СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ ПОПЕРЕК ВОЛОКОН В ТРЕХ ПЛОСКОСТЯХ РАЗЛИЧНЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ

Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к оборудованию для изготовления деталей жилых, социально-бытовых, промышленных и прочих зданий, и может быть использовано в деревообрабатывающей, строительной и других отраслях промышленности.
В настоящее время в деревообрабатывающем оборудовании имеет место следующая тенденция: при конструировании универсальных обрабатывающих центров по обработке древесины поперек волокон в нескольких плоскостях, идут по пути реализации последовательного выполнения множества единичных рабочих технологических операций, требуемых для полного цикла обработки единицы заготовки, при выполнении которых возникает необходимость многократного дискретного изменения местоположения заготовки относительно станка и многократного повторного позиционирования заготовки, требуемого для совершения каждой последующей рабочей операции. При этом дополнительно требуется совершение многократных повторяющихся вспомогательных технологических операций, как предшествующих, так и последующих рабочим операциям при выполнении каждой единичной рабочей операции, таких, как перемещение, позиционирование, силовое фиксирование и освобождение заготовки и т.д. При последовательной обработке совершение единичной рабочей операции препятствует одновременному выполнению других рабочих операций, причем данный принцип изначально заложен в саму конструкцию и технологию использования оборудования. Даже при условии реализации полной автоматизации технологических процессов обработки существующего в настоящее время оборудования для обработки заготовок из древесины (бруса, доски) поперек волокон, имеют место существенные недостатки оборудования данного типа, что приводит к большим непроизводительным потерям времени и, как следствие, к крайне низкой производительности, например по отношению к станкам, обрабатывающим заготовки из древесины в продольном направлении (четырехсторонние строгальные станки).
Известно техническое решение по патенту RU 2212998 C1 B27C 5/00, опубл. 27.09.2003 г., по которому деревообрабатывающий копировально-фрезерный центр содержит станину, на которой расположены направляющие и электродвигатель перемещения стола, связанный с винтом, гайка которого закреплена на поверхности стола, портал, на поверхности которого выполнены направляющие суппорта, на котором установлены электродвигатель его перемещения и электродвигатель соединенных балкой регулируемых упоров двух фрезерных электрошпинделей. Каждый из электрошпинделей имеет вертикальные направляющие, пневмоцилиндр и систему программного управления. Электродвигатели перемещения суппорта и упоров установлены вертикально на сторонах суппорта, на котором размещены два электрошпинделя, портал снабжен рейкой, шестерня последней связана с электродвигателем перемещения суппорта. Балка упоров установлена на направляющих между двумя электрошпинделями и снабжена гайкой винтовой шариковой передачи, винт которой связан с электродвигателем перемещения упоров. Стол снабжен вакуумной системой удержания заготовок. Недостатком является последовательное выполнение операций, что дает низкую производительность обработки.
Известно техническое решение по патенту RU 2351461 C2 B27C 9/00 опубл. 10.04.200 г., по которому деревообрабатывающий станок содержит станину, опорно-поворотное устройство, установленную на направляющих станины каретку с рабочими инструментами. Опорно-поворотное устройство состоит из переднего опорно-поворотного устройства - передней бабки, на шпинделе которой имеется планшайба с делительными отверстиями, синхронизированной с закрепленной на станине лебедкой с тросом, крепящимся на каретке для ее перемещения, и заднего опорного устройства - задней бабки, электродвигателя передней бабки. Установленная на направляющих станины каретка с рабочими инструментами состоит из передней универсальной траверсы, на которой установлено технологическое оборудование, включающее вал фрезера, ось которого находится под углом 13-15° к оси бревна в горизонтальной плоскости, фрезу универсальную, электродвигатель, ленточнопильный диск, кронштейн-ограничитель ленточной пилы, ленточную пилу, и второй подвижной задней траверсы, на которой установлены направляющие, по которым перемещается на роликах подвижная фрезерная головка, состоящая из фрезы универсальной, вала фрезера, фрезерной головки со сменными ножами, ось которого расположена в горизонтальной плоскости под углом 13-15° к оси перемещения подвижной фрезерной головки, электродвигателя, редукторов, установленных на каретке для перемещения траверс вверх и вниз, и тормоза для плавного перемещения каретки по направляющим. Недостатком является последовательное выполнение операций, что дает низкую производительность обработки.
