Идея создания собственных камнеобрабатывающих мощностей рано или поздно приходит в голову всем, кто так или иначе связан с торговлей изделиями из камня. Ниже мы коснемся лишь некоторых аспектов, связанных с организацией камнеобрабатывающего цеха. Надеемся, что это будет небезынтересно как человеку, новому в камнеобработке, так и тому, кто задумался о расширении бизнеса. К сожалению, в этой статье мы сможем подробно остановится только на одном виде оборудования, без которого не может обойтись ни один серьёзный камнеобработчик, а именно дисковой пиле для распила слэбов или толстомеров.
Конечно, в первую очередь встаёт вопрос об экономической целесообразности всего этого мероприятия. И возникает сразу несколько вопросов, на которые ответить можете только вы, так как они зависят от ваших возможностей и желания.
Глубина обработки. Вам необходимо определиться, с каким сырьем вам предстоит работать. Если вы не владелец месторождения, то в самом полном варианте вы можете начинать с пассировки блоков и заканчивать готовыми изделиями. Будь то сложные витые балясины или архитектурные формы, столешницы, подоконники или памятники с цветниками, поделки размером со спичечный коробок или метровые барельефы. Как правило, полный цикл включает в себя пассировку блоков на нужную скобу (заготовки необходимой толщины), придание слэбам или толстомеру нужной геометрической формы и дальнейшая специальная обработка изделия.
Есть два варианта распила, принципиально отличающихся друг от друга: использование технологии резки диском большого диаметра или технология канатной резки. Наш опыт показывает, что последняя вытесняет первую по всем фронтам.
В любом случае камнеобрабатывающий цех, снабжаемый слэбами или толстомерами, должен быть оборудован станком для раскроя заготовки в размер. На выборе этого вида оборудования я остановлюсь подробнее. Как правило для этого используется дисковая пила. На ней и остановимся.
На что нужно обратить внимание при выборе станка для резки камня
- Диаметр режущего диска
- Производительность
- Допуск по точности распила
- Уровень автоматизации
- Максимальный габаритный размер заготовки
- Универсальность
- Габариты станка
- Ресурс
- Энергопотребление
- Удобство
Диаметр режущего диска станка для резки камня
Тут все более менее понятно. Полезная глубина пропила - эта основная характеристика любого станка для резки камня, которая чётко прописана производителем в техническом паспорте, или рассчитывается, как разность между радиусом режущего диска и радиусом фланца крепления диска. Сразу оговоримся, что допустимые диаметры диска для конкретного станка рассчитываются производителем оборудования и, в общем случае, не могут отличаться от расчётных как в большую, так и в меньшую сторону. Это связано с установленной мощностью главного двигателя, диаметром защитного кожуха, угловой скоростью вращения дисков разных диаметров для выхода на оптимальные режимы работы, а также с вибрационной нагруженностью оборудования, прочностными характеристиками основных несущих компонентов и т. д.
Выбирая дисковую пилу по камню, нужно в первую очередь определиться с тем, в какой пропорции по толщинам распиливаемых заготовок вы будете её использовать. Нет смысла ставить пилу с диаметром диска 2000 мм, если вы будете в основном распиливать слэбы до 30 мм. Это дополнительные издержки на электроэнергию, потеря точности, производительности и высокая цена оборудования.
Итак, если в вашем производственном процессе явно преобладает определённая толщина заготовок, то целесообразно покупать пилу с диаметром диска, позволяющим с некоторым запасом резать именно такую толщину. Универсальность пилы с большим диаметром диска не перевешивает негативные стороны, неизбежно возникающие при этом.
Если какого-то преобладания нет (что случается редко), то можно ориентироваться на максимальную встречающуюся толщину.
