一种自适应数控化木质家具制造工艺的制作方法

本发明专利申请是中国专利申请号201910634367.1的分案申请，原申请的申请号为201910634367.1，申请日为2019年07月15日，发明名称为一种环保木质家具高数控化与柔性制造工艺。

本发明涉及木质家具生产领域，具体涉及的是一种自适应数控化木质家具制造工艺。

背景技术：

家具是人们日常生活工作中必备的用品之一，木质家具深受人们的喜爱。传统木质家具生产大量依赖于人工操作使得生产效率较低，劳动力成本居高不下，而且木质家具生产过程中的噪声粉尘容易对工人的健康造成损害。

目前木质家具生产通常是预先完成某一步骤，如切割、打磨，形成一定量的半成品，再将切割、打磨后的半成品集中运送至组装和喷漆车间。这样半成品需要占用大量的场地，还会产生大量的人工运输成本，造成生产效率低下。

有鉴于此，本申请人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种自适应数控化木质家具制造工艺，其具有生产效率高的特点。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种自适应数控化木质家具制造工艺，包括以下工艺步骤：

①上料：将板材放置在动力滚筒输送线上；

②切削定厚：将板材切削至所需要的厚度；

③铣削成型：定厚完成后的板材通过将动力滚筒输送线输送至铣削工位；在铣削工位将定厚完成的板材铣削至需要的形状，形成部件半成品；

④喷漆烘干：将铣削成型后的部件半成品进行喷漆和烘干，形成家具部件成品；

⑤组装：将不同的家具部件成品进行组装，形成木质家具成品。

进一步，所述步骤②由板材定厚装置实现，所述板材定厚装置设置在所述动力滚筒输送线上，所述板材定厚装置包括机壳和定厚刀片，所述机壳上形成有沿着所述动力滚筒输送线输送方向贯通的板材入口和板材出口，所述动力滚筒输送线包括输送滚筒和位于所述输送滚筒两侧的支撑架，所述机壳固定连接在所述输送滚筒两侧的支撑架上；所述机壳顶部安装有刀片驱动电机，所述刀片驱动电机连接有转动轴；所述定厚刀片呈圆盘形，所述定厚刀片上形成有若干个切削刃；所述定厚刀片固定连接在所述转动轴底部，当板材由动力滚筒输送线的输送滚筒输送至所述机壳内时，所述定厚刀片对所述板材的上表面进行切削。进一步，所述机壳内侧壁上形成有两条水平平行设置的限位条，所述限位条靠近所述板材入口的一端形成有导引斜面；所述限位条的下端高于所述输送滚筒，所述限位条的上端低于所述定厚刀片切削时的最低位置，所述定厚刀片的直径大于两条所述限位条之间的距离。

进一步，所述刀片驱动电机连接有第一驱动电机安装板，所述机壳顶部形成有第二驱动电机安装板，所述第一驱动电机安装板和所述第二驱动电机安装板上形成有供所述转动轴穿过的第一通孔，所述第一驱动电机安装板和所述第二驱动电机安装板上还形成有用于连接第一驱动电机安装板和所述第二驱动电机安装板的第二通孔，所述第二通孔内连接有固定组件；所述第一驱动电机安装板和第二驱动电机安装板之间设置有若干组厚度调节垫片，每组所述厚度调节垫片由两片半垫片组成，所述半垫片形成有条形开口槽和半圆缺口，所述半圆开口的半径大于所述第一通孔的半径；当所述厚度调节垫片安装在第一驱动电机安装板和所述第二驱动电机安装板之间时，所述厚度调节垫片的上下表面分别与所述第一驱动电机安装板和所述第二驱动电机安装板相抵接，两个半圆缺口与所述第一通孔同心设置，所述固定组件穿过所述条形开口槽。

