Редакция:
г. Новосибирск

Дополнительные агрегаты автоматического кромкооблицовочного станка

Дата публикации: 01.09.2022 Количество просмотров: 30

Оснащение автоматических кромкооблицовочных станков можно условно разделить на базовое и дополнительное. Базовые узлы выполняют необходимый минимум операций. После них детали могут нуждаться в ручной доработке. Но ее могут взять на себя вспомогательные агрегаты. Рассмотрим, что предлагают производители оборудования, чтобы упростить жизнь мебельщика, повысить КПД производства и заодно накинуть ценник на кромкооблицовочные станки.

Как мы говорили в прошлой статье, к малому джентльменскому набору станочного оснащения можно отнести гильотину для кромки, клеевой узел, прижимную группу, торцовку, узел снятия свесов, радиусную циклю и полировку. К сожалению, остаются вопросы с качеством прилегания кромки, налипанием клея на деталь, закруглением углов и так далее. Их приходится решать вручную.

Дополнительные агрегаты уменьшают количество ручного труда и повышают качество кромкооблицовки. Они снижают толщину клеевого шва, улучшают декоративные свойства кромки, увеличивают ресурс инструмента и прочее.

Рассмотрим функции предварительного подогрева детали, прифуговки, обкатки углов, циклевания клеевого шва и пазования. Для чего они нужны, как устроены и можно ли их чем-нибудь заменить? Еще обратим внимание на копиры, прифуговочные фрезы, жидкости для станка и прижим деталей на конвейере.

Узел предварительного прогрева деталей


Инфракрасная лампа на станке Nanxing

Для распила или присадки некритично, если производство располагается в холодном цехе, или материал хранится на холодном складе. Но когда холодная деталь поступает в кромочник и доходит до клеевого узла, возникает проблема. Клей-расплав попадает на торец, резко охлаждается и в результате теряет адгезию и плохо растекается. Другими словами, клей слабо удерживает кромку и не схватывается за ЛДСП. Кромка вроде держится, но уже при небольшом механическом воздействии отваливается.

Чтобы этого избежать, торец детали подогревают. На теплой поверхности клей дольше остается жидким, лучше распределяется по поверхности, проникает в ЛДСП и выдавливается прижимными роликами. В результате клеевой шов будет прочнее и тоньше.

Подогревать деталь можно контактным и бесконтактным методом. Контактное исполнение — нагретая примерно до 80 градусов планка соприкасается с заготовкой и передает ей тепло. Нагревательный элемент при этом постоянно включен и потребляет электроэнергию.

В бесконтактном варианте перед клеевым узлом устанавливают галогеновую (она же инфракрасная) лампу. Она включается только на то время, пока деталь проезжает мимо. Лампа нагревается до 300 градусов и успевает поднять температуру торца на 10-15 градусов. Этот способ отличается меньшим энергопотреблением. К слову, на деталях комнатной температуры эта функция тоже хорошо работает: поскольку растет адгезия клея, то можно немного уменьшить его расход и толщину шва.

Прифуговка

Прифуговка — самый обсуждаемый из дополнительных узлов. С одной стороны, польза от нее есть, но с другой стороны, стоимость агрегата сравнима с ценой однотраверсного сверлильно-присадочного станка. Стоит ли оно того?

Певучее немецкое слово Fügeaggregat дословно означает «агрегат предварительного фрезерования» или по-простому «узел прифуговки». Его задача в том, чтобы сформировать базовую плоскость для нанесения кромки.

Узел располагается перед клеевой системой и состоит из двух высокочастотных шпинделей с насадными фрезами, вращающихся в разные стороны. Зачем две фрезы? Чтобы кромка не отлетала с уже облицованных торцов. Сначала в дело вступает фреза со встречным вращением, которая поджимает кромку к детали, а на выходе отрабатывает уже попутная фреза. Мощность двигателей от 2 до 5 кВт, диаметр фрез от 60 до 150 мм, высота — от 22 до 75 мм.



