Anwendung: Строгальный цех

Компания Holzwerke van Roje GmbH & Co KG эксплуатирует в Оберхоннефельд-Гиеренд (Рейнланд-Пфальц) лесопильный завод с годовой производительностью распиловки около 450 000 фестметров. В настоящее время обрабатывается 90% пихты и 10% дуглазии, но, по словам генерального директора Герхарда Хаушулте, скорее всего, будет опять обрабатываться и сосна. В лесопильный завод входят строгальный цех и производство гранул 80 000 т в год, а также строящаяся в настоящее время линия производства перекрестно-клееной древесины. На данный момент в компании Van Roje работают 160 человек.

Строгальный цех был полностью реконструирован в прошлом году и приспособлен к особенностям продукции лесопиления: цель заключается в том, чтобы в большей степени сосредоточиться на улучшении качества пиломатериалов. Из основного ассортимента в год будет производиться до 70 000 м3 строгального материала, что соответствует примерно 50% основного ассортимента, производимого на лесопильном заводе.

Для нового строгального станка Rex Bigmaster фирмы Georg Schwarzbeck GmbH & Co KG из Пиннеберга компания Kallfass GmbH из Байерсбронна поставила комплексную, полностью автоматизированную механизацию, включая станцию упаковки в пленку. Туда входят измерение коробления и влажности, а также сканер качества «Golden Eye» от Microtec, маркировочная станция от REA JET и обвязочная установка фирмы Fromm.

Еще во время планирования модернизации в апреле 2020 года, в июне прошлого года были демонтированы две существующие строгальные линии. Тогда компания Kallfass уже начала сооружать части оборудования механизации на освободившихся площадях цеха без прерывания процесса производства. В начале сентября была сдана в эксплуатацию вся система. В конце года строгальная линия производила около 400 м³ строганых изделий в день в двухсменном режиме.

Лесопильный завод Van Roje производит продукцию, ориентированную на клиента, для клиентов по всей Европе. Основное внимание уделяется рынкам Голландии и Англии с большой долей изделий длиной более 6 м. В последние годы компания van Roje также сосредоточилась на европейском рынке, воспользовавшись возможностями сбыта в Германии, которые появились из-за быстро растущего рынка древесины в США. Размер распиливаемого бревна до 620 мм и от 3 до 14 м длиной. Максимальная длина в сортировочной установке пиломатериалов составляет 8 м. Частая смена продукции, до четырех раз в час, является производственными буднями в компании van Roje. Это означает необходимость работы в строгальном цехе с большим разнообразием размеров по сечению и длине и относительно небольшими партиями. Самые маленькие партии часто включают только два пакета одного размера. Поэтому строгальный цех должен производить очень гибко, от панелей для крыш с многочисленными особыми размерами до конструкционного древесного сырья. Максимальный размер сечения готовой продукции в компании van Roje составляет 150 × 320 мм. В частности, максимально возможная длина до 8 м отличает эту систему от большинства промышленных строгальных заводов.

Минимальное время регулировки и «управление профилем» на строгальном станке

Гибкость, нужная компании Van Roje, отражается в конфигурации строгального станка Rex Bigmaster: с помощью десяти строгальных валов - четырех горизонтальных и двух вертикальных, а также четырех отдельных фасочных валов для снятия фаски по всему периметру заготовки - можно получать готовые изделия шириной от 60 до 400 мм и высотой от 15 до 200 мм с бесступенчато регулируемой скоростью подачи от 30 до 150 м/мин. Помимо строгания и профилирования, возможен одиночный и многократный распил заготовок по длине, в компании van Roje используются до пяти пил.

На станке плиты разной ширины могут одновременно укладываться в один слой с небольшим зазором между ними. Регулировка ширины осуществляется с помощью сервопривода с регулируемой скоростью 20 мм/с. Управление профилем Rex позволяет сохранять положения рабочих валов после их настройки. Если требуется повторить определенный профиль, оператор после установки необходимых инструментов может выбрать профиль, используя присвоенное наименование заготовки. После этого машина автоматически устанавливает каждый шпиндель в правильное положение. Валы, не требующиеся для работы, переходят в экономичный режим, что приводит к заметному снижению потребления электроэнергии.

Компактное оборудование механизации для длины заготовок до 8 м

Компания Kallfass установила полностью автоматическое оборудование механизации с привязкой интерфейса к системе Van Rojes ERP (Timbertec). Помимо оператора системы и подсобного рабочего для эксплуатации строгального станка требуется еще два сотрудника для обертывания пленкой.

После разгрузчика-опрокидывателя для пакетов и разобщителя предварительно отсортированного свежераспиленного на лесопилке сырья, непригодный материал может быть сброшен с сортировочного конвейера перед подачей в строгальный станок. Таким образом, систему также можно использовать для штабелирования сушильных пакетов. Интегрированные в систему устройства определения положения годичных колец (коробления) и измерения влажности от Microtec в сочетании с переворотным устройством способствуют повышению качества строгания. Слишком влажная древесина может быть сброшена, и материал может быть повернут в зависимости от расположения годичных колец.