进一步，所述定厚刀片前和后的所述机壳内分别形成有抵顶机构，所述抵顶机构包括压辊、滑动轴、滑动座和弹簧；所述压辊上形成有芯轴，所述芯轴的两侧分别连接有滑动轴；所述滑动座固定设置有所述机壳的内侧壁上，所述滑动轴滑动设置在所述滑动轴上，所述滑动座下方的滑动轴上固定设置有卡座，所述弹簧套设在所述卡座和所述滑动座之间的滑动轴上；所述滑动轴顶部设置卡环，所述卡环通过螺钉连接在所述滑动轴顶部，所述卡环的外径大于所述滑动轴的外径。

进一步，所述步骤③由数控钻孔铣削装置和机械手实现，所述板材定厚装置设置在所述动力滚筒输送线上，所述数控铣削装置和所述机械手设置在所述动力滚筒输送线一侧，所述机械手用于将所述板材定厚装置定厚后的板材搬运至所述数控铣削装置上和将铣削后的板材搬运回所述动力滚筒输送线上。进一步，所述数控铣削装置包括工作台、第一移动座、第一驱动机构、第二移动座、第二驱动机构、第三移动座、第三驱动机构和刀具组件；所述工作台上形成有用于固定板材的定位夹具，所述工作台底部设置有支撑柱；所述工作台两侧分别形成有第一滑轨，所述第一移动座在第一驱动机构的驱动下水平滑动设置在所述第一滑轨上；所述第一滑动座上形成有第二滑轨，所述第二移动座在第二驱动机构的驱动下水平滑动设置在所述第二滑轨上；所述第一滑轨和所述第二滑轨垂直设置；所述第二滑动座上形成有第三滑轨，所述第三移动座在第三驱动机构的驱动下竖直滑动设置在所述第三滑轨上；所述刀具组件安装在所述第三移动座上以对板材进行铣削。

进一步，所述喷漆烘干由喷漆车间实现；所述喷漆车间内设置有喷漆室和烘干室，喷漆车间还设置有位于地面的动力滚筒输送线和位于空中的悬挂式输送机；所述动力滚筒输送线和所述悬挂式输送机依次穿过所述喷漆室和烘干室；所述动力滚筒输送线上设置有输送滚筒，所述悬挂式输送机上设置有用于挂设部件半成品的挂钩；所述悬挂式输送机位于所述动力滚筒输送线上方，所述挂钩与所述输送滚筒之间的距离大于所述部件半成品的高度。进一步，所述悬挂式输送机在所述喷漆室前形成有下降过渡段，在所述烘干室后形成有上升过渡段。

进一步，所述悬挂式输送机上连接有用于支撑所述悬挂式输送机的支撑安装架，所述支撑安装架包括支撑横梁和支撑立柱，所述支撑横梁固定连接在所述悬挂式输送机顶部，所述支撑横梁的一端或两端分别固定连接有所述支撑立柱，一根所述支撑立柱固定连接在所述动力滚筒输送线的一侧的地面上或两根所述支撑立柱分别固定连接在所述动力滚筒输送线的两侧的地面上。

采用上述结构后，本发明涉及的一种自适应数控化木质家具制造工艺，其具有以下有益效果；

通过所述动力滚筒输送线的自动输送，使得工人仅仅需要将板材放置在动力滚筒输送线上即可自动完成切削定厚和铣削成型，之后将形成的部件半成品通过动力滚筒输送线输送至喷漆车间新型喷漆和烘干。整个过程生产效率高，工人劳动强度低。

