阅读说明：本技术 木工机台加工系统 (Woodworking machine processing system ) 是由 叶骏耀 于 2020-05-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种木工机台加工系统,用户通过输入模块导入图档并设置刀具参数及工艺参数,由排版模块进行多个零件合并到加工对象的排版规划,接着由中控模块生成主加工文件,然后各个模块(开料/钻孔/贴标/封边)进行细部规划生成副加工文件,加工模块依照加工文件生成加工指令给驱动装置,让其驱动轴向电机执行加工。相较于现有技术,本发明同一机台就能实现多种木工加工工序,因此也具有节省空间、节省机台成本、节省人力、提高加工效率的效益。(The invention discloses a woodworking machine processing system.A user imports a drawing file through an input module, sets cutter parameters and process parameters, performs typesetting planning of combining a plurality of parts to a processing object by a typesetting module, generates a main processing file by a central control module, performs detail planning on each module (cutting/drilling/labeling/edge sealing) to generate a secondary processing file, and generates a processing instruction to a driving device according to the processing file by the processing module so as to drive an axial motor to execute processing. Compared with the prior art, the invention can realize various woodworking processing procedures by the same machine, thereby having the benefits of saving space, saving machine cost, saving manpower and improving processing efficiency.)

木工机台加工系统

技术领域

本发明涉及木工机台领域，尤其是关于在同一机台就能实现多种加工工序的木工机台加工系统。

背景技术

板式家具是以人造平面板材为基本结构，表面贴上原木皮或是人工皮，再通过各种机台进行加工，最后利用螺丝或钉子将各板材组装的家具。相较于实木家具，具有不易受潮、不易因环境影响产生变形或开裂、方便拆卸、价格便宜等优点。

一般应用于板式家具的加工，如钻孔、贴标、开料工序分别是各一台控制装置在不同机台，再搭配人工搬运或是流水线到不同站加工。例如，一个典型的传统板式家具加工流程，首先用贴标机在大板上进行贴标，接着开料装置将大板切成多个小板，再通过人工或是运输带送到封边机，在板材(小板)的四个侧面贴皮(通常大板的上下面原本就已贴皮)，最后再通过人工或是运输带送到钻孔机，加工板材(小板)的孔、槽、铣型。

现有的木工机台加工的贴标、开料、钻孔各需要一台控制装置，因此成本高，且整合产线时也要考虑三台控制装置的通讯问题。且小板从开料完送到封边机和封边完送到钻孔机需要人工搬运或是设计自动化产线，若是自动化产线，成本极高，若不是自动化产线，每一站可能都各需要一个操作工，人力成本与时间成本也不低。

另，现有的木工机台加工的生产线(包括自动化产线)占地面积大，许多小型家具厂很难有空间可以摆放三种机台。

发明内容

于是，为解决现有技术中整合产线时多台控制装置的通讯问题，多机台占地面积的问题，及自动化成本、人力成本、时间成本过高等问题，本发明的目的在于整合了钻孔、贴标、开料、封边等功能，在同一机台就能实现多种加工，达到降低多台加工机台的控制装置及通讯成本、节省空间、节省机台成本、节省人力成本、提高加工效率。

为达到上述目的，本发明揭露一种木工机台加工系统，用于至少包括开料和钻孔两种以上木工加工工序的机台，其包括：一输入模块，用以输入加工对象在加工系统加工所需零件的图档、刀具参数与工艺参数；一控制装置，包括︰一读取模块，用以接收该输入模块输入的图档、刀具参数与工艺参数；一排版模块，其通过该读取模块取得该图档与刀具参数，用以规划所需零件合并到加工对象的配置布局，并用以产生排版规划；一开料模块，其通过该读取模块取得该刀具参数，及所述排版规划，用以产生加工对象切割为所需零件的开料加工文件；一钻孔模块，其通过该读取模块取得所述刀具参数与工艺参数，及所述排版规划，用以产生钻孔加工文件；一中控模块，根据所述排版规划、开料加工文件、钻孔加工文件及木工机台的机型参数，用以产生整合开料和钻孔加工流程规划的第一加工文件；一加工模块，根据该第一加工文件产生一第一加工指令；以及一驱动装置，接受该控制装置的该第一加工指令用以驱动木工机台的马达，且所述马达耦接至执行该些木工加工工序所需的相关组件。

