一種用于定制家具的板材自動加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本方法涉及家具加工制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于定制家具的板材自動加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]定制家具已經(jīng)成為了當今社會非常流行的置辦家具的方式，定制家具打破了空間的局限性并有很好的發(fā)揮空間，因此定制家具特別受大眾消費者的青睞。在人們越來越關(guān)注定制家具的時候，定制家具的板材也備受大眾的關(guān)注。其中，低密度板、中密度板、高密度板和顆粒板等木質(zhì)板材由于具有重量輕、強度比高、彈性好、耐沖擊、紋理色調(diào)豐富美觀和加工容易等優(yōu)點，已經(jīng)成為家具制造中的一種常用材料。
[0003]現(xiàn)有的木質(zhì)板材加工業(yè)以木質(zhì)板材為原料，主要采用人工利用機械進行加工作業(yè)，對板材進行開槽、鉆孔、壓刻細紋路和開榫等加工。雖然該作業(yè)方式在一定程度上能滿足生產(chǎn)要求，但是該方式并沒有實現(xiàn)完全的自動化操作，在板材加工過程中，板材的上料、將板材固定在工作臺實現(xiàn)機械加工、板材的翻面加工以及板材的下料等工序依然需要人工操作，而且由于定制家具的千差萬別，板材的規(guī)格和尺寸都有不同，即使是相同尺寸的板件由于在家具中的位置不同，加工的內(nèi)容也不同，這也是實現(xiàn)自動化操作難以解決的問題。這樣一方面導致生產(chǎn)效率低且工人的勞動強度大，另一方面由于人工控制木板容易導致板材加工相對位置誤差較大，從而造成板材加工精度低和加工質(zhì)量差，增加板材的報廢率。
[0004]目前也有一些生產(chǎn)廠商嘗試利用自動化的加工機械來進行板材加工以提高效率和精度，但是仍然無法實現(xiàn)一次流程自動加工板材的5個面，仍然避免不了人工進行補充的問題。同時，現(xiàn)有的加工裝置通用性低，難以實現(xiàn)根據(jù)板材的形狀、尺寸和需要進行的加工位置等參數(shù)進行自動化的標準加工，無法適用于定制家具制造板材的大規(guī)模批量加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本方法的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點與不足，提供一種實用性強和便于操作的用于定制家具的板材自動加工方法，該板材自動加工方法不僅可有效提高板材的加工精度，而且可達到高效和穩(wěn)定的加工效果，以實現(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)需求進行標準化、全自動化對各種規(guī)格的板材加工，并適用于大規(guī)模生產(chǎn)進行家具智能制造，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工加工，提高生產(chǎn)效率，并解決目前家居制造行業(yè)自動化程度不高和生產(chǎn)效率低的問題，為家具等行業(yè)開創(chuàng)新的生產(chǎn)模式。
[0006]為了達到上述目的，本方法通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種用于定制家具的板材自動加工方法，其特征在于:在板材加工工序中，通過對機械手的控制以使機械手對板材進行翻面、移動和轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)板材M面加工，M為自然數(shù)且K 5，板材面為板材正面、反面和/或側(cè)面。