附图说明

图1为本发明涉及一种自适应数控化木质家具制造工艺的工艺流程图。

图2为板材定厚装置和数控铣削装置的整体结构示意图。

图3为板材定厚装置和数控铣削装置另一角度的整体结构示意图。

图4为板材定厚装置的立体结构示意图。

图5为板材定厚装置的侧视结构示意图。

图6为遮挡帘的安装结构示意图。

图7为板材定厚装置的分解结构示意图。

图8为板材定厚装置的工作状态示意图。

图9为抵顶机构的结构示意图。

图10为厚度调节垫片的使用状态图。

图11为厚度调节垫片的分解状态图。

图12为数控钻孔铣削装置的立体结构示意图。

图13为数控钻孔铣削装置另一角度的立体结构示意图。

图14为第一移动座和第一驱动机构的安装结构示意图。

图15为喷漆室和烘干室的位置示意图。

图16为动力滚筒输送线上的输送滚筒的结构示意图。

图17为下降过渡段和上升过渡段的结构示意图。

图18为具有两根支撑立柱的支撑安装架的结构示意图。

图19为具有一根支撑立柱的支撑安装架的结构示意图。

图中：动力滚筒输送线1；输送滚筒11；支撑架12；

板材定厚装置2；机壳21；板材入口211；板材出口212；遮挡帘213；刀片驱动电机22；转动轴23；定厚刀片24；切削刃241；

限位条25；导引斜面251；

第一驱动电机安装板26；第二驱动电机安装板27；第一通孔261；第二通孔262；固定组件263；厚度调节垫片28；半垫片281；条形开口槽282；半圆缺口283；

抵顶机构29；压辊291；芯轴292；滑动轴293；卡座294；卡环295；螺钉296；滑动座297；弹簧298；

数控铣削装置3；工作台30；支撑柱301；第一滑轨302；

第一移动座31；第一丝杆311；第一电机312；第一螺母313；第二滑轨314；纵向支撑板315；上连接板316；下连接板317；第一滑座318；

第二移动座32；第二丝杆321；第二电机322；第二螺母；第三滑轨324；第二滑座325；

第三移动座33；第三丝杆331；第三电机332；第三螺母；第三滑座334；

刀具组件34；电机安装座341；主轴电机342；工作刀具343；

机械手4；

悬挂式输送机5；挂钩51；下降过渡段52；上升过渡段53；支撑架54；支撑横梁541；支撑立柱542；家具部件6；喷漆室7；烘干室8。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1至图19所示，其为本发明涉及的一种自适应数控化木质家具制造工艺，包括以下工艺步骤：

①上料：将板材放置在动力滚筒输送线上；

②切削定厚：将板材切削至所需要的厚度；

③铣削成型：定厚完成后的板材通过将动力滚筒输送线输送至铣削工位；在铣削工位将定厚完成的板材铣削至需要的形状，形成部件半成品；

④喷漆烘干：将铣削成型后的部件半成品进行喷漆和烘干，形成家具部件成品；

⑤组装：将不同的家具部件成品进行组装，形成木质家具成品。

所述板材定厚装置2设置在所述动力滚筒输送线1上，所述数控铣削装置3和所述机械手4设置在所述动力滚筒输送线1一侧，所述机械手4用于将所述板材定厚装置2定厚后的板材搬运至所述数控铣削装置3上和将铣削后的板材搬运回所述动力滚筒输送线1上。

这样，板材在所述动力滚筒输送线1上进行自动输送，当板材输送至板材定厚装置2时，所述板材定厚装置2对板材进行切削定厚；切削定厚后的板材在所述动力滚筒输送线1的输送下进入至所述机械手4的工作范围，随即由所述机械手4将板材搬运至所述数控铣削装置3上按照设定好的程序进行铣削。铣削完毕后再由机械手4将板材搬运回所述动力滚筒输送线1以传输至下一工序。以上输送、定厚、搬运和铣削由板材定厚装置2、机械手4和数控铣削装置3自动进行，全程无需人工参与，从具有较高的生产效率，大大降低了工人的劳动强度。

优选地，所述数控铣削装置3包括工作台30、第一移动座31、第一驱动机构、第二移动座32、第二驱动机构、第三移动座33、第三驱动机构和刀具组件34；所述刀具组件34包括电机安装座341、主轴电机342和工作刀具343，所述工作刀具343与所述主轴电机342的转轴相连接；所述工作刀具343为铣刀；所述主轴电机342通过所述电机安装座341固定安装在所述第三移动座33上。

