在水頭,單連杠排鋸市場占有率達(dá)80% 以上,采用雙連杠排鋸的石材加工廠并不多,而如海西這般采用雙連杠2 米鋸,則尚屬首例。“16 臺靜壓鋸里,有12 臺是雙連杠2 米鋸。”加工廠廠長陳初開介紹,“這12 臺2 米鋸,目前在水頭只有海西才有。”
與單連杠相比,每臺雙連杠排鋸成本至少要高出10 萬。“但是雙連杠的波動(dòng)偏差明顯降低了許多,鋸條擺動(dòng)更平穩(wěn)、導(dǎo)向精度更高,能夠有效提高切割板面的平整度,產(chǎn)品后續(xù)的磨拋時(shí)間、成本將得以大幅降低。”海西石材交易中心設(shè)備部經(jīng)理蘭電子表示。
“其實(shí)在產(chǎn)能方面,兩者并沒有明顯差距,我們增加預(yù)算采用雙連杠,目的就是‘求穩(wěn)’。加工廠的設(shè)備穩(wěn)定些,產(chǎn)品質(zhì)量也會相應(yīng)提高,后續(xù)的步驟就簡單多了。”陳廠長介紹。
從單連杠到雙連杠的升級,并非表面上看起來那么簡單,這個(gè)過程,花費(fèi)了整整7個(gè)月。“一開始我們就組織了一個(gè)團(tuán)隊(duì),到全國各地考察加工設(shè)備。”陳廠長說道,“在上海,發(fā)現(xiàn)有間加工廠在科達(dá)定制的雙連杠2 米鋸,鋸切薄板效果非常不錯(cuò),鋸切過程中荒料不容易擺動(dòng),也不會散,于是我們當(dāng)場就決定采用這個(gè)設(shè)備。”
設(shè)備拍案后,在機(jī)座的安裝上又遇上了難題。由于海西石材加工廠所處位置是填海造陸而成,地層都是松軟的泥沙,難以載荷雙連杠排鋸的沖擊力。“一開始考慮過打樁,并請了一批專家進(jìn)行論證,論證結(jié)果是打樁無法載荷沖擊力。”陳廠長說:“后來受到火車軌道鋪設(shè)方法的啟發(fā),我們在機(jī)座底下挖了1 米多的平底坑,用碎石子填滿,上面再覆蓋水泥,才完美地解決了機(jī)座的安裝難題。”
科達(dá)石材機(jī)械辦事處經(jīng)理李建華坦言,這個(gè)項(xiàng)目是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。“一開始對這個(gè)項(xiàng)目并沒有十足把握,因?yàn)樵谌珖秶鷥?nèi),也就上海有2臺雙連杠2米鋸,能借鑒的樣本太少。后來我們組織一批工程師花費(fèi)近3 個(gè)月時(shí)間,對軸承、連杠等部件進(jìn)行了反復(fù)的修改與調(diào)整,總算成功地完成了這個(gè)項(xiàng)目。”
當(dāng)雙連杠排鋸按預(yù)定計(jì)劃投產(chǎn)后,看著荒料四平八穩(wěn)地被鋸切成一片片薄板,所有參與項(xiàng)目的人員無不感慨萬千——盡管從單連杠2 米鋸到雙連杠2 米鋸的升級,對于整個(gè)石材機(jī)械行業(yè)來說,只能算是一次小小的創(chuàng)新,但是推動(dòng)行業(yè)前進(jìn)的,往往源于某細(xì)微處,這就是創(chuàng)新的“蝴蝶效應(yīng)”。
回顧石材加工設(shè)備前進(jìn)的歷史,每一個(gè)前行的腳步,都是創(chuàng)新的烙印。
鋸切加工設(shè)備的沿革
石材的鋸切設(shè)備,最初以框架式鋸機(jī)為主??蚣茕徶饕射徔颉㈡湕U、立柱框架、鋸條等部件組成。其工作原理為裝在鋸框上的鋸條在連桿的帶動(dòng)下隨著鋸框做往復(fù)運(yùn)動(dòng),同時(shí)通過升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連續(xù)向下做進(jìn)給運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)對石材的鋸切加工。
由于框架鋸的鋸切過程是非連續(xù)性的,鋸切速度較慢。為了提高加工效率,人們研發(fā)了金剛石圓盤鋸機(jī)。其主要由機(jī)架、鋸片驅(qū)動(dòng)電機(jī)及金剛石圓鋸片、升降進(jìn)給導(dǎo)向裝置、鋸片平移導(dǎo)軌等組成。其工作原理為裝在主軸上的金剛石圓鋸片作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和在橫梁導(dǎo)軌上做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),通過升降進(jìn)給導(dǎo)向裝置,實(shí)現(xiàn)鋸片的上下運(yùn)動(dòng)和準(zhǔn)確吃刀。與框架鋸相比,圓盤鋸的鋸切線速度可達(dá)30~45m/s,極大地提高了加工效率。
