В условиях жесткой конкуренции каждая мелочь, например не снятая во время с заготовки пыль, может играть большую роль. Поэтому, когда компания выходит на европейский рынок, где требования к качеству продукции весьма высоки, нужно позаботиться не только об основном оборудовании, но и сопутствующих околостаночных механизмах, в том числе и очистных.
Качество мебельных деталей во многом зависит от состояния их поверхностей после механической обработки: шлифования, сверления, фрезерования кромок и т.д. Хотя станкостроители и обещают при наличии эффективной эксгаустерной системы удаление до 98% отходов обработки, на практике это не всегда достижимо. Наличие на поверхности щитовых деталей, особенно на ламинированной ДСП, остатков стружки, пыли, абразивных частиц, оставшихся после шлифования, в дальнейшем приводит к образованию задиров и царапин. Кроме того, после шлифования на поверхности детали, даже после обработки круглой щеткой-сметкой, могут оставаться мелкодисперсная пыль и вдавленные остатки выпавших зерен шлифовальной ленты. Они удерживаются на поверхности из-за появления значительного электростатического напряжения, которое порой достигает 30 кВт. Если на деталь будут нанесены лакокрасочные материалы без удаления остатков пыли, то ее поверхность приобретет вид шагрени. Как результат – резко снижается визуальное впечатление от такой отделки.
По технологическим требованиям механическая обработка и отделочные операции грунтования, крашения и лакирования должны выполняться в различных производственных помещениях, изолированных друг от друга. К сожалению, на многих российских мебельных предприятиях, особенно малых, это условие редко выполняется. Обычно при очистке поверхности ограничиваются в лучшем случае щеточным узлом с последующей обдувкой сжатым воздухом из пневмопистолета. Да и на крупных предприятиях недостаточно внимания уделяется обеспыливанию поверхностей в первую очередь щитовых деталей, таких как облицованные ламинированные плиты, панели, многослойная деревянная и ламинированная паркетная доска.
Даже на поверхностях деталей, подвергнутых в вакуумных прессах облицовке текстурными термопластичными пленками, не раз приходилось наблюдать проступающие из-под пленки подобные дефекты от предыдущей механической обработки и недостаточного качества очистки. Например, после фрезерования рисунка ложной филенки на дверцах кухонных шкафов. В настоящее время в мире существует специальное оборудование, позволяющее успешно бороться с подобными недостатками. Как правило, такие станки выполняются в виде модулей – конструктивно законченных агрегатных узлов, предназначенных для различных условий очистки. На рынке оборудования для деревообработки, в большей степени для мебельщиков, представлен ряд таких модулей, которые достаточно просто устанавливаются на существующих деревообрабатывающих станках и автоматических линиях.
Обычно установка таких агрегатных узлов осуществляется в зоне выхода детали после механической обработки либо они крепятся на кронштейнах непосредственно к станине станка или же на вертикальных модульных стойках. Примером «вписывания» очистного оборудования в действующую линию может служить установка такого модуля в линию для производства многослойной паркетной доски. Модуль устанавливается в конце участка формирования на многослойных паркетных досках соединения «шип–паз», где образуется много мелкодисперсной пыли. Оттуда доски поступают непосредственно на линию лаконанесения. Как известно, требования к качеству очистки поверхности при нанесении лака достаточно жесткие.
Одним из основных поставщиков данного оборудования в Россию является немецкая фирма Wandres, на протяжении вот уже четверти века выпускающая широкую гамму всевозможных щеток. Основной элемент очистного агрегатного узла – специальная шверт-щетка. Она отдаленно напоминает ручную цепную пилу с удлиненной шиной, у которой вместо режущей цепи установлена закольцованная щетка из полиэфирных волокон на эластичном основании, приводимая в движение от электродвигателя через червячный редуктор. Прижим щетки к детали осуществляется расположенной под шиной пневматической камерой. Буфером давления прижима, раздувающимся при подаче сжатого воздуха внутрь камеры, она напоминает пожарный рукав. Давление воздуха в камере регулируется плавно от 0 до 0,1 бар. Подача воздуха внутрь пневмокамеры обеспечивает перемещение нижней ветви щетки по высоте до 4 мм. Наличие буфера давления позволяет обеспечивать практически вертикальное расположение щетинок щеток относительно очищаемой поверхности и постоянство усилия прижима. Это важно, поскольку именно в таком положении достигается максимальный эффект очистки.
