板式家具全自动电子开料锯的设计和应用

板式家具全自动电子开料锯的设计和应用

刘武

广东鑫光智能系统有限公司    广东省中山市  528400

摘要：随着现代制造业的发展，自动化技术在制造领域得到了越来越广泛的应用。板式家具行业作为现代制造业的重要组成部分，其生产效率和质量的提高也离不开自动化技术的支撑。全自动电子开料锯就是板式家具生产中应用自动化技术的一种重要手段，它有着高效率、高精度、高自动化的特点，近年来已经成为板式家具生产中不可或缺的一环。本文介绍了板式家具全自动电子开料锯的设计和应用。首先，介绍了板式家具生产过程中存在的问题，接着，详细叙述了板式家具全自动电子开料锯的结构和机理，包括控制系统、电机驱动系统、切割系统等。最后，给出了该锯的实验验证和性能分析，结果表明该自动锯对传统开料方式有明显提升，在生产中应用广泛。因此，板式家具全自动电子开料锯的研究和应用具有重要意义，其发展趋势也非常值得关注。希望本文的探讨能够为板式家具企业提供一种自动化加工方案，并对自动化开料技术的研究和发展具有一定的参考价值。

关键词：板式家具;全自动;电子开料锯;控制系统

1引言

  “板式家具全自动电子开料锯”是现代制造业中不可或缺的自动化设备。随着中国家具市场的不断扩大，人们对于家具的要求迅速提高，市场中越来越多地使用板式家具材料来制造家具。然而，在传统的板式家具制造过程中，存在很多问题和难题，例如工作效率低、产品质量参差不齐、劳动强度大等，这些问题制约了整个板式家具行业的发展。在现今社会，节约时间和提高生产效率已经成为迫切需求，因此，自动化开料技术成了上述问题的重要解决方案。板式家具全自动电子开料锯是一种高效、高精度、高自动化的设备，已经成为现代制造业中不可或缺的一种自动化设备，也是板式家具制造过程中必不可少的重要工具之一。虽然国外近年来板式家具的自动化加工水平有所提高，但基本使用的仍是压花机械开料。与此相比，板式家具全自动电子开料锯具有更高的工作效率和更好的切割精度，能够通过智能控制系统实现高效、低损耗的自动切割，从而提高板式家具生产的生产效率和产品质量。通过对板式家具全自动电子开料锯的研究和探讨，我们可以了解到自动化开料技术在板式家具生产中的重要作用，促进其自动化加工水平的发展。通过对板式家具全自动电子开料锯的设计和应用进行深入研究，我们可以发现，该自动锯具有明显的优势，不仅能够提高板式家具制造的生产效率和产品质量，而且能够减少人工依赖性。在未来，我们可以进一步推进该自动锯的智能化和自动化程度，不断优化其性能和功能，以更好地支持板式家具产业的发展。通过与传统手工加工方式的比较，我们可以看到板式家具全自动电子开料锯在性能参数方面均具有优势，远胜于传统手工加工方式，在运行稳定性、耐用性方面具有显著的优势，能够更好地满足现代制造业的高效、安全、可持续的要求。

2板式家具全自动电子开料锯的设计

2.1设计要素

   全自动电子开料锯主要由输送机、切割机、智能控制系统等三部分组成。设备主要作用是将板材割成所需要的尺寸大小。在设计全自动电子开料锯之前，整个流程需要考虑到把板材平整、尺寸精确、为减少消耗主要流程所需时间，适当的增加分离时间是必要的。

2.2设计原理

   全自动电子开料锯的设计原理是采用电脑设计，然后通过数控技术和电子控制技术将设计好的图纸转化为切割路径，进行切割。切割的方式一般是采用锯条进行数控切割，当锯条切割板材时，锯条会发生振动，产生运动系统的振动、机身的振动及材料的移动。这个过程需要对锯条和输送带等系统加以完善，使得切割时能够减少振动，保证切割精度和切割质量。

2.3设计流程

   全自动电子开料锯的设计流程主要包括的步骤分别是，设计工件尺寸和图纸、选择适合的电子开料锯设备，匹配设备的大小和功率、优化刀具和夹带实体材料的方式、优化控制系统的设计，使其满足设备的工作要求。

2.4设计实现

2.4.1硬件实现

    板式家具全自动电子开料锯主要由三部分组成：机架、电气控制系统和操作人员界面。机架：主要是由花纹板切割系统，包括切割床面，自动定位系统，传送带等。电气控制系统：该系统负责驱动切割系统执行要求的工作。主要包括PLC控制器、步进电机、伺服电机控制器、感应开关，驱动器等。操作人员界面：当机器正常工作时，操作人员可以使用液晶触摸屏进行控制，协调机器的运作，调整切割思路和参数，自动达到所需的切割要求。全自动化的电子开料锯整体构架如下图1所