进一步地，该木工机台加工系统用于还包括贴标加工工序的机台，该控制装置还包括一贴标模块，该贴标模块依据所述图档和该输入模块输入的标签参数产生贴标加工文件，且该中控模块根据所述排版规划、开料加工文件、钻孔加工文件、贴标加工文件与机型参数产生整合开料、钻孔及贴标加工流程规划的一第二加工文件，该加工模块根据该第二加工文件产生一第二加工指令；该驱动装置接受该控制装置的该第二加工指令用以驱动木工机台的马达，且所述马达耦接至执行该些木工加工工序所需的相关组件。

进一步地，该木工机台加工系统用于还包括封边加工工序的机台，该控制装置还包括一封边模块，该封边模块依据所述图档和该输入模块输入的封边参数产生封边加工文件，且该中控模块依据前述排版规划、开料加工文件、钻孔加工文件、封边加工文件与机型参数产生整合开料、钻孔及封边加工流程规划的一第三加工文件，该加工模块根据该第三加工文件产生一第三加工指令；该驱动装置接受该控制装置的该第三加工指令用以驱动木工机台的马达，且所述马达耦接至执行该些木工加工工序所需的相关组件。

进一步地，该木工机台加工系统用于还包括贴标及封边加工工序的机台，该控制装置还包括一贴标模块及一封边模块，该贴标模块依据所述图档和该输入模块输入的标签参数产生贴标加工文件，该封边模块依据所述图档和该输入模块输入的封边参数产生封边加工文件；且该中控模块依据所述排版规划、开料加工文件、钻孔加工文件、贴标加工文件、封边加工文件与机型参数产生整合开料、钻孔、贴标及封边加工流程规划的一第四加工文件，该加工模块根据该第四加工文件产生一第四加工指令；该驱动装置接受该控制装置的该第四加工指令用以驱动木工机台的马达，且所述马达耦接至执行该些木工加工工序所需的相关组件。

通过本发明木工机台加工系统，用户通过输入模块导入或自行建立图档并设置刀具参数及工艺参数，将加工对象(大板)放到机台上，并按下加工键，控制装置会读取用户的输入，并交由排版模块进行多个零件(小板)合并到加工对象(大板)的规划，接着由中控模块生成主要加工文件，而开料及钻孔模块生成副加工文件，再通过加工模块将加工文件转成加工指令让驱动器得以驱动各轴向电机执行加工动作。最终使用者即可得到所有完成工艺的小板。相较于传统加工流程，本发明将开料、钻孔、封边等多个加工工序整合在一台控制装置上，由一位操作工即可操作，减少各站上下料的时间、加工时间、控制系统成本、人力成本。同一机台就能实现多种加工，因此也具有节省空间、节省机台成本、节省人力、提高加工效率的效益。

