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Holzbearbeitungsmaschinen

Mechanisierung und Automatisierung der Produktion

Unter der Mechanisierung technologischer Prozesse versteht man den teilweisen Ersatz manueller Arbeit durch eine Maschine. Hier ist menschliches Eingreifen erforderlich, um Teile zu laden und zu entladen, ihre Genauigkeit und Verarbeitungsqualität zu kontrollieren.

Unter Automatisierung technologischer Prozesse versteht man die Steuerung und Überwachung einzelner Maschinen oder einer Maschinengruppe unter Ausschluss der direkten Beteiligung einer Person daran. Automatische Maschine oder die Linie arbeitet nach einem Programm, das zuvor von einer Person kompiliert und debuggt wurde. Der Einsatz von Automatisierung in der holzverarbeitenden Industrie verbessert die Produktqualität und Arbeitsproduktivität und verbessert auch die Arbeitsbedingungen der Arbeitnehmer erheblich.

IN Möbelproduktion Trotz der großen Produktpalette entsteht durch den weit verbreiteten Einsatz von halbautomatischen Maschinen, automatischen Maschinen und automatischen Linien eine Massenproduktion von Teilen aus Blech- und Plattenmaterialien.

Halbautomatische Maschinen sind Maschinen, die in einem automatischen Zyklus arbeiten, dessen Wiederholung das Eingreifen eines Arbeiters erfordert. Typischerweise installiert, sichert und löst ein Arbeiter bei halbautomatischen Maschinen das Werkstück manuell und schaltet den Vorschub ein, um den Arbeitszyklus auszuführen.

Automaten sind Maschinen, auf denen Teile ohne direkte Beteiligung eines Werkers hergestellt werden. Der Bediener lädt nur in regelmäßigen Abständen Magazine oder Feeder, misst und kontrolliert die verarbeiteten Teile und stellt die Maschine ein, wenn sie falsch ausgerichtet ist.

Automatische Linie – ein Komplex aus Haupt-, Hilfs-, Transportgeräten und Mechanismen, die eine automatische Positionierung, Befestigung, Drehung und Bewegung von Werkstücken ermöglichen, um sie auszuführen technologische Operationen in der erforderlichen Reihenfolge und im vorgegebenen Rhythmus ohne direkte menschliche Beteiligung. Zu den Aufgaben des Arbeiters gehört die Überwachung des Betriebs der Anlage und deren rechtzeitige Einstellung sowie die Sicherstellung einer unterbrechungsfreien Beladung der Werkstücke am Anfang der Linie und der Entladung der Fertigteile am Ende.

Bei komplexe Automatisierung Verschiedene technologische Vorgänge (z. B. Schneiden, Furnieren, Besäumen, Schleifen) werden in einem kontinuierlichen technologischen Prozess kombiniert.

Mehrere automatische Linien mit sequentiellem oder parallelem Betrieb können zu einem einzigen automatischen System zusammengefasst werden. Solche automatischen Liniensysteme werden automatische Abschnitte genannt. Wenn die Hauptproduktionsprozesse auf automatischen Linien durchgeführt werden, bildet ihre Kombination eine automatische Werkstatt oder Anlage.

Die Automatisierung der Produktion verändert qualitativ den Inhalt der Arbeitshandlungen des Arbeiters. Diese Maßnahmen umfassen das Einrichten und Konfigurieren von Geräten, die Durchführung kleinerer Reparaturen und Tests von Geräten, die Überwachung des Fortschritts des Produktionsprozesses, die Überwachung der Qualität der Verarbeitung von Fertigprodukten usw. Der Effizienzgrad der Verwendung teurer Geräte hängt von den Fähigkeiten und Fertigkeiten ab Qualifikationen des Arbeitnehmers, der diese Funktionen ausführt.

Die Grundlage für den weiteren technischen Fortschritt im Sägewerk und in der holzverarbeitenden Produktion ist die Mechanisierung und Automatisierung Herstellungsprozesse zielte darauf ab, eines der Probleme zu lösen wichtige Aufgaben- Ersatz manueller Arbeit durch die Arbeit von Mechanismen und Maschinen.

Mechanisierung ist der Ersatz manueller Arbeit durch maschinelle Arbeit. In diesem Fall verrichtet die Maschine Arbeiten, die zuvor ein Mensch mit Muskelkraft verrichtete.

Wenn diese Maschine in Betrieb ist, kann sich eine Person jedoch nicht von ihr entfernen, da sie eine Reihe von Hilfsvorgängen ausführen muss, ohne die die Maschine ihre Funktionen nicht mehr erfüllt. Manchmal ist die Leistung einer solchen Maschine durch die körperlichen Fähigkeiten einer Person begrenzt und wird nicht vollständig genutzt.

Eine Arbeitsmaschine (nicht automatisiert) verfügt in der Regel über Arbeitshubmechanismen und führt hauptsächlich die Hauptarbeitsbewegungen aus. Hilfstätigkeiten wie das Laden von Werkstücken, das Spannen usw. werden von einer Person ausgeführt. Dabei basiert der gesamte Produktionsprozess auf dem Zusammenspiel von Mensch und Maschine. Die Reihenfolge (das Programm) zur Durchführung der Vorgänge wird von der Person selbst gewählt.

Automatisierung ist eine höhere Entwicklungsstufe der maschinellen Produktion, bei der der Mensch nicht nur von körperlicher Arbeit, sondern auch von der Verantwortung für die Betriebsführung der Mechanismen, die den Produktionsprozess durchführen, befreit wird. Es ist keine ständige Wartung des Automaten erforderlich, und eine Person kann sich von ihm entfernen, da er selbst alle grundlegenden Funktionen ausführt Hilfsoperationen Fertigungsprozess. Die Leistung einer solchen Maschine hängt nicht von den körperlichen Fähigkeiten des Menschen ab und kann daher ein hohes Niveau erreichen.

Ein Automat (Automat) ist eine selbstgesteuerte Arbeitsmaschine, die das gesamte Spektrum der zugewiesenen Arbeitsschritte ausführt. Alle Funktionen zur Steuerung des Produktionsprozesses, d. h. das Ein- und Ausschalten einzelner Mechanismen, das Ändern der Betriebsreihenfolge von Arbeitsorganen, werden von speziellen Geräten ausgeführt. Diese Geräte können technologische Verarbeitungsmodi innerhalb vorgegebener Grenzen ohne menschliches Eingreifen unterstützen.

In der ersten Stufe der Automatisierungsentwicklung bestand die Aufgabe darin, die Ausführung einzelner Vorgänge zu automatisieren. Der zwischenbetriebliche Transport von Werkstücken und Teilen sowie andere Hilfsarbeiten wurden manuell durchgeführt.

IN moderne Verhältnisse Automatisierungsaufgaben haben sich deutlich ausgeweitet. Mittlerweile deckt die Automatisierung alle Teile des Produktionsprozesses ab, einschließlich Transport, Be- und Entladevorgänge und Kontrolle der fertigen Teile. Teilweise werden Förderer mit automatischer Adressierung eingesetzt.

Mit der Einführung automatisierter Linien entstand die Notwendigkeit, grundlegend neue Produktdesigns zu entwickeln, die die technologischen Methoden ihrer Herstellung radikal verbessern würden. Die Gestaltung gefertigter Produkte muss den Anforderungen einer hochmechanisierten Produktion genügen.

Somit umfasst der Begriff der Produktionsautomatisierung ein breites Spektrum an Aktivitäten zur Entwicklung technologischer Prozesse zur Herstellung von Produkten und zur Schaffung leistungsstarker automatisch arbeitender Produktionsmittel.

Der Automatisierungsprozess betrifft nicht nur technische, sondern auch soziale Aspekte Produktion bestimmt grundlegende Veränderungen in der Wirtschaft und Organisation der Produktion. In unserem Land in letzten Jahren Für die Herstellung von Fenster- und Türklötzen, Plattenmaterialien und Parkett wurden große automatisierte Produktionsanlagen eingerichtet.

