专利名称：实木弯曲方向盘加工工艺方法及关键设备的制作方法
目前，现有的实木方向盘加工方法有两种。一是实木雕刻，这种方法破坏木材纹理、切断木纤维，弯曲后产品强度下降、出材率低；二是用碎料模压，这种方法无天然纹理、强度低、寿命短，且制造过程需要模具、并加入胶等化学药品，为非环保产品。
本项发明涉及实木方向盘加工工艺及相关设备。与传统工艺相比，弯曲效率、出材率得到了很大提高，弯曲过程没有切断木纤维使得方向盘强度、使用寿命大幅度提高，且整个过程不添加胶等化学药品，与模压相比绿色环保。实木弯曲方向盘加工工艺流程图见附
图1，工艺过程如下首先将直木料送到蒸煮罐中(1)，利用高温蒸汽蒸煮木料，使木材软化(蒸煮温度130-160℃，蒸煮压力0.3-0.5Mpa，蒸煮时间3-5小时)，将蒸煮后的原料送到数控压缩机中(2)，按程控设计的压力曲线，由生产线集中控制计算机控制压力和速度沿纵向对直木施加变速率静压力，使其细胞纵向产生适当皱褶和预应力，以免弯曲时劈裂和断裂(纵向压缩比5-10％)。然后将纵向压缩后的木料加工成需要的形状，再次将木料送到蒸煮罐(2)中，利用高温蒸汽再次蒸煮木料，使木材再次软化(蒸煮温度130-160℃，蒸煮压力0.3-0.4Mpa，蒸煮时间1-2小时)，然后将软化后的木料固定在弯曲加工机器人(4)中，用机械人的3-5只机械手组成弯曲加力系统，分点夹持直木后按弯曲木图纸设计要求，由计算机控制弯曲机械手产生弯曲运动，使直木弯曲成制造方向盘需要的形状。再将弯曲后的弯曲木送入微波干燥器(5)进行干燥(时间6-10分钟，微波强度400W)。最后将干燥后的弯曲木送入数控铣槽机(6)中完成精加工，经检验合格后交给总装车间。具体工艺流程如下木料→蒸煮(软化)→纵向压缩→加工成型→二次蒸煮→弯曲→铣削加工→微波干燥实木弯曲方向盘加工关键设备液压纵向压缩机是由仓门(7)、支腿(8)、框架(9)、压缩仓体(10)、液压缸(11)、压头(12)及液压系统等组成。框架(9)与压缩仓体(10)均采用同一材质的(Q235A)钢板及无缝钢管，以焊接的形式焊为一体；压头(12)与液压缸(11)用螺栓连接成一体。并将仓门(7)、压缩仓体(10)、压头(12)、液压缸(11)等同一轴的安装在框架(9)内，压缩仓体(10)的一端放入压头(12)，另一端将仓门(7)用紧固件连接固定在压缩仓体(10)端面的法兰上，框架(9)的整体由下端三个支腿(8)来支撑。进行操作时，把仓门(7)打开，将经蒸煮软化处理后的木料放入压缩仓体(10)内，再将仓门(7)关好，由中央计算机控制电液比例阀，进而控制液压缸的压力和速度，液压缸(11)工作时，带动压头(12)按设定的压缩压力曲线向原木施加压力，由于压力的作用，使原木纵向长度被压缩了5-10％，当压力解除后，原木的长度尺寸会出现回弹，回弹的大小，受原木木材种类的特性影响，其长度压缩后比压缩前永久缩短了3-5％。如在显微镜下看，可以观察到所有的纵向纤维出现折叠形状。
下面结合附图对本设备进一步说明。
图1是实木弯曲方向盘加工工艺流程2是压缩机纵剖面结构图。
图中7.仓门 8.支腿 9.框架 10.压缩仓体 11.液压缸12.压头在图2中，松开仓门(7)的连接紧固件，打开压缩机的仓门(7)，将蒸汽加热后被软化的原木装入压缩仓体(10)内，然后再将仓门(7)用紧固件连接固定在压缩仓体(10)上。当液压缸(11)工作时，压头(12)向原木施加压力，挤压10分钟，当压力解除后，取出原木，其长度缩短，将这种压缩后的原木称之为--压缩木。压缩木非常容易弯曲。
