实木家具生产中机械配料的典型工艺与设备

卢翔

圣奥科技股份有限公司 浙江 杭州 330000

引言

实木家具生产过程中配料环节发挥至关重要的作用，配料是否达标与材料利用率、生产成本控制、经济效益获取之间存在密切关联。实际配料生产期间，其关键把控点在于依据产品要求进行材料的合理选择，并严格按照标准进行含水率的控制。配料加工方法、工艺选择是否合理，对于实木家具企业的生产效率控制有着重要影响。因此，探讨当前机械配料中典型工艺与设备的应用，对于推动我国实木家具领域的长久发展有着关键性影响。

1 人工半机械配料

此配料工艺的应用主要是对实木利用普通木截锯进行先纵解后横截、先横截后纵解、先粗刨再锯截、先画线再锯截等处理。针对不同工艺的应用，具体表现为：

1.1 先横截再纵解

配料加工期间以零件长度、质量标准为依据，利用普通横截锯进行短板的横截处理，同时在横截期间可做到对开裂、死节、腐朽等缺陷的有效处理。接着对短板利用单锯片、多锯片纵解锯进行纵解处理，最终对加工的毛料予以质量检测[1]。机械配料加工过程中此工艺的应用，在运输便捷、原料充分利用等方面存在显著优势，针对车间便捷运输而言，主要是可利用普通截锯加工成短板，且通过长短毛料进行锯截的合理搭配，避免因长材段用现象的出现增大材料浪费。

1.2 先纵解再横截

此工艺应用主要是对实木材料利用纵解圆锯加工成板条，其板条需按照零件宽度、厚度标准进行控制，然后再利用横截锯将板条按照尺寸标准加工成毛料，加工期间存在的缺陷部分可以提前清除。机械配料生产期间，针对同一厚度、宽度要求毛料的加工可视情况采取此工艺[2]。

1.3 先画线在锯截

该工艺应用主要是借助套裁法的应用，在板面按照零件规格、形状标准进行画线处理，要求操作人员按照划线将板材加工成毛料。以套裁划线为基础，对板材锯截处理能够做到利用相同数量板材进行毛料的最大数量获取[3]。相较于其他配料工艺的应用，该方式在木材出材率方面明显更高。同时，先划线在锯截工艺适用于大部分曲线形零件的加工中，按照图纸设计进行板材的预先划线，接着利用细木工带锯、小带锯进行配料的锯截，在保证毛料加工质量达到标准的基础上，确保生产效率、出材率均得到显著提升。在实际配料加工期间，常用划线方法包括交叉划线与平行划线。

1.4 先粗刨再锯截

该工艺应用是指在对板材横截、纵解前进行单双面压刨或刨削处理，板材缺陷、纹理在粗刨处理后能够清晰显示，操作人员可结合缺陷、纹理情况来确定下锯位置。同时，可根据纹理、材料进行配料、板材的合理选择，避免因毛料存在缺陷而影响到实木家具整体质量[4]。

1.5 先粗刨－锯截－胶拼后锯截

此工艺应用强调对板材预先进行锯截、刨削处理，并在处理期间剔除缺陷部分，按照零件长度、厚度、宽度等要求对毛料进行指接或平接处理，胶拼成集成板后再开展锯截处理。该工艺应用在材料利用率方面占据明显优势，且保障其零件加工质量能够达到标准要求。

2 机械自动配料

现阶段我国工业生产中自动化机械配料的应用较为常见，将其应用于实木家具生产领域，具体包括以下两种工艺。

2.1 横截锯配料优选

该工艺应用主要是对实木材料依据零件宽度、厚度等标准，利用单锯片、多锯片圆锯进行加工处理，待板材纵向锯解后，依托于自动进料的优选横截锯来达到长度自动化测量的目的，同时在测量期间自动分析其等级、缺陷等信息。在横截加工过程中开展缺陷锯截、定长优选处理。将此工艺应用于实木家具生产中，主要是以生产线的形式进行纵解圆锯机、进料机械以及自动进料优选横截锯的连接，且在生产线运行期间借助皮带、辊筒实现同步运作。此配料工艺的应用仍涉及对部分人工协作，如在板材处理过程中对缺陷部位、等级区域进行人工画线处理[5]。该工艺应用不仅在生产效率方面存在较大优势，还能适用于同厚度、宽度标注的毛料生产中。

2.2 数控曲线带锯配料

此工艺应用主要是采取自动化形式来取代以往人工配料中细木工带锯、小带锯的应用。依托于数控机械技术应用，实现对曲线形零件的自动配料，无须在加工前对板材预先画线，仅需在加工期间提前进行下锯图的设计，通过计算机控制进料工作台自动化移动，加工期间进料工作台始终保持X、Y两个方向的水平移动。通过对数控机械有效利用，板材在曲线锯截加工有着更高的生产效率与板材利用率，且毛料配置质量能够始终控制在预期范围内[6]。

3 机械智能配料

基于我国工业4.0的发展与推进，现阶段家具制造业开始朝着智能制造的方向持续发展。再加上现代民众生活化多元化需求愈发明显，对实木家具产品的制造提出更高要求，为此各厂家开始加大对机械配料的自动化、智能化建设力度。随着智能化技术在家具制造领域中的广泛应用，诞生诸多现代化智能设备，包括自动扫描仪、自动指接机、自动高频拼板机、优选锯、四面刨等，并实现机械智能生产线来取代传统人工生产线的应用。以某企业木材优选备料技术为例，其典型工艺与设备的应用具体体现为：