[0007]在上述方案中，本發(fā)明的加工方法通過機械手對板材進行翻面、移動和轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)板材的自動化加工。該加工方法可一次流程實現(xiàn)1、2、3、4或5面加工，不僅可提高加工效率，而且可有效避免板材多次加工時重復裝夾導致加工相對位置誤差大的問題，從而提高加工的精度和質(zhì)量。
[0008]在板材加工工序前，還包括板材送料工序；在板材加工工序后，還包括板材出料工序;
[0009]其中，板材送料工序包括次序可以互換或同時進行的掃描工序和板材進料工序；所述掃描工序是指讀取板材標簽信息，標簽信息包括板材尺寸信息和板材加工信息；所述板材進料工序是指對板材逐塊依次進行整理推送至進料口且進行板材尺寸測量；
[0010]所述板材加工工序包括板材正面和/或反面加工工序以及側(cè)面加工工序；其中板材正面和/或反面加工工序是指根據(jù)板材加工信息確定加工模式，然后控制機械手在進料口抓取板材，并根據(jù)加工模式以機械手對板材在加工平臺進行定位和翻面的方式，與可更換刀具的主加工裝置配合控制，實現(xiàn)板材的正面和/或反面加工；所述加工模式是指機械手運動的線路、機械手的抓/放控制和所用的刀具類型；所述板材側(cè)面加工工序是指根據(jù)加工模式，控制抓取有板材的機械手以移動和轉(zhuǎn)動的方式對板材側(cè)面進行加工。
[0011]所述板材送料工序還包括設(shè)置在掃描工序和板材進料工序之后的翻轉(zhuǎn)工序，對已送至進料口的板材進行90°翻轉(zhuǎn)以便于機械手抓取。
[0012]本發(fā)明還包括設(shè)置在掃描工序和板材進料工序之后、板材加工工序之前的板材篩選工序，所述板材篩選工序是指根據(jù)讀取的板材標簽信息和板材進料工序測量的板材尺寸，對不合格的板材進行篩選并去除；所述不合格的板材是指測量的板材尺寸與標簽信息的板材尺寸不匹配的板材，或/且標簽信息的板材加工信息與該批次加工模型不匹配的板材。本發(fā)明的板材篩選工序中，不合格的板材通過機械手的抓取進入板材出料工序進行篩選。
[0013]對板材逐塊依次進行整理推送至進料口且進行板材尺寸測量是指:在傳輸方向尾端逐塊阻擋板材，并對逐塊板材的寬度進行測量；進料口設(shè)置在傳輸方向尾端的一側(cè)，在進料口相對一側(cè)推動板材至進料口處實現(xiàn)板材的長度整理，同時在進料口一側(cè)推動板材至尾端實現(xiàn)板材的寬度整理；在進料口處將板材90°翻轉(zhuǎn)，并測量板材的長度。本發(fā)明的板材進料工序可實現(xiàn)對掃描標簽后傳輸?shù)陌宀倪M行整理和測量。該方法對板材進行長度方向調(diào)整的同時可實現(xiàn)將板材推送到與其相對設(shè)置的進料口處，便于機械手的抓??；同時也可對板材進行寬度方向調(diào)整。板材的調(diào)整也便于測量裝置對其尺寸的測量。
[0014]在板材送料工序中，還包括對板材進行分隔，實現(xiàn)板材逐塊依次輸送。本發(fā)明在板材之間的傳送采用分隔的功能便于后續(xù)對單塊板材的測量與整理。
[0015]板材正面和/或反面加工工序中，所述機械手對板材在加工平臺進行定位和翻面的方式是指:在加工平臺設(shè)置可滑動的無動力工作裝置，機械手將板材放置在無動力工作裝置上并推動板材，實現(xiàn)板材通過可滑動的無動力工作裝置進行定位，以及通過機械手的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)板材的翻面；板材正面和/或反面加工完畢后，無動力工作裝置以滑動方式復位為下一次工作做準備；采用限位件限定無動力工作裝置的滑動范圍。本發(fā)明的板材可通過機械手的推動可實現(xiàn)在加工平臺的長度方向和寬度方向滑動并定位，機械手還可通過轉(zhuǎn)動對板材翻轉(zhuǎn)實現(xiàn)板材反面加工。當板材正面和/或反面加工完畢后，無動力工作裝置可實現(xiàn)全自動復位，從而提高板材加工的效率，而限位件的設(shè)置可提高板材在加工平臺上加工定位的準確性。
