Редакция:
г. Новосибирск

Базовая комплектация автоматического кромкооблицовочного станка

Дата публикации: 04.08.2022 Количество просмотров: 495

В стране по официальным данным около 23 000 мебельных производств. Сколько их на самом деле, не знает никто. Но подавляющему большинству нужны кромкооблицовочные станки, поскольку меламиновая кромка, которую можно было клеить утюгом, становится экзотикой. ABS и ПВХ гораздо требовательнее к оборудованию, зато автоматический станок обрезает кромку в размер, закругляет ее и полирует. А узел прифуговки даже убирает ступеньку от подрезной пилы после распиловки.


Автоматический кромкооблицовочный станок Filato-536U

Оснащение автоматических кромкооблицовочных станков можно условно разделить на базовое и дополнительное. К основным функциям отнесем торцевание, снятие верхних и нижних свесов кромки, профильное циклевание и полировку. Без них было бы совсем грустно. Дополнительные функции — это прифуговка, обкатка углов кромки, разделительная и очищающая жидкости, прижимной ремень… Тысячи их.

Цель статьи — в очередной раз рассказать об основных узлах автоматического кромкооблицовочного станка. Какие задачи они решают, как это делают, и на что стоит обратить внимание. Когда читатель будет выбирать себе кромочник, он будет понимать, что ищет. Хотя бы в общих чертах. А для более подробных консультаций есть менеджеры по продажам.

Универсальных станков не бывает. Кому-то достаточно бытового кромочника, а кому-то нужна высокоскоростная линия с автоматизацией. Поэтому представим усредненный, более-менее современный автоматический кромкооблицовочный станок. На нем в обязательном порядке будут гильотина, клеевой узел, прижимная группа, торцовка, узел снятия свесов, радиусная цикля и полировка. Малый джентльменский набор. Да, без полировки можно обойтись, но мы не будем.

Скорость подачи и производительность

Первый вопрос, с которым должен определиться заказчик, это не оснащенность станка и не его габариты, а производительность. Грубо говоря, сколько погонных метров кромки нужно наклеить за смену. Дальше в дело вступает бюджет, требования к размерам помещения, вопрос о наличии сервиса и прочие.

Когда определяют производительность кромкооблицовочного станка, опираются на скорость движения конвейера — скорость подачи. Ее закономерно связывают с количеством наклеенной кромки, но зачастую слишком прямолинейно. В идеальном случае станок со скоростью подачи 10 метров в минуту должен за час наклеивать 600 метров кромки, а за 8-часовую смену 4,8 км.

Но в этом расчете многое не учтено.

Во-первых, упущено из виду время на запуск станка, перенастройку, подсыпание клея и прочее техобслуживание. Перекуры, опять же. Суммарные потери времени могут колебаться в широких пределах, от 5 до 50%, в зависимости от наличия закрепленного за станком оператора и общей культуры производства на предприятии.


SCM Olimpic K 560

Во-вторых, детали не запускают друг за другом стык в стык. Между ними нужно выдерживать расстояние, которое может превышать длину детали. Это чисто технологическое требование, чтобы обрабатывающие агрегаты успевали вернуться на место. Например, у Olimpic K 560 от SCM дистанция между деталями равна 600 мм. На практике это расстояние увеличивается, когда оператор устает.

В-третьих, на больших скоростях подачи, свыше 20 м/мин, оператор не успевает подавать детали с соблюдением минимального интервала. На то, чтобы взять деталь, осмотреть ее на отсутствие дефектов, правильно спозиционировать и подать в станок, у оператора остается 3 секунды. В таком режиме работы он довольно быстро утомится. Еще быстрее устанет второй оператор, который забирает детали на выходе станка и возвращается с ними к первому.


Роботизированный участок кромкооблицовывания SCM

При скорости подачи выше 22 м/мин к станку дополнительно нужен возвратный конвейер, а в идеале автоматизация с манипулятором. Оператор просто физически не сможет реализовать разницу в скорости подачи.

На практике кромкооблицовочный станок со скоростью подачи 20–22 м/мин за 8-часовую рабочую смену выдает 2000 – 2500 погонных метров кромки, а при скорости подачи 10–12 м/мин в диапазоне 500–1000 метров. Очевидно, что цифры примерные, поскольку сильно зависят от количества и габаритов деталей и собранности людей.

