گروه صنایع چوب و کاغذ ابوذر
مطالبی پیرامون صنایع چوب و کاغذ و زیر مجموعه های تبدیل مکانیکی و تبدیل شیمیایی چوب
صفحات وبلاگ
کلمات کلیدی مطالب

صنایع تبدیل مکانیکی

مجوعه بزرگی از صنعت چوب از کاشت درختان صنعتی وقطع و برش درخت گرفته تا صنعت مونتاژ و تولید مبلمان را شامل می گردد.

در این بین می توان از تولید تخته خرده چوب و تخته فیبر و تولید الوار و روکش نیز جهت نمایش گستردگی صنعت چوب نام برد.

1.        مقدمه :

دانش ومهارت مفيد شامل مجموعه اطلاعاتي است كه صرفا باعث آسايش و افزايش سطح ايمني و رفاه انسان باشد و نيز مشكلات و دشواريهاي انجام كارها را بر طرف نمايد و فرايند توليد و ساخت و يا ارائه خدمات را كوتاه تر و سريعتر انجام دهد .

مسير ترقي و پيشرفت بشري از گذرگاه اتوماسيون و به خدمت گرفتن ماشين آلات و ابزارهاي دقيق و پيشرفته عبور مي كند وبراي رسيدن به اهداف متعالي ورفاه و آسايش عمومي ، بكارگيري و استفاده از ماشين آلات هوشمند الزامي است . رشد جمعيت و افزايش تقاضا ، بازار عرضه را مجبور به روي آوردن به روش ها و وسايل دقيق و پر سرعت كرده است و از آنجا كه دقت و سرعت  و توان توليد بالا از ويژگي هاي صنايع و تكنولوژي پيشرفته امروزي است ، جهت رسيدن به قافله صنعت جهان ، آشنايي و نحوه كاربرد اين ماشين آلات ضروري به نظر مي رسد .

همانگونه كه هر معارفه و آشنايي با شناخت سخت افزاري و پيكره كلي مورد شناخت ، آغاز مي شود ، اين مجموعه نيز اين سنت را رعايت كرده و پس از معرفي ماشين هاي عمومي صنايع چوب با شناخت اجمالي ماشين آلات كنترل عددي و CNC و سير تكاملي آن از دهه 1950 تا امروز به اختصار بيان گرديده و سپس به آناليز و نحوه عملكرد هر جزء از اين ماشين آلات پرداخته ايم . بطور کلی مجموعه را به سه گروه عمده از ماشینهای عمومي و NC و CNC  تقسیم کرده و برای هر یک نمونه‌هایی همراه با شکل و نقشه انفجاری از اجزاء اصلي و مهم آن آورده شده است .

جهت شرح ملموس تر، ترتیب و توالی برخورد ماده اولیه با ماشین آلات و چیدمان معمول آنها رعایت شده و خط تولید مفروضی حین معرفی دستگاه‌ها مد‌نظر قرار گرفته است . و البته قبل از ورود به مبحث ماشين آلات ، اصول و مباني بررسي ساختار ماشين آلات به صورت گذرا وكاملا موجز آمده است و با افزودن اين فصل در واقع به بخشي از سوالاتي كه حين مطالعه كتاب درمورد قطعات ماشين در  ذهن مي آيد پاسخ گفته ايم .

1.1.       اتوماسیون

تعریف اتوماسیون: کاربرد ابزار و تجهیزات مکانیزه در امر تولید به منظور ورود و خروج قطعات به ماشین ها و گردش آنها در خط تولید و نیز انتقال ضایعات به نحوی که بتوان تمام یا قسمتی از خط تولید را در یک ایستگاه کنترل نمود.

کنترل اتوماتیک به دو دسته مکانیکی و مکانیکی الکترونیکی ( مکاترونیک ) تقسیم بندی می شود.

درجات اتوماسیون:

تولید به صورت سفارشی: در این درجه از اتوماسیون ، تولید بدون برنامه ریزی قبلی و بدون استفاده از ابزار و تجهیزات اتوماتیک ، با کمترین حجم تولید و حداکثر هزینه انجام می شود و کار کاملا دستی است و زمان تولید نیز در آن ، ماکزیمم می باشد.

تولید کارگاهی : در این درجه از اتوماسیون ، میزان تولید کم بوده و و هزینه ها بالاست. حمل و نقل ، تولید و مونتاژ به صورت دستی انجام می گیرد. زمان تولید بالاست و تولید بدون برنامه ای منسجم انجام می پذیرد. در این نوع تولید از ماشین آلات مکانیزه مثل کف رند ، گندگی ، فرز و ... استفاده می گردد.