Перед загрузкой в строгальный станок установлена свободно перемещаемая трехрезная поперечная пила, которая часто используется в компании Van Roje. Благодаря торцовке перед строганием производятся абсолютно безбахромные резы. Механизм загрузки строгания обеспечивает 50 циклов/мин. Непосредственно за строгальным станком заготовки проходят через сканер «Golden Eye» от Microtec , который разделяет изделия на классы прочности C16 и C24, чтобы затем их можно было отделить друг от друга во время прогона и либо подать непосредственно на один из двух штабелеукладчиков, либо предварительно связать в минипачки. В настоящее время компания van Roje адаптирует сертификат CE для механической сортировки. Таким образом, клиентам может быть предложено сочетание механически и визуально сортированных строганых изделий.

В системе упаковки в минипачки имеются в распоряжении четыре станции обвязки. В минуту можно получить до десяти связок изделий. На штабелеукладчиках, оснащенных магазинами прокладок, могут производиться пакеты с производительностью 10 слоев/мин. Гибкость и быстрые изменения размеров являются ключевыми требованиями для компании van Roje к оборудованию механизации, учитывая частые изменения ассортимента продукции. На практике изменение размеров материалов перед строганием занимает около 1 минуты, после строгания около 20 секунд, так что в целом размеры изменяются в течение 1-2 минут. Все оборудование механизации рассчитано на скорость строгания 200 м/мин. Компактно сооруженное оборудование механизации может всегда использоваться для длины древесины 8 м, минимальная длина сырья 2,00 м, для строганных изделий 1,80 м. В системе обвязки пленкой могут обвязываться пакеты длиной до 8 м.

Маркетинг CLT-панелей с мая

Строгальный цех предназначен не только для улучшения качества основного ассортимента, но и представляет собой важный производственный участок перед строящимся участком производства перекрестно-клееной древесины. Ламели сорта В, которые изначально использовались на лесопильном заводе для других продуктов, здесь используются в калиброванном и сортированном по качеству виде в как верхний слой в панелях из перекрестно-клееной древесины (CLT). Ламели, предназначенные для верхнего слоя, строгаются непосредственно на участке изготовления перекрестно-клееной древесины. Необработанные ламели, производимые из вторичного ассортимента, строгаются и предварительно сортируются для использования в качестве несрощенных поперечных слоев в CLT-панелях. Здесь появляется полная возможность создавать на строгальном станке различные ширины досок в одном слое. Таким образом, может быть значительно увеличена эффективность использования вторичного ассортимента.

По сравнению с актуальным производственным процессом в производстве CLT-панелей весь производственный процесс, от производства на лесопильном заводе необработанных ламелей до готового строительного элемента из перекрестно-клееной древесины, должен быть оптимизирован с точки зрения эффективности использования ресурсов. И в цехе производства перекрестно-клееной древесины, который имеет проектное название «Cross-Works», особое внимание также будет уделяться экономии сырья. Вырезанные панели для окон и дверей возвращаются в цикл переработки сырья. Обрезки отделяются и перерабатываются в поперечном слое. Эти усилия по обеспечению эффективности использования ресурсов также позволили финансировать общий проект за счет средств, выделяемых в рамках программы экологических инноваций федерального министерства по охране окружающей среды в размере 5 993 815 евро (см. рамку справа). С апреля будет производиться в двухсменном режиме 75 000 м3 CLT-панелей в год. Компания van Roje планирует начать маркетинг перекрестно-клееной древесины в мае.

Быстрый рост производительности

В новой строгальной линии менеджеры уделили особое внимание гибкости в сочетании с высокой эксплуатационной готовностью. Именно поэтому для механизации была выбрана компания Kallfass из Байерсбронн-Клостеррейхенбаха в Германии. «Мы знали, что от Kallfass мы получим нужное решение», – подчеркнул д-р Ланг. Специалист по механизации ранее уже переоборудовал существующую строгальную линию в Рамштайне. Это было сделано превосходно. Оглядываясь назад, Ланг более чем доволен произведенной работой: «Я редко видел такой совершенный ввод в эксплуатацию. Спустя четыре недели мы достигли почти 100% производительности. За это время уже было обвязано 6000 м³ реек. Мы снова построили бы линию именно так».
Kallfass точно вписал новую строгальную линию в уже существующий цех. Установка может обрабатывать длины от 2 до 5 м, ширины от 60 до 300 мм и толщины от 14 до 120 мм. В целях экономии места вакуумное подъемное устройство разделяет высушенные пакеты пиломатериалов слой за слоем. Щетка счищает штабельные прокладки, а конвейерные системы их собирают. При поперечной транспортировке сотрудник сначала визуально оценивает заготовки. Затем они проходят измерение влажности в устройствах Brookhuis. «Здесь все еще можно выбраковывать неподходящую древесину», – пояснил управляющий директор компании Kallfass Ханс Хайст. В конце компания Kallfass установила устройство продольной подачи в строгальный станок фирмы WJS. В зависимости от длины древесины, он может совершать до 80 тактов в минуту.

«Со стороны Kallfass всё было сделано безупречно. В течение четырех недель мы достигли почти 100% производительности».