所述工作台30上形成有用于固定板材的定位夹具(图中未示出)，机械手4搬运至工作台30上的板材进过所述定位夹具定位后，由工作刀具343进行加工。所述工作台30底部设置有支撑柱301；使得工作台30的与所述动力滚筒输送线1大致齐平，便于机械手4搬运板材。

所述工作台30两侧分别形成有第一滑轨302，所述第一移动座31在第一驱动机构的驱动下水平滑动设置在所述第一滑轨302上；所述第一滑动座297上形成有第二滑轨314，所述第二移动座32在第二驱动机构的驱动下水平滑动设置在所述第二滑轨314上；所述第一滑轨302和所述第二滑轨314垂直设置；所述第二滑动座297上形成有第三滑轨324，所述第三移动座33在第三驱动机构的驱动下竖直滑动设置在所述第三滑轨324上；所述刀具组件34安装在所述第三移动座33上以对板材进行铣削。

所述数控铣削装置3的第一移动座31、第二移动座32和第三移动座33能够分别在前后方向、左右方向和竖直方向移动，实现刀具组件34的空间三维移动而按照程序规划的路径完成铣削工作，具有精度高和加工速度快的特点。

优选地，所述第一移动座31包括分别位于所述工作台30两侧的纵向支撑板315，所述第一移动座31还包括位于所述工作台30下方的下连接板317和位于所述工作台30上方的上连接板316，所述下连接板317和所述上连接板316的两端分别与位于工作台30两侧的纵向支撑板315固定连接；所述第二滑轨314安装在所述上连接板316上。

所述纵向支撑板315上分别形成有第一滑座318，所述第一滑座318滑动设置在所述第一滑轨302上；第一驱动机构包括第一丝杆311、第一电机312和第一螺母313，所述工作台30上设置有第一丝杆311和用于驱动所述第一丝杆311转动的第一电机312，所述下连接板317上固定设置有与所述第一丝杆311连接的第一螺母313，所述第一移动座31随着所述第一丝杆311转动而滑动在所述第二滑轨314上。所述第一滑座318通过上连接板316、下连接板317和两个纵向支撑板315形成框架结构，具有更加的结构稳定性。

优选地，所述第二移动座32的上设置有第二滑座325，所述第二滑座325滑动设置在所述第二滑轨314上；所述第二驱动机构包括第二丝杆321、第二电机322和第二螺母，所述第一移动座31上设置有第二丝杆321和用于驱动所述第二丝杆321转动的第二电机322，所述第二移动座32上固定设置有与所述第二丝杆321连接的第二螺母，所述第二移动座32随着所述第二丝杆321转动而滑动在所述第二滑轨314上；

所述第三移动座33上设置有第三滑座334，所述第三滑座334滑动设置在所述第三滑轨324上；所述第三驱动机构包括第三丝杆331、第三电机332和第三螺母，所述第二移动座32上设置有第三丝杆331和用于驱动所述第三丝杆331转动的第三电机332，所述第三移动座33上固定设置有与所述第三丝杆331连接的第三螺母，所述第三移动座33随着所述第三丝杆331转动而滑动在所述第三滑轨324上。

通过丝杆螺母传动将电机的转动转化为滑座沿着导轨的移动，有利于精确控制位移的大小，所述第一电机312、第二电机322和第三电机332均为伺服电机或步进电机。

优选地、所述板材定厚装置2包括机壳21和定厚刀片24，所述机壳21上形成有沿着所述动力滚筒输送线1输送方向贯通的板材入口211和板材出口212。更进一步的，所述板材入口211和板材出口212设置有遮挡帘213，所述遮挡帘213的下端高于所述加工的板材的上表面。所述动力滚筒输送线1包括输送滚筒11和位于所述输送滚筒11两侧的支撑架12，所述机壳21固定连接在所述输送滚筒11两侧的支撑架12上；所述机壳21顶部安装有刀片驱动电机22，所述刀片驱动电机22连接有转动轴23；所述定厚刀片24呈圆盘形，所述定厚刀片24上形成有若干个切削刃241；所述定厚刀片24固定连接在所述转动轴23底部，当板材由动力滚筒输送线1的输送滚筒11输送至所述机壳21内时，所述定厚刀片24对板材的上表面进行切削。