Известен деревообрабатывающий станок торцовочный Ц2Т60, производитель ООО «КИРОВСКИЙ СТАНКОЗАВОД» (http://www.ksz.kirov.ru/c2t60.htm) (РОССИЯ). Станок торцовочный двухсторонний Ц2Т60, проходного типа, предназначен для торцевания обрезных пиломатериалов с двух сторон одновременно, конструктивные особенности: станина представляет собой рамную сварную конструкцию по краям которой расположены две торцовочные пилы, настройка на длину пиломатериалов производится посредством перемещения правой пилы, установленной на подвижной каретке; подача материала в зону резания производится специальными четырьмя толкателями, расположенными на цепи, что обеспечивает снижение травмоопасности при работе на станке; нижняя часть пилы закрыта кожухом с отверстием для отвода опила. Верхняя (рабочая) часть пилы закрыта подвижным ограждением, которое поднимается поворачиваясь на оси под действием подаваемой заготовки и опускается после ее выхода из зоны пиления. Недостатки: станок не предназначен для обработки заготовки в нескольких плоскостях, соответственно для получения конечного изделия требуется еще как минимум один станок, что включая дополнительные операции дает низкую производительность.
Известны деревообрабатывающие центры для обработки заготовок из бруса поперек волокон HUNDEGGER K2, SCHMIDLER S4 (Германия), EUROBLOX, TOPMASTER (Италия), BL Twin (Австрия), Logmatic, KRUSI СМ-40 (Финляндия), LSM-400АМ (Литва), ФОРМАТ-250, ВКР-19, БЛОКС-4, МЧС-2Б, WoodTec (Россия). Известные станки предназначены для изготовления угловых соединений для домостроения из древесины различных поперечных сечений. Недостатки известных устройств: последовательное выполнение операций по обработке в нескольких плоскостях дает низкую производительность, высокая стоимость оборудования.
Наиболее близким аналогом (по назначению) из известных станков по отношению к станку, основанному на предлагаемом новом способе обработки изделий из древесины поперек волокон, является станок HUNDEGGER K2 фирмы HUNDEGGER (Германия). Конструкция станка HUNDEGGER K2 предполагает последовательное выполнение единичных рабочих и вспомогательных технологических операций, чередующихся друг с другом в процессе обработки изделия. Изделие при обработке в общем случае движется поступательно вдоль своей продольной оси в одну сторону: от места входа заготовки в станок к месту выхода изделия из станка. Операции обработки изделия во всех требуемых плоскостях выполняются друг за другом и идут последовательно вдоль продольной оси обрабатываемого изделия. Обработка изделия производится при движении обрабатывающего инструмента по отношению к неподвижно зафиксированному обрабатываемому изделию, либо одновременно движущемуся обрабатываемому изделию. Недостатки прототипа: последовательное выполнение операций по обработке в нескольких плоскостях дает низкую производительность, высокая стоимость оборудования. Например, автоматическая линия HUNDEGGER K2 состоит из 15 устройств, обеспечивающих обработку заготовки в трех плоскостях (http://www.intervesp-stanki.ru/item/hundegger_k-2.htm) отличается высокой стоимостью, требует больших производственных площадей, что в свою очередь поднимает стоимость конечного изделия.
Устранить недостатки и повысить производительность операций по обработке бруса позволит заявляемая полезная модель.
Для увеличения производительности станков для обработки заготовок из древесины поперек волокон в трех плоскостях предлагается деревообрабатывающий станок, в котором реализовано движение заготовки в поперечном направлении по отношению к продольной оси заготовки. Последовательность операций по полной обработке заготовки в трех плоскостях разделяется на группы операций, которые должны выполняться либо одновременно, либо последовательно в течение определенного времени. При разделении последовательности операций по полной обработке заготовки в трех плоскостях на группы операций, необходимое условие - время выполнения всех операций в одной (любой) группе операций должно равняться времени выполнения всех операций в любых других группах, или сопоставимо между собой.
