開料是板式家具生產(chǎn)過程中的第一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于板式家具的外觀、品質(zhì)和性能有著十分重要的影響，開料效率的提高有利于實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)，增強(qiáng)家具生產(chǎn)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。隨著科技的進(jìn)步和行業(yè)需求的變化，開料設(shè)備和工藝不斷向數(shù)控化、自動(dòng)化、信息化的方向發(fā)展。

為了滿足大規(guī)模生產(chǎn)和定制生產(chǎn)的需求，數(shù)控開料技術(shù)發(fā)展至今仍然不斷精進(jìn)與創(chuàng)新。據(jù)筆者的調(diào)研與走訪，目前市場(chǎng)上一種叫作"121大板套裁"的開料方案，在加工效率、開料質(zhì)量、智能省力、生產(chǎn)安全等方面有一些新的探索，可謂頗具想象力和創(chuàng)造力。

▲121大板套裁的典型布局

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該開料方案的加工過程如下：在中央控制系統(tǒng)的控制下，待加工板材由板材供料系統(tǒng)送入貼標(biāo)輸送臺(tái)。打標(biāo)結(jié)束后，板材將被送至橫向輸送臺(tái)，后由中央控制系統(tǒng)控制其輸送方向，自動(dòng)傳送至對(duì)應(yīng)加工中心的待料區(qū)，由開料機(jī)抓取至臺(tái)面后自動(dòng)定位，之后開料加工。

板材加工完成后，再通過機(jī)械手完成板材的分類收集，機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)碼垛，也可單片流連入無人生產(chǎn)線，從而完成整體的工業(yè)4.0布局。上方視頻即展示了121大板套裁方案的實(shí)際運(yùn)作方式，可以幫助我們更直觀地認(rèn)識(shí)這種開料新方案。

02-1 穩(wěn)定度與床身和臺(tái)面

121大板套裁方案中設(shè)備，其床身結(jié)構(gòu)采用高溫褪火處理，以釋放應(yīng)力、增加材料延展性和韌性。主體開料設(shè)備的臺(tái)面為整體框架式結(jié)構(gòu)，采用方管焊接成型，可有效避免臺(tái)面的變形。此外，臺(tái)面具有雙層結(jié)構(gòu)，有儲(chǔ)氣的腔體，這大大增加了真空吸附能力，提高加工穩(wěn)定度。

▲主體設(shè)備的床身結(jié)構(gòu)

另一方面，導(dǎo)軌和臺(tái)面采用分離式設(shè)計(jì)，這樣的處理可以減少機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)工件產(chǎn)生的干擾。導(dǎo)軌的側(cè)邊裝配有壓塊，每根導(dǎo)軌上配有三個(gè)PMI/上銀的滑塊，進(jìn)一步確保機(jī)身的穩(wěn)定性。

▲導(dǎo)軌旁配備的壓塊

02-2 五軸數(shù)控加工工藝日趨成熟

主體開料設(shè)備所用傳動(dòng)方式為X、Y、Z三軸絲桿傳動(dòng)，同步性能好，無回轉(zhuǎn)間隙， 提角好，無接刀痕。與傳統(tǒng)的利用齒條的傳動(dòng)方式相比，這種傳動(dòng)方式具有啟動(dòng)穩(wěn)定，不易斷刀的特點(diǎn)，即便是采用Φ6 的刀具也能平穩(wěn)得進(jìn)行切斷操作。

▲全絲杠傳動(dòng)實(shí)拍

總體來說，絲桿傳動(dòng)的精度高而且具有較長的使用壽命，它的精度可以維持十年以上，其中的5050絲桿，其軸向和徑向的受力更好，更加適應(yīng)高加速度。

02-3 吸盤式上料與雙標(biāo)頭貼標(biāo)

該大板套裁方案，采用的是吸盤式上料，一個(gè)明顯的好處在于不用挖地坑，從而避免板材特別是高光板的劃傷。區(qū)別于以往繁瑣且存在人為失誤風(fēng)險(xiǎn)的人工貼標(biāo)，目前主流的大板套裁作業(yè)都會(huì)采用自動(dòng)貼標(biāo)，但大多是單個(gè)標(biāo)頭，為了提高貼標(biāo)速度，121大板套裁方案可選配雙頭貼標(biāo)，實(shí)現(xiàn)一分鐘貼18張標(biāo)的效果，效率提高了一倍。

02-4 無塵式吸頭裝置

對(duì)于大板套裁加工來說，維持板件的清潔干凈，不僅是環(huán)保整潔的需要，及時(shí)清除加工廢料也可以有效保證加工質(zhì)量，避免出現(xiàn)因廢料灰塵干擾的加工問題。

121大板套裁方案采用的是無塵式吹氣吸塵頭，具有較強(qiáng)的除塵效果，可以減少刀縫中的灰塵，在加工時(shí)保持臺(tái)面的清潔，從而保證整個(gè)生產(chǎn)環(huán)境的清潔、環(huán)保，降低清潔成本。

▲吹氣吸塵頭位置

▲加工板件的縫隙實(shí)拍

02-5 機(jī)械手碼垛與人工協(xié)同收料

傳統(tǒng)碼垛費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且存在堆垛傾倒和人員工傷的風(fēng)險(xiǎn)，該方案配置的機(jī)械手，依靠預(yù)先設(shè)定好的碼垛邏輯進(jìn)行作業(yè)，可大幅提高碼垛效率，極大節(jié)省人力，操作人員只需要協(xié)同配合進(jìn)行小料、窄料的碼放即可。

▲機(jī)械手碼垛實(shí)拍

綜合來看，121大板套裁方案可以實(shí)現(xiàn)單人操作，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了人工成本，通過人機(jī)結(jié)合進(jìn)行開料，提高了生產(chǎn)效率。

下表為121大板套裁生產(chǎn)線的產(chǎn)能與耗損統(tǒng)計(jì)，為某使用企業(yè)提供，可做參考。從表中我們可以看出，如果單班按10小時(shí)來算，可開料700多平方米，約包含有300張大板。

（數(shù)據(jù)由使用方提供）

因?yàn)槭谴笮“逶谝黄疬M(jìn)行優(yōu)化生產(chǎn)，使得該方案的板材利用率達(dá)到90%；至于人工和耗損，表中已清晰表明，就不在贅述。121大板套裁方案在提效、增質(zhì)、降本、省人、省力方面到達(dá)了一定高度。

121大板套裁方案是富有想象力和創(chuàng)造力的，創(chuàng)新地在安全性、效率、信息化等方面進(jìn)行探索，從而更好地與現(xiàn)代生產(chǎn)體系相匹配，將高效與智能，硬件與軟件有機(jī)結(jié)合。

隨著科技的不斷發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化，開料技術(shù)的不斷改進(jìn)是為家具制造企業(yè)贏得先機(jī)的關(guān)鍵，未來的開料工序仍要以用戶需求為中心，以提高效率為導(dǎo)向，以深度智能化為目標(biāo)，不斷推動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率的提升