Die komplexe Mechanisierung von Sägewerks- und Holzbearbeitungsprozessen ist mit der Schaffung von Maschinensystemen verbunden, die die Leistung verschiedener Vorgänge der Verarbeitung, Montage, des Transports und manchmal auch der Produktkontrolle vereinen. Solche Maschinensysteme umfassen Geräte, die in einer Abfolge von Prozessabläufen, sogenannten Linien, angeordnet sind.

Sägewerke und Holzbearbeitungsmaschinen werden je nach Automatisierungsgrad in kontinuierliche, halbautomatische und automatische Linien unterteilt.

Eine Produktionslinie ist eine Reihe von Arbeitsmaschinen, die in der Reihenfolge technologischer Vorgänge angeordnet sind und eine individuelle Wartung erfordern. Die in der Produktionslinie enthaltenen Maschinen können durch Transportvorrichtungen verbunden sein oder nicht.

Eine automatische Linie ist ein System miteinander verbundener Arbeitsmaschinen (Maschinen, Zusatzausrüstung usw.), die sich entlang des technologischen Prozesses befinden und automatisch die zugewiesene Abfolge technologischer Vorgänge ohne Eingreifen des Arbeiters ausführen. Ein solches System bedarf lediglich einer regelmäßigen Überwachung, Anpassung und technische Betreuung von außen Dienstpersonal. Auch die Beladung der Kopfmaschine der automatischen Linie und die Abnahme der Fertigprodukte erfolgt automatisch über spezielle Be- und Entladevorrichtungen.

Wenn einige Vorgänge des technologischen Prozesses nicht automatisiert sind und eine individuelle Wartung erfordern, wird die Linie als halbautomatisch bezeichnet.

Die Linien können Universal-, Spezial- und Spezialmaschinen umfassen. Die Erfahrung hat gezeigt, dass automatische Linien aus einfachsten Universalgeräten mit einer geringen Konzentration an Arbeitsgängen umständlich sind, eine große Produktionsfläche erfordern und nicht die erforderliche Betriebssicherheit bieten.

Linien, die aus automatisierten Universal- und Spezialmaschinen bestehen, sind kompakter und zuverlässiger.

Durch die Verwendung normalisierter Komponenten und Mechanismen (Antriebsköpfe, Zubringer, Entlader usw.) wird die Entwurfs- und Erstellungszeit von Linien verkürzt und die Kosten gesenkt.

Linien von Sägewerks- und Holzbearbeitungsgeräten können mit starrer, flexibler und gemischter Verbindung von Einheiten ausgestattet sein. Wenn die Maschinen der Linie miteinander verzahnt sind und eine durchgehende Kette mit direkter Übergabe des verarbeiteten Produkts von einer Position zur anderen bilden, wird die Verbindung als starr bezeichnet. Eine solche Kommunikation kommt in Linien sehr häufig vor. In diesem Fall steht jedoch die gesamte Linie im Leerlauf, wenn eine der Einheiten stoppt.

Die Herstellung fertiger Holzprodukte kann heute deutlich mechanisiert werden. Der gesamte Prozess der Holzverarbeitung zeichnet sich durch unterschiedliche Komplexitätsgrade aus, die von der Größe des Endprodukts und seiner Konfiguration abhängen. Die Herstellung von Holzprodukten besteht aus einer Reihe aufeinanderfolgender Vorgänge.

Das Verfahren zur Durchführung des technologischen Produktionsprozesses

Der allererste Schritt vor der eigentlichen Produktion ist die Vorbereitung der Rohstoffe, die in der Trocknung des Holzes besteht.

Die Trocknung kann entweder auf natürliche Weise beim Stapeln des Holzes oder in einer speziellen Trockenkammer erfolgen. Der Vorteil der letztgenannten Methode besteht in einer erheblichen Reduzierung des Prozesses, dem Holz den erforderlichen Feuchtigkeitsanteil zu verleihen.

Eine Holztrocknungskammer ist ein ziemlich komplexer Mechanismus, der aus mehreren Ausrüstungsteilen besteht, von denen jedes eine bestimmte Funktion erfüllt.

Typische Zusammensetzung der Trockenkammer:

— Zäune;

— thermische Ausrüstung;

- Zirkulationssystem;

— Luftaustauschsystem;

— Befeuchtungssystem;

— Steuerungssysteme und Automatisierung des Trocknungsprozesses.

Der Trocknungsprozess umfasst in der Regel folgende technologische Vorgänge:

– anfängliches Erhitzen von Holz,

– Kontrolle des Trocknungsregimes und des Holzfeuchtigkeitsgehalts,

– Feuchtigkeits- und Wärmebehandlung,

– Klimaanlage und Kühlung.

Der Trocknungsmodus wird anhand des aktuellen Feuchtigkeitsgehalts des Holzes und der Größe der Werkstücke ausgewählt.

Sie kann vor oder nach der Trocknung der Holzrohstoffe durchgeführt werden.

Zum Schneiden werden Sägegatter, Kreissägen oder Bandsägen verwendet.

Holzbearbeitungsausrüstung - Sägerahmen

Abhängig von der Aufgabenstellung können Sägewerksrahmen variieren in:

— Schnittart (vertikal und horizontal);

— Anzahl der Stockwerke (einstöckig und zweistöckig);

- Einzelstab und Doppelstab,

— Mobilität (stationär und mobil);

— Leistung (hoch, niedrig);

— Geschwindigkeiten (hohe Geschwindigkeit und niedrige Geschwindigkeit)

- Zweck (normal und speziell).

Horizontale werden in Fällen verwendet, in denen es notwendig ist, Hartholzkanten für die Herstellung von Sperrholz zu schneiden.

Zweistöckige zeichnen sich durch hohe Produktivität aus. In ihnen befinden sich im Untergeschoss des Gebäudes Teile eines leistungsstarken Antriebs, die Arbeitsteile der Maschine. inklusive Paketroller – im Dachgeschoss.

Typischer Rahmenaufbau eines Sägewerks:

- Bett;

— Schneidmechanismus;

— Vorschubmechanismus;

— Kontrollen;

- Schmiersystem;

— Schutzvorrichtung.

Eine der wichtigen Eigenschaften des Schneidmechanismus ist Spielraum. Dies ist der Abstand zwischen den vertikalen Pfosten des Sägerahmens. Die gebräuchlichsten lichten Größen liegen zwischen 500 und 1000 mm. Der Spalt bestimmt die größte Dicke des Stammes, die gesägt werden kann.

Der lichte Rahmen des Sägewerks wird entsprechend den charakteristischen Spezifikationen der zum Schneiden vorgesehenen Rohstoffe ausgewählt. Es ist notwendig, den Abstand basierend auf der Dicke der Stämme auszuwählen, die ausreichend sind spezifisches Gewicht in der Gesamtkomposition. Einzelne Stämme mit maximaler Dicke werden nicht berücksichtigt, da zu große Spaltmaße zu einer Verschlechterung der Rahmenleistung führen.

Die maximale Anzahl der Sägen, die im Rahmen eingebaut werden können, hängt von der Größe des Freiraums ab. Dieser Indikator ist im Ausrüstungspass angegeben und lautet normalerweise:

— für leistungsstarke Rahmen – 12-20;

— für besondere – bis zu 40;

- für geringe Leistung - 6-10.

Bandsäge-Holzbearbeitungsmaschine LT40

Der Hauptparameter einer Bandsägemaschine ist der Durchmesser der Sägerolle (1,1 – 3 m).

Je größer der Riemenscheibendurchmesser, desto größer die Breite und Dicke der Säge, wodurch die Säge stabiler wird und mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit schneiden kann. Darüber hinaus können Maschinen mit großen Riemenscheibendurchmessern Stämme mit großem Durchmesser schneiden. In diesem Fall sollten die Riemenscheiben möglichst nahe beieinander liegen, um Vibrationen im Arbeitsbereich der Säge zu reduzieren.

Maschinentypen unterscheiden sich in der Geschwindigkeit, mit der sie Materialien zuführen.