3.1 板材扫描

配料生产期间对原材料利用全自动扫描仪进行纵解扫描，板材经全方位扫描检测后，能够精准获取尺寸、缺陷（包括夹皮、节疤、开裂）等信息。确定相关数据信息后，以工厂零部件加工标准为参照，扫描仪会自动进行最佳锯截方案的编制，确保其加工方案能够符合零部件宽、长等级要求。

3.2 板材部分

板材处理过程中采取优选多片锯进行锯截或定宽剖分处理，因其具备移动锯片技术，能够做到依据板材原始尺寸与等级，参照相关标准要求开展规范化优选宽度锯解。同时，该设备具备连接自动化扫描仪功能，进而实现配料优选纵解[7]。运行期间优选多片锯能够自动接收来自扫描仪发送的锯解方案，然后按照最佳锯解方案为多片锯前端下达指令，定位装置自动运行实现板材定位送料。移动片锯接到指令后按照锯解方案进行板材锯切，进而在保证锯解质量的基础上，进一步促进锯解效率的提升。

3.3 板条扫描

经处理的板条会通过自动扫描仪进行四面扫描，即通过横截扫描来确定定宽等方面信息。利用多片锯处理后的定宽板条，会依托于自动传送装置的应用运输至横截扫描工位，经全面检测后精准读取板条尺寸信息、缺陷情况等，在充分遵循相关加工要求与标准的基础上，扫描仪自动进行定宽板条横截方案的确定，在有效缩减人力成本投入的同时，促进其横截效果得到显著提升。

3.4 定长横截

针对板条优选、缺陷剔除以及定长横截处理采取优选横截锯，且横截锯具备连接横截扫描仪的功能，进而形成高效自动化生产线。横截锯运行前会接来自扫描仪发送的板条等级、缺陷以及长度等信息，同时做到对最佳横截方案的传输。接收到指令后传送装置会进行板条的自动化传送，横截锯依据指令开展对板条的自动化分选与锯截，确保板条横截能够符合预期要求。

3.5 指榫接长

待板条经横截处理后，采用自动指接机进行配料接长、指形榫加工处理。同时，加工期间借助对接长机、指形涂胶机、指形榫铣齿机进行接长、定长截断、铣齿等处理，确保配料生产效率、利用率得到大幅度提升。

3.6 板材抛光

待板条经过指榫接长处理后，利用四面刨、双面刨等自动进料设备进行配料的处理，确保配料表面粗刨处理效果达到标准的同时，避免因板条处理不合理而影响到实木家具的整体质量。

3.7 拼板胶合

板条经过定长截断、指榫接长处理后，按照实际宽度标准利用自动高频拼板机进行胶拼处理。处理期间首先对板条胶合面利用自动涂胶装置处理，组坯自动完成后将其配料自动送至拼板机，结合板材处理要求自动化高频加热与夹紧加压来完成胶拼处理。针对自动喷胶装置应用，在具备高精度特点的基础上，能够做到对板材喷涂胶线的水平、应用量控制。相较于传统涂胶手段应用，自动涂胶装置能够在保证拼接质量的基础上，实现对涂胶量、溢胶量的有效控制。另外，通过自动夹紧加压能够实现对拼板厚度差的合理控制，在提升板材加工质量的同时，通过减少砂光量来降低加工成本。

相较于传统人工机械配料的应用，智能机械配料可充分利用计算机来实现辅助运行，以往需要人工开展的分析、统计以及优化等工作均可由计算机替代[8]。运行期间做到对数据的自动化输入、加工以及输出，确保配料加工效率与质量得以显著提升。同时，智能机械配料工艺的应用，可以在生产要求、生产量发生变化时做到对优选锯的第一时间响应，不仅能够满足实木家具大批量生产需求，还可为用户提供小批量多品种家具。人工配料技术应用虽然存在灵活性特点，但是极易在配料加工期间形成资源浪费、效率低下、质量较差等现象，使得配料加工无法满足实木家具的现代化生产需求。而智能机械配料应用不仅能够实现对多规格、多等级材料配料满足，亦可以通过自动编制最佳方案来提升配料加工质量。此外，机械智能配料在安全性方面也远高于半机械、人工配料方法的应用。运行期间操作人员无须近距离接触锯片，且各项操作的执行相对简单，确保配料加工期间不出现人员伤亡事故[9]。

4 结束语

现阶段实木家具配料加工中设备及其工艺的应用多种多样，其中以人工半机械、自动化配料以及机械智能配料最为典型，此外单一与综合配料方法的应用也较为常见。总的来说，配料加工的主要目的在于，避免实木家具生产期间出现大量浪费现象，并促进生产厂家劳动生产率与材料利用率的显著提升，帮助厂家增大对经济效益的获取。鉴于此，在工业4.0趋势的持续推进下，自动化、智能化发展已然成为家具制造领域的主要取向，为此需加大对配料环节的自动化、智能化建设力度，通过引进更为先进、智能的工艺与设备，在显著提升配料加工质量的基础上，为实木家生产领域的转型发展提供良好支撑。