Шина оснащена рядом устройств, предназначенных для эффективного удаления стружки и пыли. Это распылитель для микроувлажнения щетины щетки специальным составом «Ингромат», способствующим удалению отходов обработки и снятию электростатического напряжения с поверхности детали. Кроме того, на шине располагаются пневматические форсунки для самоочищения щетки и вращающийся скребок для механического очищения вращающейся щетки. Также там устанавливается кожух-воронка для подключения к пневматической эксгаустерной системе. Подобные щетки легко встраиваются в существующие на производстве транспортные системы в виде конвейеров и рольгангов. Другим удачным примером установки шверт-щеток на оборудовании является их расположение на форматном станке для обрезки кромок ламинированных древесностружечных плит после их прессования перед участком контроля. В этом случае необходимо обеспечить двухстороннюю очистку поверхностей ламинированных плит. Для этого две шверт-щетки устанавливаются зеркально по обеим сторонам детали на вертикальных стойках с возможностью индивидуальной регулировки положения щеток по высоте.
Поскольку нижняя поверхность детали соответствует уровню стола станка или приемного конвейера, нижняя щетка устройства настраивается по высоте в сравнительно небольшом диапазоне, в основном компенсируя износ ее щетины. Поэтому нижняя щетка имеет, как правило, ручной привод перемещения. Верхняя шверт-щетка чаще всего выполняется с механическим регулированием высоты. Положения щеток по высоте отслеживаются при помощи цифровых индикаторов позиции. Возможна и ускоренная пневматическая регулировка положения шверт-щеток, если не исключена ситуация столкновения детали со щеткой, например при неправильной установке толщины детали, или при возможности обработки деталей двух толщин. Для этого на регулировочном винте боковой стойки модуля устанавливается пневматический цилиндр, а само регулирующее устройство закреплено на его штоке. При подаче сжатого воздуха в цилиндр шверт-щетка перемещается на заданное положение вверх или вниз, причем регулировочный винт в это время не вращается. Однако оба движения – перемещение с помощью винта и ускоренное пневматическое перемещение – могут быть включены одновременно.
Если направление движения рабочих ветвей щеток выполняется в одну сторону, то действующие на щит силы трения от щеток могут обеспечивать дополнительную силу прижима щита к направляющим элементам станка или конвейера. При этом происходит выравнивание боковых кромок обработанных щитов при последующей их укладке в штабель с помощью, например, вакуумного укладчика. В случае, когда щетки двигаются в разные стороны, силы трения верхней и нижней щеток уравновешивают друг друга, исключая смещение детали на конвейере. Ширина рабочей зоны очищающего устройства может изменяться в диапазоне от 400 до 3200 мм. Применение буфера давления обеспечивает равномерное давление щеток при очистке обработанных поверхностей даже для плит, имеющих небольшие отклонения от плоскостности. Для очистки поверхностей с большим количеством тонкой мелкодисперсной пыли используются комбинированные высокомощные Power-шверт-щетки, каждая из которых состоит из двух параллельных ветвей, движущихся в одной плоскости. Они чаще всего применяются на крупных предприятиях и позволяют очищать панели, движущиеся со скоростью до 200 м в минуту. Несмотря на достаточно жесткие условия работы щеток, следует отметить их значительную долговечность: линейные щетки, являющиеся расходным материалом, способны отработать не менее 3000 часов, прежде чем наступает пора их замены.