Indikatoren der kleinen Futtermaschine:

— Durchmesser der Sägerolle: 1,1 – 2,4 m;

— Sägestärke: 1,2 – 2,2 mm;

— Sägebreite: 120 – 300 mm;

— tatsächliche Vorschubgeschwindigkeit für weiches Gestein: 10 – 50 m/min, für hartes Gestein 5 – 25 m/min.

Indikatoren der Hochvorschubmaschine:

— Durchmesser der Sägerolle: 1,5 – 3,0 m;

— Sägestärke: 1,6 – 2,6 mm;

— Sägebreite: 150 – 450 mm;

— tatsächliche Vorschubgeschwindigkeit für weiches Gestein: 40 – 150 m/min, für hartes Gestein 20 – 75 m/min.

Zu beachten ist, dass mit zunehmender Vorschubgeschwindigkeit die Schnittbreite zunimmt, die Maßhaltigkeit der Werkstücke abnimmt, was eine zusätzliche Bearbeitung erfordert, und der Stromverbrauch steigt.

Kreissäge mit geringer Leistung für Holz

Die Industrie verwendet Kreissägen mit einem Durchmesser von bis zu 1,5 Metern, die das Sägen von Holz mit einem Durchmesser von bis zu 0,6 m ermöglichen. Die Produktivität solcher Maschinen ermöglicht das Sägen von bis zu 25 Kubikmetern Rohmaterial mit einem Durchmesser von 25 cm pro Stunde mit Holzverlusten von 1,5 bis 4 %.

Anschließend werden sogenannte Rohlinge hergestellt, das sind Stücke einer bestimmten Größe. Die Bearbeitung erfolgt in zwei Schritten. Im ersten Schritt wird das Werkstück von allen Seiten bearbeitet und anschließend besäumt, um dem zukünftigen Produkt die erforderlichen Abmessungen und die gewünschte geometrische Form zu verleihen. Als Ergebnis dieser Bearbeitung entsteht ein fertiges Werkstück.

Querschneidemaschine TS-2 für Holz

Der nächste Schritt umfasst die Bildung des Endprodukts, die aus Schleifen, Bohren und einigen anderen Methoden zur Bearbeitung des Endprodukts besteht. In diesen beiden Bearbeitungsstufen werden Massivholzzuschnitte verwendet. Alle Bestandteile des fertigen Produkts werden vor der Fertigstellung miteinander verkleidet oder verklebt.

Typischer Holzbearbeitungsschleifer

Der letzte Produktionsschritt ist die Montage des fertigen Produkts, die ebenfalls mehrere Schritte umfasst. Zunächst werden alle Teile zu einzelnen Bauteilen zusammengefügt, anschließend wird die Maßhaltigkeit überprüft. Der allerletzte Schritt ist die allgemeine und endgültige Montage des fertigen Produkts. Die Endbearbeitung kann vor oder nach der Endmontage erfolgen.

Holzbearbeitungstechnik, Prozesse

Bei der Herstellung von Teilen aus Holz ist es sehr wichtig, beim Zusammenbau darauf zu achten, dass sie zusammenpassen. Das Vorhandensein eines solchen Parameters wie der Passform bestimmt die Dichte, Festigkeit und Bewegung von Teilen relativ zueinander.

Heute gibt es verschiedene Arten von Bepflanzungen:

- Zeitform;

- Drücken Sie;

— Gleiten;

- Chassis;

- leicht zu bewegen;

- dicht.

Bei Passflächen von Teilen muss die Toleranz für Geradheit und Ebenheit 10–12 Genauigkeitsgrade gemäß GOST 6449.3-82 bei einer Teilelänge von 1–1,6 m entsprechen. Nichtpassungsflächen müssen 13–15 Genauigkeitsgrade entsprechen .

Ein sehr wichtiger Faktor in der Holzbearbeitung ist die Differenzierung. Es stellt die Aufteilung aller Betriebe in kleinere, voneinander unabhängige Betriebe dar und steigert dadurch die Arbeitsproduktivität.

In kleinen Unternehmen kann der gesamte Prozess der Montage von Teilen von einem Arbeiter oder einem ganzen Team durchgeführt werden, was als ein Arbeitsgang betrachtet wird. Die Fähigkeit, ihn mit der Montage komplexerer Teile und Fertigprodukte zu betrauen, hängt direkt von der Qualifikation des Arbeiters ab. Die Produktion kann entweder massenhaft oder individuell sein, und in jedem von ihnen ist es notwendig, Vorgänge, Ausrüstung und Geräte aufzuteilen.

Einer von die wichtigsten Faktoren Die ordnungsgemäße Fixierung des Werkstücks auf der Holzbearbeitungsmaschine hat einen direkten Einfluss auf die Qualität des Endprodukts. Die größte Schwierigkeit besteht darin, das Teil vor dem Bohren von Löchern zu sichern, da hier höchste Präzision bei der Befestigung erforderlich ist.

Typisch Bohrmaschinen

Veröffentlicht: 22. März 2012

Kapitel II

TECHNOLOGISCHER PROZESS DER HOLZVERARBEITUNG UND METHODEN ZU SEINER AUTOMATISIERUNG

Prozessstruktur

Der technologische Prozess der Herstellung von Teilen aus Holz und deren Zusammenbau Fertigwaren ist in mehrere Teile gegliedert:

Bearbeitung von Teilen und Baugruppen;

Holzverleimung;

Montage von Komponenten und Produkten;

hydrothermale Behandlung.

Die Bearbeitung von Teilen und Baugruppen erfolgt fast immer mit Werkzeugmaschinen, die Montage von Baugruppen und Produkten erfolgt überwiegend manuell. Das Verleimen von Holz bei der Herstellung von Platten oder Furnieren erfordert eine gewisse Aushärtezeit des Leims. Zudem erfordern Lackierungen eine zusätzliche Trocknungszeit der aufgetragenen Beschichtungen. Derzeit sind Prozesse überwiegend automatisiert Bearbeitung Teile und Komponenten aus Holz.

Im maschinentechnologischen Prozess unterscheidet man Arbeitsprozesse sowie Steuerungs- und Überwachungsprozesse.

Arbeitsprozesse umfassen Handlungen, die direkt auf die Erfüllung einer bestimmten technologischen Aufgabe abzielen. Management- und Kontrollprozesse umfassen Maßnahmen, die den korrekten Ablauf von Arbeitsabläufen sicherstellen.

Ein technologischer Prozess besteht in der Regel aus mehreren einzelnen Vorgängen.

Als Arbeitsgang wird üblicherweise ein Teil eines technologischen Prozesses bezeichnet, der an einem bestimmten Arbeitsplatz, einer bestimmten Maschine oder Maschineneinheit durchgeführt wird, bevor mit der Bearbeitung des nächsten Teils fortgefahren wird. Typischerweise ist der technologische Prozess so in Vorgänge unterteilt, dass die Umsetzung jedes einzelnen Vorgangs ein spezifisches technologisches Problem lösen würde, beispielsweise das Aufteilen der Länge des Materials in mehrere Werkstücke, das Bilden einer einheitlichen Oberfläche und das Hobeln auf Maß , Herstellung von Zapfen usw.

Vorgänge, die während der Bearbeitung jedes Teils, d. h. während jedes Gerätebetriebszyklus, wiederholt werden, werden als zyklisch bezeichnet.

Die Operationen sind in Haupt- und Hilfsoperationen unterteilt.

Zu den wichtigsten gehören Operationen, die direkt geben technologische Ergebnisse, zum Beispiel Schneiden, Biegen oder Leimen von Holz, und Hilfsvorgänge – alle anderen Vorgänge, die zur Durchführung dieses Prozesses erforderlich sind, zum Beispiel Be- und Entladen, Transport, Kontroll- und Verwaltungsvorgänge.