تولید نیمه اتوماتیک : برای حجم تولید به میزان زیاد از این درجه از اتوماسیون استفاده می گردد. در این نوع از تولید ، حمل و نقل با نقاله و نیز کار با ماشین آلات  نیمه اتوماتیک استفاده می شود. هزینه های تولید کم است.

تولید پیشرفته : حجم محصول و قیمت تمام شده کالا متوسط است و از ماشین آلات نیمه اتوماتیک و اتوماتیک به صورت مجزا در خط تولید استفاده می شود.

تولید تمام اتوماتیک : در این نوع از تولید ، بین تمام ماشین آلات خط تولید یا دپارتمان های آن ارتباط وجود دارد. حجم تولید در حد انبوه است و قیمت تمام شده محصول حداقل می باشد.از کارگر مستقیم ( اپراتور ) نمی شود و مونتاژ به صورت اتوماتیک می باشد.

ویژگی های اتوماسیون پیشرفته:

مواد به صورت  اتوماتیک وارد خط تولید می شود بارگذاری ماشین آلات به صورت اتوماتیک بوده و این مواد تا پایان خط تولید از خط خارج نمی شوند.نیازی به انبار های موقت و انبارهای کالاهای نیمه ساخته ندارند.کنترل اتوماتیک پس از هر عمل انجام می شود و در صورت نیاز اصلاحات انجام می شود.

با ادغام چند ماشین در هم یک ماشین می تواند چند کار را در سیستم تولید انجام دهد.مونتاژ و بسته بندی در سیستم به صورت  اتوماتیک انجام می شود.باعث کاهش طول خط تولید و زمان حرکت محصول و ... کاهش زمان تولید می شود.

اهداف اتوماسیون :

افزایش ظرفیت و راندمان تولید

کاهش ضایعات تولید

ایمن بودن سیستم انتقال و کاهش آسیب به کالای تولیدی

بهبود شرایط کار

کاهش هزینه های مستقیم کارگری

کاهش فضای اشغال شده توسط ماشین آلات

کاهش قیمت تمام شده کالای تولیدی

محدودیت های اتوماسیون :

بالا بودن هزینه های سرمایه گذاری ( طراحی و نصب )

بالا بودن هزینه های سرویس و تعمیر و نگهداری

غیر قابل انعطاف بودن طرح محصول و حجم تولید

ایجاد بیکاری نیروی کار

1.2.      انواع خطوط تولید

 هنگام مشاوره مدیرتولید با بخش فنی جهت سفارش ماشین آلات ، اولین نکته مورد بررسی تغييرات ظرفیت تولید و شیفت کاری کارخانه می باشد و سفارش نوع ماشین از لحاظ اینکه اين سفارش ازنوع ماشين هاي مكانيكي و ارزان باشد يا اينكه NC  باشد یا  CNC بر اساس همین حجم تولید تعیین می گردد . از نظر ساختاری نیز نوع قطعات الکتریکی و الکترونیکی بکار رفته در این ماشین ها ازجهت توانایی و قدرت پردازش اطلاعات وداده ها ملاک تعیین سطح اتوماسیون و ظرفیت تولید ماشین در واحد زمان ، قرار می‌گیرد. درماشین‌های NC ازاینورتورها و PLC ورله‌های  قابل برنامه‌ریزی ( AVR ) به همراه کنتاکتور‌ها برای کنترل ایستگاهها و بخشهای مختلف ماشین استفاده می گردد در حالی که در ماشین آلات CNC ازکامپیوتربه عنوان مغز متفکر ماشین بهره می‌گیرند. و اغلب از نرم افزارهای خاصی نظیرWOOD WOP  تحت سیستم عامل Windows جهت معرفی عملیات و انتخاب استفاده می گردد.

ماشین های NC شامل آن دسته از ماشینهایی است که هنگام کار به اپراتور نیاز دارند و بدون کاربرعملا نمی توانند عملیاتی را به روی قطعه کار انجام دهند و انواع خط زن ها ، سوراخ زن های تک محوره و سه هده ، لبه چسبان های قوس ، لبه چسبان های صاف چند ایستگاهه و پانل‌برهای عمودی و انواع پرس‌ها و اتصال زنها شامل این بخش از ماشینهاست که به تفضیل هریک را در جای خود شرح خواهیم داد.