Кроме того, их использование позволяет не только повысить качество выпускаемой продукции, но и за счет более комфортных условий работы заметно повысить ресурс технологического оборудования при снижении износа формообразующих элементов станка, таких как, например, базовые тяговые цепи, столы и т.д. Очистка поверхностей щитов может осуществляться как при продольной, так и поперечной подаче заготовок через устройство. Во втором случае, когда минимальная ширина деталей достигает порядка 100 мм, производительность очистки будет гораздо выше, если длина щетки превышает длину очищаемых деталей. В случае, когда щетки движутся в разных направлениях, возможна одновременная обработка деталей в несколько «ручьев». Данные устройства предназначены в основном для очистки плоских поверхностей щитовых деталей. Однако зачастую необходимо очистить от пыли детали с более сложной (структурированной) конфигурацией поверхности. Такие, как дверцы кухонных шкафов, рисунок на лицевой поверхности которых представляет собой ложную филенку. Для этого используют комбинированные очистные устройства.
Такие станки представляют собой сочетание шверт-щетки с установленным перед ней пневмоканалом для обдува структурированной поверхности сжатым воздухом. Обдув поверхности осуществляется набором вращающихся форсунок, установленных с определенным шагом внутри короба пневмоканала. Такая конструкция пневмоканала называется «Торнадо», из-за характера движения воздуха внутри нее. Вращающаяся форсунка представляет собой установленные на корпусе два лепестка с воздушными соплами, которые направляют сжатый воздух в сторону обрабатываемой детали. Синхронное вращение всех форсунок в пневмоканале обеспечивается жесткой кинематической связью, исключающей возможный контакт лепестков смежных форсунок. Зоны очистки двух смежных форсунок несколько перекрывают друг друга, что позволяет добиться большей эффективности очистки поверхности. При этом посторонние частицы и пыль выдуваются из углублений поверхности и подаются для утилизации через приемную воронку на коробе в централизованную вытяжку. Для большей эффективности удаления отходов дополнительно создается направленное движение потока воздуха в сторону приемной воронки. Оно обеспечивается рядом неподвижных форсунок, расположенных по бокам закрытого короба по всей длине пневмоканала.
При проходе через комбинированное устройство деталь последовательно подвергается двум стадиям очистки: сначала при помощи форсунок сжатым воздухом удаляются крупные частицы, а затем происходит очистка от мелких фракций шверт-щеткой. После этого поверхности деталей могут поступать непосредственно на операцию нанесения лака. Модуль очистки может иметь несколько неприводных роликов, установленных непосредственно на боковых поверхностях шины шверт-щетки. Благодаря им, в процессе работы происходит надежный прижим деталей к конвейеру. За агрегатом очистки может быть установлено сканирующее устройство, обеспечивающее с помощью специальных камер инспекцию качества поверхности в отраженном свете и позволяющее производить отбраковку загрязненных щитов. Разработаны соответствующие очистные устройства и для операций глубинной обработки на сверлильно-присадочных станках в щитах глухих отверстий и выборки несквозных пазов круглой пилой, например под задний полик шкафа. Они включают в себя закрытый пневмокороб, в котором на верхней крышке смонтированы один или два ряда неподвижных форсунок специальной формы. Обращенный в сторону заготовки корпус каждой форсунки представляет собой усеченную четырехгранную пирамиду, закрепленную основанием к коробу.