После выполнения какой-либо группы операций по обработке заготовки необходимо изменить местоположение заготовки в пространстве: из зоны выполнения одной группы операций заготовка должна перемещаться в зону выполнения следующей группы операций. При этом зона выполнения предыдущей группы операций освобождается от заготовки и готова к выполнению группы операций по обработке следующей заготовки. При выполнении всех вышеуказанных условий, появляются следующие возможности:
При поперечном движении заготовки появляется возможность обработки заготовки поперек волокон одновременно по всей длине заготовки. Появляется возможность выполнения всех групп операций одновременно (выполнение какой-либо группы операций не препятствует одновременному выполнению других групп операций). При этом, при равенстве времени выполнения каждой группы операций по отношению друг к другу, время выполнения всей последовательности операций по полной обработке заготовки в трех плоскостях сводится ко времени выполнения одной группы операций. Расчетная производительность станков, основанных на данном способе обработки заготовок из древесины поперек волокон в 3 плоскостях, по сравнению с существующими в настоящее время аналогами, увеличивается на порядок, т.е. в 10 раз.
Техническая задача: повысить производительность обработки длинномерной деревянной заготовки за счет одновременной обработки в трех плоскостях. Для решения данной задачи предлагается конструкция станка, в которой кроме торцевания реализованы операции для нарезки пазов типа «ветровой замок» для поперечного соединения изделий из дерева.
Предлагаемый станок оптимизирован по параметрам производительности с четырехсторонними строгальными станками и предназначен для использования (также может использоваться самостоятельно) в технологической цепи для промышленного изготовления домовых комплектов по финской технологии двойного бруса с утеплителем. В конструкции станка при обработке заготовки реализовано поперечное движение заготовки по отношению к продольной оси заготовки - т.е. реализовала возможность обработки заготовки поперек волокон одновременно по всей длине заготовки. Последовательность операций по полной обработке заготовки в трех плоскостях разделена на группы, в каждой группе выполняются все операции, необходимые для обработки заготовки в какой-либо одной плоскости. При разделении последовательности операций по полной обработке заготовки в трех плоскостях на группы операций по обработке заготовки в какой-либо одной плоскости, выполнено условие - время выполнения всех операций в одной (любой) группе операций равняется времени выполнения всех операций в любых других группах. После выполнения группы операций по обработке заготовки в какой-либо одной плоскости, реализовано изменение местоположения заготовки в пространстве: из зоны выполнения одной группы операций заготовка перемещается в зону выполнения следующей группы операций. При этом зона выполнения предыдущей группы операций освобождается от заготовки и готова к выполнению группы операций по обработке следующей заготовки в данной плоскости.
В итоге время выполнения полной обработки одной заготовки при реализации возможности единовременной обработки заготовки по всей длине, сократилось до времени выполнения одной группы операций. Станок представляет собой деревообрабатывающий центр - полуавтомат, обслуживаемый двумя операторами. Обрабатываемые заготовки - строганный брус или доска длиной 6,1 метра. Для получения готового изделия - деталей для домостроения, требуется обработать входящие заготовки в трех плоскостях. Все операции по обработке производятся при нахождении изделия в одной плоскости - на пласти. Длины готовых изделий варьируются от 0,3 до 6,1 метра на основании спецификации. Имеется возможность обработки от одной до трех заготовок одновременно. Для оптимизации процесса и увеличения производительности, для одновременной обработки на основании спецификации готовых изделий подбираются требуемые длины изделий так, чтобы сумма длин обрабатываемых заготовок равнялась максимальной длине заготовок в 6,1 метра, либо была как можно ближе к данному значению.
Среднестатистический домовой комплект обычно содержит серии заготовок одного размера в количестве от 30 до 100 штук. Для быстрой переналадки оборудования под другую серию заготовок, быстрой смены инструмента и т.д. предусмотрена соответствующая оснастка на зажимах, защелках и т.д. Как показывает практика, проекты домов содержат примерно одинаковое количество требуемых длинных и коротких изделий, поэтому самой рациональной является единовременная обработка 2 изделий, суммарная длина которых близка или равна 6,1 метра.
Сущность заявляемого технического решения поясняется изображениями на фиг.1-5, где схематично изображена конструкция станка и получаемого изделия.
Фиг.1. - вид спереди; фиг.2. - вид сверху; фиг.3. - вид сбоку, где
1 - входной продольный рольганг;.