Д-р Стефан Ланг (Stephan Lang), управляющий директор компании Rettenmeier Holzindustrie

Пересортировка для повышения качества

После строгальной установки имеются два варианта: Древесина, которую вследствие торцевания можно классифицировать по более высокому качеству, выводится влево на рядный этаж. Эта древесина может быть повторно введена в процесс, например, при изменении размеров в строгальном станке. «Такая пересортировка позволяет сэкономить на дополнительном оборудовании ПФМ, а также дорогостоящую триммерную установку», – говорит Хайст. Большая часть строганых изделий выводится после рядных этажей на поперечный конвейер. Здесь сотрудник проверяет заготовки, выбраковывает неподходящие по качеству и может, вытянув на себя заготовку, определить её на последующую торцовку. Кроме того, компания Rettenmeier решила установить систему обвязки. Отдельные изделия «объезжают» её с помощью транспортерных цепей. Компания Kallfass также внедрила систему маркировки в этой зоне. Kallfass уже участвовал в разработке такого решения в компании Cordes. Оно же будет использоваться и в Рамштайне. «Этикетки можно наклеивать как на пакеты, так и на отдельные заготовки», – объясняет Хайст.

Затем пиломатериалы проходят через хорошо зарекомендовавший себя многорядный поперечно-пильный станок. Устройство оснащено четырьмя регулируемыми торцовыми пилами. Затем слои материала передаются на участок штабелирования, который оснащён магазинами с автоматической укладкой прокладок. Штабелеукладчик также подходит для комплектации пакетов для магазинов стройматериалов, например, для четвертных пакетов. Наконец, готовые пакеты упаковываются в пленку и готовы к отправке. Для процесса обертывания пленкой компания Kallfass поставила еще одну машину, которая фрезерует канавки в подкладных брусьях. «Эта машина уже неоднократно оправдала себя на деле», – говорит Хайст.
«С новой строгальной линией мы можем выполнять классическое четырехстороннее строгание, а также разделение или простые шпунтованные профили. Таким образом, мы можем работать универсально. Компания Kallfass предоставила нам простое, но очень эффективное решение, с помощью которого мы можем удовлетворить все требования», – утверждает г-н Ланг в заключение.

Общая концепция

«То, что теперь представляет собой установка, является результатом совместной разработки REA Jet, Cordes и нашей компании», — поясняет Гольдхан. Он, среди прочего, предложил установить промежуточный транспортер перед разборкой штабеля. Установка доставляет на вакуумное штабелирование пакет за пакетом без просветов. «Мы предложили вакуумное штабелирование с подъемным устройством и съемником прокладок, а также со сканером ATB для оценки качества прокладок; так и было сделано», — поясняет Гольдхан.
Перед строгальным станком-автоматом компания Cordes может отсортировать слишком короткие или неподходящие пиломатериалы. «В поставляемых пакетах встречаются слишком короткие доски. Но я их не использую для строгания», — говорит Кордес. Поэтому здесь также установлена система контурного замера компании ATB (Роггенбург, Германия) вместе с переворачивающим устройством.

Высокая производительность, несмотря на многочисленную комплектацию и торцовку

Затем выполняется первый проход маркировки на оборудовании REA Jet, где печатается вся необходимая информация для ассортимента DIY. Следующая за этим многопильная поперечная пила установлена компанией Kallfass. «Теперь мы можем обрезать торцы с миллиметровой точностью. Возможность производства как коротких изделий длиной 800 мм, так и изделий до 6 м обеспечивает высокий уровень гибкости», — не скрывает радости Кордес во время экскурсии по новому строгальному цеху.
Он может просматривать на своем мобильном телефоне данные о производительности установки в реальном времени. Так, при посещении предприятия сотрудником Holzkurier каждые 50 секунд производился пакет строительных материалов длиной 4 м.

Две линии, три робота

С апреля по сентябрь проходила «операция на открытом сердце», описывает г-н Вердер, потому что компания Kallfass осуществила полный монтаж автоматической линии для прокладок без прерывания производственного процесса. Непосредственно на сам монтаж потребовалось два месяца. «Проект прошел очень хорошо и, прежде всего, без происшествий. У нас практически не было простоев», - отметил г-н фон Вердер. На лесопильном заводе Egger в Брилоне распиливается около 1 млн фестметров в год. Пиломатериал сортируется на линии для основного и вторичного ассортиментов, которые установлены параллельно. Новая линия компании Kallfass в равной степени обеспечивает обе линии сушильными и расходными прокладками, а также подкладными брусками. Штабельные прокладки из процесса сухой сортировки вместе с брусками передаются на новую линию Kallfass в контейнерах для их сбора, где они разгружаются на промежуточный транспортер. Система автоматически отделяет бруски от прокладок. Бруски штабелируются, поступая через отдельный цепной транспортер. Оттуда, используя данные о пакете, система управления компании Kallfass распределяет бруски между двумя системами штабелирования. Прокладки идут другим путём: устройства механизации компании Kallfass разделяют их и направляют через сканер для определения размера и степень кривизны. Некондиционные прокладки отсортировываются через специальный шлюз. Система вмещает на наклонном конвейере одиннадцать прокладок.