ضعف وجود اپراتور ، در ماشینهای CNC برطرف گردیده و استفاده از سامانه های هوشمند رایانه ای دستگاه را از حضور کارگر مستقیم ( اپراتور ) بی نیاز نموده است. این ماشینها نیز به نوبه خود شامل تقسیم بندی هایی اند که بر اساس تعداد و نوع میزکارگیر و نوع و تعداد کنسولها و نوع نمایشگرهای مکان تکیه گاه (SUCTION PAD ) و تعداد ابزارهای موجود بر روی Tool chenger قابل تفکیک اند.

قابلیت استقرار CNC در خط تولید و تغذیه اتوماتیک و روبوتیک و پیوستگی آنها با انواعی از نقاله ها و کاهش زمان تجهیز مزیت هایی است که چشم پوشی از آنها برای مدیران کارخانجات با ظرفیت تولید بالا امکان پذیر نمی باشد. وروز به روز بر سفارش و تقاضای این ماشینها افزوده می گردد.

معایب و محدودیت های این دستگاه ها در قیمت بالا و سرویس و تعمیر نگهداری پر هزینه و مهارت کاربری بالاست که در مقابل کارایی و سرعت عمل ماشین که منجر به کاهش پرداخت مستقیم و نتیجتآ کاهش قیمت تمام شده کالا و تولیدات است ، ناچیز به نظر می آید.

1.1.       اطلاعات مورد نياز جهت توسعه كارخانه و سفارش ماشين آلات

هنگام طراحي و يا توسعه كارخانه يا كارگاه هاي توليدي بايد چيدمان ماشين ها را بر اساس داده هاي زمان خط توليد از جمله زمانهای اصلی و فرعی و طرح جريان مواد طراحي كرد . و از آنجا كه ماشين آلات موجود در بازار در مدل ها و ظرفيت هاي توليد بسيار متنوعي هستند. خريد و سفارش ماشين آلات بايد تابع نتايج حاصل از محاسبه دقيق و پردازش كامل داده ها باشد.

به مثال زیر که سفارش ماشین را بر اساس داده های خط تولید است توجه فرمایید :

اطلاعات مورد نياز جهت سفارش ماشين آلات :

حجم كل توليد كارخانه

استاندارد ( شيفت كاري )

برآورد ضايعات برحسب درصد

راندمان و بازده كار دستگاه ها بر حسب درصد

ظرفيت توليد ماشين در هر ساعت

مثال : براي توليد 250000 ميز ورزاليت در سال به چند دستگاه پرس گرم نياز است ؟ شش درصد توليد ضايعات است

 ( با فرض ظرفيت توليد هر ماشين : 045/0 در سال  و   دو شيفت هشت ساعته كاري  و  250 روز كاري در سال )

حجم توليد : 250000 عدد ميز ورزاليت

پريود كاري : 4000 ساعت

ضايعات :  6 درصد

راندمان كار دستگاه : 85  درصد

نرخ تقاضا = حجم توليد بر مدت زمان = 5/62

نرخ توليد با كسر ضايعات = 49/66

ظرفيت توليد ماشين در هر ساعت = 22/22

تعداد ماشين با راندمان 100 درصد = نرخ توليد بر ظرفيت توليد ماشين = 99/2

تعداد ماشين با راندمان 85 درصد = 75/3

اين تعداد ماشين از سه دستگاه بيشتر است و از چهار دستگاه كمتر .

الف ) مي توان با در نظر گرفتن اضافه كاري و يا افزايش شيفت كاري و يا اصلاح روش توليد سه ماشين سفارش داد .

ب ) مي توان با سفارش چهار ماشين باعث توسعه و يا كاهش ترافيك در خط توليد شد.

2.       اصول و مباني بررسي ماشين آلات

ماشین های کنترل عددی امروزی ترکیبی است از پروسه های نوین ساخت و تولید که توسط کارگروه هایی توسط ابزارهای مدرن و پیشرفته تولید می‌گردد.و در واقع ما از CNC هابه عنوان تلفیقی از علوم مختلف تولید یاد می‌کنیم که دستاورد بشر امروزی در بکار گیری از ابزار است.