2 - мерный стол с откидывающимися упорами для обработки (торцовки) заготовок;
3 - торцовочный механизм;
4 - первая верхняя продольная балка;
5 - общий вид станины;
6 - основная рама;
7 - регулируемые вертикальные опоры;
8 - надрамник;
9 - вертикальные стойки надрамника;
10 - вторая верхняя продольная балка;
11 - вертикальные стойки второй верхней продольной балки;
12 - электрошпиндели (8 штук);
13 - механизмы автоматического прижима заготовок (8 штук);
14 - зона обработки заготовок во второй плоскости;
15 - третья верхняя продольная балка;
16 -две вертикальные стойки третьей верхней продольной балки;
17 - электропривод типа «винт-гайка» механизма прижима и подачи;
18 - две опоры для крепления пружин (19) и привода типа «винт-гайка» (17) механизма прижима и подачи заготовок;
19 - пружины;
20 - продольные линейные направляющие;
21 - прямоугольные площадки, установленные поперечно продольной оси станка;
22 - шпиндели для обработки заготовок снизу во второй плоскости (14);
23 - обработка заготовок снизу во второй плоскости (14);
24 - шпиндели, установленные попарно, для обработки заготовок с двух сторон в третьей плоскости (34);
25 - верхние горизонтальные плоскости площадок (21);
26 - цепные поперечные транспортеры (8 штук);
27 - приводные звездочки цепных поперечных транспортеров;
28 - упоры цепных поперечных транспортеров;
29 - натяжители цепи цепных поперечных транспортеров;
30 - направление поперечного перемещения заготовок;
31 - длинный приводной вал привода поперечного транспортера;
32 - электропривод приводного вала цепных поперечных транспортеров (26);
33 - быстросъемные направляющие для позиционирования заготовок по длине;
34 - зона обработки заготовок в третьей плоскости;
35 - упоры для прижима и подачи заготовок при обработке в третьей плоскости (34);
36 - вертикальные направляющие, внутри которых движется кондуктор (37) с заготовкой;
37 - кондуктор для обработки заготовок в третьей плоскости;
38 - упоры для позиционирования заготовок по длине при обработке в третьей плоскости;
39 - рабочее место первого оператора;
40 - рабочее место второго оператора;
41 - направление движения заготовок при обработке во всех плоскостях.
42 - направление движения площадок (21) для позиционирования относительно станины.
43 - режущий инструмент (пилы, фрезы).
Фиг.4. - схема получаемого изделия; фиг.5. - варианты угловых соединений получаемых изделий, где
44 - заготовка (длина до 6,1 метра):
45 - виды типовых изделий;
46 - верхние брусья (доски);
47 - устройство пазов по типу «ветровой замок»;
48 - соединение по типу «ветровой замок»;
49 - угловое соединение по технологии двойного бруса.
50 - варианты угловых соединений по технологии бруса, двойного бруса.
Заявляемая конструкция станка содержит входной продольный рольганг (1) для приема входящих заготовок, мерный стол с откидывающимися упорами (2) для обработки (торцовки) заготовок в требуемый размер по длине согласно спецификации на изделия, торцовочный механизм (3) для обработки заготовок в первой плоскости (вертикальная плоскость, перпендикулярная продольной оси заготовок). Позиции 1, 2, 3 - место выполнения первой группы операций первая верхняя продольная балка (4) в первой плоскости (торцовка). Сварная станина (рама) из металла представляет собой длинный прямоугольный параллелепипед с тремя продольными балками в верхней части (5), состоит из основной рамы (6) на регулируемых вертикальных опорах (7); надрамника (8) на вертикальных стойках (9); второй верхней продольной балки (10) на двух вертикальных стойках (11) для крепления восьми шпинделей (12) и механизмов автоматического прижима (13) заготовок в месте обработки заготовок в третьей плоскости (14); третьей верхней продольной балки (15) на двух вертикальных стойках (16) для крепления привода типа «винт-гайка» (17) механизма прижима и подачи в зоне обработки заготовок в третьей плоскости (34); двух опор (18) для крепления привода типа «винт-гайка» (17) механизма прижима и подачи и пружин (19), обеспечивающего прижим заготовок в кондукторе (37) во время выполнения операции обработки заготовок в зоне обработки заготовок в третьей плоскости (34). К