开料是板式家具生产过程中的第一个环节，对于板式家具的外观、品质和性能有着十分重要的影响，开料效率的提高有利于实现高效生产，增强家具生产企业的核心竞争力。随着科技的进步和行业需求的变化，开料设备和工艺不断向数控化、自动化、信息化的方向发展。

为了满足大规模生产和定制生产的需求，数控开料技术发展至今仍然不断精进与创新。据笔者的调研与走访，目前市场上一种叫作"121大板套裁"的开料方案，在加工效率、开料质量、智能省力、生产安全等方面有一些新的探索，可谓颇具想象力和创造力。

01 121大板套裁新方案

所谓的“121大板套裁生产线”，它主要由1台贴标机，2台开料机,1台机械手组成，包括板材供料系统、板面加工系统、板材输送系统、板材加工系统、成品自动化分拣系统以及废料处理系统，常见的布局如下图所示。

▲121大板套裁的典型布局

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该开料方案的加工过程如下：在中央控制系统的控制下，待加工板材由板材供料系统送入贴标输送台。打标结束后，板材将被送至横向输送台，后由中央控制系统控制其输送方向，自动传送至对应加工中心的待料区，由开料机抓取至台面后自动定位，之后开料加工。

板材加工完成后，再通过机械手完成板材的分类收集，机械手可实现自动码垛，也可单片流连入无人生产线，从而完成整体的工业4.0布局。上方视频即展示了121大板套裁方案的实际运作方式，可以帮助我们更直观地认识这种开料新方案。

02 121大板套裁的精进与创新

通过上述关于“121大板套裁”的介绍，我们对这种新型开料方案的主要构成、运行方式有了基本认识，事实上还有很多细节上的打磨和功能上的改进值得进一步探讨，正是这些可贵的实践与摸索，带来了开料工艺的精进与创新。

02-1 稳定度与床身和台面

121大板套裁方案中设备，其床身结构采用高温褪火处理，以释放应力、增加材料延展性和韧性。主体开料设备的台面为整体框架式结构，采用方管焊接成型，可有效避免台面的变形。此外，台面具有双层结构，有储气的腔体，这大大增加了真空吸附能力，提高加工稳定度。

▲主体设备的床身结构

另一方面，导轨和台面采用分离式设计，这样的处理可以减少机器运转对工件产生的干扰。导轨的侧边装配有压块，每根导轨上配有三个PMI/上银的滑块，进一步确保机身的稳定性。

▲导轨旁配备的压块

02-2 五轴数控加工工艺日趋成熟

主体开料设备所用传动方式为X、Y、Z三轴丝杆传动，同步性能好，无回转间隙， 提角好，无接刀痕。与传统的利用齿条的传动方式相比，这种传动方式具有启动稳定，不易断刀的特点，即便是采用Φ6 的刀具也能平稳得进行切断操作。

▲全丝杠传动实拍

总体来说，丝杆传动的精度高而且具有较长的使用寿命，它的精度可以维持十年以上，其中的5050丝杆，其轴向和径向的受力更好，更加适应高加速度。

02-3 吸盘式上料与双标头贴标

该大板套裁方案，采用的是吸盘式上料，一个明显的好处在于不用挖地坑，从而避免板材特别是高光板的划伤。区别于以往繁琐且存在人为失误风险的人工贴标，目前主流的大板套裁作业都会采用自动贴标，但大多是单个标头，为了提高贴标速度，121大板套裁方案可选配双头贴标，实现一分钟贴18张标的效果，效率提高了一倍。

02-4 无尘式吸头装置

对于大板套裁加工来说，维持板件的清洁干净，不仅是环保整洁的需要，及时清除加工废料也可以有效保证加工质量，避免出现因废料灰尘干扰的加工问题。

121大板套裁方案采用的是无尘式吹气吸尘头，具有较强的除尘效果，可以减少刀缝中的灰尘，在加工时保持台面的清洁，从而保证整个生产环境的清洁、环保，降低清洁成本。

▲吹气吸尘头位置

▲加工板件的缝隙实拍

02-5 机械手码垛与人工协同收料

传统码垛费时费力，而且存在堆垛倾倒和人员工伤的风险，该方案配置的机械手，依靠预先设定好的码垛逻辑进行作业，可大幅提高码垛效率，极大节省人力，操作人员只需要协同配合进行小料、窄料的码放即可。

▲机械手码垛实拍

03 121大板套裁的产能与损耗

综合来看，121大板套裁方案可以实现单人操作，减少了劳动强度，节约了人工成本，通过人机结合进行开料，提高了生产效率。

下表为121大板套裁生产线的产能与耗损统计，为某使用企业提供，可做参考。从表中我们可以看出，如果单班按10小时来算，可开料700多平方米，约包含有300张大板。

设备效率

片工件/分钟

4.4

消耗大板数

张/9小时

300

实际产能

平方米/9小时

700

板材利用率

%

0.9

设备功率

kw

65

人工成本

人/套

1

垫板消耗

张大板/一张垫板

1000

刀具成本

张大板/一把铣刀

60-120

占地面积

平方米

22m*7m

▲121大板套裁产能与耗损

（数据由使用方提供）

因为是大小板在一起进行优化生产，使得该方案的板材利用率达到90%；至于人工和耗损，表中已清晰表明，就不在赘述。121大板套裁方案在提效、增质、降本、省人、省力方面到达了一定高度。

04 写在最后

121大板套裁方案是富有想象力和创造力的，创新地在安全性、效率、信息化等方面进行探索，从而更好地与现代生产体系相匹配，将高效与智能，硬件与软件有机结合。

随着科技的不断发展和市场需求的变化，开料技术的不断改进是为家具制造企业赢得先机的关键，未来的开料工序仍要以用户需求为中心，以提高效率为导向，以深度智能化为目标，不断推动产品质量和工作效率的提升。