林業木工機械自動化技術研究
時間:2022-02-25 03:03:23
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摘要:隨著科學技術的快速發展以及社會經濟的進步,我國的木工機械發展也取得了令人矚目的成就。而木工機械自動化技術的發展,能夠為林業開采效率的提升作出極大的幫助,提升我國林業行業的經濟效益以及開發效率。如何實現林業公共機械自動化技術的普及,將數控技術切實融入到林業木工自動化技術當中,是未來林業木工機械自動化的主要發展方向之一。但是現階段我國的林業木工自動化技術普及以及應用還存在著一些問題,本文基于此,對現階段我國林業木工機械自動化做了介紹,并分析了促進林業木工機械自動化的方法策略,以期為相關工作者提供指導和幫助。
關鍵詞:林業;木工機械自動化技術;現狀;發展
現階段,隨著科學技術的普及,在機械設備進行生產時實現生產設備的自動化是當下機械設備的主要發展方向。同時,隨著人力資源的稀缺以及用人成本的攀升,傳統的手工生產及制造面臨著人力支出成本大,效率較低等問題,嚴重制約了傳統手工生產的發展。而在林業行業中,機械自動化設備的應用是極為廣泛的,通過對于數控、工控以及網絡自動化設備的研發以及應用,林業行業的工作效率能夠得到大幅度的提升。當下,林業木工自動化的研究方向主要包括:自動檢測技術、自動除塵清洗技術、加工過程原料自動編碼技術以及木工產品自動包裝技術等。本文從木工機械化的發展歷程入手,詳細介紹了木工機械自動化的開發意義以及我國林業木工機械自動化的主要研究方向。
1木工機械概念及其發展簡述
1.1林業木工機械的概念。木工機械是指對木材進行加工,將半成品的木材制作成成品的機械加工過程。而林業木工機械,是指在林業方面進行木材加工的過程。相較于其他的木工機械,林業木工機械的工作環境較為惡劣,原材料更為復雜,操作難度更大。1.2原始木工機械。原始木工機械階段,人們主要依靠普通人力作為動力進行木工操作,我國出土的上周青銅刀具以及十四世紀80年代歐洲出土的風力鋸等就是典型的例子。原始木工階段,人們對于木材操作的效率極為低下,因此林業木工機械發展極為緩慢。1.3早期木工機械。早期木工機械階段與原始木工機械階段最典型的區別便是在早期木工機械階段,依稀出現了木工操作的機械化。十七世紀,英國著名木工機床工程設計師首次發明了銑床、平刨床等以木材為主體的機械化木工設備,這些設備的產生為林業木工機械化發展打下了夯實的基礎。1.4近代木工機械。進入近代以來,一些輔助裝置如滾筒、履帶以及運輸料裝置的出現,進一步提高了木工機械的工作效率,另外,精光刨床、聯合封邊機等的出現也擴大了林業木工機械的工作范圍。1.5自動化木工機械。上世紀50年代末期,美國首先研制除了數控銑床,標志著林業木工機械正式邁入了自動化階段。近年來,隨著數控銑床技術的快速發展,林業木工機械以一個驚人的速率為人類生活服務。
2林業木工自動化技術的開發意義
2.1林業木工自動化技術是未來林業發展的必然之路。隨著人們生活質量的不斷提升以及科學技術的不斷發展,現階段人們對于木制品的要求越來越高,因此,林業木工自動化是未來林業木工機械的主要發展方向,通過林業木工自動化能夠實現人們對于生活質量高標準的要求。2.2林業木工自動化技術的開發能夠顯著提升林業發展效率。上文提到,傳統的林業木工機械操作存在著工作效率低下的問題,而隨著現階段人們對林業木工機械工作要求越來越高,傳統的林業木工機械已經難以適應人們的生活需求。因此大力開展林業木工自動化技術,能夠顯著提升林業發展效率。2.3林業木工自動化技術能夠擴展林業工程的范圍。由于操作設備的限制,傳統的林業木工機械難以對一些原材料較大的木材進行操作,而通過林業木工自動化設備的應用,能夠輕松實現各種質量、體積范圍內的木材操作,因此林業木工自動化技術能夠擴展林業工程的范圍。2.4林業木工自動化技術能夠體現國家的工業化水平。自動化是一個國家工業化水平的主要體現方式,而木制品的加工主要是通過木工機械行業來實現的。因此,大力開展林業木工自動化技術能夠顯著提升我國木制品行業在國際市場的核心競爭力,具有重要的戰略意義。
3我國林業木工自動化的發展現狀