Вес и габариты

Основное правило — чем больше, тем лучше.

Вес помогает гасить вибрации, а для станка, где одновременно движется множество частей, это критично. Если вибрация передается от одного узла к другому, то нарушается точность работы и постепенно разбалтываются настройки. Как может автоматический кромкооблицовочный станок весить меньше, чем неплохая форматка? Так что ориентируемся хотя бы килограммов на 800.

С вибрацией можно бороться не только повышением веса станины. Можно разносить узлы подальше друг от друга. В этом случае растут габариты станка и его стоимость, поскольку каждый метр станины обходится дорого. Тем не менее, высокоскоростные промышленные станки, которым крайне важна точность срабатывания агрегатов, растягиваются до 10 и более метров.


Автоматический кромкооблицовочный станок Homag Edgeteq S-500

Да, кромкооблицовочные станки начального уровня могут оснащать компактными и многофункциональными узлами. То есть, в маленьком по размеру и весу станке (3 метра и 600–700 кг) есть все, что нужно, вплоть до обкатки углов. Оборотной стороной компактности становится меньшая скорость подачи, ведь все агрегаты должны отработать последовательно. Кроме того, в малом объеме узлы обработки находятся близко друг к другу и крепятся на общей балке. При срабатывании одного из них колебания передаются соседям. Иногда эти проблемы возникают из-за неправильной настройки, но бывают и «особенностью» станка, которая не лечится.


Filato FL-430

Возникают парадоксальные на первый взгляд ситуации, когда в одном ценовом сегменте находятся компактный европейский станок с полным комплектом функций и «бедный» китаец. Но первый относится к начальному сегменту, а второй к производственному. Эти станки просто некорректно сравнивать, они принадлежат к разным производственным сегментам.


Felder G 480

Станок из Поднебесной весит в полтора-два раза больше и длиннее на метр, обрабатывающие узлы в нем отодвинуты друг от друга и закреплены на массивных траверсах. Увеличение длины отчасти компенсирует более высокая скорость подачи. Он готов к тому, что его будут эксплуатировать смену, а то и две. «Гаражный» европеец в таких условиях начинает мелко вибрировать, терять настройки и портить заготовки.

Все оборудование, рассчитанное на постоянное производство, будет габаритным и тяжелым.

Регулировка

Если оператор кромкооблицовочного станка сменил кромку, например, с 0,4 мм на 2 мм, то он должен отрегулировать на новую толщину все обрабатывающие узлы. Ручная настройка заключается в верчении маховиков со счетчиками или подкладывании образца кромки под пружину. У подготовленного мастера перенастройка занимает около минуты, у неподготовленного может занять и полдня.


Счетчики ручной регулировки Holz-Her Sprint 1310

Пневматическая настройка запускается с пульта управления и срабатывает за секунды. Другой вопрос, что стандартных размеров для пневматики обычно два, остальные положения инструмента дорабатываются вручную.

И третий вариант — сервоприводы, которые управляющий компьютер сдвинет на заданные места с точностью до нескольких сотых миллиметра. Самый автоматизированный и дорогой вариант. Чаще встречаются комбинированные варианты, когда часть узлов регулируется, допустим, пневматической системой, а часть вручную.

Клеевые ванны

Есть мнение, что кромкооблицовочный станок живет столько, сколько живет его клеевая ванна. Все остальные узлы можно заменить, либо работать без них. По типу клеевых узлов оборудование можно разделить на клеевые ванны с верхним и нижним расположением, картриджные клеевые системы и бесклеевые системы.


Клеевая ванна с нижним расположением Bryko Plus Cehisa.jpg

В классической компоновке самая важная часть станка может находиться выше или ниже клеевого вала. Нет единого мнения, какое положение лучше.

Ванны с нижним расположением проще в работе и обслуживании. Они подходят в тех случаях, когда у станка нет одного оператора. Например, в небольших цехах, где каждый из работников выполняет свой заказ и работает на кромочнике, когда нужно заклеить свои детали.

Есть у нижней ванны и минусы. Ее проще закидать мусором, который потом окажется под кромкой. Уровень клея в ней должен быть минимум до половины, иначе шнек не сможет нормально поднимать его к валу. Сам клей нужно держать при рабочей температуре, чтобы сохранять текучесть. В силу этого клей интенсивнее пережигается, и ванну приходится чаще чистить.