Die Zeit, die zur Durchführung grundlegender Operationen an Maschinen erforderlich ist, wird als technologische Grund- oder Maschinenzeit bezeichnet. Bei Maschinen, bei denen sich das Schneidwerkzeug oder -teil intermittierend bewegt, setzt sich die Maschinenzeit aus der Dauer des Arbeitshubs des bearbeitenden Arbeitskörpers oder -teils und der Dauer zusammen müßige Bewegung.

Zu den Arbeitsabläufen gehören:

die tatsächlichen Arbeitsvorgänge, bei denen das Werkzeug direkt auf das Werkstück einwirkt;

Be- und Entladevorgänge, d. h. Laden, Installieren, Führen und Sichern des Werkstücks vor der Bearbeitung und Entladen, Lösen und Entfernen des Werkstücks nach der Bearbeitung;

Transportvorgänge, auch Transfervorgänge genannt, bei denen Werkstücke oder Arbeitsteile von einem technologischen Vorgang zum anderen bewegt werden;

Wartungsarbeiten am Arbeitsplatz, die nicht Teil jedes Gerätebetriebszyklus sind und als Off-Cycle bezeichnet werden.

Zu den Management- und Kontrollprozessen gehören:

Arbeitssteuerungsvorgänge, die durchgeführt werden, um einen bestimmten Bewegungsablauf des Werkstücks oder der Arbeitskörper einzuhalten sowie festgelegte Modi automatisch aufrechtzuerhalten (automatische Steuerung);

Anpassungs- und Anpassungskontrollvorgänge, die im Voraus durchgeführt werden, um den Prozess gemäß den festgelegten Anforderungen an Verarbeitungsabmessungen, Toleranzen, Produktqualität, Produktivität usw. einzurichten;

Steuervorgänge werden zur Qualitätskontrolle, Sortierung und Zählung von Produkten sowie zur Überprüfung des Zustands und der Lage bearbeiteter Werkstücke oder Arbeitsteile durchgeführt.

Arbeitsabläufe werden üblicherweise in Übergänge, Durchgänge, Einstellungen und Positionen unterteilt.

Ein Übergang ist der Teil des Vorgangs, der von demselben Schneidwerkzeug ausgeführt wird, wenn dieselbe Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts in einem konstanten Modus bearbeitet wird. Wenn auf einer Maschine die gleiche Oberfläche eines Gegenstandes gleichzeitig mit mehreren Schneidwerkzeugen bearbeitet wird, beispielsweise auf Vierseitenhobel- oder Zapfenrahmenmaschinen, bedeutet dies, dass mehrere Übergänge dieses Arbeitsgangs gleichzeitig durchgeführt werden.

Ein Durchgang ist ein Teil eines Vorgangs, der sich auf das Entfernen einer Materialschicht von derselben Oberfläche eines Objekts beschränkt und ohne Änderung der Installation der Arbeitsteile der Maschine durchgeführt wird, beispielsweise beim Fügen, Schleifen von Material oder Hobeln Hobel usw.

Das Setzen ist der Teil des Vorgangs, der ohne Lösen und erneutes Befestigen des Werkstücks durchgeführt wird. Beispielsweise werden bei der Einzelbefestigung zwei Steckdosen auf einer Bohr- und Schlitzmaschine in einer Montage gebohrt, bei der Doppelbefestigung sind zwei Montagen erforderlich.

Eine Position ist der Teil des Vorgangs, der ausgeführt wird, ohne dass sich die Position des Teils relativ zur Maschine ändert, d. h. ohne dass es von der Klemme gelöst wird.

Merkmale der mechanischen Holzverarbeitungstechnologie

Einfache Holzbearbeitbarkeit. Die geringe Schnittfestigkeit von Holz (im Vergleich zu Metall) ermöglicht die Bearbeitung über eine erhebliche Kontaktlänge Schneidewerkzeug mit dem Material und wenden Sie hohe Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten an. Dabei zeichnen sich Holzbearbeitungsmaschinen im Vergleich zu Metallbearbeitungsmaschinen durch eine relativ einfache Kinematik und eine sehr hohe Produktivität aus.

Die relativ geringen Kräfte, die beim Schneiden von Holz erforderlich sind, führen auch zu einer Vereinfachung der Konstruktion der Maschinen, einschließlich der Montage- und Halteelemente.

Einfache Form und geringes Gewicht der Teile. Der überwiegende Teil der Holzteile zeichnet sich durch schlichte Form und geringes Gewicht aus. Dies erleichtert die Montage, Lokalisierung, Sicherung und Zuführung von Werkstücken in der Maschine sowie deren Transport von einer Maschine zur anderen. Da die Automatisierung maschineller technologischer Prozesse häufig vom Grad der Mechanisierung der Transportvorgänge abhängt, kommt diesem Merkmal der maschinellen Holzverarbeitung eine besondere Bedeutung zu.

Reduzierte Anforderungen an die Verarbeitungsgenauigkeit.

Aufgrund der Fähigkeit, seine Form und Elastizität zu ändern, sind die Anforderungen an die Genauigkeit der mechanischen Bearbeitung von Holz viel geringer als die von Metall.“ Dies erleichtert die Stabilisierung des technologischen Prozesses und vereinfacht Kontroll- und Messgeräte.

Vorherrschende Verteilung der Durchverarbeitung.

Bei der Bearbeitung von Holz wird das Werkstück hauptsächlich durch ein rotierendes Schneidwerkzeug hindurch und daran vorbei bewegt. Dieses Verarbeitungsschema wird als Pass-Through bezeichnet. Es ermöglicht den Einsatz einfachster Transportvorrichtungen und die gleichzeitige Bearbeitung mit mehreren Werkzeugen, was die Produktivität der Maschine erhöht.

So beinhaltet die Bearbeitung von Holzteilen bereits das Prinzip des Gewindeschneidens, das eine Automatisierung des Prozesses mit einfachsten Mitteln ermöglicht.

Großer Anteil an Hilfsbetrieben. Hohe Hoverkürzen die Dauer grundlegender Vorgänge erheblich. Wenn Hilfsvorgänge, wie das Be- und Entladen von Teilen an einer Maschine, nicht mit den Hauptvorgängen kombiniert werden, erhöht sich ihr spezifisches Gewicht. Dadurch wird eine Verkürzung der Gesamtzykluszeit, also eine Steigerung der Maschinenproduktivität, verhindert und somit negiert wirtschaftlicher Effekt, erreicht durch die Verkürzung der Dauer der Hauptoperationen. Daher ist es am ratsamsten, Haupt- und Nebentätigkeiten zeitlich zu kombinieren.

Heterogenität der Struktur (Anisotropie) von Holz. Bei der Bearbeitung von Holz entgegen der Faserrichtung kommt es häufig zu Spänen, insbesondere wenn das Schneidwerkzeug das zu bearbeitende Material verlässt und die natürliche Unterstützung der Fasern geringer ist als die Schnittkraft. Die Heterogenität der Holzstruktur spiegelt sich auch in der Schnittkraft wider. Diese Besonderheit der mechanischen Bearbeitung von Holz erfordert in manchen Fällen eine entsprechende Anpassung der Bearbeitungsmodi, beispielsweise beim Fräsen. Steigende Schnittgeschwindigkeiten und verbesserte Schneidwerkzeuge sowie Führungen, Spann-, Vorschub- und andere Vorrichtungen moderner Maschinen ermöglichen es, Späne entlang der Holzfasern zu reduzieren oder ganz zu eliminieren.

Hohe Geschwindigkeit Verarbeitungsprozesse. Diese Eigenschaft führt zu erhöhten Anforderungen an die beweglichen Arbeitsteile der Maschine, insbesondere an sich intermittierend bewegenden Teilen. In manchen Fällen ist in diesem Zusammenhang der Einsatz spezieller Geräte erforderlich, die eine Erhöhung der Schalthäufigkeit pro Zeiteinheit ermöglichen.

Hauptvorteile der automatisierten Produktion

Die Automatisierung der Produktion erhöht die Produktivität der Arbeiter und erleichtert ihre Arbeit. Darüber hinaus können die Arbeitsbedingungen verbessert und die Dauer verkürzt werden Produktionszyklus und der notwendigen Produktionsfläche sorgen für den Rhythmus der Prozesse, verbessern die Qualität und senken die Produktionskosten.