附图说明

图1为根据本发明的一种实施例结合钻孔、开料加工工序的木工加工系统的方框结构示意图。

图2为根据本发明的一种实施例结合贴标、钻孔、开料加工工序的木工加工系统的方框结构示意图。

图3为根据本发明的一种实施例结合钻孔、开料、封边加工工序的木工加工系统的方框结构示意图。

图4为根据本发明的一种实施例结合贴标、钻孔、开料、封边加工工序的木工加工系统的方框结构示意图。

图5为根据本发明的一种实施例木工交工系统用于结合钻孔及开料的机台示意图。

图6为根据本发明的一种实施例木工交工系统用于结合贴标、六面钻及开料的机台示意图。

图7为根据本发明的一种实施例木工交工系统用于结合贴标、五面钻及带排钻的开料的机台示意图。

图8为根据本发明的一种实施例木工交工系统用于结合贴标、六面钻及电子开料锯的机台示意图。

附图中：

100︰输入模块；

200︰控制装置；

201︰第一加工檔；

202︰第一加工指令；

203︰第二加工檔；

204︰第二加工指令；

205︰第三加工文件；

206︰第三加工指令；

207︰第四加工檔；

208︰第四加工指令；

210︰读取模块；

220︰排版模块；

230︰中控模块；

240︰开料模块；

250︰钻孔模块；

260︰贴标模块；

270︰封边模块；

280︰加工模块；

300︰驱动装置；

400、500、600、700︰机台；

410、510、610、710︰夹爪；

420、530、630、730︰钻孔装置；

430、540、640、740︰开料装置；

401、501、601、701︰板材；

520、620、720︰贴标装置；

641︰排钻装置。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明，下面将结合实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所做的等效变化与修饰前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，图1为根据本发明的一种实施例结合钻孔、开料加工工序的木工加工系统的方框结构示意图。本实施例揭露一种木工机台加工系统，用于至少包含开料和钻孔两种以上木工加工工序的机台，该系统最少包括：一输入模块100、一控制装置200及一驱动装置300。而该控制装置200内部设有一读取模块210、一排版模块220、一中控模块230、一开料模块240及一钻孔模块250。

该输入模块100用以输入加工对象在加工系统加工所需零件的图档、刀具参数与工艺参数，本发明实施例所述的加工对象是指用于木工机台加工的大板，零件是指大板预计要裁切后的小板。该输入模块100系为用户操作界面，用户操作界面包括设置于机台上的操作屏和/或机台外接的计算机装置(如桌面计算机或笔记本电脑等，通过有线或无线网络连接的方式与控制装置200连接)，让用户能够输入图档、刀具参数、工艺参数。图档泛指所有可以描述欲加工的板材的图形资料文件，无论是图档或是可以具有规范的文件档(例如AutoCAD DXF文件)，另外，也可在用户操作界面上自行绘制。用户操作界面提供刀具参数及工艺参数，所述刀具参数为机台所有加工工序的刀具相关参数，刀具相关参数包含刀具种类、刀具位置、刀具速度、刀径；而工艺参数包含不同加工工艺的加工方式、动作路径规划等。亦可藉由用户操作界面控制木工机台加工的执行、暂停、停止加工。

该读取模块210与所述输入模块100连接，由该控制装置200内的读取模块210接收该输入模块100的图档、刀具参数与工艺参数等数据，并解析图档内容。

该排版模块220与该读取模块210连接，通过该读取模块210取得前述图档与刀具参数，用以规划所需零件合并到加工对象的配置布局，用以产生排版规划；排版（也称密排）是一种尽可能将多个小的不规则几何图形放到大的不规则几何图形上的动作，通过计算可得到最紧密的配置。在得知加工对象(大板)的尺寸后，再尝试将各个零件(小板)整合成一块一块的加工对象(大板)。排版模块220接收所有零件的图档信息，并参考前述刀具参数及工艺参数，排出最紧密且能够让后面加工最快速的配置。排版完成后会将小板的工艺合并到加工对象(大板)上，让后续加工视为加工单一对象(板材)。所述工艺参数主要包含钻孔、开槽及铣型的木工工序方式，进一步该排版模块220由该读取模块210同时取得工艺参数，用以优化排版规划。

该中控模块230用于负责规划整体加工流程，并生成加工文件给加工模块280，根据不同机台的机型参数设定，决定不同模块的启用顺序，首先生成上料程序指令，包含将加工对象推至加工平台、将加工对象推往定位柱确保对齐，接着依序调用各个子模块，子模块至少包含钻孔与开料，也可以包含贴标和/或封边等模块，规划对应的加工程序，并生成子加工文件、生成子程序，最后输出下料程序，将完成加工后的板材推至完成加工区。所述机型参数是机台的机构相关参数。

本实施例中，该开料模块240和钻孔模块250分别与该中控模块230通信连接。该开料模块240由该读取模块210取得前述刀具参数，及前述排版规划，用以产生将加工对象切割为所需零件的一开料加工文件；具体实施上，该开料模块240可通过该中控模块230去取得刀具参数及排版规划。特别说明，后续实施例要说明的钻孔、贴标及封边等子模块，也可透过中控模块230去取得该读取模块210及该排版模块220的数据。进一步地，该开料模块240由该读取模块210同时取得工艺参数，用以优化开料加工文件。该开料模块240规划开料的动作，生成开料的副加工文件。根据排版规划的结果资料、刀具参数及开料相关工艺参数，规划将加工对象分割成多个零件的最佳路径(例如最短加工路径或最短加工时间)。通过参数设定可切换成不同类型的开料装置，开料装置包括单主轴、多主轴、电子开料锯，可规划不同种类的加工动作，产生对应的加工文件。