Верхняя ванна позволяет держать клей при пониженной температуре — не приходится опасаться, что шнек не справится с его подъемом. Подсыпать клей можно понемногу, и, вследствие этого, он не пригорает ломтями. Межремонтный интервал у клеевой ванны с верхним расположением больше, чем у нижней.


Верхняя клеевая ванна с предварительным расположением клея на станке KDT KE-465JSK

Но у верхней ванны есть крайне весомый недостаток: при остановке станка нужно немедленно закрывать приемные заслонки, иначе клей протечет. То есть, за станком должен быть закреплен обученный оператор.

Также клеевые ванны делятся на несъемные и съемные. Помимо того, что съемную ванну проще почистить, ее можно заменить прямо в процессе работы и прямо с содержимым.

Например, производство закончило кромить заказ из белого ЛДСП и перешло на декор «венге». Шов из белого EVA-клея будет слишком заметен, поэтому клей тоже нужно менять. Чтобы не ждать, пока станок остынет, снимают ванну, отставляют в сторону, а на ее место ставят сменную, с другим клеем, в данном случае с черным. Или, к примеру, с полиуретаном. Вообще, сменные клеевые ванны — идеальный вариант для работы с PUR-клеем.

Быстрая замена клеянок вряд ли важна для потоковых производств, где постоянная номенклатура. Но она актуальна для предприятий, где делают индивидуальные заказы, где нужно менять цвет или даже тип клея.

Системы хранения — боксы с разъемами для электрокабелей клеевых ванн — позволяют поддерживать температуру клея в подключенной клеянке. Таким образом клей не перегорает, а время запуска при перестановке ванны уменьшается с получаса до 5 минут, поскольку не приходится терять время на разогрев. В этих системах можно хранить даже ванночки с полиуретаном — герметичный бокс откачивают до форвакуума, то есть, удаляют влагу, которая могла бы отвердить PUR.

Предплавители позволяют сэкономить время на подсыпание гранул в клеянку, если на производстве большой расход клея. Это большие баки, емкостью до 10 литров, которые отслеживают уровень EVA в ванне и добавляют в нее порцию расплавленного клея. Плавители разогревают только небольшую часть гранул, поэтому можно с чистой совестью засыпать клей в начале смены и забыть о нем до вечера.


3D-модель клеевой системы Holz-Her с автоматической каменной картриджей

Картриджная система используется на станках Holz-Her. В клеевой узел, напоминающий шприц, кладут цилиндр клея. Картридж плавится только с торца, а жидкий клей наносится на торец детали через дюзу. Поскольку нет нужды греть большой объем клея, то станок готов к работе через несколько минут после включения. Неизрасходованный картридж можно заменить на картридж другого цвета. Из минусов — нужно контролировать состояние дюзы, иначе она засорится, и на шве появятся непроклеенные места.

Бесклеевые системы работают так: слой полиолефинового клея на специальной кромке Rehau разогревается лазером или 300-градусным воздухом. В результате получается «нулевой» шов, и кромка визуально сливается с пластью. Фасады, закромленные по этой технологии, выглядят абсолютно цельными. Но есть и ряд очень весомых минусов. Во-первых, эти системы стоят как крыло от самолета. Во-вторых, зависят от европейской кромки, которой нет. В-третьих, нулевой шов все равно уступает по водо- и термостойкости PUR-шву, т. к. полиолефиновый клей так же термопластичен, как EVA.

Прижимная группа

От клеевого узла кромка, клей и деталь уходят вместе, и теперь кромку нужно качественно прижать к торцу. Для этого используют группу из нескольких массивных цилиндрических роликов. Ролики активно отводят тепло от кромки, охлаждают клей и ускоряют сцепление. От прижимной группы зависит качество шва и то, насколько крепко кромка будет держаться.


Прижимная группа автоматического кромкооблжцовочного станка KDT KE-568JS

Усилие, с которым ролики прижимают кромку, можно регулировать пружиной или пневмоцилиндром. На промышленном оборудовании используют пневматическую систему, она позволяет регулировать прижим плавнее, чем пружинная система. Причем на станке может быть как регулировка всей группы, для быстрой перенастройки при замене кромки, так и индивидуальная, для каждого ролика.

