板式家具零部件的封邊是通過一定形式使板件暴露的邊緣密閉，并與外部環(huán)境隔絕從而到達(dá)保 護(hù)修飾邊部的加工工藝。

　　其時(shí)板式家具產(chǎn)品生產(chǎn)過程中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，直接影響板件的細(xì)節(jié) 體現(xiàn)和整體品質(zhì)。封邊不僅能提升家具產(chǎn)品的裝飾效果，而且還能夠保護(hù)基材以避免外力破壞和環(huán)境的影響。

　　01、板式家具零部件封邊工藝

　　封邊是板式家具生產(chǎn)中必不可少的一道工序， 其作用是保護(hù)基材，防止水分進(jìn)入，封閉有害氣體的釋放以及增強(qiáng)產(chǎn)品的穩(wěn)定性等，同時(shí)還能增加家具的審美價(jià)值，達(dá)到美化的效果。

　　板式家具的封邊技術(shù)已從熱熔膠封邊逐漸發(fā)展到激光封邊和熱風(fēng)封邊，主要經(jīng)歷了EVA膠封邊、PUR膠封邊、激光封邊和熱風(fēng)封邊4個(gè)階段。

　　目前大多數(shù)封邊機(jī)使用的是熱熔膠。其在常溫狀態(tài)下膠為固態(tài)，加熱熔融時(shí)可呈液態(tài)，冷卻后迅速硬化，用輥涂或噴涂的方法將其置于板件和封邊條之間進(jìn)而實(shí)現(xiàn)封邊。

　　封邊設(shè)備需等待熱熔膠熔化，耗時(shí)較多，封邊過程中易污染工件且需更換儲(chǔ)膠器。封邊條和板材間存在較為明顯的接縫，在一定程度上影響了板件質(zhì)量。

　　激光封邊設(shè)備通過發(fā)射激光，使聚合物膠質(zhì)涂層瞬間熔解而具有良好粘貼性能。錐形復(fù)壓滾輪將封邊條壓緊到工件上，隨后經(jīng)修邊、拋光等工序完成封邊。

　　激光封邊省去了涂膠裝置，可存儲(chǔ)封邊工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)快速調(diào)用，并且對(duì)室內(nèi)溫度和空氣濕度的適應(yīng)能力強(qiáng)。

　　熱風(fēng)封邊機(jī)通過噴射高溫高壓的熱風(fēng)將膠水融化，壓輪機(jī)構(gòu)將封邊條壓到工件上，而后經(jīng)修邊、 拋光等工序完成封邊。熱風(fēng)封邊技術(shù)的原料易獲取且綠色環(huán)保、價(jià)格低廉，并簡(jiǎn)化了操作流程與工藝步驟，封邊條不易脫落，提高了板式家具的封邊質(zhì)量。

　　多功能CNC加工中心是封邊加工的高端工藝， 適用范圍廣, 可進(jìn)行精準(zhǔn)的異形曲線面板封邊作業(yè)，且封邊質(zhì)量與效率最優(yōu)。

　　02、影響封邊質(zhì)量和效率的因素

　　板式家具零部件的封邊質(zhì)量問題多顯示在膠縫部位及封邊條本身。操作人員、所選基材、封邊材料、膠粘劑、封邊機(jī)、操作環(huán)境等因素均會(huì)對(duì)封邊質(zhì)量和效率產(chǎn)生影響。如下圖所示。

　?。?）操作人員

　　對(duì)于傳統(tǒng)的手工封邊和半自動(dòng)封邊，封邊質(zhì)量與操作人員的操作水平有很大關(guān)系。熟練地操作及正確地控制工藝參數(shù)可減少封邊條脫膠等現(xiàn)象。

　　（2）基材

　　基材本身的平整度、密度、含水率、板內(nèi)應(yīng)力等質(zhì)量水準(zhǔn)會(huì)直接影響修邊和封邊效果。若基材裁板后放置一天左右再進(jìn)行封邊，質(zhì)量最好。