该钻孔模块250由该读取模块210取得前述刀具参数与工艺参数，及前述排版规划，用以产生一钻孔加工文件。该钻孔模块250规划钻孔、开槽、铣型等工艺的加工方式，生成钻孔的副加工文件。根据排版规划的结果资料、刀具参数及钻孔相关工艺参数，进行板材钻孔、拉槽、铣型的加工顺序及最佳路径动作规划。通过参数设定可切换成不同类型的钻孔机模块，包括钻包位在上或是下、单个或是多个钻包，规划各钻包的动作，产生对应的加工文件。

在此实施例图1中，该中控模块230根据前述排版规划、开料加工文件、钻孔加工文件，及木工机台的机型参数，用以产生整合开料和钻孔加工流程规划的第一加工文件201；而该加工模块280根据该第一加工文件201的内容产生一第一加工指令202；最后该驱动装置300接受该控制装置200的该第一加工指令202用以驱动木工机台的马达，使该驱动装置300驱动各个轴向电机。且前述马达耦接至执行该些木工加工工序所需的相关组件，耦接的相关组件包括用于移动加工对象及零件的夹爪，及加工刀具的刀库。

实施例二

请再参阅图2，图2为根据本发明的一种实施例结合贴标、钻孔、开料加工工序的木工加工系统的方框结构示意图。进一步地，在如图1所示的实施例一的系统基础上，实施例二的木工机台加工系统进一步包含贴标加工工序，该控制装置200还包含一贴标模块260，该贴标模块260与该中控模块230通信连接，该贴标模块260依据前述图档，和该输入模块100输入的标签参数产生贴标加工文件。所述标签参数包含用户自定义的标签大小、贴标角度与文字的数据，所述贴标加工文件包含贴标时贴标加工工序的最佳路径，及需贴在各零件（小板）的标签数据。该贴标模块260规划贴标动作，生成贴标副加工文件。根据每次加工排版规划的结果资料及贴标相关参数，将每个零件（小板）的工艺信息生成一维或是二维条形码以及文字信息，接着生成以下指令，包含传送数据到印标机打印标签、将标签送往指定的位置、执行贴标工序。

如图2所示，该中控模块230依据前述排版规划、开料加工文件、钻孔加工文件、贴标加工文件与机型参数产生整合开料、钻孔及贴标加工流程规划的一第二加工文件203，该加工模块280根据该第二加工文件203产生一第二加工指令204；该驱动装置300接受该控制装置200的该第二加工指令204用以驱动木工机台的马达，且前述马达耦接至执行该些木工加工工序所需的相关组件。

实施例三

请再参阅图3，图3为根据本发明的一种实施例结合钻孔、开料、封边加工工序的木工加工系统的方框结构示意图。进一步地，在如图1所示实施例一的系统基础上，实施例三的木工机台加工系统进一步包含封边加工工序，该控制装置200还包含一封边模块270，该封边模块270与该中控模块230通信连接，该封边模块270依据前述图档，和该输入模块100输入的封边参数产生封边加工文件。其中，所述封边参数包含用户自定义的封边工艺，该封边加工文件包含封边工序时封边加工工序的最佳路径。该封边模块270规划封边的动作，生成封边的副加工文件。根据每个零件（小板）的图档（如CAD文件）及封边相关工艺参数，将开料完的每个零件（小板）四周进行预铣、涂胶、贴皮、修边等动作。

如图3所示，该中控模块230依据前述排版规划、开料加工文件、钻孔加工文件、封边加工文件与机型参数产生整合开料、钻孔及封边加工流程规划的一第三加工文件205，该加工模块280根据该第三加工文件205产生一第三加工指令206；该驱动装置300接受该控制装置的该第三加工指令206用以驱动木工机台的马达，且前述马达耦接至执行该些木工加工工序所需的相关组件。

