乘5G东风破浪,看板式家具智能制造如何扬帆起航

01 板式家具生产设备发展历程

在几年以前,中国的板式家具大多还是以人工配合机器进行生产,如推台锯需要人工一张张几乎不间断的推板分板,工件的区分、流转还是要凭借人工进行分类,人工贴标,很容易造成放错工单严重影响生产的情况。

但就在近几年,板式家具行业发展迅速,尤其是生产方式,正在快速颠覆着传统的生产方式。

目前,几家龙头企业已基本实现了工业4.0模式

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当前,板式家具生产已可以利用智能化制造系统,机器人及全自动化立体仓智能物流系统,建立全流程自动化、信息化和智能化的生产线,从前端设计到工厂生产,整个过程无缝连接。

设计图纸直接传入信息化系统,系统将图纸自动拆分成单个板件数据,分拨到各基地生产。从备料开始,每块板材都有专属二维码作为"身份证” ,之后经过开料、封边、打孔、包装等环节,直到终端销售,随时可追踪到原板材的所有信息。

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▲板式家具发展历程实例

02 板式家具行业发展方向和新技术

板式家具行业的发展方向毫无疑问是无人化生产。与此同时,生产效率也会越来越高。目前市面上自动化的方案很多,但都不得不对效率有一定的妥协。自动化程度越来越高,功能越来越复杂的同时,生产过程中出现问题的几率也会越来越大

设备不是人,无法进行变通,只会按照既定的程序指令来工作,当错误发生时,还是得要人工进行介入,可能一个错误就会影响整个生产线的运作。

所以,未来的板式家具生产的方向一定是能够提前发现错误,并通过自动化设备自动纠错,实现完全无人工干预的“智能制造”。

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5G技术已经成为支撑智能制造转型的关键使能技术,对于推动智能制造的深化转型有着积极的意义。

板式家具行业凭借着5G这一东风,实现质的飞跃,只会是时间的问题。

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另一方面,通过物联网,未来的板式家具生产线、家具厂主可以利用无线物联网应用程序收集有关板材实时状况的数据。

这些信息有助于他们识别垫板或者刀具的损耗情况,再通过相互联通的机械设备,及时进行更换。提高了生产效率,也完全无需人工干预。

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接下来,我们从板式家具生产中遇到的实际问题出发,立足当前科技现状,畅享未来可能实现的板式家具生产技术。

02-1断刀检测

当前在自动化生产过程中,遇到刀具断刀时仍然需要人工发现,不仅浪费板件,暂停设备人工换刀时还影响生产效率,实在是自动化生产中一大阻力。

未来所有的设备有断刀检测功能是趋势,许多企业如鼎力正在朝这一方向努力。

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02-2 板件瑕疵检测

可以检测板件表面的瑕疵,然后报警并且记录板件标签,回馈给系统,然后自动进入补板重新处理。

或者可以自动检测是否爆边,然后自动换刀加工。

02-3 自动换垫板

目前鼎力在模压门板生产线中运用的整板分拣机械手臂,可将整张台面的板件一次吸住分拣至另一下料台。

通过软件检测垫板的使用情况,未来完全有可能实现将整张垫板吸附至台面进行替换。

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02-4 机械手开料

机械手现已广泛应用在板式家具的流转,由于其灵活的定制化属性,可以预见未来其在生产中必定有更大的应用空间。例如机械手贴标,机械手开料,甚至贴标开料可用一台机械手实现。

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02-5 设备无噪音加工

如今的生产中不管是何种设备噪音都不可避免。

未来在无人化生产越来越成熟后,完全可以将设备放在透明的降噪房间内,在房间外监视设备时完全没有噪音,甚至可以播放悦耳的音乐。

工厂不一定是有灰尘的,工厂也不一定是有噪音的。

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02-6 任意尺寸板件自动加工

有企业的设备已可实现不同尺寸板件自动化上料加工,但尺寸通常固定。未来可研发一款通用机型,可实现在最大加工幅面内的所有尺寸都可自动化定位加工。

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▲图片来自鼎力2131加工中心

可加工四八尺、四九尺、四十尺、五九尺、五十尺、七九尺、七十尺板材

02-7 全丝杆传动机是趋势

相对于丝杆传动,齿条传动时齿条齿轮会有摩擦,减速机大小齿轮咬合总会有间隙,长时间使用对角线会有偏差。此外,丝杆机同步性能好,刀具寿命比齿条机高20%以上。以上优势在自动化生产线中将格外突出。

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02-8 RGV小车送料

目前已有小车送料与智能码垛的案例。

结合这两项技术,未来有可能实现无轨道式小车送料,小车送料将省去流转环节的设备如输送台,因此也会极大提高送料灵活度,并更加节省人工。

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03 板式家具生产线案例展示

上述一系列未来板式家具生产技术的设想,离现实并不遥远。

据笔者了解,目前已有企业进行研发并初具成果,如鼎力设备,其在大板套裁上的最新应用——2托六大板套裁生产连线,将工厂管理自动顺迁到6S管理里面去,物料配送有序从而提升机器稼动率,减少了物料流转不畅等问题。

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▲2托六大板套裁生产连线

下面将通过实际案例的展示,真实还原鼎力在板式家具生产方面做出的成果,这些成果包括柜门生产线、机械手码垛、贴标开料、RGV小车送料、无尘加工等等。

03-1 贴标打铰链孔引孔开料

 

铰链孔引孔一次成型,提高生产效率,孔位精确不出错。

▲贴标打铰链孔引孔开料

03-2 RGV小车送料

RGV小车送料,自动缺料提示,工人上料效率提高。

▲RGV小车送料

03-3 机械手码垛

对接机械手智能码垛。自主设计软件算法,码垛位置与封边机逻辑一致。

▲机械手码垛

03-4 贴标加工一体化

单边共刀、贴标开料一体机,能够节省场地,性价比相对较高。

▲贴标加工一体机

03-5 无尘加工

鼎力自主研发了吹气吸尘头,可实现台面无灰,贴标不掉,机械手抓得牢。

▲无尘加工

03-6 灵活的加工模式

人机结合模式,最小板件不受限;

堆垛模式,最大限度提高机器的使用效率 ,不受下道工序限制。

▲不同模式加工特点

04 写在最后

板式家具发展至今,其设备性能提到很大提高,但是需要依托于软件的支撑。

如今的软件更是需要与上下游的对接,上游对接机械手、RGV物料车、封边机、下游对接客户的ERP与MES系统。

鼎力目前的主要工作方向之一便是迅速扩大软件团队。

此外,鼎力在配合工厂进行管理软件升级时,发现预料的管理和使用无论是在信息化、还是智能化、现代化程度上还都很落后,鼎力目前已经排入计划的务实性创新工作是生产预料的智能化利用。

 

顾问 / 鼎力数控  编辑 / 苏芒

 

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