林业木工机械自动化技术研究

摘要：随着科学技术的快速发展以及社会经济的进步，我国的木工机械发展也取得了令人瞩目的成就。而木工机械自动化技术的发展，能够为林业开采效率的提升作出极大的帮助，提升我国林业行业的经济效益以及开发效率。如何实现林业公共机械自动化技术的普及，将数控技术切实融入到林业木工自动化技术当中，是未来林业木工机械自动化的主要发展方向之一。但是现阶段我国的林业木工自动化技术普及以及应用还存在着一些问题，本文基于此，对现阶段我国林业木工机械自动化做了介绍，并分析了促进林业木工机械自动化的方法策略，以期为相关工作者提供指导和帮助。

关键词：林业；木工机械自动化技术；现状；发展

现阶段，随着科学技术的普及，在机械设备进行生产时实现生产设备的自动化是当下机械设备的主要发展方向。同时，随着人力资源的稀缺以及用人成本的攀升，传统的手工生产及制造面临着人力支出成本大，效率较低等问题，严重制约了传统手工生产的发展。而在林业行业中，机械自动化设备的应用是极为广泛的，通过对于数控、工控以及网络自动化设备的研发以及应用，林业行业的工作效率能够得到大幅度的提升。当下，林业木工自动化的研究方向主要包括：自动检测技术、自动除尘清洗技术、加工过程原料自动编码技术以及木工产品自动包装技术等。本文从木工机械化的发展历程入手，详细介绍了木工机械自动化的开发意义以及我国林业木工机械自动化的主要研究方向。

1木工机械概念及其发展简述

1.1林业木工机械的概念。木工机械是指对木材进行加工，将半成品的木材制作成成品的机械加工过程。而林业木工机械，是指在林业方面进行木材加工的过程。相较于其他的木工机械，林业木工机械的工作环境较为恶劣，原材料更为复杂，操作难度更大。1.2原始木工机械。原始木工机械阶段，人们主要依靠普通人力作为动力进行木工操作，我国出土的上周青铜刀具以及十四世纪80年代欧洲出土的风力锯等就是典型的例子。原始木工阶段，人们对于木材操作的效率极为低下，因此林业木工机械发展极为缓慢。1.3早期木工机械。早期木工机械阶段与原始木工机械阶段最典型的区别便是在早期木工机械阶段，依稀出现了木工操作的机械化。十七世纪，英国著名木工机床工程设计师首次发明了铣床、平刨床等以木材为主体的机械化木工设备，这些设备的产生为林业木工机械化发展打下了夯实的基础。1.4近代木工机械。进入近代以来，一些辅助装置如滚筒、履带以及运输料装置的出现，进一步提高了木工机械的工作效率，另外，精光刨床、联合封边机等的出现也扩大了林业木工机械的工作范围。1.5自动化木工机械。上世纪50年代末期，美国首先研制除了数控铣床，标志着林业木工机械正式迈入了自动化阶段。近年来，随着数控铣床技术的快速发展，林业木工机械以一个惊人的速率为人类生活服务。

2林业木工自动化技术的开发意义

2.1林业木工自动化技术是未来林业发展的必然之路。随着人们生活质量的不断提升以及科学技术的不断发展，现阶段人们对于木制品的要求越来越高，因此，林业木工自动化是未来林业木工机械的主要发展方向，通过林业木工自动化能够实现人们对于生活质量高标准的要求。2.2林业木工自动化技术的开发能够显著提升林业发展效率。上文提到，传统的林业木工机械操作存在着工作效率低下的问题，而随着现阶段人们对林业木工机械工作要求越来越高，传统的林业木工机械已经难以适应人们的生活需求。因此大力开展林业木工自动化技术，能够显著提升林业发展效率。2.3林业木工自动化技术能够扩展林业工程的范围。由于操作设备的限制，传统的林业木工机械难以对一些原材料较大的木材进行操作，而通过林业木工自动化设备的应用，能够轻松实现各种质量、体积范围内的木材操作，因此林业木工自动化技术能够扩展林业工程的范围。2.4林业木工自动化技术能够体现国家的工业化水平。自动化是一个国家工业化水平的主要体现方式，而木制品的加工主要是通过木工机械行业来实现的。因此，大力开展林业木工自动化技术能够显著提升我国木制品行业在国际市场的核心竞争力，具有重要的战略意义。