بدون شک ماشینهای کنترل عددی کامپیوتری نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک در سایه دستیابی بشر به قله های علوم نوین از جمله الکترونیک و نیوماتیک است.که این علوم عبارت اند از:

1)       پنوماتیک و هیدرولیک (  Newmatic)

2)       برق و الکترونیک

3)       مکانیک

4)       کامپیوتر و نرم افزار

هر یک از این موارد ، خود دامنه وسیعی از علوم را در برمی گیرد که در اینجا به مروری گذرا اکتفا شده است و صرفا قطعات و ابزارهای پرکاربردی از هر یک به صورت اجمالی بیان گردیده است. هنگام بررسی نقشه های فنی ماشین آلات دانستن علایم اختصاری مربوط به هر قطعه ضروری است و بدون داشتن آشنایی مقدماتی و شناخت قطعات ، تحلیل نقشه بسیار دشوار، بلکه گاهی غیر ممکن است .

 

ماشین آلات صنایع چوب

ماشین ازه نواری

این ماشین در سال 1808 در انگلستان ساخته شده و به دو صورت عمودی و افقی موجود است. از اره نواری در قوس بری و تهیه الوار و تخته و برش عرضی چوب های ضخیم و برش فاق و زبانه و برش طولی استفاده می گردد.

میزان عرض تیغه ازه نواری به شدت قوس برش قطعه کار بستگی دارد و تیغه قوس بری دارای ضخامتی بین 5/1 تا ./3 سانتی متر می باشد.

بانداژ کردن فلکه اره نواری یعنی پوشاندن روی فلکه های اره نواری بوسیله نوار برزنتی یا پلاستیکی جهت روان کار کردن و بی سروصدا کار کردن دستگاه اره نواری است.

حداکثر فاصله حفاظ چوبی لولایی تا قطعه کار باید حدود ده سانتی متر باشد.

مشکلات ناشی از تیغه اره :

دندانه اره از انتهای دندانه ترک می خورد:

-         تیغه سفت بسته شده

-         بلبرینگ پشت تیغه اره عقب است

-         تیغه تیز ساییده شده

-         چپ و راست دندانه اره زیاد است

-         فاصله دو دندانه متوالی کم است

-         خط نوک دندانه مستقیم نیست و ارتفاع دندانه ها کم و زیاد است

تیغه از پشت ترک می خورد:

-         پشت تیغه اره کاس است

-         هدایت کننده تیغه اره عقب است

-         تیغه اره کج جوش خورده است

تیغه در محل جوش ترک بر می دارد:

-         محل جوش شکننده شده است

-         هنگام جوش دو لبه روی هم افتاده است

-         تیغه اره یکنواخت سوهان نشده است

هنگام برش تیغه منحرف می شود:

-         چپ و راست یکطرفه شده است

-         چپ و راست یکنواخت نیست

-         تیغه شل است

سرعت برش کافی نیست و برش به سختی انجام می شودک

-         تیغه کند شده است

-         چپ و راست تیغه از بین رفته است

-         چوب تر است  و تراشه در آخر برش گیر می کند

تیغه اره روی فلکه جلو و عقب می رود:

-         به دلیل گرما تیغه گرم و منبسط شده و شل شده است

-         فلکه بالا عمود نیست

-         تیغه باریک شده است

اره لرزش داشته و می زند:

تیغه های موجود در بازار به طول های 50 تا 130 متر و به صورت رول موجود می باشد.

میزان چپ و راست تیغه اره نسبت به ضخامت 5/1 برابر ضخامت تیغه و نسبت به ارتفاع نصف ارتفاع دندانه می باشد.

جهت محاسبه طول تیغه اره :

حاصل ضرب قطر فلکه در عدد پی با دو برابر خط المرکزین+- ده سانتی متر

محاسبه ضخامت تیغه اره:

تبدیل واحد قطر فلکه به متر و عدد حاصل بر حسب میلیمتر همان ضخامت تیغه اره است. به طور مثال ضخامت تیغه اره 80 برابر است با 8/0 میلیمتر

همیشه حداکثر ارتفاع برش نصف قطر فلکه اره است.

فرم دندانه های تیغه اره نواری و کاربرد آنها به قرار زیر استک

-         تیغه تیز کشیده : برای چوب های سوزنی برگ

-         تیغه دندانه گرگی: برای چوب های پهن برگ نرم

-         تیغه قلابی ( نوک طوطی ): برای چوب های پهن برگ سخت

مشخصات یک دندانه تیغه اره:

زاویه آزاد: آلفا

زاویه دندانه : بتا

زاویه حمله: گاما

زاویه برش: آلفا+بتا

 

 

مطالب اخیر:
دوستان من:
کدهای اضافی کاربر :