林業(yè)木工機械自動化技術(shù)研究

時間:2022-02-25 03:03:23

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林業(yè)木工機械自動化技術(shù)研究

摘要:隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展以及社會經(jīng)濟的進步,我國的木工機械發(fā)展也取得了令人矚目的成就。而木工機械自動化技術(shù)的發(fā)展,能夠為林業(yè)開采效率的提升作出極大的幫助,提升我國林業(yè)行業(yè)的經(jīng)濟效益以及開發(fā)效率。如何實現(xiàn)林業(yè)公共機械自動化技術(shù)的普及,將數(shù)控技術(shù)切實融入到林業(yè)木工自動化技術(shù)當中,是未來林業(yè)木工機械自動化的主要發(fā)展方向之一。但是現(xiàn)階段我國的林業(yè)木工自動化技術(shù)普及以及應(yīng)用還存在著一些問題,本文基于此,對現(xiàn)階段我國林業(yè)木工機械自動化做了介紹,并分析了促進林業(yè)木工機械自動化的方法策略,以期為相關(guān)工作者提供指導和幫助。

關(guān)鍵詞:林業(yè);木工機械自動化技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展

現(xiàn)階段,隨著科學技術(shù)的普及,在機械設(shè)備進行生產(chǎn)時實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的自動化是當下機械設(shè)備的主要發(fā)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(tǒng)的手工生產(chǎn)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(tǒng)手工生產(chǎn)的發(fā)展。而在林業(yè)行業(yè)中,機械自動化設(shè)備的應(yīng)用是極為廣泛的,通過對于數(shù)控、工控以及網(wǎng)絡(luò)自動化設(shè)備的研發(fā)以及應(yīng)用,林業(yè)行業(yè)的工作效率能夠得到大幅度的提升。當下,林業(yè)木工自動化的研究方向主要包括:自動檢測技術(shù)、自動除塵清洗技術(shù)、加工過程原料自動編碼技術(shù)以及木工產(chǎn)品自動包裝技術(shù)等。本文從木工機械化的發(fā)展歷程入手,詳細介紹了木工機械自動化的開發(fā)意義以及我國林業(yè)木工機械自動化的主要研究方向。

1木工機械概念及其發(fā)展簡述

1.1林業(yè)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(yè)木工機械,是指在林業(yè)方面進行木材加工的過程。相較于其他的木工機械,林業(yè)木工機械的工作環(huán)境較為惡劣,原材料更為復(fù)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(yè)木工機械發(fā)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(qū)別便是在早期木工機械階段,依稀出現(xiàn)了木工操作的機械化。十七世紀,英國著名木工機床工程設(shè)計師首次發(fā)明了銑床、平刨床等以木材為主體的機械化木工設(shè)備,這些設(shè)備的產(chǎn)生為林業(yè)木工機械化發(fā)展打下了夯實的基礎(chǔ)。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(xiàn),進一步提高了木工機械的工作效率,另外,精光刨床、聯(lián)合封邊機等的出現(xiàn)也擴大了林業(yè)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(shù)控銑床,標志著林業(yè)木工機械正式邁入了自動化階段。近年來,隨著數(shù)控銑床技術(shù)的快速發(fā)展,林業(yè)木工機械以一個驚人的速率為人類生活服務(wù)。