权利要求
1.一种实木弯曲方向盘加工工艺方法及关键设备，其工艺过程特征如下首先将直木料送到蒸煮罐(1)中蒸煮木料，使木材软化，将蒸煮后的原料送到压缩机中(关键设备)(2)，沿纵向对直木施加静压力，使其细胞纵向产生适当皱褶。将经纵向压缩后的木料加工成需要的形状后，再次将木料送到蒸煮罐中(1)，利用高温蒸汽再次蒸煮木料，使木材再次软化，然后将软化后的木料固定在弯曲加工机器人(3)上，用机械手组成的机器人系统将木料弯曲成制造方向盘需要的形状。再将弯曲后的弯曲木送入微波干燥器(4)进行干燥。最后将干燥后的弯曲木送入专用的嵌槽式数控铣槽机(5)上进行自动铣槽，完成加工过程。
2.根据权利要求1所述的实木弯曲方向盘加工工艺方法及关键设备，其特征是首先要将木材进行蒸煮软化(蒸煮温度130-160℃，蒸煮压力0.3-0.5Mpa，蒸煮时间3-5小时)，再将蒸煮软化后的木材送入轴向数控压缩机(2)进行压缩处理(纵向压缩比控制在5-10％)，将压缩木进行成型加工后(加工成弯曲方向盘需要的形状)，再进行二次蒸煮软化(蒸煮温度130-160℃，蒸煮压力0.3-0.5Mpa，蒸煮时间1-2小时)。然后将软化后的木料用机器人(3)进行弯曲加工，
3.根据权利要求1所述的实木弯曲方向盘加工工艺方法及关键设备，关键设备原木纵向压缩装置是由仓门(7)、支褪(8)、框架(9)、压缩仓体(10)、液压缸(11)、压头(12)、等构成。其特征是框架与压缩仓体采用同一材质，以焊接的形式焊为一体，压头与液压缸用螺栓连接成一体。压缩仓体的一端放入压头，另一端将仓门用限压紧固件连接固定在压缩仓体端面的法兰上，并将仓门、压缩仓体、压头、液压缸等同一轴的安装在框架内，被压缩的原木从仓门装入木材纵向压缩机的压缩仓体内，关好仓门后，由计算机控制电液比例阀设定曲线压力调节液压缸压力，液压缸带动压头对原木进行按压缩，压缩好后，再从这仓门内取出，完成原木向压缩木的转变过程。
4.根据权利要求3所述的原木纵向压缩装置，其特征是在一个水平的框架内同轴地安装液压缸、压头、压缩仓体以及压缩仓体端面的仓门。
5.根据权利要求3所述的原木纵向压缩装置，其特征是无论液压缸处在什么状态，压头都是在压缩仓体内，以保证工作的可靠性。
6.根据权利要求3所述的原木纵向压缩装置，其特征是原木压缩好后，将仓门打开，液压缸继续推动压头，可以将压成的压缩木大部分推出压缩仓体，便于取出。
全文摘要
本项发明是一套实木方向盘加工工艺及相关设备。工艺过程是首先要将木材进行蒸煮软化，再将蒸煮软化后的木材送入纵向压缩机(关键设备)中进行压缩处理，将压缩后的木材进行成型加工后，再进行二次蒸煮软化。然后放入弯曲木成型加工机器人中，在常温状态下能进行小半径弯曲和多点弯曲而不产生裂纹和断裂，再将弯曲后的弯曲木送入微波干燥器进行干燥。最后将干燥后的弯曲木送入数控铣槽机，完成加工过程。该工艺生产出来的产品强度高、寿命长，为绿色环保产品。
文档编号B27K5/06GK1666848SQ200410013610
公开日2005年9月14日 申请日期2004年3月11日 优先权日2004年3月11日
发明者陆怀民, 马岩, 赵辉, 邢力平, 丛宪冬 申请人:东北林业大学