專利名稱：實木彎曲方向盤加工工藝方法及關鍵設備的制作方法
目前，現有的實木方向盤加工方法有兩種。一是實木雕刻，這種方法破壞木材紋理、切斷木纖維，彎曲后產品強度下降、出材率低；二是用碎料模壓，這種方法無天然紋理、強度低、壽命短，且制造過程需要模具、并加入膠等化學藥品，為非環保產品。
本項發明涉及實木方向盤加工工藝及相關設備。與傳統工藝相比，彎曲效率、出材率得到了很大提高，彎曲過程沒有切斷木纖維使得方向盤強度、使用壽命大幅度提高，且整個過程不添加膠等化學藥品，與模壓相比綠色環保。實木彎曲方向盤加工工藝流程圖見附
圖1，工藝過程如下首先將直木料送到蒸煮罐中(1)，利用高溫蒸汽蒸煮木料，使木材軟化(蒸煮溫度130-160℃，蒸煮壓力0.3-0.5Mpa，蒸煮時間3-5小時)，將蒸煮后的原料送到數控壓縮機中(2)，按程控設計的壓力曲線，由生產線集中控制計算機控制壓力和速度沿縱向對直木施加變速率靜壓力，使其細胞縱向產生適當皺褶和預應力，以免彎曲時劈裂和斷裂(縱向壓縮比5-10％)。然后將縱向壓縮后的木料加工成需要的形狀，再次將木料送到蒸煮罐(2)中，利用高溫蒸汽再次蒸煮木料，使木材再次軟化(蒸煮溫度130-160℃，蒸煮壓力0.3-0.4Mpa，蒸煮時間1-2小時)，然后將軟化后的木料固定在彎曲加工機器人(4)中，用機械人的3-5只機械手組成彎曲加力系統，分點夾持直木后按彎曲木圖紙設計要求，由計算機控制彎曲機械手產生彎曲運動，使直木彎曲成制造方向盤需要的形狀。再將彎曲后的彎曲木送入微波干燥器(5)進行干燥(時間6-10分鐘，微波強度400W)。最后將干燥后的彎曲木送入數控銑槽機(6)中完成精加工，經檢驗合格后交給總裝車間。具體工藝流程如下木料→蒸煮(軟化)→縱向壓縮→加工成型→二次蒸煮→彎曲→銑削加工→微波干燥實木彎曲方向盤加工關鍵設備液壓縱向壓縮機是由倉門(7)、支腿(8)、框架(9)、壓縮倉體(10)、液壓缸(11)、壓頭(12)及液壓系統等組成。框架(9)與壓縮倉體(10)均采用同一材質的(Q235A)鋼板及無縫鋼管，以焊接的形式焊為一體；壓頭(12)與液壓缸(11)用螺栓連接成一體。并將倉門(7)、壓縮倉體(10)、壓頭(12)、液壓缸(11)等同一軸的安裝在框架(9)內，壓縮倉體(10)的一端放入壓頭(12)，另一端將倉門(7)用緊固件連接固定在壓縮倉體(10)端面的法蘭上，框架(9)的整體由下端三個支腿(8)來支撐。進行操作時，把倉門(7)打開，將經蒸煮軟化處理后的木料放入壓縮倉體(10)內，再將倉門(7)關好，由中央計算機控制電液比例閥，進而控制液壓缸的壓力和速度，液壓缸(11)工作時，帶動壓頭(12)按設定的壓縮壓力曲線向原木施加壓力，由于壓力的作用，使原木縱向長度被壓縮了5-10％，當壓力解除后，原木的長度尺寸會出現回彈，回彈的大小，受原木木材種類的特性影響，其長度壓縮后比壓縮前永久縮短了3-5％。如在顯微鏡下看，可以觀察到所有的縱向纖維出現折疊形狀。
下面結合附圖對本設備進一步說明。
圖1是實木彎曲方向盤加工工藝流程2是壓縮機縱剖面結構圖。
圖中7.倉門 8.支腿 9.框架 10.壓縮倉體 11.液壓缸12.壓頭在圖2中，松開倉門(7)的連接緊固件，打開壓縮機的倉門(7)，將蒸汽加熱后被軟化的原木裝入壓縮倉體(10)內，然后再將倉門(7)用緊固件連接固定在壓縮倉體(10)上。當液壓缸(11)工作時，壓頭(12)向原木施加壓力，擠壓10分鐘，當壓力解除后，取出原木，其長度縮短，將這種壓縮后的原木稱之為--壓縮木。壓縮木非常容易彎曲。