Erhöhte Arbeitsproduktivität. Arbeitsproduktivität der Arbeitnehmer automatisierte Produktion steigt durch die Automatisierung des Ladens von Werkstücken und des Entladens bearbeiteter Teile, die Kombination einer Reihe grundlegender technologischer Vorgänge in einem einzigen Komplex, die Automatisierung von Steuerung, Regelung, Materialtransport usw.

Dank der für die Automatisierung charakteristischen Konzentration der Verarbeitung erhöht sich die Anzahl der von einem Arbeiter bedienten Arbeitsteile von Maschinen erheblich und die Produktivität seiner Arbeit steigt. Moderne Automaten bzw. maschinelle Anlagen leisten Leistung komplexer Komplex technologische Prozessabläufe ohne direkte menschliche Beteiligung. Somit wird durch die Automatisierung eine erhebliche Anzahl von Arbeitskräften entlastet. Dies führt im Kapitalismus zu erhöhter Arbeitslosigkeit und einer Verschlechterung der finanziellen Lage der Arbeitnehmer. In einer sozialistischen Planwirtschaft ist die Steigerung der Arbeitsproduktivität durch Automatisierung eine Quelle der Steigerung des materiellen Wohlergehens der Menschen und einer Verkürzung der Länge des Arbeitstages. Die freigestellten Arbeitskräfte werden bei anderen Unternehmen eingesetzt.

In verschiedenen Prozessen steigt die Arbeitsproduktivität unterschiedlich und hängt vom Grad der Verarbeitungskonzentration und Prozesskontinuität ab. Je höher die Verarbeitungskonzentration und je größer der Grad der Prozesskontinuität, desto höher ist die Arbeitsproduktivität. Die höchste Produktivität der Arbeiter wird durch eine umfassende Automatisierung der Produktion erreicht.

Den Arbeitnehmern die Arbeit erleichtern. In der automatisierten Produktion stellt eine Person lediglich die Automatik der Maschinen auf den gewünschten Bearbeitungsmodus ein, überwacht den Zustand der Mechanismen und Arbeitsteile der Maschine, sorgt für die Beladung mit Werkstücken und überwacht mithilfe von Instrumenten die korrekte Funktion aller Mechanismen . Dank der Produktionsautomatisierung nähert sich die Arbeit eines Arbeiters der Arbeit von Ingenieuren und technischem Personal an.

Verbesserung der Arbeitssicherheit. Der Ersatz manueller Arbeit durch automatisch arbeitende Maschinen trägt zu einer deutlichen Erhöhung der Arbeitssicherheit bei, da sich der Arbeiter, der den Prozessfortschritt beobachtet, in einiger Entfernung von den Arbeitsteilen automatischer Maschinen befindet, die die Werkstücke direkt bearbeiten. In der automatisierten Produktion wird der Schutz der Arbeitsteile von Maschinen verbessert, der Lärm während ihres Betriebs gedämpft, die Sammlung von Holzstaub verbessert und schlechter Einfluss Hitze, Feuchtigkeit, Lösungsmittel, Lacke, Farben usw. Die Verbesserung der Arbeitsbedingungen eines Arbeiters in der automatisierten Produktion verringert seine Ermüdung.

Verkürzung der Dauer des Produktionszyklus. Bei der nichtautomatisierten Serienproduktion werden regelmäßig Chargen von Rohlingen auf den Markt gebracht. Die Dauer des Produktionszyklus wird hauptsächlich durch die Zeitspanne bestimmt, in der das Werkstück bewegungslos auf die Bearbeitung wartet.

Die automatisierte Produktion basiert auf Fließverfahren, bei denen das Werkstück am Ende eines technologischen Arbeitsgangs direkt in den nächsten überführt wird. Durch diese Produktionsorganisation werden alle oder die meisten Teile des Produkts gleichzeitig verarbeitet und der Produktionszyklus stark verkürzt.

Die Verkürzung der Produktionszykluszeit geht mit einer deutlichen Reduzierung des Volumens unfertiger Produkte einher, was den Umsatz erhöht Betriebskapital und verbessert sich daher Ökonomische Indikatoren Aktivitäten des Unternehmens.

Reduzierung der Produktionsfläche. In einer gut organisierten automatisierten Produktion ist die Reduzierung der Produktionsfläche eine Folge einer Verkürzung der Dauer des Produktionszyklus und einer Verringerung des Arbeitsvolumens. Macht die Notwendigkeit überflüssig technologische Ausrüstung Markieren großes Gebiet um in Arbeit befindliche Teile unterzubringen, sodass Maschinen näher beieinander platziert werden können. Die Zuordnung streng definierter Arbeitsgänge zu jedem Technologieabschnitt fördert den Einsatz multifunktionaler Maschinen mit hoher Verarbeitungskonzentration, was auch die Beschränkung auf den kleinsten Produktionsbereich ermöglicht.

Rhythmus der Produktion. Der Zeitabstand zwischen dem Verlassen des Arbeitsplatzes zweier aufeinanderfolgender Werkstücke wird als Rhythmus oder Arbeitszyklus bezeichnet. In der nichtautomatisierten Produktion ist der Rhythmus in verschiedenen Arbeitsgängen meist nicht gleich, was die Planung und Organisation einer solchen Produktion erschwert. In der automatisierten Fertigung werden Prozessvorgänge typischerweise auf mehreren Maschinen ausgeführt, die synchron arbeiten müssen. Synchronität wird meist durch die Gleichheit oder Vielfältigkeit der Arbeitsrhythmen der am Prozess beteiligten Maschinen gewährleistet. Die Rhythmusvielfalt vereinfacht die Produktionsplanung erheblich. Eine rhythmische Produktion erfordert eine besonders klare Organisation, da jede Änderung des festgelegten Rhythmus die Arbeit stört und in bestimmten Bereichen zu Ausfallzeiten führen kann.

Verbesserung der Produktqualität. Die strikte Einhaltung des Rhythmus und der Funktionsweise von Maschinen, die Verkürzung des Produktionszyklus, die Mechanisierung und Automatisierung der Steuerung, die automatische Regulierung der Modi der mechanischen Bearbeitung von Teilen und Produktbaugruppen sowie die Automatisierung von Montage- und Endbearbeitungsvorgängen bieten mehr hohe Qualität hergestellte Produkte.

Reduzierung der Produktionskosten. Die Automatisierung technologischer Prozesse führt in der Regel zu einer Senkung der Kosten der hergestellten Produkte. Dies wird durch eine Steigerung der Arbeitsproduktivität, eine Verkürzung der Dauer des Produktionszyklus und der Produktionsbereiche sowie eine rationellere Organisation der Produktion erreicht.

Bedingungen für die Einführung komplexer Automatisierung in der Holzbearbeitung

Die wichtigsten Voraussetzungen für die Einführung komplexer Automatisierung in der Holzbearbeitung sind: Spezialisierung der Produktion, Herstellbarkeit von Produktdesigns, Normalisierung und Vereinheitlichung der Teilegrößen, Normalisierung der Aufmaße, Einführung eines einheitlichen Systems von Toleranzen und Passungen.

Produktionsspezialisierung. Unter Spezialisierung versteht man die Organisation der Produktion, die eine nachhaltige Produktion homogener Produkte über einen langen Zeitraum gewährleistet.

In der spezialisierten Produktion werden günstigere Bedingungen für die Einführung fortschrittlicher Ausrüstung und Technologie geschaffen, da die Herstellung homogener Produkte es ermöglicht, technologische Prozesse zu normalisieren, die Größe der in Produktion genommenen Produktchargen zu erhöhen, kontinuierliche Produktionsmethoden anzuwenden usw.