На верхней площадке пирамиды по ее центру выполнено сопло, направляющее струю сжатого воздуха на поверхность детали. Подобная форма форсунки препятствует обратному попаданию древесных частиц в просверленные отверстия, отбрасывая их в стороны. Включение клапанов форсунок может обеспечиваться как вручную, так и программным путем на нужную ширину обдуваемой поверхности либо по всей ширине щита, либо отдельными сегментами шириной по 40 мм при диаметре сверленых отверстий от 4 мм и более. Программное включение форсунок позволяет значительно экономить расход сжатого воздуха. Некоторые мебельщики используют предвключенную программу числового программного управления (ЧПУ) сверления или пиления под точную установку отверстия (паза) под форсунки. Последующие шверт-щетки окончательно очищают поверхности. Существуют разновидности модулей очистки, позволяющие осуществить за один проход очистку не только пластей щитовых деталей, но и их боковых кромок. Модуль для четырехсторонней обработки поверхностей щитов состоит из U-образной сварной станины. На ее боковых вертикальных стойках выполнены направляющие, по которым перемещается по высоте верхний очистной агрегат. Он может включать различные комбинации очистных агрегатов из перечисленных выше вариантов.
Под верхним агрегатом в нижней части станины смонтирован роликовый подающий стол с приводом подачи. Посередине стола в разрыве между роликами установлен нижний очистной агрегат. Верхний и нижний агрегаты могут регулироваться по высоте для настройки на толщину детали и возможности встраивания в технологическую линию. Кроме горизонтальных агрегатов модуль оснащен двумя вертикально установленными шверт-щетками для обработки боковых кромок щита. Щетки закреплены на кронштейнах и могут перемещаться в горизонтальной плоскости по круглым направляющим. Агрегат очистки правой кромки устанавливается неподвижно у правой стойки модуля либо с небольшим ручным настроечным перемещением, поскольку является базовым (под действием сил трения верхней и нижней щеток щит прижимается к правой направляющей линейке модуля).
Левый агрегат может перемещаться по направляющим, что позволяет осуществлять настройку модуля на ширину обрабатываемой детали. Внутри станины установлено электро- и пневмооборудование, система подачи увлажняющей жидкости «Ингромат», а также пластиковые рукава с воронками эксгаустерного устройства. На одной из стоек станины смонтирован пульт управления модулем. Скорость подачи заготовок может плавно регулироваться в широком диапазоне. Как показывает практика, очистка деталей с промежуточным шлифованием лаковых поверхностей сопряжена со многими технологическими сложностями. Дело в том, что при шлифовании в просверленные ранее отверстия попадает мелкодисперсная лаковая пыль, которая электризуется, что требует более эффективной работы устройства очистки. В таких случаях используется комбинация очистных модулей: сначала – пневмокороб с несколькими рядами неподвижных форсунок, а затем деталь проходит через четыре шверт-щетки, работающие попарно навстречу друг другу. При этом обязательно включается система микроувлажнения щетины шверт-щеток, на поверхность которых специальными форсунками наносится тончайший слой бесцветной жидкости «Ингромат».
Это необходимо в силу того, что сухими щетками не всегда удается эффективно удалять частицы лаковой шлифовальной пыли. А благодаря жидкости «Ингромат» на щетине крупные и мелкие частицы шлифовальной пыли притягиваются, а затем удаляются с поверхности детали и направляются в приемную воронку вытяжной пневмосистемы. Использование такого способа позволяет снять электростатический заряд, поскольку щетки активно притягивают пыль за счет капиллярных сил сцепления. Остатки грязи на щетине щеток удаляются сжатым воздухом, подаваемым из сопел со скоростью звука, а также специальным скребком, который вращается вместе со щетками и направляет счищенную с них грязь в вытяжную воронку. Следует отметить, что после очистки поверхности заготовки таким способом она остается сухой, поскольку жидкость «Ингромат» не впитывается в древесину.
Для мелкодисперсного распыления жидкости на щетки используется регулирующее устройство с фильтром, куда «Ингромат» подается под давлением с помощью насоса. Если на производстве используется одна-две шверт-щетки, на день работы будет достаточно канистры емкостью в 20–30 л жидкости. Для крупных предприятий, где установлено до десятка шверт-щеток, целесообразно создать централизованное обеспечение жидкостью всех чистящих модулей от одного насоса через индивидуальные регулирующие устройства конкретных модулей из стандартного пластикового контейнера емкостью 1000 л.
Комментарии