实施例四

请再参阅图4，图4为根据本发明的一种实施例结合贴标、钻孔、开料、封边加工工序的木工加工系统的方框结构示意图。进一步地，在如图1所示的实施例一的系统基础上，实施例四的木工机台加工系统进一步包含贴标及封边的加工工序，该控制装置200包含该贴标模块260及该封边模块270，该贴标模块260及该封边模块270分别与该中控模块230通信连接，该贴标模块260依据前述图档，和该输入模块100输入的标签参数产生贴标加工文件，该封边模块270依据前述图档，和该输入模块100输入的封边参数产生封边加工文件；且该中控模块230依据前述排版规划、开料加工文件、钻孔加工文件、贴标加工文件、封边加工文件与机型参数产生整合开料、钻孔、贴标及封边加工流程规划的一第四加工文件207，该加工模块280根据该第四加工文件207产生一第四加工指令208；该驱动装置300接受该控制装置200的该第四加工指令208用以驱动木工机台的马达，且前述马达耦接至执行该些木工加工工序所需的相关组件。

本发明所提出的木工机台加工系统的实际运作流程为，用户导入或自行建立图档(如CAD文件)并设定各种参数后，该输入模块100读取各个零件(小板)信息及参数数据，接着透过排版模块220先进行板材的密排，规划好每个加工对象(大板)上有哪些零件(小板)，再将零件合并成包含所有工艺的加工对象，然后各个模块(开料/钻孔/贴标/封边)进行细部规划生成副加工文件，而中控模块230根据机型参数串联所有模块的加工文件并加入上下料的动作规划，生成主加工文件，最后加工模块依照主加工文件生成加工指令给驱动装置300，让其驱动轴向电机执行加工。

本发明木工机台加工系统仅需一台控制器便可执行钻孔、贴标、开料、封边等工艺，且应用此系统，可以达到弹性生产配置，按照客户的生产需求，调整机台构型。以下为各种应用实例。

图5为根据本发明的一种实施例木工交工系统用于结合钻孔及开料的机台示意图。机台400包括钻孔和开料的功能，用户可选择在上料前就先把标签贴上，或是开料完再把标签贴上。机台400主要包括夹爪410、钻孔装置420及开料装置430所构成，其中钻孔装置420含有多个钻刀(未绘示)及主轴，钻刀负责钻垂直孔或是侧孔，而主轴负责拉槽或铣型。夹爪410带着加工对象——板材401沿着X方向移动，钻孔装置420独自做Y方向移动，靠此移动到指定位置再加工。加工流程为透过扫码得知该板材401的孔、槽、铣型等工艺，依序根据工艺的排序结果，夹爪410和钻孔装置420到达指定位置后即可加工。该开料装置430依排版规划，将大板分割成多个小板。开料装置430可利用主轴按照指定的路径加工后即可完成开料，有些开料装置带有排钻，可顺便加工正面孔、正面槽、正面铣型。另外一种开料装置430是电子开料锯，利用锯片开料，每次切割板材都是一刀到底，加工速度快，通常需要配合人工转板切出所有小板。

根据本发明木工加工机台系统的技术，图5的机台操作流程为：用户在用户操作界面导入或是自行建立CAD文件，并按下加工键；中控模块230开始生成主加工文件；中控模块230输出上料指令；钻孔模块250输出执行所有钻孔、拉槽、铣型工艺的副加工文件；开料模块240输出执行开料的副加工文件；最后控制装置200产生加工指令给该驱动装置300用以驱动木工机台的马达，带动机台400上的夹爪410、钻孔装置420及开料装置430执行加工工序。

图6为根据本发明的一种实施例木工交工系统用于结合贴标、六面钻及开料的机台示意图。此机台500有贴标、钻孔、开料的功能。机台500主要包括夹爪510、贴标装置520、钻孔装置530及开料装置540所构成，此机型钻孔装置530是上下钻包在一起的六面钻，因此有些上下孔可以同时钻、上下槽可以同时拉，加工效率高。夹爪510带着板材501沿着X方向移动，该开料装置540依排版规划，将大板分割成多个小板。该贴标装置520读取零件(小板)的所有信息，包含工艺和板材信息，将所有信息以一维或二维码的方式打印到标签上，最后贴在对应位置上。