Der rationale Grad der Produktionsspezialisierung wird durch technische und wirtschaftliche Berechnungen bestimmt und bleibt nicht konstant. In den meisten Fällen wird die Spezialisierung jedes holzverarbeitenden Unternehmens durch das Produktionsvolumen bestimmt, das von der Verfügbarkeit der Rohstoffe und den Absatzbedingungen abhängt. Die Entwicklung des Transportwesens, die Verbesserung des Produktdesigns und die Einführung kontinuierlicher Produktionsmethoden schaffen die Voraussetzungen für eine schrittweise Steigerung des Spezialisierungsgrades in der holzverarbeitenden Produktion. Diesbezüglich gibt es beispielsweise in der Möbelproduktion spezialisierte Unternehmen, die produzieren Polstermöbel, Zimmerei und gebogene Stühle, Schrankmöbel. In großen Wirtschaftsregionen empfiehlt es sich, sich auf die Produktion von Schrankmöbeln zu spezialisieren und beispielsweise Betriebe für Möbel, Kleinmöbel, Küchenmöbel etc. zu gründen.

Die Automatisierung technologischer Prozesse ist in Unternehmen mit einfacher durchzuführen hochgradig Spezialisierungen, die beispielsweise ein beliebiges Produkt herstellen: Zimmerei oder gebogener Stuhl, Parkett, Skier, Tische usw.

Herstellbarkeit des Produktdesigns. Das Konzept der „Herstellbarkeit“ stellt eine Verbindung zwischen Produktdesign, Technologie, Organisation und Ökonomie der Produktion her. Technologisch ist ein Design, das überzeugt Technische Anforderungen und bei gegebenem Produktionsumfang und eingesetzter Technologie werden die niedrigsten Produktionskosten der Produkte gewährleistet.

Wenn sich die Produktionsbedingungen ändern, ändert sich auch die Beurteilung der Herstellbarkeit desselben Designs. Beispielsweise kann sich die Herstellbarkeit desselben Designs durch die Einführung neuer Materialien, Größenänderungen, Verbesserungen der Ausrüstung und der Produktionsorganisation ändern.

Die heutigen Designs der allermeisten Produkte aus Holz entstanden unter Bedingungen einer schwach mechanisierten Produktion und blieben lange Zeit weitgehend unverändert. Daher muss unter Bedingungen der automatisierten Produktion die Herstellbarkeit des Designs dieser Produkte überprüft werden.

Beispielsweise sind Paneeltüren mit durch Dübel verbundenen Stäben technologisch fortschrittlicher als Türen mit durch Zapfen verbundenen Stäben, da bei der Herstellung der ersteren der Holzverbrauch um 8-10 % geringer ist. Paneeltüren sind technologisch am weitesten fortgeschritten, insbesondere bei der Verwendung von Holzplatten, da sie es ermöglichen, die sinnvolle Nutzung von Holz deutlich zu verbessern und den technologischen Prozess zu vereinfachen.

Bei der Herstellung von Schrankmöbeln gelten Plattenmöbel als technologisch fortschrittlicher, deren Design auf dem fortschrittlichen Prinzip der Massenproduktion von Platten und rationellen Methoden zu deren Verbindung basiert.

Oft ermöglichen bereits kleine Änderungen im Produktdesign, die die Qualität nicht beeinträchtigen, die Herstellung solcher Produkte erheblich zu vereinfachen oder produktivere Multifunktionsgeräte einzusetzen. Die Herstellbarkeit eines Produktes kann durch einen entsprechenden Ersatz des Ausgangsmaterials deutlich verbessert werden. Ja viele Holzhandwerk komplexe Formen, aber relativ klein, auch gedrehte Formen, es ist bereits ratsam, sie durch Kunststoffformen zu ersetzen. In diesem Fall entfallen die aufwändigen Arbeitsgänge des Fräsens, Drehens, Schleifens und Endbearbeitens vollständig und zudem wird der Holzverbrauch spürbar reduziert. Mit der Verbesserung der Pressanlagen zur Herstellung von Teilen aus Kunststoffmaterialien werden die Abmessungen von Kunststoffteilen kontinuierlich zunehmen.

Normalisierung und Vereinheitlichung der Teilegrößen. Bei der Bearbeitung von Teilen auf universellen Ein-Arbeits-Maschinen in der nicht automatisierten Fertigung kommt es auf die Vielfalt der Teilegrößen nicht besonders an, da die Umrüstung solcher Maschinen sehr einfach ist und keinen großen Zeitaufwand erfordert. Im Gegenteil: In der automatisierten Produktion ist die Umstellung vernetzter Maschinen, die oft relativ komplexe Geräte sind, sehr zeitaufwändig und daher höchst unerwünscht. Daher muss die Anzahl der Größen verarbeiteter Teile nach Möglichkeit durch Normalisierung und Vereinheitlichung minimiert werden.

Unter Normalisierung versteht man die Entwicklung eines normalen Bereichs bevorzugter Größen, wodurch die Anzahl der Teilegrößen deutlich reduziert werden kann. Bei der Normalisierung von Teilen wird die Reduzierung ihrer Anzahl dadurch erreicht, dass mehrere Teile mit gleichen Abmessungen zu einer Gruppe zusammengefasst, also die Abmessungen vereinheitlicht werden.

Unter Vereinheitlichung versteht man die Reduzierung mehrerer Teile auf gleiche Abmessungen.

Die Normalisierung und Vereinheitlichung kann nach einer, zwei oder drei Dimensionen der Teile erfolgen, beispielsweise Dicke, Länge und Querschnitt. Für die automatisierte Produktion ist es von größter Bedeutung, dass die zu bearbeitenden Teile standardisierte Abschnitte aufweisen.

Normalisierung der Zulagen. Die Höhe des Bearbeitungsaufmaßes, also der Unterschied zwischen den Abmessungen des Werkstücks und des bearbeiteten Teils, hängt in der Regel von der Größe der Teile ab und muss durch technische und wirtschaftliche Überlegungen begründet werden. Für einige Produktarten, beispielsweise für Schnittholz, werden Verarbeitungszulagen durch GOST geregelt. In holzverarbeitenden Betrieben sind Bearbeitungszulagen in der Regel nicht geregelt und werden willkürlich festgesetzt. Die Vielfalt der Aufmaße erschwert die Bearbeitung von Teilen in der automatisierten Fertigung, da Werkstücke mit unterschiedlichen Aufmaßen in unterschiedlichen Modi bearbeitet werden müssen.

Die Normalisierung der Verarbeitungszulagen bedeutet die Entwicklung einer streng begründeten Reihe von Zulagen, um Holz einzusparen und die Stabilität der Verarbeitungsarten zu gewährleisten.

Einführung eines Systems von Zulassungen und Landungen. Moderne Techniken Die Montage von Produkten in Montagevorrichtungen, auf einem Förderband oder in speziellen Montagemaschinen stellt erhöhte Anforderungen an die Genauigkeit der Fertigungsteile.

Die Genauigkeit der Teile muss den Zusammenbau zu Einheiten und Produkten ohne individuelle Anpassung gewährleisten. Dazu müssen die Passmaße der Teile innerhalb der durch Toleranzen geregelten festgelegten Abweichungen eingehalten werden. Bei der Bearbeitung nach Toleranzen, die entsprechend den erforderlichen Passungen der Gegenteile zugeordnet werden, wird eine vollständige oder teilweise Austauschbarkeit der Teile und damit eine weitreichende Mechanisierung und Automatisierung technologischer Prozesse sowie eine hohe Produktqualität gewährleistet.

Seit 1954 wurden einheitliche Standards für Toleranzen und Landungen festgelegt (GOST 6449 - 53). Die Einführung dieses GOST in die holzverarbeitende Produktion ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Einführung komplexer Automatisierung.

Genauigkeitsklassen und Art der Austauschbarkeit müssen im Einzelfall ausgewählt werden technisch und wirtschaftlich Berechnungen.

Auswahl der Objekte und Automatisierungsgrad

Automatisierungsobjekt. Unter modernen Bedingungen muss nicht nur die Möglichkeit der Automatisierung berücksichtigt werden, sondern auch deren Wirtschaftlichkeit, von der in erster Linie abhängt die richtige Entscheidung Automatisierungsobjekt.