通过确定所述板材定厚装置2的定厚刀片24与所述输送滚筒11之间距离实现对板材的定厚切削；工作时，板材的下表面与输送滚筒11接触，输送滚筒11带动板材运动，定厚刀片24高速旋转对板材上表面进行切削。由于定厚刀片24旋转时与所述输送滚筒11是确定的，切削完成后将是规定厚度的板材。

优选地，所述机壳21内侧壁上形成有两条水平平行设置的限位条25，所述限位条25靠近所述板材入口211的一端形成有导引斜面251；所述导引斜面251导引板材进入至两条限位条25之间的区域。所述限位条25的下端高于所述输送滚筒11，从而所述限位条25不会影响所述输送滚筒11的转动。所述限位条25的上端低于所述定厚刀片24切削时的最低位置，所述定厚刀片24的直径大于两条所述限位条25之间的距离；这样保证了随着板材的移动所述定厚刀片24能够全面覆盖板材的所有区域，避免了因为板材边缘在定厚刀片24范围之外而发生漏切。定厚刀片24的直径是小于机壳21两侧壁之间的距离，使得所述定厚刀片24能够正常旋转。

优选地，所述刀片驱动电机22连接有第一驱动电机安装板26，所述机壳21顶部形成有第二驱动电机安装板27，所述第一驱动电机安装板26和所述第二驱动电机安装板27上形成有供所述转动轴23穿过的第一通孔261，所述第一驱动电机安装板26和所述第二驱动电机安装板27上还形成有用于连接第一驱动电机安装板26和所述第二驱动电机安装板27的第二通孔262，所述第二通孔262内连接有固定组件263，如螺栓和螺母；也可在所述第二通孔262内形成用于与螺栓配合的螺纹代替螺母。所述第一驱动电机安装板26和第二驱动电机安装板27之间设置有若干组厚度调节垫片28，通过设置厚度调节垫片28，使得通过设置不同数量的厚度调节垫片28实现刀片驱动电机22、转动轴23和定厚刀片24的上下调节，从而能够根据需要调节定厚后的板材的厚度。

每组所述厚度调节垫片28由两片半垫片281组成，所述半垫片281形成有条形开口槽282和半圆缺口283，所述半圆开口的半径大于所述第一通孔261的半径；当所述厚度调节垫片28安装在第一驱动电机安装板26和所述第二驱动电机安装板27之间时，所述厚度调节垫片28的上下表面分别与所述第一驱动电机安装板26和所述第二驱动电机安装板27相抵接，两个半圆缺口283与所述第一通孔261同心设置，所述固定组件263穿过所述条形开口槽282。这样所述两块半垫片281能够在固定组件263布完全松开的情况下安装至第一驱动电机安装板26和所述第二驱动电机安装板27之间，具有便于安装的效果。

优选地，所述定厚刀片24前和后的所述机壳21内分别形成有抵顶机构29，所述抵顶机构29包括压辊291、滑动轴293、滑动座297和弹簧298；所述压辊291上形成有芯轴292，所述芯轴292的两侧分别连接有滑动轴293；所述滑动座297固定设置有所述机壳21的内侧壁上，所述滑动轴293滑动设置在所述滑动轴293上，所述滑动座297下方的滑动轴293上固定设置有卡座294，所述弹簧298套设在所述卡座294和所述滑动座297之间的滑动轴293上；所述滑动轴293顶部设置卡环295，所述卡环295通过螺钉296连接在所述滑动轴293顶部，所述卡环295的外径大于所述滑动轴293的外径。所述压辊291起到增加板材与输送滚筒11之间的摩擦力的作用，避免板材与输送滚筒11发生打，而影响定厚效果。优选地，所述压辊291外周面设置有橡胶防滑层(图中未示出)，以增加与板材的摩擦力。

