Автоматизация в деревообработке
Автоматизация считается главной, наиболее перспективным направлением в развитии промышленного производства. Благодаря освобождению человека от личного участия в производственных процессах, а также высокой концентрации основных операций существенно улучшаются условия труда и экономические показатели производства.
Автоматизация промышленных производств неодинакова. Она дает наибольший эффект в производствах с массовым выпуском продукции и сравнительно трудоемкими технологическими процессами.
Автоматизация производственных процессов связана с внедрением ряда автоматических устройств. В массовом производстве эти устройства специализированы. В серийном производстве приходится пользоваться универсальными автоматическими устройствами, которые требуют переналадки, которая вызывает большую затрату непродуктивного времени. Потому в последние годы большое внимание уделяется «гибкости» автоматического оборудования, которое достигается путем широкого использования принципов агрегатирования и программного управления, которое влечет постепенное осложнение конструкций.
Осложнение оборудования, особенно в условиях высокой концентрации операций, выдвигает проблему его надежности, что в деревообработке еще не решенная. Для ее решения требуются широко поставленные теоретические, экспериментальные и производственные исследования.
Не меньшее значение для успешного развития автоматизации имеет изыск и внедрение новых материалов и новых конструкций изделий, а также прогрессивных технологических процессов.
Возможности современной автоматизации настолько выросли, что для наиболее эффективного их использования нужно организационная перестройка производства.
Таким образом, успешное развитие автоматизации обеспечивается совместной работой конструкторов, технологов, проектировщиков и организаторов производства.
Автоматизация в деревообрабатывающем производстве распространена еще недостаточно. В значительной мере это объясняется неподготовленностью к автоматизации подавляющей части процессов этого производства.
Планами развития народного хозяйства Советского Союза неизменно предусматривается все растущее увеличение выпуска изделий деревообрабатывающей промышленности. Значительно увеличивается выпуск мебели, строительных деталей, тары, фанеры, плит, спичек, музыкальных инструментов и т.п.
Увеличение объемов деревообрабатывающего производства ґрунтується на широком внедрении комплексной механизации.
В данное время считают, что все операции по перемещению должны быть механизированные, а в ряде случаев автоматизированные. Решение этого вопроса в общем виде достигается оснащением рабочей машины специальным загрузочным устройством (питателем), разгрузочным (укладчиком) и при необходимости перемищувачами (рис. 1.1). Принцип действия, схема, компоновка и конструкция этих устройств могут быть разнообразными, потому что на них влияют конфигурация и размеры обрабатываемых деталей, тип машины, схема организации рабочего места, вид повода и т.д.
В зависимости от длительности действия без вмешательства человека загрузочно-разгрузочные устройства разделяются на устройстве кратковременного и долгосрочной действия.
Устройства кратковременного действия предназначены для автоматической зарядки оборудования заготовками или заключения обработанных деталей от нескольких секунд до 1—2 хв, в зависимости от производительности оборудования.
В зависимости от наличия или отсутствия емкостей (накоплений) для заготовок деталей, устройстве подразделяются на две группы: с накоплениями и без них. Пристрою с накоплениями являют собой механизмы с емкостью для размещения или заготовок деталей. По способу размещения заготовок (деталей ли) эти устройства подразделяются на бункерные, штабельни и магазинные.
Бункерными называют устройства с неориентированным (произвольным) размещением заготовок деталей (навалом).
Штабельними называют устройства с ориентированным размещением заготовок деталей в несколько рядов в виде штабеля.
Магазинными называют устройства с ориентированным размещением или заготовок деталей в один ряд и обычно по высоте. Устройства кратковременного действия в большинстве случаев магазинные, а долгосрочного — магазинные, штабельни и бункерные.
Загрузочные и разгрузочные устройства без накоплений предназначаются только для загрузки (питание) или заготовок заключения деталей и работают вместе с другими транспортными или загрузочно-разгрузочными устройствами, которые имеют накопления.
Из этих устройств в деревообработке применяются питательные столы к четырехсторонним повздошно-фрезерным станкам.