3.1數控專業機械的發展現狀。現階段,我國的木工機械主要包括觸摸屏設備、特殊木材專業化設備等。數控木工機械通過數字化管理實現對于生物質燃料加工專用設備的控制管理,具有動態數字化顯示、對木材操作進行調整以及經濟效益分析等功能。但是現階段我國的數控專業機械并沒有形成完整的體系來對各木工機械硬件設備進行統一管理,同時,我國的木工機械生產企業并沒有軟件的知識產權以及源代碼,這就導致我國的數控木工機械在進行更新時受限于發達國家的源代碼。發達國家以及地區對數控鏤銑機的壟斷嚴重影響了我國數控專業機械的發展。3.2數控帶鋸機技術的發展現狀。二十世紀80年代,我國研制成功了第一臺數控帶鋸機。數控帶鋸機的研發成功,標志著我國的林業木工機械進入了一個新的發展時代。數控帶鋸機在林業木工機械方面的應用,不僅提高了對于木材的切割速度,同時也減少了人力資源的投入,從而實現了林業木工機械的效率以及經濟效益的提升。改革開放之后,傳統的大型帶鋸機逐漸被數控曲線帶鋸機所替代。現階段,隨著科學技術的發展以及相應技術的成熟,我國也開始進行跑車帶鋸機的研發,但是由于研發成本過高,資金投入大,跑車帶鋸機的在林業木工企業的應用并不普及。3.3數控刨切機床的發展現狀。數控刨切機床在林業木工機械操作中起著加工大型零件的作用,因此它的應用能夠顯著促進其他林業機械設備的制造,從而提高林業木工機械的生產效率。但是我國的數控刨床制造技術較低,對于國外先進的數控刨床研發不到位,導致我國的數控刨切機床與先進國家之間存在明顯差異,因此未來在林業發展方面,需要切實加強我國數控刨切機床的發展。3.4數控車床的發展現狀。進入新世紀以來,我國已經開始進行數控機床的研發,但是由于我國數控機床研發起步較晚,與西方發達國家之間還存在明顯的差距,因此我國需要注重對于車窗架盤加工模式的研發以及多頭雕刻技術的應用。
4我國木工機械自動化的研發方向
4.1實現數控木工機床在林業中的應用。隨著我國現代化發展以及城市化建設的加速,對于木制品的需求也越來越多。因此,需要在我國進行林業生產時積極應用先進生產設備,從而促進我國林業木工的快速發展。現階段,人們對于木制品的美觀要求越來越高,因此在進行林業木工加工時,需要注重其加工精度。未來我國在進行數控木工機床在林業中的應用時,首先需要對加工操作進行加工基準的確定,確保所有的零件加工工序在一個工序內完成,從而顯著簡化加工工序步驟,同時也有效避免了由于基準不同意導致的誤差。在完成基準的確定后,通過計算機數字化控制的方式實現多項加工設備的同時生產操作。4.2迅速提高我國木工機械的數控化水平。木工機械設備的數字化控制作為林業木工機械化的基礎,實現木工機械設備的數控化才能夠對接下來的機械化提供便利。但是現階段我國的數控與西方發達國家相比還存在明顯的差異,例如我國林業木工加工的數控化率較低、數控化標準不健全。因此,需要通過促進我國木工企業根據數控化概念進行數控化率的提升,并制定相應的規章制度,切實提升我國木工機械的數控化水平。4.3重點研發通用單機的上下料自動化技術?,F階段我國通用單機在進行上下料時,還沒有普及上下料自動化,依然通過人力作為上下料的基礎,嚴重影響了上下料的效率。完善通用單機的上下料自動化技術,能夠實現通用木工機械的單機自動化生產,從而避免由于人為操作失誤導致的產品質量下降。因此,在這種情況下,通過提升生產設備的質量以及機械自動化程度,便能夠在脫離人為因素的影響下實現產品產量的迅速提升。4.4產品后續的自動化處理技術。在進行林業木工生產時,需要進行自動伐木、自動切割、木材質量自動化檢測以及木材自動化生產連線等一系列處理技術。因此,對于木材運輸企業來說,設立相應的生產線提升產品后續處理效率,能夠有效提高客戶的滿意度。未來我國的木材運輸企業應該從簡單做起,在完成各項后續自動化處理技術之后通過技術接合實現流水線處理。4.5開展木工機械柔性自動化生產線的理論研究?,F階段,隨著木制品的需求逐漸增加,木工機械設備越來越大,這對于木工機械自動化行業帶來了一定的不便,因此,開展木工機械的柔性自動化生產是未來木工自動化的主要生產方向之一。現階段我國已經基本實現了單級設備自動化以及流水線承租技術的自動化,在未來的發展過程中,需要通過對木工機床柔性制造單元以及自動化設備輸送裝置的研究,實現二者的有效結合,從而實現木工機械柔性自動化生產線的制造。
5結語
綜上所述,盡管我國的林業木工機械自動化取得了令人矚目的成就,但是隨著我國人民生活水平的提升,現有的林業木工機械自動化已經難以滿足人們的日常生活需求,因此在未來的發展過程中,我國的林業木工機械行業需要切實注重數控化機床的研制、通用單機自動上下料技術,并開展木工機械柔性自動化生產線的研究,切實提高我國林業木工機械自動化水平,促進我國經濟的又好又快發展。
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作者:熊藜 張鈺泳 谷萬裕 冉佳鑫 彭德超 單位:重慶市交通大學
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