Общая схема работы и макет узла прифуговки

Вместе с основной задачей прифуговка решает еще ряд дополнительных:

1. Убирает ступеньку, которая остается после форматно-раскроечного станка. Подрезной диск на настроенной форматке оставит выступ в 0,1 мм. Но, во-первых, не все станки настроены идеально, и ступенька может быть больше. Во-вторых, даже эти доли миллиметра придется либо хорошо прожимать конусными роликами, либо заливать клеем. Прифуговка снимает ступеньку вместе с припуском и выравнивает торец.

2. Убирает сколы и микросколы после раскроя. Если инструмент уже затуплен, декоративное покрытие листа некачественное, или сам лист так себе, то сколы будут видны невооруженным глазом. Скажем сразу, что бороться с ними прифуговкой — это плохая идея. Эффективнее будет убирать причины сколов.

Но даже в том случае, когда на хорошей форматке без люфтов пилит свежезаточенной пилой опытный оператор, на торце появляются микросколы. Их не видно, но они есть. И в них может затекать клей и делать клеевой шов визуально толще. Поскольку фрезы режут торец принципиально по-иному, нежели пильный диск, то они убирают эти микросколы и не оставляют новых.

3. Убирает микродеформацию торца. Пока готовые детали отлеживаются после распила, они могут набрать влагу. Торцы разбухнут немного, не заметно для глаза: примерно на 0,05 мм вверх и вниз и на 0,5-1 мм вглубь.

Когда деталь в процессе обработки кромки дойдет до узла снятия свесов или до цикли, то копир узла будет отрабатывать одну толщину: он движется по детали в 3-4 см от края, а агрегаты — в другую. В результате фреза заглубится больше, чем нужно и снимет кромку вместе с ламинацией. Поскольку заранее невозможно узнать, на сколько разбухли торцы, то оператор должен быть постоянно настороже и уметь ловко регулировать узлы обработки. И это все равно не панацея.

Узел прифуговки убирает деформированный слой, толщина детали выравнивается, и фрезы работают штатно.

4. «Освежает» торец, убирает с него возможную пыль, которая мешает прилипанию клея и заодно немного уплотняет рыхлую ЛДСП. В результате снижается впитывание клея в деталь, уменьшается его расход, зато вырастает прочность клеевого шва.

Из этих пунктов совершенно ясно видно, что узел прифуговки нужен не всем. Он явно избыточен в тех случаях, когда детали попадают на кромкооблицовочный станок сразу из-под «нестинга», который раскраивает плиты без ступеньки и сколов.

Гипотетически, можно воссоздать функционал предварительного фрезерования самостоятельно и обгонять деталь алмазной фрезой. Но процесс будет трудоемким, шумным и пыльным. Так что прифуговка — крайне полезный агрегат.

Возникает законный вопрос: какой припуск снимать с деталей?

Есть два подхода. Первый: припуск должен равняться толщине кромки. То есть, деталь раскраивают в чистовой размер, снимают 0,4-1-2 мм и прикатывают облицовку. Но, во-первых, тут снова нужен умелый оператор, который быстро перенастраивает станок на разную глубину прифуговки. Во-вторых, при съеме 2 мм избыточно возрастает нагрузка на фрезу и количество пыли.

Второй вариант: припуск остается фиксированным для всех деталей. Производители оборудования советуют 1 мм. Больше не имеет смысла, а меньшая величина съема (0,2-0,3 мм) превращает прифуговку в скобление и сопровождается повышенным трением. Фрезы перегреваются и быстро затупляются.

Фрезы для прифуговки

В комплекте со станком могут идти как алмазные, так и твердосплавные фрезы. Этот момент нужно уточнять при заказе. Твердосплавные фрезы хорошо работают с необлицованными материалами, но обрабатывать ими ламинированные плиты — сомнительное удовольствие. Через несколько сотен метров прифугованного ЛДСП их придется отдавать в заточку. А алмазный инструмент имеет ресурс между переточками 70–80 км и разницу в цене отработает неоднократно.

