摘 要：本文介绍了一种机械式装榫机的制作方法，介绍了装榫机的刷胶装置，圆榫棒排序、码放装置和装榫定位、顶推装置的构造和功能。利用装榫机代替人工装配圆榫棒，提高了效率。

　　关键词：装榫机 圆榫棒 刷胶 码放 定位 顶推

　　引言

　　现代家具生产企业采用工业化的方式生产家具，具有专业化、机械化、批量化大生产的特点。家具生产企业采用预先制定好的图纸和工艺文件，将整件产品拆分成若干个零部件，并将所有零部件分配到相应的工序上，利用机械设备和流水线加工。目前一些先进的家具生产企业已经将精益化生产、柔性制造等先进的生产方式和管理模式引入到企业中。

　　虽然专业化、机械化的流水线生产方式效率非常高，但是仍然有一些零部件的加工工序需要纯手工操作。纯手工操作的工序一般劳动强度大、效率低下、品质难以保证，往往是生产班组的瓶颈工序。

　　某椅子专业生产工厂月生产椅子能力为4万把，平均日产量1400把椅子。而椅子靠背下圆榫棒的装配就是纯手工操作的瓶颈工序。由于椅子的靠背下这一零部件是连接椅子后腿和座框的重要部件，它的端面尺寸和角度作为整个椅子的基准尺寸，直接影响着整个椅子零部件的加工确定。而圆榫棒与榫眼的接合具有工艺加工简便，适应性强，定位准确，胶-榫接合面牢固等优点，因此圆榫棒与榫眼接合方式便是靠背下端面榫接方式的首选。

　　手工装配圆榫棒

　　手工装配椅子靠背下圆榫棒的程序是，将5~6块靠背下零件立在工作台上摆成一排，用小刷子或小木棒蘸上胶液刷涂到靠背下榫眼的内壁，然后将圆榫棒插在圆眼上，最后用木棒或木榔头敲击圆榫棒深入到圆眼的底部。一侧端面的圆榫棒装配完毕后，将靠背下翻转过来，再重复装配另一侧端面的圆榫棒。

　　装配圆榫棒看似简单，但实际操作有一定的技术要求。首先圆眼内壁的胶要刷涂均匀，刷胶量应适当。胶太少，圆榫棒与圆眼内壁的胶接强度不够;胶太多，会造成胶液外溢，在榫接合端面形成胶块，影响组装零部件之间的胶合质量。胶液不能污染零部件表面，否则会影响后续的油漆涂饰质量。涂胶也不能粘到接合的端面，因为端面形成的胶块同样会影响到零部件的胶合质量。另外圆榫棒的装配一定要敲击到位，如敲击不到位，可能会使圆榫棒外露部分超过安装余量，也会影响后续的组装。

　　手工装配靠背下圆榫棒，工人劳动强度大，效率低下，按照平均每天生产1400把椅子，需安装5600个圆榫棒(每个靠背下装配4个圆榫棒)，每天两个工人(白夜班各一人)不停地装配，才能勉强跟上整个车间的生产进度。

　　圆榫棒装榫机的可行性分析

　　通过对靠背下这一零部件装配圆榫棒的分析发现，靠背下的长度在300~600mm之间，其端面一般是双榫眼，榫眼是利用标准的32mm间距双轴钻加工的，榫眼与端面垂直，在各种靠背下中，约有30%的靠背下端面与中心线呈一定的夹角，其余约70%的产品其中心线与端面是平行的。利用机械方式装配圆榫棒，装配时需根据零部件的长度，两侧顶推装置应当可以调整间距，左右两侧的圆榫棒应当同时顶推装配完成。不同的靠背下，夹角会发生变化，顶推装置及基准面必然要适应多种靠背下端面的角度，并且可以灵活快速地随着角度的变化而调整。