Производительность оборудования для резки камня
Производительность пилы мостовой конструкции обусловлена такими факторами, как:
- скорость перемещения моста и каретки в рабочем режиме
- скорость поворота и фиксации стола
- мощность главного электродвигателя
- удобство погрузки заготовки в машину и разгрузки готовых изделий (наличие подъёмного стола, открытое пространство над рабочим столом и прочее)
- удобство позиционирования заготовки (наличие линейного лазера, упоров)
- удобство интерфейса пульта управления (русифицированный интерфейс, алгоритм ввода данных, прочее)
- наработка на отказ (на останов по серьёзной поломке можно потратить времени больше, чем было сэкономлено на протяжении месяца отлаженной работы)
- точность работы. Брак от неточного реза и время на последующую переделку изделия могут перечеркнуть самые хорошие показатели по скорости работы машины.
Некоторые из перечисленных параметров поддаются точной оценке и могут быть получены от поставщика оборудования, некоторые могут быть найдены в статистике работы пил у ваших коллег, а некоторые определяются субъективно. При выборе оборудования по возможности нужно получить и сравнить эти параметры от разных поставщиков. Конечно, важным фактором, влияющим на производительность единицы оборудования, является пресловутый человеческий фактор, и в разделе уровня автоматизации мы вернёмся к этому вопросу.
Допуски по точности распила
Повлиять на точность распила может целый комплекс взаимосвязанных факторов. Перечислять их все по отдельности смысла нет. Как правило, заявленный производителем допуск соответствует действительности и является достоверной характеристикой нового станка для резки, смонтированного по правилам и с соблюдением рекомендаций изготовителя. Основной точностной характеристикой является величина отклонения на длину реза (обычно мм/м). Этот параметр нетрудно проверить в ходе испытания оборудования перед подписанием акта приёма - передачи.
Принципиальным является вопрос стабильности заявленной точности. Понятно, что с течением времени точность будет снижаться. И тут каждый сам должен решить, что ему по душе: частая замена недорогих прямозубых реечных передач из-за накопления угловой ошибки или более дорогая и, соответственно, менее частая, замена косозубых или шарико-винтовых передач, связанная с абсолютным или несимметричным износом пары винт-червяк. Таким образом, точность зависит от типа используемых направляющих и подшипников, типа обратной связи (обусловлена применяемыми датчиками и приемными устройствами), приводными механизмами и пр.
Выбор необходимой точности оборудования зависит от требований по точности конечных изделий. Переплачивать за более высокую точность смысла не имеет так как в дальнейшем «обслуживание» завышенной точности так же будет требовать дополнительных вложений в дорогостоящие запасные части.
Уровень автоматизации дисковой пилы по камню
По степени участия оператора в работе оборудования все станки можно разделить на 4 большие группы:
- Ручное управление. Станки оснащаются в лучшем случае концевыми выключателями, обеспечивающими прекращение подачи при достижении крайних положений рабочих органов. Включение и выключение всех режимов происходит вручную. Возможно применение релейной логики. Присутствие оператора на всех этапах работы обязательно.
- Полуавтоматическое управление. Логика управления выстраивается на программируемых реле. Все функции отдать на откуп таким системам не удается, поэтому такие станки выполняют в автоматическом режиме только часть функций, например, поперечный проезд с заглублением. Часто для задания каких-либо изменяемых параметров служат реле времени и вычитающие счетчики импульсов. Присутствие оператора необходимо при завершении автоматического цикла для принятия решения.
- Автоматическое управление. Такое управление строится на основе программируемых логических контроллеров (ПЛК). Здесь участие оператора минимизировано и необходимо только для программирования и запуска станка. Такой станок позволит в рамках программы выполнить цикл обработки изделия, опираясь на базовые алгоритмы.
- Станки с ЧПУ в отличии от автоматических станков позволяют самостоятельно рассчитывать оптимальные траектории движения и режимы работы рабочего инструмента, алгоритм выполнения реализации задачи, работают не с программными командами, а с графическими образами изделий. Такие станки требуют от оператора определенной квалификации и специальных навыков.
Для обсуждаемых станков для резки гранита и мрамора первый и последний варианты используются крайне редко. Первый по причине того что экономически нецелесообразно столь сильно зависеть от человеческого фактора, а последний переводит оборудование в другой класс о котором мы поговорим отдельно. С нашей точки зрения оптимальным является 3-тий вариант которому соответствует большинство современных пил как европейских, так и азиатских производителей.