Асимметричная алмазная прифуговочная фреза правого вращения диаметром125х65х30 мм
Страница из каталога алмазного инструмента компа- нии Microtech

Продлить срок службы фрез помогает регулировка по высоте. Дело в том, что больше всего режущие элементы изнашиваются в местах, непосредственно режущих ламинацию, которая намного плотнее внутренней части ДСП или MDF. Причем, верхняя часть ножей может затупляться более-менее равномерно, если постоянно меняется толщина плитного материала, с которым работает станок. Но нижняя часть деталей базируется на транспортерной ленте и всегда располагается на одном уровне относительно фрезы. Поэтому нижние ножи затупляются быстрее и сколы на деталях начинают появляться именно снизу.

Соответственно, вместо того чтобы нести фрезы в заточку, можно изменить положение фрезерной группы по высоте, тогда на нагруженные участки напротив ламинации встанут целые участки ножей. Если такой функции на станке нет, то, гипотетически, можно воспользоваться проставочными кольцами.

Бегло о конструкции фрез. Не будем углубляться в нюансы аксиальных углов, плюсы легкого корпуса со сменными резцами и форму межзубных впадин. Также постулируем, что фрезы приобретают комплектом, левого и правого вращения. Выделим три момента, на которые стоит обратить внимание при заказе прифуговочных фрез: тип корпуса, высоту режущей пластины и расположение зубьев.

Корпус определяет форма и габариты фрезы. К сожалению, универсальной прифуговочной фрезы не существуют, и для разных станков нужен разный инструмент. Есть владельцы оборудования, которые полагают, что все фрезы — цилиндрические, а нюансы формы относят на технологическую вычурность производителя. И при заказе фрез они указывают высоту фрезы и диаметр. Если продавцы тоже оказались не на высоте, то полученный инструмент может соответствовать параметрам заказа, но на место вставать не будет чисто геометрически. Это неочевидно, но, например, итальянский производитель инструмента Microtech предлагает 10 типов корпусов фрез, которые существенно различаются по форме (S – симметричное расположение ножей, AS — асимметричное). По факту фрезу выбирают под станок.

Высота режущей пластины — это показатель ресурса: до 2,5 мм — вариант «эконом», который выдерживает примерно 3 заточки. 4 мм — вариант «стандарт», а у кого-то и «премиум», который может продержаться до 8 переточек.


Асимметричная прифуговочная фреза


Симметричная прифуговочная фреза


Расположение зубьев. Фуговальные фрезы делят на симметричные и асимметричные по количеству зубов. Зубы, в свою очередь, делят на позитивные, которые откидывают стружку вверх, и негативные (стружка вниз). Благодаря такому разделению резцы не выламывают ламинацию, а поджимают ее, соответственно снизу и сверху, и аккуратно срезают.

Если количество тех и других зубов одинаково, то они сходятся посередине высоты фрезы, и эти фрезы называют симметричными. Их подбирают под плиты одной толщины с небольшим запасом по высоте и настраивают так, чтобы центр фрезы и листа был примерно на одном уровне. Регулировка высоты позволяет использовать порядка 10 мм для изменения положения вверх-вниз.

Также эти фрезы можно менять местами, переворачивая вверх ногами, что тоже добавит срока эксплуатации. Суммарное увеличение срока службы может достигать 30-40%. Однако, повторимся, эти фрезы работают по плитам примерно одной толщины. Если через симметричную фрезу, допустим, 48 мм пропустить 16 мм ЛДСП, то всю ее толщину перекроют позитивные резцы. Соответственно, они будут поджимать вверх слой ламинации и скалывать его.

Если на кромкооблицовочном станке работают с плитами разной толщины, например, кромят и столешницы, и полки подряд, то нужны асимметричные фрезы. У них нижний ряд состоит из позитивных зубов, а все остальные — негативные.

Ими можно без сколов прифуговывать плиты разных толщин в пределах рабочей высоты фрезы. Позитивный ряд зубов режет ламинацию снизу, негативный — сверху. Да, пространство для маневра у нижнего зуба невелико, но за универсальность приходится платить.