　　基材厚度也會(huì)影響封邊條施壓效果，目前高端封邊設(shè)備對(duì)基材的厚度差進(jìn)行了擴(kuò)大，有效減弱了其對(duì)質(zhì)量的影響。經(jīng)加工測(cè)試，基材的板件寬度小于100 mm 時(shí)，封邊質(zhì)量明顯下降，崩邊和倒角現(xiàn)象頻繁。

　　（3）封邊材料

　　封邊條涂膠面的表面粗糙度影響封邊質(zhì)量。PVC/ABC/三聚氰胺塑料封邊條表面光潔度過高則 不宜封邊;表面太粗糙則封邊強(qiáng)度會(huì)削弱。

　　若封邊 條經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的貯存，其表面會(huì)產(chǎn)生老化層，影響 膠合性能;在封單板/實(shí)木條等材料時(shí)，還需注意木質(zhì)材料的厚度公差;

　　厚度過薄的三聚氰胺封邊條膠 合強(qiáng)度低，且硬度較大，切口易不齊，返工率較高。

　　相比之下，熱塑性封邊材料既可實(shí)現(xiàn)小曲率半徑成型面封邊，也可應(yīng)用于數(shù)控加工中心加工;薄型熱塑性封邊材料的膠粘速度比三聚氰胺甲醛樹脂封邊更為快捷，且耐水耐熱;

　　三維封邊材料可將印刷圖案直接粘貼于板件，加工曲面時(shí)圖案依然適用，且易打磨拋光，從而保證家具的質(zhì)量。

　　（4）膠粘劑(使用熱熔膠封邊時(shí))

　　熱熔膠的性能質(zhì)量影響封邊效果。其熔融黏度、軟化點(diǎn)、熱穩(wěn)定性和晾置時(shí)間決定著配制的熱熔膠質(zhì)量差距。EVA 熱熔膠粘度小，通用性好，幾乎可以黏合所有基材和封邊材料。

　　耐熱性較好，接縫緊密，膠縫最終強(qiáng)度高;聚烯烴熱熔膠耐熱性好， 可減少加熱時(shí)封邊條松脫現(xiàn)象。

　　PUR膠是一種活性膠，兼有物理性和化學(xué)性凝固。耐水性、耐溶劑性、 耐蒸汽性、耐冷性好。但因其與空氣中濕氣反應(yīng)， 需注意儲(chǔ)存。

　　在北方使用時(shí)，一般夏季選用低溫?zé)崛勰z，冬季選用高溫?zé)崛勰z。涂膠量太少達(dá)不到膠黏強(qiáng)度，過多則導(dǎo)致封邊材料有浮動(dòng)的傾向。

　　（5）封邊設(shè)備

　　針對(duì)刀具，其不鋒利則削弱封邊條與板件膠接強(qiáng)度，影響齊端、修邊質(zhì)量;刀具軸同軸度不高或所加壓力不足, 則出現(xiàn)高低不平現(xiàn)象。

　　早期封邊機(jī)未配備銑刀單元，在加工較厚的封邊條時(shí)，易出現(xiàn)崩邊和撕裂等缺陷?，F(xiàn)在封邊機(jī)前端經(jīng)附加接縫銑削機(jī)具組后，銑刀局部齒嚙合且軸線成角度，以避免板端崩裂。

　　封邊機(jī)末端增加平拉刀裝置，清除封邊后產(chǎn)生的膠絲或多余的膠，減少人工作業(yè)，從而提高了封邊質(zhì)量與生產(chǎn)率;針對(duì)涂膠裝置，輥式的涂膠裝置需要加熱功率和時(shí)間并熔化全部膠，預(yù)熔膠槽可縮短加熱時(shí)間，更換膠時(shí)需對(duì)其清洗或更換;

　　筒式的涂膠裝置僅需熔化所使用的膠量，加熱時(shí)間節(jié)省70%，且膠不易冷卻和污染;超顆粒擠壓的涂膠裝置則兼有前者涵蓋的優(yōu)點(diǎn)，膠接質(zhì)量良好。