Надо отметить, что на бюджетном оборудовании могут использовать вообще фиксированную прижимную группу, как на ручных кромкооблицовочных станках, т.е. вообще без регулировки. В этом случае ролики обтягивают резиной, чтобы не повреждать деталь, когда она соприкасается с роликом.

Первый ролик прижимной группы цилиндрический, имеет большой диаметр (80–130 мм) и зачастую собственный привод. То есть, он вращается синхронно с подачей детали и подхватывает ее. Ролик находится на траектории движения детали, чтобы обеспечить давление при первом соприкосновении. Но по факту деталь втыкается в него краем. Поэтому чем больше диаметр ролика, тем плавнее будет происходить это соприкосновение и тем меньше вероятность замятия края.

Остальные ролики прижимной группы существенно меньше по диаметру (50 – 70 мм) и вращаются под нажимом детали. Некоторые из них имеют небольшое конусное схождение, чтобы лучше прижать верхний и нижний края торца. Это позволяет прикатать кромку к ступеньке от подрезного диска форматно-раскроечного станка.

Механизм очистки позволяет защитить прижимную группу от клея. Он состоит из ножей-скребков, прижатых к роликам. В том случае, если кромка закончилась, и деталь запачкает прижимные ролики клеем, то скребки автоматически соберут его. Во-первых, клей не испачкает последующих деталей, а во-вторых, не придется чистить ролики вручную. Полезная штука.

Торцовочный узел

На клеевой узел кромка подается с запасом в 5 – 25 мм. Торцовка срезает передний и задний свесы заподлицо с краями детали. Чисто физически кромка срезается не моментально, а какие-то доли секунды, пока пилы двигаются сверху вниз. Поэтому весь узел должен в это время следовать параллельно детали, оставаясь в фиксированном положении относительно кромки. Траектория должна строго выдерживаться, иначе пила повредит деталь.


Торцовочная пила Holz-Her Sprint 1321

Количество торцовок. В станках с малой скоростью подачи может быть один торцовочный блок. При малой скорости подачи он успевает обработать оба края заготовки. На более производительное оборудование ставят два независимых торцовочных блока, которые двигаются по диагональной направляющей. А на промышленных высокоскоростных станках торцовки движутся по горизонтальным направляющим.

Пилы торцовки можно повернуть на небольшой угол, до 15 градусов. В этом случае пилы снимают на краях кромки небольшую фаску. Этот нюанс используют тогда, когда обрабатывают деталь, уже закромленную с боковых сторон. В этом случае развернутые пилы не задевают кромки на боковых торцах.


Торцовый узел SCM Olimpic K 560

Автоматическая смазка направляющих, которая срабатывает после определенного количества рабочих циклов, может значительно продлить жизнь торцовочному узлу. Поскольку даже закрепленный оператор может забывать смазывать направляющие.

Узел снятия свесов

Кромка имеет запас не только по длине, но и по толщине, соответственно, верхний и нижний свесы также нужно убрать. Для этого используют не пилы, а высокоскоростные шпиндели с радиусными фрезами.


Модель узла фрезерной обработки станков Nanxing. Большие круглые «тарелки» — копиры для позиционирования инструмента

Отодвигая фрезерный узел, то есть, меняя положение инструмента, можно обрабатывать кромку разных радиусов. Например, фреза радиусом 2,5 мм позволяет получить радиус на толстой кромке, а на 0,4 мм обойтись без скругления. Если на станке установлены сервоприводы, то можно использовать мультипрофильные фрезы. Тогда одним инструментом можно решать множество задач.

На производительных, скоростных станках узлов снятия свесов может быть два, один для черновой обработки, второй для чистовой. Это помогает снизить нагрузку на шпиндели, т.е. черновой узел снимает большую часть свеса, а чистовой аккуратно убирает то, что осталось. В теории эта схема помогает увеличить ресурс фрез. В реальности каждый из узлов настраивают на два типа кромки и получают четыре готовых позиции инструмента с быстрой перенастройкой между ними.

Радиусная цикля

После снятия верхних и нижних свесов на фаске кромки появляется кинематическая волна — небольшие поперечные гребни. Этот дефект устраняют профильной циклей, которая снимает с поверхности тонкую стружку и оставляет ровную поверхность.