Ну, и напомним очевидное, что алмазный инструмент затачивают электроэрозионным способом, а не абразивным кругом, как твердосплавный. То есть, далеко не каждая компания может себе позволить такое оборудование. А для заточки в сторонних компаниях надо иметь дополнительный комплект, потому что процесс не быстрый.

Узел Round

Когда деталь облицовывают по смежным торцам, на углу образуется нахлест кромок. Да, по верхней и нижней пластям отрабатывают фрезеры для снятия свесов, но вертикальный стык они обработать не могут.


Результат работы агрегата обкатки углов

Чтобы перенести на него радиус, используют узел закругления углов, он же «раунд» — высокооборотный шпиндель с радиусной фрезой, двигающийся по системе направляющих. После него деталь теряет острые края и выглядит гораздо аккуратнее. Кроме того, раунд может обрабатывать верхние кромки на постформованных и софтформованных деталях.

Существуют разные конструкции раунда, зависящие от класса оборудования и производителя. Неизменной остается кинематика — инструмент должен двигаться вдоль угла одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Обкаточный узел может быть одномоторным, двухмоторным, четырехмоторным. Чем больше двигателей, тем большую скорость обработки обеспечивает агрегат. Один мотор используют на компактных станках с малой скоростью подачи, условно до 10 м/мин. Причем некоторые из этих агрегатов даже обрабатывают постформинг.



Схема работы узла Round

На средних скоростях подачи уже должны работать два независимых блока с индивидуальными приводами. Они успевают обработать деталь при скорости подачи до 25 м/мин и для них возможности по настройке рабочей траектории (то есть, формы обработки угла) гораздо шире.

На скоростях подачи свыше 25 м/мин каждый угол обрабатывается отдельным двигателем.

Помимо количества двигателей различается и инструмент. Фрезу с одним радиусом нужно будет менять при смене кромки (например, с 2 мм на 1 мм). Более продвинутый вариант с мультирадиусной фрезой обычно регулируется с пульта управления и переключается пневматической системой или серводвигателями. Самые автоматизированные станки могут быть оснащены магазином инструмента.

Нужно учитывать, что максимальная скорость подачи станка обычно выше, чем скорость, на которой работает раунд. Например, скорость подачи станка до 23 м/мин, но раунд успевает отрабатывать только на 20 м/мин.

Агрегат ходит по сложной траектории, поэтому его нужно беречь от паразитной вибрации. Большой плюс, когда узел обкатки углов крепится жестко, например, к базе портального типа, а не к рычагу, который можно отжать — в этом случае не будет повторяемости.


Узел Round на станке KDT

Понятно, что кромочник делает закругления аккуратно, быстро и сообща с другими обработками. На потоковом производстве без «раунда» не обойтись. Но на небольших производствах, работающих по индивидуальным заказам, проще поставить на обкатку человека. Да, качество обработки ручным фрезером нестабильно, но существуют небольшие станки для обработки углов. Деталь кладут плашмя и по одному углу проходит профильная фреза. Станок запитывается от 220 В, выдает стабильное повторяемое качество и стоит меньше, чем раунд в кромочнике. Правда, вместе с этим он занимает место и требует отдельного человека на операцию, так что все зависит от объемов производства.

Плоская цикля

Это один из узлов финишной обработки. Если радиусная цикля снимает с кромки динамическую волну, то плоская цикля срезает остатки, до которых не добрался фрезер. Заодно она удаляет излишки клея, который ролики выжимают из шва, за что получила народное название «клеевая цикля».

Плоская цикля на станках Felder

Обычно цикля выглядит как четырехсторонний сменный нож на держателе, с возможностью регулировки. Цикли работают синхронно, снизу и сверху, и срезают длинную тонкую стружку, которая может попасть под копир. Чтобы этого избежать, к цикле подводят обдув, который сдувает стружку и заодно остужает ножи.