但是,圓盤鋸機(jī)驅(qū)動(dòng)軸不能完全支撐重量較大的鋸片沿空間垂直平面進(jìn)行鋸切,并且直徑過大的鋸片會導(dǎo)致鋸路不平直,所以圓盤鋸鋸片直徑一般不超過3 米。從鋸切深度和一次鋸切的板材數(shù)量上說,圓盤鋸不如框架鋸,在石材大板生產(chǎn)中,圓盤鋸在短期內(nèi)無法完全取代框架鋸。
為了進(jìn)一步提高加工的效率,人們在單片圓盤鋸的基礎(chǔ)上發(fā)展出組合鋸,把多片圓盤鋸片以一定的間隔裝在同一主軸上。由于組合鋸鋸片數(shù)目可多達(dá)上百片,因此一次加工可以生產(chǎn)上百片毛板,極大提高了生產(chǎn)效率;另一方面,為了提高石材加工的自動(dòng)化程度,人們在組合鋸鋸切薄板的同時(shí),用水平鋸機(jī)將石材薄板鋸切成板條,這種垂直鋸切和水平鋸切集中在一臺機(jī)器上完成的設(shè)備稱為雙向切機(jī)。雙向切機(jī)是現(xiàn)代石材工業(yè)中發(fā)展最為迅速的一種設(shè)備。
擺臂是框架據(jù)機(jī)簡圖
磨拋加工設(shè)備的變遷
石材的磨拋加工設(shè)備早前為手扶式磨拋機(jī),其基本結(jié)構(gòu)由主搖臂、副搖臂、主電機(jī)、主軸和加壓裝置、立柱、搖臂基座、升降電機(jī)及絲桿、扶手等組成。其工作原理為主電機(jī)通過皮帶傳動(dòng)使垂直安裝的主軸和安裝在主軸下的磨盤作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使用扶手借助兩節(jié)搖臂可使磨盤沿著石材制品表面移動(dòng)和在有限范圍內(nèi)上下移動(dòng),通過加壓裝置或人工加壓時(shí)磨石對石材表面產(chǎn)生磨削作用,從而完成研磨拋光作業(yè)。同一臺機(jī)床上通過手工更換磨盤,可陸續(xù)完成粗磨、半細(xì)磨、細(xì)磨、精磨、拋光的全部作業(yè)。
然而,由于手扶式磨機(jī)需要人工觀察來確定不同粒度磨盤的更換,對工人技術(shù)水平要求較高,產(chǎn)品的最終質(zhì)量也會因人而異。于是多頭式連續(xù)磨拋機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。
連續(xù)磨機(jī)通過在生產(chǎn)線上安裝多個(gè)不同的磨塊和拋光塊,一次性完成石材的粗磨、細(xì)磨、精磨、拋光的全部加工過程。該機(jī)主要由磨頭、磨頭電機(jī)、磨盤傳動(dòng)架、機(jī)架、自動(dòng)傳送帶及傳動(dòng)軸、總控制盤、磨盤控制盤、油壓站、噴水冷卻裝置等組成,自動(dòng)化程度極高。與手扶式磨機(jī)相比,操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度小、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)損耗少、加工精度高、磨拋板材的質(zhì)量穩(wěn)定。
十六頭自動(dòng)石材磨拋機(jī)使用樹脂盤磨盤以及擺式磨頭,樹脂盤磨盤重量輕,消耗功率小,磨削效率高;價(jià)格僅是同規(guī)格傳統(tǒng)連續(xù)磨拋機(jī)的1/2 ;磨盤所需要功率為7.5KW, 僅為同規(guī)格普通連續(xù)磨機(jī)磨頭( 盤) 的1/3 ~ 2/3, 耗電量低。
異型加工設(shè)備的升級
加工異型石材最初以人工為主,而隨著科技的進(jìn)步,相繼出現(xiàn)了數(shù)控金剛石串珠繩鋸、高壓水射流設(shè)備、仿形數(shù)控機(jī)床等加工設(shè)備。
數(shù)控金剛石串珠鋸主要由繩輪、金剛石串珠、導(dǎo)向輪電機(jī)、機(jī)架、繩輪推進(jìn)設(shè)備等組成。該機(jī)所采用的切削刀具是串珠繩,它利用串珠內(nèi)含有的金剛石顆粒,在石材表面以20m/s 以上的線速度高速運(yùn)動(dòng),其適用于加工體積大,厚度大的異型石材制品。繩鋸具有較高的切割效率和較大的切割面積,使用靈活、無噪音、無振動(dòng)、石材切割表面光滑。目前串珠繩,已從只能安裝一根金剛石串珠繩的單繩式發(fā)展到可同時(shí)安裝60根串珠繩的多繩式。