[0016]主加工裝置設(shè)置在加工平臺上方，在主加工裝置機頭下方設(shè)置可轉(zhuǎn)動的刀庫裝置；所述刀庫裝置以主加工裝置為中心移動設(shè)置以實現(xiàn)刀具類型的選用和更換。更具體地說，加工前，刀庫裝置移動到主加工裝置下方且打開裝刀口后，并通過旋轉(zhuǎn)的方式將所用類型的刀具旋轉(zhuǎn)置于主加工裝置的機頭下方進行刀具的安裝/更換；加工時，刀庫裝置移動遠離主加工裝置且蓋合裝刀口，主加工裝置與機械手配合控制對無動力工作裝置上的板材進行加工。
[0017]板材側(cè)面加工工序中，所述控制抓取有板材的機械手以移動和轉(zhuǎn)動的方式對板材側(cè)面進行加工是指:機械手抓取板材移動到側(cè)加工裝置進行I個側(cè)面加工后，通過移動和轉(zhuǎn)動的方式進行第2個和/或第3個側(cè)面的加工，實現(xiàn)板材的1、2或3個側(cè)面加工。
[0018]板材篩選工序中，所述根據(jù)讀取的板材標簽信息和板材進料工序測量的板材尺寸，對不合格的板材進行篩選包括以下步驟:
[0019]1.獲取板材掃描工序的板材標簽信息和板材進料工序測量的板材尺寸；
[0020]I1.將板材進料工序測量的板材尺寸與標簽信息中的板材尺寸做匹配比較，將標簽信息中的板材加工信息與預設(shè)該批次加工模型的信息做匹配比較；并判斷板材是否合格:
[0021]當測量的板材尺寸與標簽信息的板材尺寸不匹配，或/且標簽信息的板材加工信息與該批次加工模型不匹配，則判定為不合格的板材；
[0022]當測量的板材尺寸與標簽信息的板材尺寸匹配，且標簽信息的板材加工信息與該批次加工模型匹配，則判定為合格的板材；
[0023]II1.合格的板材進入板材加工工序進行加工，不合格的板材進入板材出料工序進行去除。
[0024]本發(fā)明通過板材送料工序、板材加工工序以及板材出料工序，則可實現(xiàn)板材全自動化和標準化M面加工。相對于通過人工操作對板材進行上料、固定在工作臺實現(xiàn)機械加工、翻面加工以及下料等方式導致加工效率低、加工精度低和生產(chǎn)成本高等問題，本發(fā)明的加工方法采用機械手的方式對板材加工的全過程實現(xiàn)自動化智能控制，從而大大提高板材加工的速度、效率和板材加工的精度、質(zhì)量，并降低生產(chǎn)成本，適用于大規(guī)模生產(chǎn)進行家具智能制造。
[0025]而且，本發(fā)明在板材正面和/或反面加工工序中，通過機械手對板材以推動和翻轉(zhuǎn)的方式進行正面或/和反面加工，在側(cè)面加工工序中抓取板材的機械手以移動和轉(zhuǎn)動方式進行1、2或3個側(cè)面的加工，則可達到通過主加工裝置、側(cè)加工裝置和機械手的配合實現(xiàn)板材的1、2、3、4或5面加工，還可實現(xiàn)板材的自動輸送。本發(fā)明的加工方法一次流程可實現(xiàn)1、2、3、4或5面加工，不僅可進一步提高加工效率，而且可有效避免板材多次加工時重復裝夾導致加工相對位置誤差大的問題，從而提高加工的精度和質(zhì)量。同時，本發(fā)明的加工方法可根據(jù)板材標簽上的信息(板材尺寸和板材加工信息)和實現(xiàn)尺寸參數(shù)的測量對板材進行篩選。當獲取到掃描機構(gòu)的標簽信息和進料輸送機構(gòu)測量到板材的尺寸信息后，可在加工前對不合格板材(與標簽信息的尺寸不匹配的板材和與該批次加工模型不匹配的板材)進行篩選并去除，再根據(jù)合格板材的板材加工信息確定加工模式，通過機械手、主加工裝置和側(cè)加工裝置的配合合作對板材進行加工，實現(xiàn)對多種加工模型的板材進行標準化加工，從而增強板材加工的實用性和通用性，適用家具制造板材的