Цикля немного упрощает жизнь полировальному узлу — тому достается меньше клея — и берет на себя работу, которую оператор может выполнить ножом. Вопреки названию, она не спасает от излишков клея, это не ее работа. Если сама полировка не справляется со своей задачей, и на пласти остается размазанный клей, значит, нужно регулировать не циклю, а подачу клея.

Пазовальный узел

Пазовальный узел FelderПазовальный узел Felder

Если на производстве много деталей с пазами — для установки задней стенки или дна в выдвижных ящиках, — то их пропиливание может взять на себя шпиндель с пазовой пилой, установленный прямо в кромкооблицовочный станок.

Пазовать деталь можно в трех позициях: сверху, снизу и с торца. Есть станки, где этот узел устанавливают на заводе без возможности изменить положение в дальнейшем. Это нужно учитывать при заказе. Есть и те, где шпиндель оборудован механизмом поворота на 90 градусов, то есть можно пазовать как нижнюю пласть, так и торец.

Копиры

Даже по ГОСТу древесно-стружечные облицованные плиты могут отличаться по толщине на ± 0,3 мм не только внутри партии, но и в пределах одного листа. Поэтому жесткая настройка узлов обработки на одну толщину не имеет смысла. Тонкую подстройку обеспечивают копиры. Они двигаются по вертикальной и горизонтальной плоскостям деталей и передают неровности изделия фрезерным приводам. Естественно, что от типа и состояния копиров напрямую зависит качество обработки кромки. Если они загрязнены, то возникнут погрешности в позиционировании и повреждения деталей.

Простые копиры — копиры скольжения («башмаки»), которые ползут по изделию. Они могут оставлять следы на заготовках, постепенно изнашиваются и теряют точность, плохо относятся к деликатным материалам.

Более продвинутые — копиры качения, вращающиеся диски, которые «едут» по поверхности детали. Этот вариант дороже, поскольку нужны нормальные подшипники, а не простая «лыжа», но зато копиры не повреждают защитные пленки на декоративных покрытиях. Чем больше диаметр копира, тем он точнее.

Система «нестинг» для копиров

Если деталь приходит на кромкооблицовочный станок после присадочного участка или нестинга, то на пути копира могут попадаться отверстия. Когда копир ныряет в чашку петли, фреза синхронно с ним врезается в заготовку. Эту проблему решают копиры для нестинга — несколько связанных друг с другом подшипников, похожих на роликовый конек. Эта связка расширяет опорную базу, и копир не проваливается в гнезда.

Копир «нестинг» станка SCM Olimpik K360Копир «нестинг» станка SCM Olimpik K360

Жидкости

Распылители жидкостей помогают повысить качество обработки деталей, упростить работу станка и свести постобработку деталей практически к нулю.

Распыление жидкости FelderРаспыление жидкости Felder
Ассортимент жидкостей RiepeАссортимент жидкостей Riepe

Разделительная (антиадгезионная) жидкость предотвращает прилипание клея к пласти. Форсунки расположены под углом, и при прохождении детали факел попадает на торец и пласть. Поэтому использовать эту жидкость можно только на станках с прифуговкой, которая снимает орошенный слой. Иначе клей просто не зацепится за торец. Для PUR-клея разделительная жидкость критически важна, поскольку он полимеризуется медленнее, чем EVA. К тому моменту, когда заготовка доходит до узла снятия свесов, PUR еще мягкий. При заломе кромки он может налипнуть на пласть, и его придется очищать. То есть, разделительная жидкость экономит огромное количество ручного труда.

Промежуточную (антистатическую и охлаждающую) жидкость распыляют после прижимных роликов до торцовки. Она охлаждает клеевой шов и ускоряет его схватывание, что особенно актуально опять-таки для PUR-клея. Заодно снимает с кромки статический заряд — стружка и опилки перестают липнуть к детали и лезть под копиры, а напрямую удаляются аспирацией. Кроме того, распыление можно поставить перед копирами, чтобы защитить их от клея и облегчить качение по защитным пленкам на деликатных материалах.