Конструкция загрузочно-разгрузочных устройств существенно зависит от того, убудовани ли они в станок, то есть есть ли они одним из узлов станка, являют ли собой отдельные автономные устройства. Магазинные питатели кратковременного действия часто встраиваются в станки. Убудованими выполняют также бункерные питатели для загрузки малогабаритных заготовок.
Автономные устройства могут быть выполнены в виде стационарных устройств, каждое из который постоянно обслуживает только одну определенную машину, и в виде передвижных, предназначенных для обслуживания нескольких машин.
Укладчики имеют много общих черт с источниками, потому что выполняют те же действия, но в обратном порядке. Позволяют пользоваться универсальными «оборотными» конструкциями питателей-укладчиков, приспособленными для загрузки заготовок и заключения продукции.
В механизированном производстве основные процессы механической обработки древесины выполняются на или вполне частично механизированном оборудовании.
Механизированным вполне называют оборудование, все силовые движения которого выполняются без участия человека. При работе на нем человек вполне освобожден от операций энергетического потока и выполняет только операции потока информации.
Полумеханизированным называют оборудование, в которое механизирована только часть силовых движений. При работе на таком оборудовании людин выполняет часть операций энергетического потока и все операции потока информации.
В полумеханизированном производстве наибольшим распространением пользуются самые простые полумеханизированные машины с ручной подачей материала. У этих машин механизировано только главное движение.
Механическая обработка автоматизируется с помощью автоматического оборудования: автоматов и полуавтоматов.
Автоматами называют машины, которые выполняют без личного участия человека весь комплекс операций обоих потоков процесса, — энергетического и информации, необходимый для обработки деталей. При использовании большинства автоматов роль человека сводится только к периодической загрузке их заготовками и к наблюдению за работой. В новейших автоматах автоматизируется также и загрузка заготовок.
Полуавтоматами называют машины, которые выполняют автоматически комплекс операций только в пределах одного рабочего цикла. Для следующего цикла с дежурной деталью необходим повторный пуск цикличного механизма. Рабочий, который обслуживает полуавтомат, включает цикличный механизм, снимает обработанную деталь и загружает дежурную заготовку.
Поведение и технологические возможности системы людина— машина в первую очередь зависят от того, она является рефлексной или безрефлексной, то есть реагирует ли она на протекание или процессу нет.
На первой стадии механизации технологических процессов наибольшим распространением пользуются рефлексные механизированные системы, которые реагируют на протекание процесса с помощью рабочего.
Рефлекснисть механизированной системы оказывается при работе на полумеханизированных машинах, например станках с ручной подачей.
Рефлекснисть системы людин — станок с ручной подачей обеспечивается наличием обратных связей от заготовки, станка и изделия, замкнутых на человека (рис. 1.2, а), и личным участием рабочего в процессе. Условия работы такого станка в значительной мэре зависят от действий рабочего. Оценивая свойства заготовки, наблюдая за работой станка и контролируя качество полученного продукта, она может вести процесс оптимально, соответственно влияя на или заготовку станок: обеспечивать наилучшее положение и степень прижима заготовки.
Применение обычных станков с механизированной подачей лишает систему рефлексности. Человек вместе с механизированным станком теперь образует более низкую по классе безрефлексну систему, которая не реагирует на условия процесса (рис. 1.2,б). Обратные связки от заготовки, станка и изделия как и раньше замкнутые на человека, но человек уже не может непосредственно влиять на условия обработки каждой отдельной заготовки, а руководит ходом процесса эпизодически, с помощью соответствующих настроечных механизмов. Однако в этой системе в случае ручной заготовки оператор влияет на ход процесса, например изменяет ориентацию заготовок, бракует их, іт.д.
При работе на обычных цикличных автоматах, которые являются характерным оборудованием начальной фазы автоматизации, оператор вместе с автоматом образует безрефлексну автоматическую систему (рис. 1.2.,в). Она работает так же, как и предыдущая, то есть не обеспечивает оптимального хода процесса для каждой заготовки. В данном случае оператор освобожден от личного участия в процессе. В связи с этим его влияние на ход обработки каждой отдельной заготовки теряется вполне.