основной раме (6) и надрамнику (8) крепится торцовочный механизм (3). На основной раме (6) на двух продольных линейных направляющих (20) поперечно установлены восемь площадок (21), которые имеют возможность легкого перемещения, быстрого позиционирования и фиксации относительно продольной оси станка, что необходимо для быстрой переналадки станка при переходе от одного вида обрабатываемых изделий к другому. На каждой площадке (21) установлено по шпинделю (22) для обработки заготовок снизу (23) во второй плоскости (14) и по два шпинделя (24) для обработки заготовок с двух сторон в третьей плоскости (34), каждая из восьми площадок оборудована верхними горизонтальными плоскостями (25) с цепными поперечными транспортерами (26) с приводными звездочками (27) с упорами (28) с натяжителями цепи (29) для поперечного перемещения (30) заготовок относительно продольной оси станка для обработки заготовок в первой и второй плоскости (14). Все упоры (28) всех цепных поперечных транспортеров (26) расположены на прямых линиях по числу упоров на каждом поперечном транспортере по отношению друг к другу, при этом данные линии строго параллельны продольной оси станка, как следствие, заготовки при обработке во второй плоскости перемещаются перпендикулярно по отношению к продольной оси станка, но при этом продольные оси заготовок параллельны по отношению к продольной оси станка, в итоге заготовки обрабатываются в направлении строго перпендикулярном продольной оси станка. Приводные звездочки (27) приводятся в движение длинным приводным валом (31) привода поперечного транспортера и имеют возможность перемещаться вдоль приводного вала при перемещении площадок (20) вдоль продольной оси станка. Электропривод (32) приводного вала (31) крепится к надрамнику (8). К надрамнику (8) крепится мерный стол (2), на надрамнике (8) крепятся быстросъемные направляющие (33) для позиционирования заготовок по длине в месте обработки заготовок во второй плоскости (14). На второй верхней продольной балке (10) крепятся восемь шпинделей (12), для обработки заготовок сверху во второй плоскости, оборудованных механизмами для автоматического механического прижима (13) заготовок при работе цепных поперечных транспортеров (26). Оборудование второй верхней продольной балки представляет собой восемь обрабатывающих узлов, смонтированных на двух продольных линейных направляющих, и имеет возможность перемещения, позиционирования и фиксации относительно продольной оси балки и станка. На третьей верхней продольной балке (14) крепится в верхней точке привод типа «винт-гайка» (17) механизма прижима и подачи с упорами прижима и подачи заготовок (35) для обработки заготовок в третьей плоскости (34). Между основной рамой (6) и надрамником (8) установлены вертикальные направляющие (36), между которыми при работе привода «винт-гайка» (17) кондуктор длиной 6,1 метра (37) с упорами для позиционирования заготовок (38) движется вертикально вниз и обеспечивает позиционирование заготовки в зоне обработки заготовок в третьей плоскости (34). Привод «винт-гайка» (17) реверсивный - после совершения рабочей операции возвращается в исходное положение для совершения следующей рабочей операции. Автоматический прижим и позиционирование заготовок во время обработки заготовок во второй плоскости обеспечивается приводом поперечного транспортера. Все электрошпиндели для привода режущего инструмента (пилы, фрезы) имеют два фиксированных положения в пространстве: «рабочее»-«нерабочее», данная функция необходима для быстрой переналадки оборудования при изменении требований к готовым изделиям согласно спецификации. С двух сторон располагаются рабочее место первого оператора (39) и рабочее место второго оператора (40). Направление движения заготовок при обработке во всех плоскостях (41). Направление движения площадок (20) для позиционирования (42) относительно станины (5). Режущий инструмент (пилы, фрезы) (43).
Технический результат - повышение производительности при обработке изделия из древесины - длинномерной деревянной заготовки, в частности при нарезке пазов типа «ветровой замок» для поперечного соединения изделий из дерева.