图1全自动化电子开料锯整体构架

2.4.2软件实现

    系统的概述，板式家具全自动电子开料锯采用高精度的切割以及自动化的控制方式，其控制系统应当体现其结构的可靠性和精度的高度。设计思路如下：为了实现高效的生产和生产过程的控制，设计了中央控制系统，采用 TCP/IP 传输协议，建立局域网络，连接各数控系统、PLC 及相关设备进行中央控制。这种架构使得各个设备之间可以实现实时交互和数据共享，从而实现高效的生产调度和优化。全自动开料锯软件控制系统总体框架如图2所示。全自动数控开料单元控制系统是一种重要的自动化设备，采用“PLC+工控机”模式，实现对数控系统、PLC、打印设备、机器人工作站的集中控制，形成高效、稳定的控制体系。该控制系统的核心原理是建立局域网络，并保证各设备处于同一 IP 网络段内。机器人工作站配置工控机，通过控制逻辑代码满足机器人的各项控制任务。通过中央控制系统实现快速建立通讯，并交互板材位置、余料板材特殊识别等信息。中央控制系统采用 Visual Studio 开发环境，调用数控系统与打印机所开放的 DLL 动态链接库，实现各设备的网络通讯与控制，实现板材的打标控制、板件铣型、拉槽、钻孔或切割。另外，这种控制体系还采用 PLC 实现单元内部的板件传输，中央控制系统与其建立网络连接，实现控制和数据获取，从而实现板件的分配与回收。

图2全自动化开料锯软件控制系统总体框架

3板式家具全自动电子开料锯的应用

3.1原材料储备

   板式家具生产中主要使用的是中纤板、人造板、实木条材、胶合板等板材，这些板材厚度在2.5mm到50mm不等，而全自动电子开料锯可以有效地处理并加工这些板材，从而提高板式家具制造的效率。

3.2切割效果

   板式家具全自动电子开料锯以其高速度、精准度和省时省力的优点在板式家具生产中得到了广泛的应用。其切割效果非常理想，可以满足家具制造的高要求，例如家具的外观精致、尺寸标准、板材平整等方面。

3.3使用体验

   传统的板式家具制造过程需要大量的人工操作，从而导致加工时间长、效率低和质量不稳定等问题。而采用全自动电子开料锯，不仅可以提高制造过程的效率和精度，同时可以减少人工操作的繁琐程度，提高生产效率和质量，带来更好的使用体验。

4.实验验证和性能分析

   为验证本文所提出的板式家具全自动电子开料锯的设计方案，在实际应用中对该自动锯进行了一系列的实验验证和性能分析。实验分为以下两个部分。首先，对自动锯的切割能力进行了测试。我们使用了不同类型和不同厚度的板材，对自动锯的切割质量进行了评估。结果表明，在切割能力和质量方面，该自动锯在压力、抗剪强度以及材料损耗方面都具有优势。这说明，该自动锯有效提高了板式家具生产的生产效率和产品的质量。其次，对自动锯的切割精度和效率进行了分析。我们从切割速度、切割深度、切割角度等方面对切割精度进行了评估，并通过使用计算机演示和模拟等方法来检验其准确性。实验结果显示，该自动锯在切割精度和效率方面表现优异，具有很高的工作效率，这意味着它能够有力地提高板式家具制造的生产水平和效率。在性能分析方面，我们分析了该自动锯的切割速度、精度、耐用性、维修性能、性价比以及安全性等性能参数，并与传统的手工加工方式进行了比较。结果表明，该自动锯在性能参数方面均具有优势，并且在运行稳定性、耐用性方面具有显著的优势，远胜于传统手工加工方式，这意味着该自动锯可用于更长时间的工作，并能更好地满足板式

