数控化设备在家具生产技术发展中扮演怎样的角色?

导读:
数控技术的实现是多方位的,让家具制造走上了“高大上”的舞台。

数控设备最大的特点,实际上是设备安装上了“眼睛”和“耳朵”,让其可以识别准备加工的产品,也让机器能够听懂相应的指令,完成需要的加工动作。

数控技术的实现是多方位的,它既需要基于数控化控制软件及相应的指令数据库,也需要设备本身具备配套性,加上基于计算机输入和输出的过程,这完全改变了设备在操作上的方式,也让家具制造走上了“高大上”的舞台。

数控化设备在家具生产技术发展中扮演怎样的角色?

当然,数控技术和数控设备依然有它的局限性,就现目前来看,在板式家具产品上的应用已经相对成熟,但围绕实木、软体等产品,未来还有很长的路要走。

01 数控设备的发展趋势

01-1从手动控制到数字化控制

从纯手工操作,到初期的置于设备之上的数字化控制操作台,这是数控设备的第一步,而这个部分最早出现在电子开料锯以及封边设备上。

   数控化设备在家具生产技术发展中扮演怎样的角色?

数控化设备在家具生产技术发展中扮演怎样的角色?

CNC设备是最早出现在家具制造企业中的数字化控制设备。传统的CNC,重点在单机的多功能实现,但由于其成本高昂,并没有从根本上改变家具制造的模式,而最初的CNC设备,还需要人工编辑代码,生产效率不见得多高。

数控化设备在家具生产技术发展中扮演怎样的角色?

数字化读取技术的升级,加上配套软件的加入,使得数字化控制变得应用性更强,企业不再需要专业的代码编写人员,而是通过简单的电脑操作,就可以实现数字化控制设备。

01-2从单一设备到设备连线

到2013年,越来越多的设备实现了数字化控制,其中最为特别的就是高端数控钻的出现,数控设备的细分,乃至于各个环节上的数控的实现,对后来的家具自动化制造产生巨大影响。

数控化设备在家具生产技术发展中扮演怎样的角色?

从固定的数控加工,到逐步实现“通过式”加工,这为后面普遍出现的“连线”奠定了基础。

“设备连线”是当下自动化加工最为热门的话题,“零件不落地”“高速流转”等概念在家具制造中变为现实,这大大提升了制造效率,也从某种程度上改变了生产管理模式。

数控化设备在家具生产技术发展中扮演怎样的角色?

01-3从局部连线到智能产线

局部连线已经是部分家具企业的常态,大家非常努力地去实现更大面积的连线,甚至追求完整的连线方式。

从完整连线的实现,到真正意义上的无人工厂,听起来有些理想化,但却在逐步变为现实,当然,这里可能还需要智能机器人的加入,以及制作软件系统的配合。

数控化设备在家具生产技术发展中扮演怎样的角色?

智能柔性化制造是另一个发展方向,与无人工厂侧重以机械代替人工相比,智能柔性化制作更为侧重满足多元化产品制作的需求。

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02 典型数控设备的技术特点

02-1数控开料及其设备

板材开料有单一配料和综合配料两种方式,相较而言,综合配料虽然稍复杂些,但是板材利用率高、能保证配料质量,是常用的配料方式。将推台锯配以数控设备,使得最佳锯截方案可以快速生成,缩短了开料时间,并提高了毛料出材率。

①数控精密推台锯:采用CNC技术,裁板线性精度可达0.1mm,角度精度为0.1°。通过数控面板,可以轻松完成主锯片升降、载切尺寸与斜切角度设定、机器的开启关闭等。定尺只需输入尺寸数字、按启动键,两步即可完成,效率大大提高。并且刀具带有安全防护罩装置,可将手和锯片完全隔开,避免工伤事故。

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②电脑裁板锯:是手推锯的升级产品,只需1-2人操作。配备送料机械手拖动板料进行自动送料自动定位、自动裁切,高精密伺服系统控制送料精度,电子尺执行精度补偿,能有效保证板材锯切端面完好。并且具备人机一体化操作,在触摸屏或者工控电脑上输入需要开料的数据,启动后自行对板材进行精准加工,可以单张锯切,也可多张叠切。

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③数控开料加工中心:集自动贴标、上料、正面钻孔、开槽、异形加工、铣形和自动出料为一体,可以实现定制家具自动化、智能化和信息化生产。与设计拆单软件对接,根据拆单数据,优化排版并生成相应的加工数据,可以大幅度降低定制家具生产难度和出错率,提升加工效率。  

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02-2数控钻孔及其设备

钻孔是板式家具生产工艺中不可缺少的工艺,零件打孔工艺组织是否合理,直接影响到生产效率和生产成本。传统的钻孔设备如单排钻、多排钻已不能满足企业生产需求,数控化、柔性化的高端数控钻才是未来所需。

①工位式钻孔中心:可以用于打垂直孔、水平孔、拉槽、铣型,双工位交替加工,两个钻包加一个主轴的组合方式,最大的优势就是加工板件尺寸不受限制。电脑操作,扫描即可加工,完美对接拆单软件。但需要人工移位吸盘以及定位,较传统单钻孔加工中心效率提升40%,但整体效率有待提高。  

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②通过式钻孔中心:集自动进料、加工、出料为一体,具有高柔性、高智能、高效率的特点。操作简单,工人工作负荷轻,也可多机连线,成为4.0生产线的钻孔环节主力钻孔设备。但不足环节主要在板件尺寸需要控制在限定宽度范围内,否则无法通过传送带。

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③六面数控钻空中心:可一次性完成六个面的钻孔及两个垂直面的拉槽。加工效率根据板件工艺各有不同,操作简单,对工人要求不大,俗称“傻瓜式操作”,拆单数据导入后,人工扫码,即可加工。支持前进前出、前进后出,可单台、可多台并联使用,能有效节省人工。  

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02-3数控开榫及其设备

在实木定制环节,榫卯结构的快速生产是提高生产效率的有效方式。数控开榫技术的发展,使得榫卯对熟练工人的依赖大大减小,精确度、完整度都得到提升。榫卯种类繁多,虽然并不是每种榫卯结构都能机械化,但常见种类可达到量产。

数控化设备在家具生产技术发展中扮演怎样的角色?

①数控开榫机:可分为直榫开榫机和燕尾榫开榫机两类,针对各种形状的直榫、圆榫有很好的适用性。加工灵活度高,数控系统操作简单,普通工人即可操作,无熟练度依赖。  

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②数控五轴榫槽机:专用于开榫槽的设备,适用于加工直线槽、异形槽,尤其对于多榫槽、榫槽间距较小、孔槽组合、同一工件榫槽长度和深度不同以及复杂的异形工件加工。对刀工序简单,录入槽参数即可自动生成加工代码,自动加工。

数控化设备在家具生产技术发展中扮演怎样的角色?

③数控榫卯加工中心:榫头榫眼均可加工,适用于直角榫、公母榫、插肩榫、粽角榫等三十几多种榫头榫眼样式。配以伺服电机,安全系数高,加工精度高,并且单人即可操作,省工省力。  

数控化设备在家具生产技术发展中扮演怎样的角色?

03 结语

在“工业4.0”时代的宏伟蓝图里,数控化设备是不可缺席的重要角色。家具行业,是一部从手工造物到批量定制的发展史,更是木工机械的发展史。未来,家具行业的阔步前行,更加离不开数控木工机械设备的助力。而数控设备自身,也将朝着数字化、自动化、柔性化、智能化方向深入发展,如此才能真正的实现“工业4.0”。

编辑 / 小静