Технический результат достигается за счет конструкции станка, содержащей станину, торцовочный узел, мерный стол для торцовки заготовок, транспортер, прижимы, обеспечивающие автоматическую фиксацию заготовок во время выполнения операции обработки заготовок, отличающийся тем, что содержит входной продольный рольганг для приема входящих заготовок, мерный стол оснащен откидывающимися упорами, торцовочный механизм крепится к основной раме и надрамнику станины; станина выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда с двумя продольными балками в верхней части, и состоит из основной рамы на регулируемых вертикальных опорах; надрамника на вертикальных стойках, трех верхних продольных балок каждая на двух вертикальных стойках, опор для крепления привода типа «винт-гайка» механизма прижима и подачи и пружин; при этом на продольных линейных направляющих основной рамы поперечно установлены площадки, которые имеют возможность перемещения, позиционирования и фиксации относительно продольной оси станка; на каждой площадке установлен шпиндель для обработки заготовок снизу во второй плоскости и два шпинделя для обработки заготовок с двух сторон в третьей плоскости, каждая из площадок оборудована верхними горизонтальными плоскостями с цепными поперечными транспортерами, оснащенными приводными звездочками, упорами и натяжителями цепи для поперечного перемещения заготовок относительно продольной оси станка при обработке заготовок в первой и второй плоскостях; упоры цепных поперечных транспортеров расположены на прямых линиях параллельных продольной оси станка; приводные звездочки приводятся в движение приводным валом привода поперечного транспортера; к надрамнику крепятся электропривод приводного вала, мерный стол, быстросъемные направляющие для позиционирования заготовок по длине в месте обработки заготовок во второй плоскости; на второй верхней продольной балке крепятся шпиндели, оборудованные механизмами для автоматического механического прижима заготовок при работе цепных поперечных транспортеров; вторая верхняя продольная балка оснащена обрабатывающими узлами, смонтированными на продольных линейных направляющих, имеющими возможность перемещения, позиционирования и фиксации относительно продольной оси балки и станка; на третьей верхней продольной балке в верхней точке установлен привод типа «винт-гайка» механизма прижима и подачи с упорами прижима и подачи заготовок для обработки заготовок в третьей плоскости; между основной рамой и надрамником установлены вертикальные направляющие для обеспечения перемещения кондуктора вертикально вниз при работе привода «винт-гайка». В качестве режущего инструмента обрабатывающих узлов станка используются пилы и фрезы.
Пример осуществления.
Конструкция станка содержит входной продольный рольганг (1) для приема входящих заготовок. Мерный стол с откидывающимися упорами (2) для обработки (торцовки) заготовок в требуемый размер по длине согласно спецификации на изделия. Торцовочный механизм (3) - предназначен для обработки заготовок в первой плоскости (вертикальная плоскость перпендикулярная продольной оси заготовок). Позиции 1, 2, 3 - место выполнения первой группы операций первая верхняя продольная балка (4) - в первой плоскости (торцовка). Сварная станина (рама) из металла представляет собой длинный прямоугольный параллелепипед с тремя продольными балками в верхней части (5), состоит из основной рамы (б) на регулируемых вертикальных опорах (7); надрамника (8) на вертикальных стойках (9); второй верхней продольной балки (10) на двух вертикальных стойках (11) для крепления восьми шпинделей (12) и механизмов автоматического прижима (13) заготовок в зоне обработки заготовок во второй плоскости (14); третьей верхней продольной балки (15) на двух вертикальных стойках (16) для крепления привода типа «винт-гайка» (17) механизма прижима и подачи в зоне для обработки заготовок в третьей плоскости (34); двух опор (18) для крепления привода типа «винт-гайка» (17) механизма прижима и подачи и пружин (19), обеспечивающей прижим заготовок в кондукторе (37) во время выполнения операции обработки заготовок в месте обработки заготовок в третьей плоскости (34). К основной раме (6) и надрамнику (8) крепится торцовочный механизм (3). На основной раме (6) на двух продольных линейных направляющих (20) поперечно установлены восемь площадок (21), которые имеют возможность легкого перемещения, быстрого позиционирования и фиксации относительно продольной оси станка, что необходимо для быстрой переналадки станка при переходе от одного вида обрабатываемых изделий к другому. На каждой площадке (21) установлено по шпинделю (22) для обработки заготовок снизу (23) во второй плоскости (14) и по два шпинделя (24) для обработки заготовок с двух сторон в третьей плоскости (34), каждая из восьми птощадок оборудована верхними горизонтальными плоскостями (25) с цепными поперечными транспортерами (26) с приводными звездочками (27) с упорами (28) с натяжителями цепи (29) для поперечного перемещения (30) заготовок относительно продольной оси станка для обработки заготовок во второй плоскости (14). Все упоры (28) всех цепных поперечных транспортеров (26) расположены на прямых линиях по числу упоров на каждом поперечном транспортере по отношению друг к другу, при этом данные линии строго параллельны продольной оси станка, как следствие, заготовки при обработке во второй плоскости перемещаются перпендикулярно по отношению к продольной оси станка, но при этом продольные оси заготовок параллельны по отношению к продольной оси станка, в итоге заготовки обрабатываются в направлении строго перпендикулярном продольной оси станка.
