随着科技和社会的发展,未来定制家具企业将会向着智能制造的方向发展,其目标是实现个性化(按需定制)、柔性化、高质量和高效能的自动制造。
01 定制家具智能制造方法
定制家具实现自动化生产线需要依靠各类传感器和控制单元以及控制系统进行及时的通讯,主要通讯网络如下图所示。可以将产线分为领料、开料、封边、打孔、分拣、包装六个部分。
01-1 领料
生产材料在生产前需要进行拣选。传统方法是在一个场地进行生产材料的拣选和缓存,需要投入大量工人去确认拣选,大量叉车进行运输,空间利用率很低。自动化的智能立库满足能够自动分拣、自动输送、自动按原材料类型分区域入库储存,并按生产需求自动分配生产材料等功能。
01-2 开料
自动化开料生产线主要解决开料前的自动上料,开料后的自动出料以及余料、 废料的自动处理。生产线上游与智能立库对接,通过系统分配生产材料替代人工搬运,应用自动输送线和机械手实现开料设备前后的上料和出料,余料及废料可以通过一条独立的子输送线输送并收集,避免影响加工板材向下一工序输送。
板材开料质量受开料设备以及板材自身等因素的影响,开料后板材可能出现表面缺陷、划痕等不良现象, 因此设置自动质量检测系统是必要的,既要检测板材表面是否存在缺陷,又要检测其几何尺寸是否合格。
01-3 封边
封边不仅能保护板材,而且还可增加板式家具的视觉美感。建立自动化生产过程中,需要解决对于加工不同板件的封边颜色、厚度、加工参数等,能够实现自动切换加工而不需要人工干预,以提高大规模生产板件的自动化和柔性化程度。
在自动化线体布局上,封边工序常规是将4台封边机“串接”,即通过输送线体依次将左手封边机、右手封边机连成一条生产线。将两台封边机连接形成一回流,4台封边机就能做成两条并列的生产线,其中一条线体出现故障时另一条能够不受影响,可以降低风险,提高生产效率。
01-4 打孔
打孔工序多是采用通过式排钻设备,相对较容易实现自动化生产。自动化生产线主要需解决两个问题:一 是调节好与上下工序衔接后的生产节拍,可以根据生产情况建立多条并列的排钻线;二是对于不同的板材需要打不同类型的孔,这就得使用不同的排钻设备,主要是双排钻和多排钻等。
01-5 分拣
人工分拣劳动强度大,出错率高。因此建设自动化分拣线主要应尽量提高分拣效率,避免造成物流堵塞,在板件达到分拣机械手前,系统应识别该板材所处的订单,并使同一订单板件自动分拣到指定区域,当同一订单板件齐全后再统一输送至包装工位。
01-6 包装
包装工序一直以来都是整个加工流程中体力劳动强度最大的工序,包装自动化能够释放企业劳动力,降低生产成本。自动化包装生产线的技术难点主要在于,自动将分拣好的同一订单的多块板材按先大后小的顺序进行堆垛整齐,通过测量堆垛大小,系统计算所需包装纸皮尺寸,并控制自动裁纸设备裁出相应纸皮;另一难点是自动化放置保护角或填充泡沫,特别是填充泡沫,每一包板垛均不相同,系统需要计算填充的量和位置,填充动作也难以靠设备实现自动化。
02 结语
就目前技术而言,定制家具矩形板件的自动化生产不难实现,但是依然存在一些问题亟需解决,如板材输送过程中的静电问题等。如何实现高质量、高效率以及低成本的自动化生产,仍需要进行不断地研究和改进。
信息来源:技术探讨