　?。?）操作環(huán)境

　　選用熱熔膠封邊工藝時(shí)需要合適的溫度及濕度。廠間環(huán)境溫度不應(yīng)低于17 ℃。因封邊材料和板件材料熱脹冷縮系數(shù)不同而導(dǎo)致脫落，可對(duì)邊部進(jìn)行預(yù)熱;涂膠裝置的熔膠溫度需保持至一定的加工溫度，且封邊機(jī)溫度顯示器溫度高于此溫度時(shí)可 避免冷卻過快現(xiàn)象;

　　針對(duì)實(shí)心邊木材濕度影響，一 般控制在8%，且表面無液體、灰塵等。若內(nèi)含有樹脂，需附加DorusND183/1一類的底漆，以增強(qiáng)膠的附著力。

　　板件進(jìn)給平穩(wěn)度和速度影響封邊質(zhì)量與效率。輸送履帶運(yùn)行平穩(wěn)會(huì)減少修邊時(shí)產(chǎn)生波浪紋及涂膠不均勻現(xiàn)象;進(jìn)給速度太慢則導(dǎo)致膠過早冷卻， 太快則導(dǎo)致封邊材料松脫。

　　手動(dòng)曲線封邊機(jī)的進(jìn)料速度約4 ~ 9 m/min，一般自動(dòng)封邊機(jī)進(jìn)料速度約 18 ~ 24 m/min，高端自動(dòng)封邊機(jī)可達(dá)36 m/min。北方冬季封邊時(shí)，封邊機(jī)的進(jìn)料速度為18 ~ 21 m/min 為宜。也可適當(dāng)調(diào)高涂膠裝置溫度配合較高進(jìn)給速度提高效率。

　　03、智能制造封邊發(fā)展趨勢(shì)

　?。?）封邊質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)

　　當(dāng)今社會(huì)越來越注重綠色環(huán)保理念,家具行業(yè)也不例外。隨著我國(guó)板式家具生產(chǎn)及應(yīng)用的提高，板件的封邊材料種類逐步呈現(xiàn)出多樣性與個(gè)性 化。我國(guó)已開始實(shí)施《家具用封邊條技術(shù)要求》， 但針對(duì)封邊質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)并沒有明確規(guī)定。

　　僅僅是封邊條的質(zhì)量?jī)?yōu)良并不足以體現(xiàn)高質(zhì)量封邊效果， 封邊條需與板件高度匹配，進(jìn)而有效提升封邊質(zhì)量和效率。從源頭把關(guān)，嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到整體高質(zhì)量封邊的發(fā)展趨勢(shì)。

　　高品質(zhì)封邊效果的表面應(yīng)無干花、濕花、龜裂、 皺紋、裂紋、折痕、暗條痕、木材自然缺陷(死節(jié)、蟲 眼、孔洞、夾皮、腐朽)、染色線、刀線、油潰、污點(diǎn)、黑斑、粘膠、雜質(zhì)，無明顯的氣泡、針孔、劃痕、波紋等瑕疵，表面應(yīng)光滑，花紋應(yīng)清晰、均勻，無漏印;

　　壓紋(壓花)表面，應(yīng)有統(tǒng)一的花式，且壓紋應(yīng)清晰，無明顯色差;板件與封邊條連接邊緣應(yīng)無缺損、崩邊、分層、開口裂縫，應(yīng)光滑平直，接近一體成型的整體產(chǎn)品效果。

　　（2） 封邊機(jī)向多功能一體化發(fā)展

　　家具企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)已不在于原材料價(jià)格，生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)程度和設(shè)計(jì)水平高低，而是時(shí)間和利潤(rùn)率。封邊機(jī)可集銑削、端截、開槽、倒棱、砂光、涂膠、加壓等多工序于一體， 依據(jù)加工效果設(shè)計(jì)相應(yīng)系列模塊化程序，以減少基準(zhǔn)面校對(duì)次數(shù)，形成靈活組合的智能化加工設(shè)備。