Приводные звездочки (27) приводятся в движение длинным приводным валом (31) привода поперечных транспортеров и имеют возможность перемещаться вдоль приводного вала при перемещении площадок (20) вдоль продольной оси станка. Электропривод (32) приводного вала (31) крепится к надрамнику (8). К надрамнику (8) крепится мерный стол (2), на надрамнике (8) крепятся быстросъемные направляющие (33) для позиционирования заготовок по длине в зоне обработки заготовок во второй плоскости (14).
На второй верхней продольной балке (10) крепятся восемь шпинделей (12) для обработки заготовок сверху во второй плоскости, оборудованных механизмами для автоматического механического прижима (13) заготовок при работе цепных поперечных транспортеров (26). Оборудование второй верхней продольной балки представляет собой восемь обрабатывающих узлов, смонтированных на двух продольных линейных направляющих, и имеет возможность перемещения, позиционирования и фиксации относительно продольной оси балки и станка.
На третьей верхней продольной балке (14) крепится в верхней точке привод типа «винт-гайка» (17) механизма прижима и подачи с упорами прижима и подачи заготовок (35) для обработки заготовок в третьей плоскости (34). Между основной рамой (6) и надрамником (8) установлены вертикальные направляющие (36), между которыми при работе привода «винт-гайка» (17) кондуктор длиной 6,1 метра (37) с упорами для позиционирования заготовок (38) движется вертикально вниз и обеспечивает позиционирование заготовки в зоне обработки заготовок в третьей плоскости (34). Привод «винт-гайка» (17) реверсивный - после совершения рабочей операции возвращается в исходное положение для совершения следующей рабочей операции. Автоматический прижим и позиционирование заготовок во время обработки заготовок во второй плоскости обеспечивается приводом поперечного транспортера. Все электрошпиндели для привода режущего инструмента имеют 2 фиксированных положения в пространстве: «рабочее»-«нерабочее», данная функция необходима для быстрой переналадки оборудования при изменении требований к готовым изделиям согласно спецификации.
Рабочее место первого оператора (39). Рабочее место второго оператора (40). Направление движения заготовок при обработке во всех плоскостях (41). Направление движения площадок (20) для позиционирования (42) относительно станины (5). Режущий инструмент (пилы, фрезы) (43).
Описание работы станка.