Схема размещения жидкостей LCM на кромкооблицовочном станкеСхема размещения жидкостей LCM на кромкооблицовочном станке

Очищающая жидкость распыляется перед узлом полировки. Она повышает качество работы полировальных кругов и помогает смыть разделительную жидкость, которая без очистки оставит на детали маслянистый слой. В отличие от разделительной жидкости, очищающую можно ставить на любой станок.

Больная тема — где брать жидкости и чем их заменить. Признанный лидер в этой области — компания Riepe. Существуют аналоги от немцев LCM, Henkel, поляков Masterio и других. Бытовым прообразом очищающей жидкости можно считать растворители, но этот вариант пожароопасен, к тому же может оставлять запах и следы на покрытиях. Вместо разделительной жидкости можно использовать автомобильный стеклоочиститель, но он забивает форсунки.

С другой стороны, в пересчете на метр кромки цена жидкости не так велика. Расход жидкости при распылении факелом 10 мм: 1 литр на 5-6 км кромки.

Прижим деталей на конвейере

Прижимная балка с роликамиПрижимная балка с роликами

Транспортер перемещает заготовки вдоль всех узлов кромкооблицовочного станка. Цепной конвейер покрыт пластиковыми звеньями и резиновыми прокладками, защищающими заготовки от повреждения.

В станках с малыми и средними скоростями подачи заготовку сверху поджимают к конвейеру неприводные резиновые ролики, закрепленные на жесткой прижимной балке. Оператор регулирует высоту траверсы либо с пульта, если есть электропривод, либо маховиком вручную. Из конструкции видно, что удержание узких заготовок — слабое место этого варианта. Кроме того, ролики имеют свойство стареть и «дубеть», вплоть до того, что начинают оставлять следы на деликатных поверхностях.

В промышленных машинах для прижима используют клиновой ремень из компаундной резины. На ремень сверху давят подпружиненные профильные ролики, он, в свою очередь, прижимает деталь к подающему конвейеру, причем, контактная поверхность в этом случае существенно больше, чем в случае резиновых роликов. Ременной прижим гораздо лучше справляется с удержанием узких заготовок и предотвращает смещение заготовок при скоростях подачи свыше 25 м/мин. Кроме того, ремень не повреждает деликатные материалы и не оставляет на них следов.

Стоит отметить, что в станках, оборудованных ременным прижимом, транспортер также будет более серьезным, он будет катиться по подшипникам, а не скользить по направляющим, как на младших моделях.

Заключение

В двух словах резюмируем выводы по каждому пункту.

Предварительный прогрев деталей нужен для холодных деталей и холодных помещений. Он уменьшает толщину клеевого шва и повышает его прочность. Полезен даже при комнатной температуре.

Узел прифуговки повышает качество приклеивания кромки и уменьшает толщину клеевого шва. Однозначно «маст хэв». Исключение — производства с нестингом.

Узел Round в кромочнике экономит время и дает стабильный результат, но при небольших объемах его функции успешно выполняет специально обученный человек.

Плоская цикля упрощает финишную обработку, продлевает ресурс полировальных дисков. Удобно, но не обязательно.

На ответственных участках копиры качения лучше копиров скольжения. Лучше, но дороже. А если детали поступают на кромочник после нестинга или участка сверления, то нужно озаботиться специальными копирами.

Очищающая жидкость будет полезна для любого станка, разделительную можно использовать только вместе с прифуговкой, а охлаждающая и антистатическая жидкости — экзотика. При использовании разделительной и очищающей жидкости даже от Riepe удорожание составляет примерно рубль на метр кромки. Есть мнение, что ветошь, растворитель и работник, поставленный на оттирание деталей, обойдутся дороже.

Прижимной ремень лучше удерживает детали на конвейере, чем ролики, но это опция для тяжелого либо раритетного оборудования.

Другими словами, вспомогательные узлы повышают производительность кромкооблицовочного станка, но не все они одинаково важны.


Николай Фефер