优选地，如图15所示，所述喷漆烘干由喷漆车间实现；所述喷漆车间内设置有喷漆室7和烘干室8，喷漆车间还设置有位于地面的动力滚筒输送线1和位于空中的悬挂式输送机5；所述动力滚筒输送线1和所述悬挂式输送机5依次穿过所述喷漆室7和烘干室8。所述悬挂式输送机5和所述动力滚筒输送线1共同使用一个喷漆室7和烘干室8，使得上下两条生产线共同使用一套加工设备，降低了企业成本，提高了效率。

所述动力滚筒输送线1上设置有输送滚筒11，所述悬挂式输送机5上设置有用于挂设部件半成品6的挂钩51；所述悬挂式输送机5位于所述动力滚筒输送线1上方，所述挂钩51与所述输送滚筒11之间的距离大于所述部件半成品6的高度。

当使用动力滚筒输送线1进行喷漆和烘干的输送，则由动力滚筒输送线1将铣削成型后的部件半成品输送至喷漆室7和烘干室8，中途无需人工进行转移。对于较小的部件或工艺需要悬挂喷漆的部件半成品，如桌腿，则需要在部件半成品由动力滚筒输送线1输送至喷漆车间后，由工人悬挂在悬挂式输送机5的挂钩51上。烘干结束后，再由工人取下。

由于悬挂式输送机5位于所述动力滚筒输送线1上方，所述悬挂式输送机5和动力滚筒输送线1充分利用了上下层空间，避免了分别占用厂房面积，大大降低企业成本。使用时，可在悬挂式输送机5或所述动力滚筒输送线1之间选择使用，以适应不同加工部件的生产情况。挂钩51能够在悬挂式输送机5的驱动下移动，所述输送滚筒11具有动力能够转动，部件半成品6在悬挂式输送机5或动力滚筒输送线1的自动输送下自动的在各个工序之间传送，避免了工人繁重的搬运，大大降低了工人的劳动强度和节约了人力成本。

优选地，如图17所示，所述悬挂式输送机5在所述喷漆室7前形成有下降过渡段52，在所述烘干室8后形成有上升过渡段53。所述下降过渡段52使得悬挂式输送机5、挂钩51和挂钩51上的部件半成品6的高度降低，部件半成品6的最低高度仍高于输送滚筒11，即部件半成品6与输送滚筒11之间仍有一定距离，保证喷漆和烘干效果。这样，能够降低所述喷漆室7和所述烘干室8的空间大小，降低了加工设备的制造成本和有利于烘干室8的节能。所述上升过渡段53使得所述悬挂式输送机5、挂钩51和挂钩51上的部件半成品6的高度恢复至正常高度，有利于工人方便的加工在挂钩51上的部件半成品6，也有利于避免挂钩51影响工人加工在所述输送滚筒11上的部件半成品6，如对部件半成品6的补漆等工作。

优选地，所述悬挂式输送机5上连接有用于支撑所述悬挂式输送机5的支撑安装架54，所述支撑安装架54包括支撑横梁541和支撑立柱542，所述支撑横梁541固定连接在所述悬挂式输送机5顶部。如图19所示，所述支撑横梁541的一端固定连接有所述支撑立柱542，一根所述支撑立柱542固定连接在所述动力滚筒输送线1的一侧的地面上。如图18所示，所述支撑横梁541的两端分别固定连接有所述支撑立柱542。两根所述支撑立柱542分别固定连接在所述动力滚筒输送线1的两侧的地面上，所述支撑横梁541和两根所述支撑立柱542形成龙门式结构。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。