高壓水射流技術(shù)是以高壓水射流或磨料射流為切割手段的石材加工技術(shù),由高壓水泵、工作主機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)三部分組成,這是一種刀具簡單、無粉塵污染、低噪音、切口狹窄的切割技術(shù),其加工成本低、功耗低、加工產(chǎn)品批量大、精度高、磨損料和水可回收利用,主要用于拼花板材的加工和各種平板材類石材加工。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,針對截面形狀不等的空間立體制品,出現(xiàn)了各種多功能、高效率的數(shù)控加工設(shè)備。這些加工設(shè)備可以通過編程來完成多種復(fù)雜形狀的石材異型制品加工,如回轉(zhuǎn)體、主體雕刻制品加工、平面雕刻加工。這種加工設(shè)備的最大優(yōu)點(diǎn)是一次完成多工序作業(yè)、加工質(zhì)量和加工精度高、適用于加工復(fù)雜的輪廓。
創(chuàng)新的博弈
縱觀石材加工設(shè)備的發(fā)展之路,石材加工設(shè)備日益多元化、精密化、自動(dòng)化,創(chuàng)新從未止步。而全國各地的石材加工企業(yè)由于粉塵、噪音污染等問題而被迫關(guān)停搬遷更是給石材行業(yè)敲響了警鐘——落后必將被淘汰,石材加工設(shè)備的更新?lián)Q代已經(jīng)是大勢所趨。
在當(dāng)前形勢下,如何提高產(chǎn)能、增強(qiáng)產(chǎn)品附加值、提高產(chǎn)品利潤率、成為整個(gè)石材業(yè)亟需解決的問題,而引進(jìn)、革新石材機(jī)械設(shè)備與接納新的石材加工技術(shù),以提高石材的利用率、深加工水平必將引領(lǐng)行業(yè)的成長。
近三十年來,國內(nèi)不斷引進(jìn)先進(jìn)國家技術(shù),已初步形成了完整的石材加工設(shè)備制造體系,其技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平的差距正在逐漸縮短,以智能化為基礎(chǔ)的設(shè)備開發(fā)及數(shù)控技術(shù)正日漸成熟。山東、福建、廣東等地一批石材機(jī)械企業(yè)在吸收和消化國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升了國產(chǎn)石材機(jī)械的加工制造水平,如現(xiàn)代多股繩鋸、大規(guī)格大理石排鋸機(jī)、表面涂覆技術(shù)、石英板壓制生產(chǎn)線等技術(shù)研發(fā),已經(jīng)與國際接軌。
但不可否認(rèn)的是,在許多項(xiàng)目上,國內(nèi)與國際先進(jìn)水平仍存在不小差距。如組合繩鋸,在國外如印度、巴西、意大利等石材生產(chǎn)大國已經(jīng)廣泛運(yùn)用,但在國內(nèi)仍由于造價(jià)高昂等因素而相當(dāng)罕見;再如國內(nèi)異型石材加工設(shè)備,功能強(qiáng)的數(shù)控加工機(jī)床極少,主要是簡單的數(shù)控機(jī)床,采用成形刀具進(jìn)行異型加工,異型加工設(shè)備如臥式數(shù)控加工機(jī)床、立式數(shù)控加工機(jī)床、數(shù)控臺面加工機(jī)床等主要從國外引進(jìn)。此外,國外如自動(dòng)補(bǔ)膠線、標(biāo)準(zhǔn)板自動(dòng)加工和包裝生產(chǎn)線、CNC 數(shù)控加工中心等技術(shù)在國內(nèi)仍尚未普及。
科技是第一生產(chǎn)力,而創(chuàng)新無疑是科技的靈魂。在創(chuàng)新當(dāng)?shù)赖哪甏?,伴隨著石材市場的不斷發(fā)展,石材機(jī)械制造企業(yè)需要不斷創(chuàng)新,才能更好地參與國際石材市場的競爭。只有堅(jiān)持走吸收國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)技術(shù)與自主研發(fā)并舉的道路,國產(chǎn)智能化石材加工設(shè)備才能取代價(jià)格高昂的“泊來品”,成為我國石材加工設(shè)備的主流,從而推動(dòng)石材行業(yè)更快更好地向現(xiàn)代化邁進(jìn)。