5板式家具的生产过程中存在的问题

   随着中国家具市场的蓬勃发展，板式家具材料的应用越来越广泛。然而，传统的板式家具制造过程存在着许多问题和挑战，这些问题限制了板式家具产业的长远发展。具体来说，主要存在以下几个问题。首先，传统的板式家具加工方式主要采用手工操作，其精度和效率无法满足现代板式家具制造的高效化要求。作为一个劳密集型产业，需要丰富的人工力来完成产品生产加工和检测。但在提高产品质量和降低生产成本的要求下，如何提高板式家具厂商的生产效率呢？其次，传统的板式家具加工方式对工人依赖性较强，除了需要花费长时间来提高操作技能外，也需要在不断的操作过程中磨练手感和经验，这导致制造商面临着雇用熟练工人成本昂贵的问题。如何避免这种人工依赖性，提高生产效率以及产品质量呢？此外，由于板式家具加工的复杂性和要求的精度，人工切割技术所带来的误差和损耗很难避免。这些误差和损耗，可能会导致板式家具在生产中存在一些质量问题，从而影响最终的产品品质。如何降低误差和损耗，提高制品合格率呢？最后，传统的手工加工方式存在很高的劳动强度和劳动风险，可能会对劳动者的身心造成不小的伤害。随着现代工业的高速发展，人工劳动已经越来越无法满足现代制造业高效、安全、可持续的要求，那么如何降低劳动强度和风险，提高工作质量呢？上述问题的存在，制约了板式家具产业的整体发展和竞争力。为了解决这些问题，本文提出了基于全自动电子开料锯的自动化加工方案，旨在提高板式家具的生产效率和产品质量，为板式家具产业的未来发展提供支持。

6板式家具全自动电子开料锯的未来发展

   当前，板式家具行业正处于迅速发展的时期，这也导致了板式家具整个制造过程的综合成本逐年增长，而板式家具全自动电子开料锯则应运而生。如今，全自动电子开料锯已经成为板式家具制造过程中必不可少的一种自动化设备，它能够有效降低成本，提升生产效率，提高产品质量。为了在今后的发展中保持竞争优势，板式家具全自动电子开料锯需要从以下几个方向进行发展。智能化，智能化是未来板式家具全自动电子开料锯发展的重要方向之一。现代科技以人工智能、机器学习和大数据应用为基础，使得机器具备更多的自主判断和调整能力，可以实现自动化处理和优化操作，从而实现生产效率和产品质量的提高。高效化，高效化也是未来发展的重点，即在保证产品质量的同时提高生产效率。全自动电子开料锯需要不断地优化其切割速度和切割精度，减少切割平面上的过剩材料，并提高材料利用率，从而降低生产成本。柔性化，当前板式家具行业市场需求日新月异，因此需要板式家具全自动电子开料锯具备柔性化的生产能力，来满足客户定制化的需求。柔性化生产可以通过生产流程的自由调整来适应不同规格、不同数量，应对小批量多样化生产的需求。人性化，板式家具全自动电子开料锯需要考虑操作便捷、维护容易等人性化因素。针对操作者进行一系列培训，让其更好地掌握操作技巧和设备保养方法，提高设备使用率和运转效率，从而让整个制造过程更加顺利。总之，全自动电子开料锯的未来发展方向应当是智能化、高效化、柔性化和人性化。只有不断的进行技术创新和设备升级，我们才能在未来市场竞争中保持领先优势，进而实现板式家具制造产业的可持续发展。

7结论

   总体来说，本文对板式家具全自动电子开料锯的设计和应用进行了深入的研究和探讨，本文的研究成果具有以下几个方面的意义。一方面，本文针对板式家具生产中的实际问题和需求，详细介绍了全自动电子开料锯的设计方案，试图通过技术手段来提高生产效率和产品质量。该方案融合了多种技术手段，如控制系统、电机驱动系统、切割系统等，通过优化切割算法和智能控制策略，有效提高切割精度和效率，从而实现对于板式家具生产的高效性和标准化生产。另一方面，本文在实验验证与性能分析方面，对于全自动电子开料锯在实际应用中的表现进行了充分的测试和分析，试图验证其项目的实用性和可行性。得到的结果表明，在切割能力、精度和效率等方面，该自动锯对于传统开料方式有明显提升，在生产中应用广泛，加速了板式家具制造的发展。总之，本文的研究成果在一定程度上解决了传统板式家具生产中效率和精度不足的问题，而实现了从传统手工作业到现代化高效化生产的转变。本文的设计方案和实验验证可以为板式家具企业提供一种切实可行的自动化切割方案，并且对于自动化开料技术的研究和发展具有一定的参考意义。需要注意的是，本文研究还存在一些不足之处，例如对于锯床尤其切割系统的优化研究还需要进一步深入，以求达到更高效和更精确的锯床使用；同时，在实际应用中，该自动锯还需要根据生产实际情况作出合理的调整，以最大限度地发挥其潜在的优势。在日后的研究中，我们将进一步优化该锯床的设计，进一步探讨机械设备和算法的优化方法，以加速其在板式家具行业中的应用，推动该领域的技术发展和进步。

参考文献

［1］闫晓峰.板式家具全自动化电子开料锯的研究[J]林业机械与木工设备2021（11）

［2］崔涛.板式家具全自动化数控开料单元的设计与实现[J]林业机械与木工设备2023（01）