, обеспечивающего автоматизацию измерительных и вспомогательных операций.

Высокие технологии подразумевают также и многозвенную систему числового программного управления, позволяющую осуществлять индивидуальный или индивидуально­групповой раскрой пиловочного сырья. К высоким технологиям относится современная система числового программного управления, которая объединяет функции наладки и управления как для основного, так и вспомогательного оборудования линии, контрольные функции за ходом технологического процесса с возможностью его корректировки в режиме реального времени, осуществляет диагностику технического состояния оборудования.

В ее задачи также входит ведение статистического учета за наработкой оборудования, количеством выпущенной продукции. Кроме того, программа осуществляет оперативную связь с технологическим отделом предприятия, а в ряде случаев через интернет-модем и связь с сервисной службой фирмы–изготовителя оборудования. Зачастую разработка соответствующего программного обеспечения оборудования для технологии High¬tech требует нового конструктивного переосмысления идеологии существующего технологического процесса.

Основными принципами высокой технологии являются: электронное сканирование (измерение) вершинного и комлевого диаметров, длины и формы бревна, обработка информации в управляющей ЭВМ, правильное ориентирование бревна перед зажимом, жесткое базирование и точное пиление с помощью нескольких агрегатов с программным управлением.

Высокая технология обеспечивает повышение объемного и качественного выхода пиломатериалов и снижение затрат на предварительную сортировку сырья, благодаря возможности оперативного изменения схемы раскроя с учетом размерных и качественных характеристик пиловочных бревен.

Бревнопильные линии нового поколения

Требования высоких технологий привели к созданию принципиально новых типов головного лесопильного оборудования с подвижными рабочими органами. Расстояние между ними изменяется по командам оператора или автоматически от управляющей ЭВМ и гибких бревнопильных линий на их базе.

Преимущество гибких бревнопильных линий, использующих новейшую технологию, по сравнению с традиционными лесопильными потоками с «жестким» поставом, налицо:

1. увеличивается объемный и стоимостный выход спецификационных пиломатериалов заданных сечений (от 3 до 5%);

2. существенно снижаются затраты на сортировку пиловочного сырья, так как отпадает необходимость в дорогостоящих линиях сортирования пиловочных бревен;

3. примерно в два раза повышается производительность за счет высоких скоростей подачи обрабатываемых бревен.

В современных лесопильных линиях на начальном этапе осуществляется 3D-сканирование бревна по всей длине для оценки его геометрических и качественных параметров – по диаметрам, длине, овальности, сбежистости, а также по кривизне ствола – с помощью линеек лазеров.

В этом случае с высокой точностью (погрешность измерений не более 1%) сканируется вся поверхность бревна, строится модель поверхности, а по параметрам модели вычисляется оптимальный постав для последующей распиловки бревна. От этой операции в основном зависит выход пилопродукции, а также стабильность работы лесопильного потока для выпуска заданной номенклатуры и сортности пиломатериалов.

На рис. 1 показан пример сканирования для последующей оптимизации раскроя бревна, имеющего неправильную форму в диаметральном сечении, позволяющей осуществлять его раскрой с асимметричным расположением боковых досок.

Автоматический кантователь бревна чаще всего устанавливается следом за устройством сканирования. Кантователь служит для разворота бревна и его подачи в станок. Причем ориентирование бревна может осуществляться двумя способами. Первый – при кривизне в одной плоскости «горбом» вверх можно получить максимальную суммарную площадь досок с продольной кривизной по кромке.

При втором можно развернуть бревно, имеющее неправильную форму в диаметральном сечении, на нужный угол вокруг продольной оси, что позволяет осуществлять его раскрой с асимметричным расположением боковых досок.

В дальнейшем, раскроив такие доски по длине на более короткие, мы имеем возможность получить более качественный пиломатериал.

Автоматический кантователь представляет собой жесткую сварную раму, внутри которой на роликах вращается ротор (что напоминает роликоподшипник большого диаметра), в просвете которого установлены подающие вальцы.

По информации, полученной сканером, процессор системы управления линией дает команду на кантователь для разворота бревна вокруг продольной оси в соответствии со схемой раскроя.

Оборудование и технологии, попадающие под понятие «хай­тек» – высоких технологий, комплексно объединенных на основе глубокой компьютеризации как основного оборудования, определяющего ход технологического процесса, так и околостаночного оборудования, обеспечивающего автоматизацию вспомогательных операций, – в настоящее время в России не выпускаются.

Российские лесопильщики и деревообработчики вынуждены приобретать такое оборудование за границей – в Германии, Швеции, Италии, Финляндии и даже в Турции. Однако техническое перевооружение отрасли – одна из наиболее наболевших проблем, решение которой окупит сторицей все сегодняшние вложения в деревообработку и лесопиление за счет повышения производительности, увеличения коэффициента использования пиловочника и повышения качества продукции.