2林業(yè)木工自動化技術(shù)的開發(fā)意義

2.1林業(yè)木工自動化技術(shù)是未來林業(yè)發(fā)展的必然之路。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升以及科學技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)階段人們對于木制品的要求越來越高,因此,林業(yè)木工自動化是未來林業(yè)木工機械的主要發(fā)展方向,通過林業(yè)木工自動化能夠?qū)崿F(xiàn)人們對于生活質(zhì)量高標準的要求。2.2林業(yè)木工自動化技術(shù)的開發(fā)能夠顯著提升林業(yè)發(fā)展效率。上文提到,傳統(tǒng)的林業(yè)木工機械操作存在著工作效率低下的問題,而隨著現(xiàn)階段人們對林業(yè)木工機械工作要求越來越高,傳統(tǒng)的林業(yè)木工機械已經(jīng)難以適應(yīng)人們的生活需求。因此大力開展林業(yè)木工自動化技術(shù),能夠顯著提升林業(yè)發(fā)展效率。2.3林業(yè)木工自動化技術(shù)能夠擴展林業(yè)工程的范圍。由于操作設(shè)備的限制,傳統(tǒng)的林業(yè)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(yè)木工自動化設(shè)備的應(yīng)用,能夠輕松實現(xiàn)各種質(zhì)量、體積范圍內(nèi)的木材操作,因此林業(yè)木工自動化技術(shù)能夠擴展林業(yè)工程的范圍。2.4林業(yè)木工自動化技術(shù)能夠體現(xiàn)國家的工業(yè)化水平。自動化是一個國家工業(yè)化水平的主要體現(xiàn)方式,而木制品的加工主要是通過木工機械行業(yè)來實現(xiàn)的。因此,大力開展林業(yè)木工自動化技術(shù)能夠顯著提升我國木制品行業(yè)在國際市場的核心競爭力,具有重要的戰(zhàn)略意義。

3我國林業(yè)木工自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1數(shù)控專業(yè)機械的發(fā)展現(xiàn)狀。現(xiàn)階段,我國的木工機械主要包括觸摸屏設(shè)備、特殊木材專業(yè)化設(shè)備等。數(shù)控木工機械通過數(shù)字化管理實現(xiàn)對于生物質(zhì)燃料加工專用設(shè)備的控制管理,具有動態(tài)數(shù)字化顯示、對木材操作進行調(diào)整以及經(jīng)濟效益分析等功能。但是現(xiàn)階段我國的數(shù)控專業(yè)機械并沒有形成完整的體系來對各木工機械硬件設(shè)備進行統(tǒng)一管理,同時,我國的木工機械生產(chǎn)企業(yè)并沒有軟件的知識產(chǎn)權(quán)以及源代碼,這就導致我國的數(shù)控木工機械在進行更新時受限于發(fā)達國家的源代碼。發(fā)達國家以及地區(qū)對數(shù)控鏤銑機的壟斷嚴重影響了我國數(shù)控專業(yè)機械的發(fā)展。3.2數(shù)控帶鋸機技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。二十世紀80年代,我國研制成功了第一臺數(shù)控帶鋸機。數(shù)控帶鋸機的研發(fā)成功,標志著我國的林業(yè)木工機械進入了一個新的發(fā)展時代。數(shù)控帶鋸機在林業(yè)木工機械方面的應(yīng)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(xiàn)了林業(yè)木工機械的效率以及經(jīng)濟效益的提升。改革開放之后,傳統(tǒng)的大型帶鋸機逐漸被數(shù)控曲線帶鋸機所替代。現(xiàn)階段,隨著科學技術(shù)的發(fā)展以及相應(yīng)技術(shù)的成熟,我國也開始進行跑車帶鋸機的研發(fā),但是由于研發(fā)成本過高,資金投入大,跑車帶鋸機的在林業(yè)木工企業(yè)的應(yīng)用并不普及。3.3數(shù)控刨切機床的發(fā)展現(xiàn)狀。數(shù)控刨切機床在林業(yè)木工機械操作中起著加工大型零件的作用,因此它的應(yīng)用能夠顯著促進其他林業(yè)機械設(shè)備的制造,從而提高林業(yè)木工機械的生產(chǎn)效率。但是我國的數(shù)控刨床制造技術(shù)較低,對于國外先進的數(shù)控刨床研發(fā)不到位,導致我國的數(shù)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(yè)發(fā)展方面,需要切實加強我國數(shù)控刨切機床的發(fā)展。3.4數(shù)控車床的發(fā)展現(xiàn)狀。進入新世紀以來,我國已經(jīng)開始進行數(shù)控機床的研發(fā),但是由于我國數(shù)控機床研發(fā)起步較晚,與西方發(fā)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(fā)以及多頭雕刻技術(shù)的應(yīng)用。