На основе готового проекта изготовления домового комплекта первому оператору выдается задание на изготовление изделий согласно спецификации, в котором указан порядок обработки заготовок, с целью максимальной загрузки станка по всей возможной длине одновременной обработки заготовок. Первый оператор торцует заготовки по длине на основании полученной спецификации и порядка обработки заготовок. Первым оператором с помощью мерного стола торцуется первая поступающая заготовка в требуемые размеры готовых изделий (совершается первая группа операций). Станок настраивается на изготовление серии изделий требуемых размеров: устанавливаются и фиксируются в требуемом положении площадки (21), необходимый режущий инструмент (пилы, фрезы) (43) устанавливаются в рабочее положение, «лишний» режущий инструмент (пилы, фрезы) переводится в нерабочее положение, на надрамнике (8) устанавливаются позиционирующие направляющие (33) для обработки заготовок во второй плоскости, на кондукторе (37) устанавливаются позиционирующие упоры (38) для обработки заготовок в третьей плоскости. Точность настройки станка проверяется по первой заготовке, обработанной с торцев по размерам требуемых готовых изделий. После полной настройки станка включаются электроприводы режущего инструмента (пил, фрез) (43) и электропривод подачи цепных поперечных транспортеров, первый оператор подает на поперечные транспортеры первую заготовку (несколько заготовок). Во время обработки первым оператором второй заготовки в первой плоскости (4), первая заготовка посредством упоров (28), установленных на цепных поперечных транспортерах (26), движется в направлении, поперечном продольной оси станка (30), автоматически позиционируется в горизонтальной плоскости посредством направляющих (33), автоматически позиционируется в вертикальной плоскости посредством механических прижимов (13) непосредственно в момент обработки во второй плоскости, обрабатывается сверху и снизу во второй плоскости (14), автоматически освобождается от зажимов, (совершается вторая группа операций), после чего заготовка покидает зону обработки и поступает в зону совершения третьей группы операций. Во время обработки первым оператором третьей заготовки в первой плоскости, одновременно вторая заготовка автоматически, посредством электропривода (32) цепных поперечных транспортеров, проходит операцию полной обработки во второй плоскости (14). Одновременно второй оператор устанавливает первую заготовку в кондуктор (37), где заготовка автоматически позиционируется по длине посредством упоров (38), после этого второй оператор включает электропривод «винт-гайка» (17) на опускание, установленные на этом приводе прижимы сверху зажимают заготовку, преодолевая усилие пружин, которые держат кондуктор в верхнем положении. Привод «винт-гайка» (17) продолжает опускать кондуктор (37) с установленной заготовкой вниз, при движении кондуктора (37) с заготовкой вниз работающий режущий инструмент (43) выполняет обработку заготовки в третьей плоскости (34), после чего механизм «винт-гайка» (17) возвращает кондуктор (37) в исходное положение. Второй оператор освобождает кондуктор (37) от готового изделия, т.е. выполняется третья группа операций в третьей плоскости (34) и второй оператор приступает к обработке следующей заготовки. В последующем все три группы операций во всех трех плоскостях повторяются и выполняются одновременно. Процесс обработки каждой следующей серии заготовок происходит аналогично.
При производстве домов по технологии двойного бруса, по сравнению с технологией производства домов из одинарного бруса, количество пазов, необходимое для устройства одного углового соединения, возрастает в четыре раза, как следствие, производительность существующего оборудования недостаточна. Решить эту проблему позволяет заявляемая полезная модель, конструкция которой дает следующие преимущества:
- возможность одновременного выполнения всех рабочих операций по всей длине заготовки в какой-либо плоскости;
- возможность одновременного выполнения всех рабочих операций по всей длине заготовки в трех плоскостях;
- разделение всех операций по обработке заготовки на группы операций, при условии равенства времени выполнения группы операций по отношению к друг другу;
- группы операций могут выполняться в любой последовательности по отношению друг к другу;
- освобождение от заготовки зоны обработки заготовки при совершении группы операций для обеспечения возможности одновременного выполнения обработки следующей заготовки;
- однократное позиционирование, фиксация заготовки и т.д. при выполнении каждой (любой) группы операций по всей длине заготовки;
- максимально сокращаются значительные непроизводительные потери времени, как следствие, резко возрастает производительность оборудования на основе предложенного способа обработки заготовок;
- время выполнения всех операций по обработке заготовок при обработке серий заготовок практически сводится ко времени выполнения одной группы операций;
Наибольший эффект увеличения производительности присутствует при изготовлении домов по технологии двойного бруса, так как количество требуемых пазов для выполнения угловых соединений по данной технологии увеличивается в четыре раза по сравнению с технологией домов из одинарного бруса.
При всех положительных качествах домов по технологии двойного бруса, превосходящих качество домов по технологии одинарного бруса и другим технологиям, существующим в настоящее время, технология двойного бруса не получила должного распространения из-за сложности реализации высокопроизводительного промышленного производства домовых комплектов по данной технологии. Заявляемая полезная модель решает эту проблему, как следствие, при использовании станка, у потребителя возникает возможность приобретения экологичного жилья и с лучшими энергосберегающими характеристиками по сравнению с домами из одинарного бруса, при одновременном снижении затрат на строительство дома примерно в два раза вследствие уменьшения расхода древесины в два раза по сравнению с домами из одинарного бруса.