　　对于靠背下圆眼内壁的机械式刷胶设计，是极富有挑战性的。机械式刷胶与手工刷胶的要求一样，胶液要均匀地涂在榫眼的内壁上，胶液同样不能污染零部件表面。刷胶装置与装配圆榫棒处于相同的基准面，如将两个工位合为一个将会更节省操作时间。通过试验表明，刷胶装置与装配机构连同装配的圆榫棒供给机构同处一个工位会产生相互干涉，单步骤的机械刷胶装置试验表明，刷胶装置在停止等待阶段，涂胶管可能会产生胶液的泄漏，如将两个工位合并会污染零部件和设备的基准面。将刷胶机构和装配机构分别放置在两个工位，便可解决上述问题。

　　装配机构所需的圆榫棒，按照每天平均日产1400把椅子，需要5600个圆榫棒。圆榫棒在装配之前，是杂乱无章的，如何使它按照要求整齐地排列，也是一个难题。使用人工的方法摆放整齐不可取。通过分析圆榫棒的材质和尺寸发现，圆榫棒一般是用桦木、水曲柳等硬木制作，其长度和直径都是固定的，误差极小。受到饮料罐包装流水线的启发，通过改进，采用搅拌圆榫棒掉入漏斗排序，通过单排通道，利用输送带摩擦带动圆榫棒，边排队边向装榫部位供料，解决了圆榫棒排队供料问题。

　　通过基准面定位调整和间距调整的设计，榫眼内机械式刷胶试验，圆榫棒排队供料等一系列的单项设计和试验，证明各单项装置和机构均可以达到要求，圆榫棒装榫机制作是可行的。

　　装榫机制作

　　根据零部件两端都需装配圆榫棒的要求，装榫机应当具备两侧同时装圆榫棒动作的左右两套系统，两套装配系统左右轴对称，配置相同。每套系统的前部配刷胶装置，后部配圆榫棒顶推装置，顶推装置的上方配圆榫棒排序、码放装置。刷胶和顶推装置之间用钢制的水平导轨连接，左右两导轨构成了零部件的水平基准面。两套系统中一套固定在装榫机的基座上，另一套通过丝杆-滑轨装置移动，来调整两套系统的间距，以适应加工不同长度的零部件。

　　单项试验表明，装榫机主要由三大装置构成，它们分别是1.刷胶装置，2.圆榫棒排序、码放装置，3.装榫定位、顶推装置。下面一一介绍各装置的构成和功能。

1.刷胶装置 刷胶装置是利用气动开关阀控制小型气缸的动作，小型气缸杆端头又安装一套气动开关阀作为送胶装置，这套气动开关阀后部进气口与给胶管相连，前端排气口与胶液涂胶管相连。刷胶时零部件的定位由水平和垂直两个面构成，左右两套系统的导轨构成了水平基准面，垂直基准面是安装在水平导轨上的垂直挡块构成，其中控制小气缸动作的气动开关阀的控制按钮安装在一端的垂直挡块上，按钮突出垂直挡块。刷胶装置工作时，其各机构的动作如下：操作者将一块待刷胶零部件放到刷胶的基准位置，零部件垂直基准面一端靠在挡块上，另一端顶在气动开关阀的控制按钮上。操作者推动零部件以挤压控制按钮，气动开关阀动作，给小气缸送气，气缸杆推动端头的送胶装置的开关阀向前，开关阀的前端活塞阀口安装的涂胶管一同向前，涂胶管端头被推入零部件端头的圆榫眼内，开关阀在前进到末端时，其控制按钮受到固定外壳上限位滑块的阻挡，其活塞阀开启，活塞缸体内部的胶液顺着涂胶管流出，此时在气缸的顶推下，涂胶管完全插在圆榫眼内部，胶液排出，被留在圆榫眼内。涂胶完成后，垂直基准面上的气动阀控制按钮返回，小气缸退回复位，气缸杆上的刷胶气动控制阀退回，其上的控制阀复位，带动活塞复位，阀上连接的输胶管在虹吸的作用下，将胶桶内的胶吸入控制阀内待用。调整控制阀的控制时间和吸入容量，可以控制圆榫眼内的胶液量。改变涂胶管端头的形状和尺寸，可调整圆榫眼内胶液的分布。

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