　　CNC加工中心精準(zhǔn)度較高，綜合性強(qiáng)，可完成直線、曲線封邊，齊端、修邊、鏟邊、跟蹤修圓角等多功能，具有自動(dòng)更換刀具的高速主軸電機(jī)和刀具庫(kù)，可快速轉(zhuǎn)換刀具，并能實(shí)現(xiàn)三軸/四軸/五軸聯(lián)動(dòng)控制;

　　高性能的激光封邊設(shè)備裝配有掃描存儲(chǔ)裝置，通過掃描封邊條工藝參數(shù)信息，在更換封邊條時(shí)不需手動(dòng)調(diào)試，降低了人為誤差，封邊質(zhì)量更加穩(wěn)定。

　　（3）封邊設(shè)備及軟件應(yīng)增強(qiáng)通用性

　　封邊設(shè)備硬件與控制系統(tǒng)軟件之間匹配性單 一。隨著加工數(shù)量和種類的增多，軟件也需要進(jìn)行同步發(fā)展與升級(jí)，同時(shí)應(yīng)增強(qiáng)自主研發(fā)精密設(shè)備能 力，增強(qiáng)封邊設(shè)備與軟件的兼容性及通用性?？山?立共享軟件開放平臺(tái)，以便設(shè)備間隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)修 改等操作。

　　（4）封邊機(jī)生產(chǎn)線的優(yōu)化提升

　　一條完整的封邊機(jī)生產(chǎn)線是由進(jìn)料裝置、封邊機(jī)、輥臺(tái)、運(yùn)輸設(shè)備及出料裝置共同構(gòu)成的，無論是封邊過程中還是封邊前或后工序，都將影響加工整體的工作效率。因此，需對(duì)封邊前端、中端及后端進(jìn)行全面提升。

　　封邊前端

　　1)建立板件及刀具信息庫(kù)，深化成組技術(shù)

　　封邊加工前需建立簡(jiǎn)潔有序的刀具庫(kù)和板件與之對(duì)應(yīng)使用的信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)切換自如。并記錄刀具使用頻率，及時(shí)更新，確保切削精度。

　　同時(shí)，需建立封邊材料、刀具和加工工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，能有效使所有板件信息參數(shù)在整個(gè)工廠系統(tǒng)中兼容，通過計(jì)算機(jī)數(shù)控加工機(jī)械設(shè)備和輔助系統(tǒng)完成柔性制造。

　　另外，還需要建立物料、工具等的編碼系統(tǒng)，通過對(duì)成品、半成品等板材、刀具等的編碼，進(jìn)行入庫(kù)、出庫(kù)和消耗統(tǒng)計(jì)，健全計(jì)算機(jī)管理的數(shù)據(jù)庫(kù)，規(guī)范條形碼信息，提高信息準(zhǔn)確度。

　　2)仿真模擬封邊生產(chǎn)線，優(yōu)化廠間布局

　　根據(jù)板件封邊條數(shù)的不同，可仿真模擬封邊生產(chǎn)線設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。依據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏、傳送帶運(yùn)輸速度及封邊設(shè)備占地面積等綜合因素，在 Solidworks 軟件上建立模型并對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析，同時(shí)在ADAMS軟件上進(jìn)行主要部件的動(dòng)態(tài)仿真，根據(jù)不同封邊方式合理安排封邊機(jī)加工;

　　結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱函數(shù)命令進(jìn)行仿真訓(xùn)練，尋找其與封邊時(shí)間的關(guān)系，可縮短封邊工作時(shí)長(zhǎng)，提高加工效率。訓(xùn)練過的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)因具有較好的泛化能力和容錯(cuò)力， 可為封邊加工工時(shí)制定提供指導(dǎo)。

　　封邊中端

　　1)管理和生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)傳遞，遠(yuǎn)程遙控

　　智能生產(chǎn)管理線可根據(jù)封邊工藝自動(dòng)制訂優(yōu)選生產(chǎn)計(jì)劃，自動(dòng)適應(yīng)工件種類和生產(chǎn)批量的變化，從而獲得機(jī)床最大的利用率，并能根據(jù)計(jì)劃遠(yuǎn)程遙控，使其操作數(shù)據(jù)傳遞至各封邊機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的自動(dòng)檢測(cè)和刀具自動(dòng)補(bǔ)償。