3我国林业木工自动化的发展现状

3.1数控专业机械的发展现状。现阶段，我国的木工机械主要包括触摸屏设备、特殊木材专业化设备等。数控木工机械通过数字化管理实现对于生物质燃料加工专用设备的控制管理，具有动态数字化显示、对木材操作进行调整以及经济效益分析等功能。但是现阶段我国的数控专业机械并没有形成完整的体系来对各木工机械硬件设备进行统一管理，同时，我国的木工机械生产企业并没有软件的知识产权以及源代码，这就导致我国的数控木工机械在进行更新时受限于发达国家的源代码。发达国家以及地区对数控镂铣机的垄断严重影响了我国数控专业机械的发展。3.2数控带锯机技术的发展现状。二十世纪80年代，我国研制成功了第一台数控带锯机。数控带锯机的研发成功，标志着我国的林业木工机械进入了一个新的发展时代。数控带锯机在林业木工机械方面的应用，不仅提高了对于木材的切割速度，同时也减少了人力资源的投入，从而实现了林业木工机械的效率以及经济效益的提升。改革开放之后，传统的大型带锯机逐渐被数控曲线带锯机所替代。现阶段，随着科学技术的发展以及相应技术的成熟，我国也开始进行跑车带锯机的研发，但是由于研发成本过高，资金投入大，跑车带锯机的在林业木工企业的应用并不普及。3.3数控刨切机床的发展现状。数控刨切机床在林业木工机械操作中起着加工大型零件的作用，因此它的应用能够显著促进其他林业机械设备的制造，从而提高林业木工机械的生产效率。但是我国的数控刨床制造技术较低，对于国外先进的数控刨床研发不到位，导致我国的数控刨切机床与先进国家之间存在明显差异，因此未来在林业发展方面，需要切实加强我国数控刨切机床的发展。3.4数控车床的发展现状。进入新世纪以来，我国已经开始进行数控机床的研发，但是由于我国数控机床研发起步较晚，与西方发达国家之间还存在明显的差距，因此我国需要注重对于车窗架盘加工模式的研发以及多头雕刻技术的应用。

4我国木工机械自动化的研发方向

4.1实现数控木工机床在林业中的应用。随着我国现代化发展以及城市化建设的加速，对于木制品的需求也越来越多。因此，需要在我国进行林业生产时积极应用先进生产设备，从而促进我国林业木工的快速发展。现阶段，人们对于木制品的美观要求越来越高，因此在进行林业木工加工时，需要注重其加工精度。未来我国在进行数控木工机床在林业中的应用时，首先需要对加工操作进行加工基准的确定，确保所有的零件加工工序在一个工序内完成，从而显著简化加工工序步骤，同时也有效避免了由于基准不同意导致的误差。在完成基准的确定后，通过计算机数字化控制的方式实现多项加工设备的同时生产操作。4.2迅速提高我国木工机械的数控化水平。木工机械设备的数字化控制作为林业木工机械化的基础，实现木工机械设备的数控化才能够对接下来的机械化提供便利。但是现阶段我国的数控与西方发达国家相比还存在明显的差异，例如我国林业木工加工的数控化率较低、数控化标准不健全。因此，需要通过促进我国木工企业根据数控化概念进行数控化率的提升，并制定相应的规章制度，切实提升我国木工机械的数控化水平。4.3重点研发通用单机的上下料自动化技术。现阶段我国通用单机在进行上下料时，还没有普及上下料自动化，依然通过人力作为上下料的基础，严重影响了上下料的效率。完善通用单机的上下料自动化技术，能够实现通用木工机械的单机自动化生产，从而避免由于人为操作失误导致的产品质量下降。因此，在这种情况下，通过提升生产设备的质量以及机械自动化程度，便能够在脱离人为因素的影响下实现产品产量的迅速提升。4.4产品后续的自动化处理技术。在进行林业木工生产时，需要进行自动伐木、自动切割、木材质量自动化检测以及木材自动化生产连线等一系列处理技术。因此，对于木材运输企业来说，设立相应的生产线提升产品后续处理效率，能够有效提高客户的满意度。未来我国的木材运输企业应该从简单做起，在完成各项后续自动化处理技术之后通过技术接合实现流水线处理。4.5开展木工机械柔性自动化生产线的理论研究。现阶段，随着木制品的需求逐渐增加，木工机械设备越来越大，这对于木工机械自动化行业带来了一定的不便，因此，开展木工机械的柔性自动化生产是未来木工自动化的主要生产方向之一。现阶段我国已经基本实现了单级设备自动化以及流水线承租技术的自动化，在未来的发展过程中，需要通过对木工机床柔性制造单元以及自动化设备输送装置的研究，实现二者的有效结合，从而实现木工机械柔性自动化生产线的制造。

5结语

综上所述，尽管我国的林业木工机械自动化取得了令人瞩目的成就，但是随着我国人民生活水平的提升，现有的林业木工机械自动化已经难以满足人们的日常生活需求，因此在未来的发展过程中，我国的林业木工机械行业需要切实注重数控化机床的研制、通用单机自动上下料技术，并开展木工机械柔性自动化生产线的研究，切实提高我国林业木工机械自动化水平，促进我国经济的又好又快发展。

参考文献：

[1]刘明，程晓旭.数控木工机械的发展现状及自动化技术的研发方向[J].建材与装饰，2018（06）：226.

[2]第十六届北京木工展盛大开幕六大主题专区汇聚430家知名企业展示最新自动化木工产品及技术[J].林业机械与木工设备，2017，44（07）：53.

[3]马岩，夏子钧，李博.德国工业4.0的启示与中国木工机械制造2025[J].林业机械与木工设备，2017，43（08）：4-9.

[4]发展数控与自动化新装备推动木工机械行业转型升级第四届全国木材加工技术与装备发展研讨会在牡丹江隆重举行[J].林业机械与木工设备，2017，41（10）：57.

[5]马岩.我国数控木工机械的发展现状及自动化技术的研发方向[J].林业机械与木工设备，2017，40（01）：4-9.

[6]马岩.木工机械的自动化是汉诺威展会的新主题[J].林业机械与木工设备，2016，39（09）：4-9.

作者:熊藜 张钰泳 谷万裕 冉佳鑫 彭德超 单位:重庆市交通大学