根据本发明木工机台加工系统的技术，图6的机台操作流程为：用户在用户操作界面导入或是自行建立CAD文件，并按下加工键；中控模块230开始生成主加工文件；中控模块230输出上料指令；贴标模块260输出执行贴标副加工文件；钻孔模块250输出执行钻孔、拉槽、铣型工艺的副加工文件；开料模块240输出执行开料的副加工文件；最后控制装置200产生加工指令给该驱动装置300用以驱动木工机台的马达，带动机台500上的夹爪510、贴标装置520、钻孔装置530及开料装置540执行加工工序。

图7为根据本发明的一种实施例木工交工系统用于结合贴标、五面钻及带排钻的开料的机台示意图。此机台600有贴标、钻孔、开料的功能。机台600主要包括夹爪610、贴标装置620、钻孔装置630及开料装置640，且该开料装置640包括排钻装置641，正面孔和正面槽是在带排钻装置641的开料装置640上做，背面孔和背面槽是在钻孔装置630上做。夹爪610带着板材601沿着X方向移动，该开料装置640依排版规划，将大板分割成多个小板。

根据本发明木工机台加工系统的技术，图7的机台操作流程为：用户在用户操作界面导入或是自行建立CAD文件，并按下加工键；中控模块230开始生成主加工文件；中控模块230输出上料指令；贴标模块260输出执行贴标副加工文件；钻孔模块250输出背面钻孔、拉槽、铣型的副加工文件；开料模块240输出正面钻孔、拉槽、铣型、开料的副加工文件；最后控制装置200产生加工指令给该驱动装置300用以驱动木工机台的马达，带动机台600上的夹爪610、贴标装置620、钻孔装置630及开料装置640执行加工工序。

图8为根据本发明的一种实施例木工交工系统用于结合贴标、六面钻及电子开料锯的机台示意图。此机台700有贴标、钻孔、开料的功能。机台700主要包括夹爪710、贴标装置720、钻孔装置730及开料装置740。因为钻孔装置630上下钻包在一起，因此有些上下孔可以同时钻、上下槽可以同时拉，加工效率高。另外，因为开料装置740是用锯片开料，效率又比用主轴开料的方式快很多。夹爪710带着板材701沿着X方向移动，该开料装置740依排版规划，将大板分割成多个小板。

根据本发明木工机台加工系统的技术，图8的机台操作流程为：用户在用户操作界面导入或是自行建立CAD文件，并按下加工键；中控模块230开始生成主加工文件；中控模块230输出上料指令；贴标模块260输出执行贴标副加工文件；钻孔模块250钻孔模块输出执行钻孔、拉槽、铣型工艺的副加工文件；开料模块240输出执行开料的副加工文件(需配合人工转板)；最后控制装置200产生加工指令给该驱动装置300用以驱动木工机台的马达，带动机台700上的夹爪710、贴标装置720、钻孔装置730及开料装置740执行加工工序。

综上，本发明的优点在于，应用此木工机台加工系统可将传统的多个机台整合成一个机台，仅需一台控制器、一个软件操作界面，大幅降低家具厂购买设备的成本。另外，以往多种机台可能各有一个用户操作界面，用户必须学会三种界面，而本发明木工机台加工系统在一个用户操作界面中整合了多种功能，对用户操作较无负担。且以往串联多种机台就需要考虑机台间的通讯问题，特别是当每个控制器来自不同厂商时会造成许多通讯问题，但应用此系统，因为只有一台控制器，因此不会有通讯的问题。

本发明将贴标、钻孔、开料与封边等多种木工加工工艺整合在同一机台，减少传统各机台间的流水线。且此系统透过参数调整即可应用于不同整合型设备，让设备厂可以弹性地调整机构配置。

以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用以限定本发明的保护范围；同时以上的描述，对于相关技术领域中具有通常知识者应可明了并据以实施，因此其他未脱离本发明所揭露概念下所完成之等效改变或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。