Am effektivsten ist die komplexe Automatisierung strukturstabiler Produkte, die in großen Mengen hergestellt werden. Wenn der Lohnanteil an den Kosten eines Produkts gering ist, ist die durch Automatisierung erzielte Effizienz unbedeutend. Die Effizienz steigt bei der Automatisierung der Produktion arbeitsintensiver Produkte, deren Kosten die Produktion sind Lohn hat ein hohes spezifisches Gewicht.

Zu den am besten geeigneten Automatisierungsobjekten zählen Streichhölzer, Bleistifte, Spulen, Spulen, Schiffchen, Stühle, Skier sowie Etuis für Fertigartikel, Nähmaschinen, Uhren usw., also Produkte mit relativ stabiler Konstruktion, die in großen Mengen hergestellt werden .

Automatisierungsgrad. Der Grad oder Grad der Automatisierung eines Prozesses ist ein Indikator, der den Grad charakterisiert, in dem ein Arbeitnehmer von der direkten Beteiligung an der Ausführung eines bestimmten Prozesses befreit ist. Quantitativ lässt sich der Indikator für den Automatisierungsgrad als Quotient aus der Division der Anzahl automatisierter Vorgänge (bzw. deren Arbeitsintensität) durch deren Gesamtzahl (bzw. Gesamtarbeitsintensität) ausdrücken:

Einer der Nachteile der Beurteilung des Automatisierungsgrades anhand der Arbeitsintensität besteht darin, dass die Intensität des Prozesses nicht berücksichtigt wird. Die Hauptkriterien für die Machbarkeit des Automatisierungsgrades der Produktion sind die Verbesserung der Arbeitsbedingungen, Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit automatischer Geräte.

Die Machbarkeit des Automatisierungsgrades der Produktion hängt in erster Linie von deren Umfang ab. An große Unternehmen die Produkte in großen Mengen herstellen, bei denen kontinuierliche Wickelverfahren eingesetzt werden können undjxxt.trw>.;i. Dadurch bestehen die günstigsten Voraussetzungen für eine effektive umfassende Automatisierung technologischer Prozesse.

Wenn der Produktionsumfang die mögliche Herstellung aller Teile eines Produkts im Durchlaufverfahren einschränkt, kann eine komplexe Automatisierung unter Bedingungen der Produktion mit variablem Durchfluss durchgeführt werden. Allerdings ist die automatisierte Produktion mit variablem Fluss weniger effizient, da der Wechsel von einem Fluss zum anderen normalerweise eine langwierige Neueinstellung der Ausrüstung erfordert. Daher ist es bei der Produktion mit variablem Durchfluss erforderlich, Geräte zu verwenden, die keine nennenswerte Zeit für die Neueinstellung benötigen.

In kleinen Unternehmen werden verschiedene Arten von Produkten hergestellt, zum Beispiel Möbelsets, Sets Konstruktionsteile usw. ist eine komplexe Automatisierung technologischer Prozesse mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden und wirkungslos. In solchen Unternehmen wird meist eine komplexe Mechanisierung und Teilautomatisierung angestrebt, die sich auf einzelne Abschnitte des technologischen Prozesses oder nur auf einzelne Vorgänge erstreckt.

Die Automatisierung eines separaten Vorgangs läuft auf die Automatisierung des Maschinenbetriebszyklus hinaus und wird aufgerufen kleine Automatisierung. Es kann in jedem Produktionsmaßstab durchgeführt werden.

Klassifizierung von Automatisierungssystemen

Die Automatisierung technologischer Prozesse erfolgt mithilfe automatischer Geräte, d. h. Mechanismen und Geräten, die den Menschen von der Verwaltung der ausgeführten Prozesse befreien. Je nach Verwendungszweck gehören automatische Geräte dazu verschiedene Systeme Automatisierung.

Zur Automatisierung technologischer Prozesse werden folgende Systeme eingesetzt (Abb. 1): automatische Steuerung der technologischen Prozessabläufe, die zur Erzielung des Endergebnisses erforderlich sind; automatische Regulierung des technologischen Prozesses, wenn sich äußere oder andere Bedingungen ändern; automatische Kontrolle über den Fortschritt des technologischen Prozesses.

Automatische Kontrollsysteme. Diese Systeme führen eine Änderung technologischer Abläufe oder ihrer Komponenten nach einem vorgegebenen Plan durch, unabhängig von Änderungen äußerer oder anderer Bedingungen und dem Fortschritt des technologischen Prozesses.

Ein charakteristisches Merkmal automatischer Steuerungssysteme ist das Vorhandensein eines stabilen Programms zur Betriebsänderung sowie das Fehlen von Mitteln zur Messung von Prozessparametern, da diese den Betrieb der Systeme nicht beeinträchtigen.

Der Betrieb der Elemente des automatischen Steuerungssystems ist zuverlässig. Wenn ein Element ausfällt, wird der Prozess normalerweise unterbrochen.

Je nach Art des Prozesses wird die automatische Steuerung in einfache (zyklische) und programmatische Steuerung unterteilt.

Einfach ist die automatische Steuerung von Maschinen, die die gleichen Vorgänge mit dem zu bearbeitenden Objekt wiederholen, also Maschinen, deren Betrieb aus aufeinander folgenden identischen Zyklen besteht. Zu dieser Gruppe gehören die meisten zyklischen Holzbearbeitungsmaschinen.

Programmatische Steuerung ist eine automatische Steuerung, die eine vorgegebene Änderung einzelner Vorgänge eines technologischen Prozesses vorsieht, der nicht in identische Zyklen unterteilt werden kann.

Früher bis Programm-Management Dazu gehörten Steuerungssysteme für Maschinen, deren Bewegung sich von Zyklus zu Zyklus ändern konnte, beispielsweise Druckmaschinen. Webstühle usw. Neuerdings umfasst die Programmsteuerung auch Systeme, die eine schnelle Änderung des Betriebsprogramms von Werkzeugmaschinen ermöglichen, wenn die Bearbeitung von einem Teil auf ein anderes umgestellt wird.

Automatische Kontrollsysteme. Diese Systeme verändern qualitativ den Ablauf des technologischen Prozesses nach einem streng definierten Gesetz oder halten einen bestimmten Prozessparameter konstant.

Automatische Steuerungssysteme messen den Wert des gesteuerten Parameters und beeinflussen den technologischen Prozess automatisch so, dass der erforderliche Wert dieses Parameters aufrechterhalten wird.

Der Ausfall eines Steuerelements führt in der Regel nicht zu einer Unterbrechung des Prozesses, sondern beeinträchtigt dessen Ergebnis.

Die automatische Regelung kann konstant, programmgesteuert oder nachgeführt sein.

Die Regelung eines konstanten Parameters (Stabilisierung) ist die automatische Aufrechterhaltung der Konstanz eines beliebigen technologischen Parameters, beispielsweise Temperatur, Spannung, Leistung, Geschwindigkeit, Druck, Geschwindigkeit usw. Die Regelung eines konstanten Parameters ist insbesondere die automatische Aufrechterhaltung Temperatur in der Trockenkammer einstellen.

Unter Software versteht man die zeitliche Regelung eines Parameters nach einem bestimmten Gesetz, beispielsweise einer vorgegebenen Temperaturänderung in der Trockenkammer.

Die Tracking-Steuerung eines Parameters ähnelt der Software-Steuerung, erfolgt jedoch nicht nach einem zeitlich vorgegebenen Programm, sondern in Abhängigkeit vom Wert eines anderen Parameters, d.h. nach einem im Voraus unbekannten zeitlichen Programm. Zur Überwachung kann insbesondere eine automatische Temperaturregelung in der Trockenkammer in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt des Holzes gehören.

Automatische Kontrollsysteme. Zur automatischen Steuerung von Prozessparametern werden automatische Sicherheitsvorrichtungen und -instrumente verwendet, um den Wert des gesteuerten Parameters aufzuzeichnen. In vielen Fällen sind die Funktionen der automatischen Steuerung von Prozessparametern und deren Regelung in einem Gerät vereint – einem automatischen Regler. In diesem Fall ist das Steuergerät Teil des Reglers.