Универсальность станка для резки камня
В разделе выбора диаметра режущего диска уже отмечалось, что экономически не целесообразно покупать пилу с диском большого диаметра для «всех случаев жизни». И всё же есть критерий универсальности о котором нужно знать.
Это возможность использования диска меньшего диаметра. Например, такая необходимость может возникнуть если вы в основном пилите толстомер диском диаметром 600-900 мм и вам удалось получить заказ не требующий такого глубокого пропила. Тогда исходя из стоимости инструмента и количества отходов целесообразнее пилить диском меньшего диаметра.
Так же у вас может возникнуть необходимость распила различных по своим свойствам видов камня: мрамора и гранита. Для этого оборудование для резки камня должна реализовывать различные режимы реза.
Для их настройки вам необходимо:
отрегулировать линейную скорость режущей кромки которая зависит от угловой скорости шпинделя и диаметра диска. Определяется по формуле:
V (линейная скорость) = ώ х R, где
w = 2 х Пi/ T
w - угловая скорость, рад/с;
R - радиус окружности, по которой вращается тело(в нашем случае радиус диска)
T - время за которое совершается один оборот,(обороты двигателя) с;
V - линейная скорость, м/с;
Таким образом Вам необходимо иметь возможность регулировать скорость вращения оси главного двигателя. Такую возможность даёт инвертер главного двигателя. С его наличием или отсутствием вам и надо будет определиться.
Аналогично, вам необходимо иметь возможность регулировки скорости перемещения моста и каретки, что так же определяется наличием или отсутствием инверторов сервисных двигателей.
Условно к универсальности можно отнести наличие системы вырезания профиля по шаблону с оптическим считыванием, возможность наклона режущей кромки под углом к обрабатываемой поверхности что даёт возможность производить некоторые дополнительные виды обработки диском и в случае наклона шпинделя под 90 градусов возможность использования помимо диска других видов инструмента. Но это уже совсем другая история и мы вернёмся к ней позднее.
Если наличие инверторов главного и сервисных электродвигателей является по нашему мнению обязательным параметром исходя из современных запросов по настройкам режимов работы алмазного инструмента, то наклон головы, наличие системы реза по шаблону и прочее зависит целиком от вашего желания.
Габаритные размерами оборудования для резки камня
При выборе оборудования вам необходимо иметь чёткое представление о том, какие габаритные размеры цехового пространства оно потребует. Это внешние размеры установленного станка, которые напрямую зависят от размера рабочего стола, а следовательно, и максимальных размеров обрабатываемой заготовки. Буферная зона вокруг оборудования необходима для безопасности персонала во время работы и технического обслуживания, возможности безопасной загрузки и выгрузки заготовки, а также монтажа самого оборудования и запасных частей (наличие подъезда для погрузчика, зона работы кран-балки).
Так же необходимо учесть, что новой единице оборудования для резки камня потребуется в дополнительные мощности по подаче и очистке оборотной воды, что требует места в цеховом пространстве и возможно дополнительной техники по водоочистке.
Конструкционной особенностью пилы по камню является рама (моноблок или на несущих стенах). Преимуществами моноблока являются простота и скорость монтажа и меньшие габаритные размеры. Преимуществом конструкции на стенах является меньшая цена комплекта оборудования, возможность заказа комплекта точно в необходимый вам размер как по оси Х( ход каретки ) так и по оси Y (ход моста) и лучшая виброзащищённость и жесткость конструкции, что в конечном счете влияет на точность и наработку на отказ.
Подъёмный стол, поворотный стол, автоматический поворот и наклон головы тоже могут являться преимуществами пилы, но обоснованность применения той или иной технологии должна определяться индивидуально в соответствии с условиями эксплуатации и целями использования. Заказ всех возможных опций не выглядит однозначно обоснованным как с экономической точки зрения, так и с точки зрения надёжности и удобства в процессе эксплуатации.