　　合理利用柔性加工制造系統(tǒng)可使其整體疏通封邊生產(chǎn)線前端及后端與封邊時(shí)的交接過程，達(dá)到全面有效控制。對(duì)物料儲(chǔ)運(yùn)、跟蹤監(jiān)控、機(jī)床加工、信息通訊、計(jì)算機(jī)控制方面亦可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度管理。

　　2)優(yōu)化人工上卸料動(dòng)作，智能機(jī)械手運(yùn)輸

　　人工上卸板件會(huì)引起人工作業(yè)疲勞，改變不良的動(dòng)作習(xí)慣可有效減緩疲勞，縮短上卸料運(yùn)輸時(shí)差。

　　以單邊直線封邊機(jī)操作人員為例，通過連續(xù)動(dòng)作的分解分析，運(yùn)用仿真軟件3DSPSS 構(gòu)建虛擬工廠環(huán)境，輸出人體姿勢(shì)中各部位身體疲勞的相關(guān)數(shù)據(jù)，正常的直立或者彎曲腿部前俯姿勢(shì)可減小對(duì)腰椎間盤的壓力。

　　基于DeviceNet網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的CNC多工位自動(dòng)上卸料機(jī)械臂，以PLC為主的控制器可實(shí)現(xiàn)多工位機(jī)械臂的控制，提升設(shè)備的可操作性和智能性，有效地解決傳統(tǒng)機(jī)械臂效率低、多工位處理困難等問題;

　　自動(dòng)上下料桁架機(jī)器人融合柔性關(guān)節(jié)和氣動(dòng)手爪二軸使其具有高速和定位準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，總線接口可構(gòu)建數(shù)控機(jī)床群，控制系統(tǒng)易操作且成本低，有利于中小企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備智能化改造。

　　封邊后端

　　1)機(jī)器自潔

　　雜質(zhì)會(huì)影響封邊質(zhì)量。切削加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量切屑，需設(shè)置同步吸塵裝置及錐形裝夾套裝式銑刀，結(jié)合智能路徑跟蹤，實(shí)現(xiàn)及時(shí)清理切屑?xì)埩簦鰪?qiáng)刀具耐用度。

　　膠盒、邊帶粗銑/精銑裝置、刮刀裝置排塵氣管、拋光單元及輸送履帶處均需增設(shè)機(jī)器自潔檢測(cè)及處理裝置，提高設(shè)備運(yùn)行精度。

　　2)機(jī)器視覺質(zhì)檢

　　我國(guó)現(xiàn)階段絕大部分家具工廠的封邊成品質(zhì)量檢測(cè)為人工目測(cè)，不合格的次品會(huì)進(jìn)行返工。但仍無法杜絕員工以次充好的現(xiàn)象，進(jìn)而影響客戶體 驗(yàn)度。

　　智能設(shè)備則可以運(yùn)用圖像識(shí)別技術(shù)，利用板材缺陷自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和自動(dòng)上卸料及分揀系統(tǒng)自動(dòng)檢驗(yàn)成品封邊質(zhì)量，使機(jī)器代替人工校驗(yàn)，節(jié)省人力的同時(shí)減少誤差，提高封邊生產(chǎn)線加工進(jìn)程。

　　04、結(jié) 語

　　隨著板式家具業(yè)的快速發(fā)展，封邊技術(shù)革新與時(shí)俱進(jìn)。影響板式家具零部件封邊質(zhì)量和效率的因素有很多，只有提高企業(yè)自身對(duì)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，步步工序嚴(yán)格要求，通過先進(jìn)信息化技術(shù)手段不斷實(shí)踐探索，才能達(dá)到理想的產(chǎn)品品質(zhì)與較高的生產(chǎn)效率。

　　未來，更需要在材料選用、制造技術(shù)、管理模式等多方面進(jìn)行整體優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)家具制造業(yè)逐步融合計(jì)算機(jī)技術(shù)，向智能化方向發(fā)展的愿景。