Die Produktqualitätskontrolle erfolgt mit verschiedene Bedeutungen, die bei Bedarf auch die Sortierung von Produkten in fertiger Form (passive Kontrolle) oder während ihrer Herstellung (aktive Kontrolle) ermöglichen. Die Abrechnung der hergestellten Produkte erfolgt über verschiedene Arten von Zählern, die oft direkt an der Maschine angebracht sind.

Die Überwachung des Betriebs von Geräten erfolgt in der Regel mithilfe von Instrumenten, die direkt an den Geräten angebracht oder auf speziellen Bedienfeldern installiert sind.

Grundlegende Methoden der Prozessautomatisierung

Wie bereits erwähnt, gibt es zwei Hauptmethoden der Automatisierung: Die erste ist die Automatisierung bestehender Prozesse auf der Grundlage der Nutzung bestehender Geräte durch deren Modernisierung und die zweite ist die Schaffung neuer automatischer Geräte auf der Grundlage radikaler Verbesserungen der technologischen Prozesse.

Modernisierung der Ausrüstung. Eine solche Automatisierung verändert den technologischen Prozess nicht und läuft auf die Modernisierung nichtautomatischer Maschinen und deren Integration in ein einziges automatisches System hinaus. Automatisierungstools ergänzen in diesem Fall die vorhandene Hauptausrüstung und können nicht besonders rationell eingesetzt werden.

In der Holzbearbeitung wurden in den Möbelfabriken Witebsk und Kiew, im Holzbearbeitungswerk Kiew, im Moskauer Möbelmontagewerk Nr. 2 und anderen Unternehmen die ersten automatischen und halbautomatischen Linien auf Basis konventioneller Universalgeräte eingerichtet.

Wichtige Vorteile dieser Automatisierung sind erhebliche Kosteneinsparungen und Verfügbarkeit in nahezu jedem Unternehmen. In den meisten Fällen sind die Kosten für die Automatisierung durch die Aufrüstung vorhandener Geräte vier- bis fünfmal geringer als die Kosten für den Ersatz bestehender Geräte durch neue, automatische Geräte.

Da durch die Modernisierung Universalgeräte mit relativ geringer Betriebskonzentration erhalten bleiben, wird die Produktionsfläche schlechter genutzt als beim Einsatz spezieller Mehrbetriebsgeräte.

Bei der Automatisierung einzelner Arbeitsgänge an modernisierten Maschinen wird das Be- und Entladen der Maschine automatisiert. Bei der Automatisierung eines Standortes oder einer komplexen Automatisierung der gesamten Produktion werden auch interoperativer Transport, Management, Steuerung und Regelung automatisiert.

Bei vielen universellen Holzbearbeitungsmaschinen gilt: Mit der mechanisierten Materialzufuhr wird der Arbeitszyklus automatisiert. Zu diesen Maschinen gehören: automatische Verbindungsmaschinen, Dickenhobelmaschinen, Vierseitenhobelmaschinen, einige Kreissägen, doppelseitige Zapfenschneidemaschinen, Dreizylinderschleifmaschinen usw. Bei der Automatisierung dieser Maschinen geht es darum, sie mit automatischen Be- und Entladevorrichtungen auszustatten. Wenn solche Maschinen in eine automatische Linie integriert werden, ist es notwendig, dass ihre Produktivität gleich ist und dass die zwischenbetrieblichen Transportvorrichtungen synchron mit den Be- und Entladevorrichtungen arbeiten.

Einführung neuer automatischer Geräte. Technologische Prozesse ändern sich je nach Level Entwicklungswissenschaft und Technologie. Die derzeit charakteristischsten beiden Prinzipien für den Aufbau eines technologischen Prozesses sind Differenzierung und Konzentration der Verarbeitung.

Differenzierung ist die Aufteilung des Bearbeitungsprozesses von Teilen in eine Reihe einfacher Vorgänge, die jeweils mit einem Werkzeug nacheinander auf einer oder auf verschiedenen Maschinen ausgeführt werden.

Durch die Differenzierung ist es möglich, für jeden Arbeitsgang separate, einfache, engmaschige Maschinen einzusetzen und somit schnell neue Geräte zu erstellen und zu beherrschen, was besonders bei der Mechanisierung technologischer Prozesse wichtig ist. Die Fragmentierung des Verarbeitungsprozesses führt jedoch zu einem Anstieg der Produktionsfläche und des Wartungspersonals. Darüber hinaus verringert die Bearbeitung von Teilen auf vielen Maschinen die Genauigkeit ihrer Produktion und erhöht die Arbeitsintensität.

Die Zeit der Automatisierung technologischer Prozesse ist durch das Prinzip der Konzentration der Verarbeitung gekennzeichnet, das einem höheren Entwicklungsstand von Wissenschaft und Technik entspricht.

Unter Konzentration versteht man die gleichzeitige (parallele) Bearbeitung eines oder mehrerer Teile mit vielen Werkzeugen.

Die flächendeckende Einführung der Konzentration in der Verarbeitung wurde durch das Aufkommen einzelner elektrischer Antriebe, Verbesserungen bei pneumatischen und hydraulischen Antrieben und die Entwicklung zuverlässiger automatischer Steuerungssysteme für Werkzeugmaschinen möglich.

Durch die Konzentration der Verarbeitung ist es möglich, die Produktionsfläche erheblich zu reduzieren, die Produktivität der Mitarbeiter zu steigern und die Produktentfernung von einem Quadratmeter Produktionsfläche zu erhöhen.

Die Einführung neuer automatischer, hauptsächlich multifunktionaler Geräte ist auf der Grundlage einer radikalen Verbesserung der technologischen Prozesse möglich. Die Automatisierung wiederum stimuliert die weitere Verbesserung der Produktionstechnologie und eine möglichst effiziente Nutzung moderne Mittel Automatisierung.

Ein charakteristisches Merkmal der Entwicklung der Moderne industrielle Produktion Mit der Massenproduktion homogener Produkte geht die weit verbreitete Einführung von Spezialmaschinen mit mehreren Arbeitsgängen (Aggregaten) anstelle von universellen Allzweckmaschinen mit einem Arbeitsgang einher. Erstere zeichnen sich durch eine deutlich höhere Produktivität aus und beanspruchen weniger Produktionsfläche.

Der Bedarf an modularen Maschinen für die Massenproduktion ist noch relativ gering, und daher sind die Herstellungskosten solcher Maschinen um ein Vielfaches höher als die Kosten für Serienmaschinen. Daher muss der Einsatz von Spezialmaschinen im Einzelfall durch technische und wirtschaftliche Berechnungen begründet werden. Eine Reduzierung der Kosten für Spezialmaschinen kann durch die Einführung standardisierter Aggregateeinheiten erreicht werden. Allerdings wurden derzeit noch keine rationalen Formen der Aggregation von Holzbearbeitungsmaschinen gefunden.

In Vorbereitung auf die Automatisierung von Produktionsprozessen durch die Einführung neuer Geräte werden zwei Hauptaufgaben gelöst: die Konstruktion automatischer Maschinen und die Konstruktion automatischer Linien.

Bei der Entwicklung neuer automatischer Maschinen wird in der Regel darauf geachtet, den gesamten Arbeitszyklus zu automatisieren, einschließlich des Ladens von Werkstücken und des Entladens von Teilen. Solche Maschinen sind für beides geeignet individuelle Arbeit und zur Integration in automatische Linien.

Bei der Gestaltung automatischer Linien aus speziellen automatischen Geräten stehen folgende Optionen zur Auswahl: Beste Option deutlich mehr als bei der Montage von Linien aus Universalgeräten.

Auszüge aus dem Buch Automatisierung technologischer Prozesse in der Holzbearbeitung, N. V. MAKOVSKY (Achtung! Erkennungsfehler sind möglich)

Von: LidiaZaiceva,  58588 Aufrufe

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