權利要求
1.一種實木彎曲方向盤加工工藝方法及關鍵設備，其工藝過程特征如下首先將直木料送到蒸煮罐(1)中蒸煮木料，使木材軟化，將蒸煮后的原料送到壓縮機中(關鍵設備)(2)，沿縱向對直木施加靜壓力，使其細胞縱向產生適當皺褶。將經縱向壓縮后的木料加工成需要的形狀后，再次將木料送到蒸煮罐中(1)，利用高溫蒸汽再次蒸煮木料，使木材再次軟化，然后將軟化后的木料固定在彎曲加工機器人(3)上，用機械手組成的機器人系統將木料彎曲成制造方向盤需要的形狀。再將彎曲后的彎曲木送入微波干燥器(4)進行干燥。最后將干燥后的彎曲木送入專用的嵌槽式數控銑槽機(5)上進行自動銑槽，完成加工過程。
2.根據權利要求1所述的實木彎曲方向盤加工工藝方法及關鍵設備，其特征是首先要將木材進行蒸煮軟化(蒸煮溫度130-160℃，蒸煮壓力0.3-0.5Mpa，蒸煮時間3-5小時)，再將蒸煮軟化后的木材送入軸向數控壓縮機(2)進行壓縮處理(縱向壓縮比控制在5-10％)，將壓縮木進行成型加工后(加工成彎曲方向盤需要的形狀)，再進行二次蒸煮軟化(蒸煮溫度130-160℃，蒸煮壓力0.3-0.5Mpa，蒸煮時間1-2小時)。然后將軟化后的木料用機器人(3)進行彎曲加工，
3.根據權利要求1所述的實木彎曲方向盤加工工藝方法及關鍵設備，關鍵設備原木縱向壓縮裝置是由倉門(7)、支褪(8)、框架(9)、壓縮倉體(10)、液壓缸(11)、壓頭(12)、等構成。其特征是框架與壓縮倉體采用同一材質，以焊接的形式焊為一體，壓頭與液壓缸用螺栓連接成一體。壓縮倉體的一端放入壓頭，另一端將倉門用限壓緊固件連接固定在壓縮倉體端面的法蘭上，并將倉門、壓縮倉體、壓頭、液壓缸等同一軸的安裝在框架內，被壓縮的原木從倉門裝入木材縱向壓縮機的壓縮倉體內，關好倉門后，由計算機控制電液比例閥設定曲線壓力調節液壓缸壓力，液壓缸帶動壓頭對原木進行按壓縮，壓縮好后，再從這倉門內取出，完成原木向壓縮木的轉變過程。
4.根據權利要求3所述的原木縱向壓縮裝置，其特征是在一個水平的框架內同軸地安裝液壓缸、壓頭、壓縮倉體以及壓縮倉體端面的倉門。
5.根據權利要求3所述的原木縱向壓縮裝置，其特征是無論液壓缸處在什么狀態，壓頭都是在壓縮倉體內，以保證工作的可靠性。
6.根據權利要求3所述的原木縱向壓縮裝置，其特征是原木壓縮好后，將倉門打開，液壓缸繼續推動壓頭，可以將壓成的壓縮木大部分推出壓縮倉體，便于取出。
全文摘要
本項發明是一套實木方向盤加工工藝及相關設備。工藝過程是首先要將木材進行蒸煮軟化，再將蒸煮軟化后的木材送入縱向壓縮機(關鍵設備)中進行壓縮處理，將壓縮后的木材進行成型加工后，再進行二次蒸煮軟化。然后放入彎曲木成型加工機器人中，在常溫狀態下能進行小半徑彎曲和多點彎曲而不產生裂紋和斷裂，再將彎曲后的彎曲木送入微波干燥器進行干燥。最后將干燥后的彎曲木送入數控銑槽機，完成加工過程。該工藝生產出來的產品強度高、壽命長，為綠色環保產品。
文檔編號B27K5/06GK1666848SQ200410013610
公開日2005年9月14日 申請日期2004年3月11日 優先權日2004年3月11日
發明者陸懷民, 馬巖, 趙輝, 邢力平, 叢憲冬 申請人:東北林業大學