Не надо путать радиусную циклю с плоской, которую еще называют «клеевой»!

Стружка после радиусной цикли получается длинной и тонкой, норовит попасть под копиры и с трудом вытягивается аспирацией. Но если и вытягивается, то может намотаться на крыльчатку. Поэтому крайне полезно, если на станке в аспирационном тракте предусмотрен промежуточный фильтр. В нем накапливается стружка, которую оператор может легко достать и выбросить.

Цикли могут быть оборудованы системой обдува, которая сдувает стружку, заодно охлаждают ножи и продлевают ресурс заточки.

Полировка

Если на кромкооблицовочном станке есть полировка, то нет нужды держать специального человека с ветошью и растворителем, который будет стирать излишки клея и надраивать кромку. Все это сделает полировальный узел, причем, на порядок быстрее. Заодно он восстановит цвет кромки, которая после цикли может стать белесой. В случае тонкой кромки полировка немного смягчает острый край, создает небольшую фаску.


Полировальный узел SCM Minimax ME 35

Полировка придает кромке блеск, а детали — завершенный вид.

Полировка — это не удаление излишнего клея! Если клей выходит из шва в заметном количестве, значит, его слишком много на клеевом валу, и нужно снижать подачу. При избытке клея, например, когда им заливают ступеньку от подреза, полировочные круги просто размажут клей по детали. Уменьшить размазывание могут разделительная и очистительная жидкости, но об этом в другой раз.

Аспирация и компрессор,
требования к производительности

Автоматическому кромочнику нужен сжатый воздух. Он двигает фрезерные узлы, поджимает ролики и копиры и обдувает цикли. Объем воздуха, который расходует кромкооблицовочный станок, измеряют в литрах в минуту. Под эти цифры подбирают компрессор, который создает давление в пневмосистеме.

В технических и, тем более, коммерческих описаниях фигурирует только информация по давлению. Для мебельных станков это 6 или 8 атмосфер. Данные по расходу воздуха есть не в каждой инструкции к станку. Усредненный расход сжатого воздуха для автоматического кромочника — 150-300 литров в минуту. Компактный SCM Minimax МЕ 25–125 л/мин. Средний Filato FL-4000 — 200 л/мин. Большой Brandt 1650 FC — 300 л/мин.

Еще станкам нужна аспирация, чтобы вытягивать пыль от прифуговки, стружку от кромки и пары от клея. Ее производительность считают в кубометрах в час. Там цифры на порядок больше, например, для SCM Minimax МЕ 25 – 1100 кубометров в час или 18333 л/мин. Обычное требование — ставить на кромочник аспирацию с производительностью около
2- 2,5 тысяч кубометров в час. Такой воздушный поток обеспечит большинство станочных вытяжек. Другой вопрос, что бюджетная двухмешковая аспирация не протянет наэлектризованную стружку и опилки через тракт до фильтра. Поэтому нужно смотреть не только на воздушный поток, но и на разряжение, кромочник требует более серьезной аспирационной установки.

Заключение

Кромка — самый заметный элемент мебели, по которому можно судить и об уровне производства. Следы клея на деталях, отсутствие закруглений на углах, кинематическая волна на кромке — все это бросается в глаза. А отечественный покупатель мебели становится все требовательнее. Доходит до того, что даже в эконом-сегменте появляется мебель, закромленная полиуретаном. Клеить кромку на станках с ручной подачей нерентабельно, а вручную — вообще нереально.

Автоматический кромкооблицовочный станок для производства должен весить хотя бы тонну. Для него нужно предусмотреть мощную вытяжку. Даже ручная перенастройка у опытного оператора займет несколько минут, а пневмо- и тем более сервоперенастройка — секунды. Оптимальная скорость подачи лежит в диапазоне 10–20 м/мин, а производительность не зависит от нее линейно. Вероятно, детали еще нужно будет доработать. Например, закруглить радиусы на стыках 2 мм кромки или оттереть вручную излишки клея. Но большую часть работы возьмет на себя станок.

Развитие технологий привело к тому, что пропуск в лигу мебельщиков вырос от шуруповерта и утюга до станочного парка, в котором кромочник должен быть обязательно.


Николай Фефер