4我國木工機械自動化的研發(fā)方向

4.1實現(xiàn)數(shù)控木工機床在林業(yè)中的應(yīng)用。隨著我國現(xiàn)代化發(fā)展以及城市化建設(shè)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(yè)生產(chǎn)時積極應(yīng)用先進生產(chǎn)設(shè)備,從而促進我國林業(yè)木工的快速發(fā)展。現(xiàn)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(yè)木工加工時,需要注重其加工精度。未來我國在進行數(shù)控木工機床在林業(yè)中的應(yīng)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(nèi)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(shù)字化控制的方式實現(xiàn)多項加工設(shè)備的同時生產(chǎn)操作。4.2迅速提高我國木工機械的數(shù)控化水平。木工機械設(shè)備的數(shù)字化控制作為林業(yè)木工機械化的基礎(chǔ),實現(xiàn)木工機械設(shè)備的數(shù)控化才能夠?qū)酉聛淼臋C械化提供便利。但是現(xiàn)階段我國的數(shù)控與西方發(fā)達國家相比還存在明顯的差異,例如我國林業(yè)木工加工的數(shù)控化率較低、數(shù)控化標準不健全。因此,需要通過促進我國木工企業(yè)根據(jù)數(shù)控化概念進行數(shù)控化率的提升,并制定相應(yīng)的規(guī)章制度,切實提升我國木工機械的數(shù)控化水平。4.3重點研發(fā)通用單機的上下料自動化技術(shù)?,F(xiàn)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(chǔ),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(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)通用木工機械的單機自動化生產(chǎn),從而避免由于人為操作失誤導致的產(chǎn)品質(zhì)量下降。因此,在這種情況下,通過提升生產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)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(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)量的迅速提升。4.4產(chǎn)品后續(xù)的自動化處理技術(shù)。在進行林業(yè)木工生產(chǎn)時,需要進行自動伐木、自動切割、木材質(zhì)量自動化檢測以及木材自動化生產(chǎn)連線等一系列處理技術(shù)。因此,對于木材運輸企業(yè)來說,設(shè)立相應(yīng)的生產(chǎn)線提升產(chǎn)品后續(xù)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(yè)應(yīng)該從簡單做起,在完成各項后續(xù)自動化處理技術(shù)之后通過技術(shù)接合實現(xiàn)流水線處理。4.5開展木工機械柔性自動化生產(chǎn)線的理論研究?,F(xiàn)階段,隨著木制品的需求逐漸增加,木工機械設(shè)備越來越大,這對于木工機械自動化行業(yè)帶來了一定的不便,因此,開展木工機械的柔性自動化生產(chǎn)是未來木工自動化的主要生產(chǎn)方向之一?,F(xiàn)階段我國已經(jīng)基本實現(xiàn)了單級設(shè)備自動化以及流水線承租技術(shù)的自動化,在未來的發(fā)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(shè)備輸送裝置的研究,實現(xiàn)二者的有效結(jié)合,從而實現(xiàn)木工機械柔性自動化生產(chǎn)線的制造。

5結(jié)語

綜上所述,盡管我國的林業(yè)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(xiàn)有的林業(yè)木工機械自動化已經(jīng)難以滿足人們的日常生活需求,因此在未來的發(fā)展過程中,我國的林業(yè)木工機械行業(yè)需要切實注重數(shù)控化機床的研制、通用單機自動上下料技術(shù),并開展木工機械柔性自動化生產(chǎn)線的研究,切實提高我國林業(yè)木工機械自動化水平,促進我國經(jīng)濟的又好又快發(fā)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