2025年封邊機行業技術分析：封邊機行業實現整個曲線封邊機自動運行

  中國報告大廳網訊，隨著家具製造業的蓬勃發展和人們對家具品質要求的不斷提高，封邊機行業作為家具生產中的關鍵設備，其技術水平直接影響著家具的質量和生產效率。在異形家具需求日益增長的當下，封邊機的性能優化成為行業關注的焦點，尤其是接頭間隙的調整，更是決定封邊質量的關鍵因素。

  一、封邊機行業現狀及問題：接頭間隙影響顯著

  《2025-2030年全球及中國封邊機行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，在家具製造和木工行業中，曲線封邊機是不可或缺的關鍵設備，其性能很大程度上受到接頭間隙調整的影響。當前，曲線封邊機存在接頭間隙餘裕以及封邊加工質量效率低下的問題。封邊帶在對接後，常會留有 1~2mm 的縫隙或 3~4mm 的餘裕，這就是所謂的接頭間隙。針對不同形式的接頭間隙，處理方法也不同，處理縫隙通常需要重新封邊，而經過處理的封邊接頭，會降低封邊帶的使用性能和封邊質量。

  二、封邊機設備布局優化：新增旋轉編碼器實現全程監測

  為解決上述問題，在不干擾曲線封邊加工過程的基礎上，對曲線封邊機進行了設備布局調整，增加了旋轉編碼器。在旋轉吸盤下方增添旋轉編碼器 1，當板材旋轉一周時，編碼器 1 向可編程控制器輸入 2000 脈衝，可編程控制器控制切刀關閉，封邊過程結束。在封邊靠輥處增添旋轉編碼器2，當封邊靠輥旋轉一周，編碼器記 2000 脈衝，此時封邊帶位移量為封邊靠輥周長，在整個加工過程中，編碼器持續向可編程控制器輸入脈衝信號，可編程控制器自動將脈衝信號轉化為對應的位移量，實現全程檢測封邊帶位移量。原有送帶輥處旋轉編碼器為編碼器 3，當送帶輥旋轉一周，編碼器記 1000 脈衝，此時封邊帶位移量為送帶輥周長，同樣在整個加工過程中持續輸入脈衝信號，實現對封邊帶位移量的全程檢測。通過這兩個新增的旋轉編碼器代替原有光電傳感器，不再僅監測起始位置，而是對曲線封邊全過程進行監測，配合送帶輥處的旋轉編碼器進行封邊帶用量的監測與補長，以及監測板材旋轉量。

  三、封邊機控制系統設計思路：以 PLC 為核心實現精準控制

  隨著封邊加工需求的不斷提升，封邊加工機械正朝著數控電控方向發展，利用數控化改進機械的工作精確度和效率。針對某型號全自動曲線封邊機自動程度較低、在接頭間隙調整方面存在不足，未能從根本上實現全自動生產，在提高加工精度和生產效率上作用不明顯的情況，進行了曲線封邊機接頭間隙調整系統設計。

  該系統設計重點在於曲線封邊控制系統設計，主要通過 PLC(可編程邏輯控制器)控制來實現接頭間隙調整。PLC 採用一類可編程的存儲器，利用其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，並通過數字或模擬式輸入 / 輸出控制各種類型的機械或生產過程。

  在設計過程中，遵循了嚴格的步驟：首先確定接頭間隙調整系統控制系統的控制要求，明確曲線封邊機封邊機構的動作順序、傳動方式和機構運動形式，選用適當的 PLC 併合理編程，該系統有三個脈衝輸入信號、兩個開關量輸入信號和四個開關量輸出，明確了各編碼器脈衝輸入量和開關量輸入的控制對象;其次對接頭間隙調整系統控制系統的輸入、輸出信號進行分配(I/O 分配)，給所有外部輸入信號和系統輸出信號分配合適的 PLC 埠，並選擇合適的 PLC 類型;然後選擇適用的 PLC，所選用的 DVP-32ES2 型 PLC 在滿足功能要求、保證控制系統可靠和方便維護的前提下，達到最佳性價比，I/O 點數根據實際需要，並考慮以後功能擴展，增加 10% 到 15% 的餘量;接著進行 PLC 外部接線設計，保證輸入輸出信號能夠分別構成電流迴路，且符合電壓、電流、頻率範圍;最後進行接頭間隙調整控制 PLC 程序設計，根據控制要求和 I/O 分配確定的各種輸入 / 輸出信號，依據變量間的邏輯關係編製程序，並加入少量注釋和說明，方便後續修改和移植。

  四、封邊機控制系統資源需求與主要元件：明確需求與選型

  曲線封邊機用於人造板材曲直封邊修邊加工，能實現一定程度的無縫封邊，並對封邊帶進行倒角、粗修、精修等加工。曲線封邊機接頭間隙調整系統主要研究封邊加工過程，其動作有明確的要求與順序。

  經過分析，控制系統功能所需的輸入和輸出信號明確。系統需要 11 個開關量輸入，11 個開關量輸出。主要元件的選用需滿足整機控制要求，包括 24V 電源(PMC-24V 100W 4A)，為 PLC 輸出端中間繼電器提供 24V 電源;繼電器(LRE14N)3 個，實現自動控制和保護電力拖動裝置;繼電器支座(歐姆龍)3 個，支撐繼電器;接觸器(CJX2-1210)，提供送料電機線路的通斷;可編程控制器(DVP-32ES2)1 個，提供脈衝輸出功能，2 通道 100kHz 高速脈衝輸出，IO 模塊可擴展，有 16 個 X 輸入和 16 個 Y 輸出;旋轉編碼器(TRD-2T1000BF-2M)1 個，監測送帶量並進行速度控制;旋轉編碼器(A38S-6-2000-2-N-24)2 個，監測位移量並控制封邊過程的結束。

  五、封邊機控制系統電路設計：確保電路連接與控制有效

  電氣原理圖是電路系統設計的重要工程圖，表明設備電氣的工作原理及各電器元件的作用，表達電器元件之間的相互關係。曲線封邊機封邊控制系統電氣原理圖是電器線路安裝、調試、使用與維修的重要理論依據，由電氣元器件符號、電路線和文字標註等組成。

  PLC 的接口包括輸入和輸出接口，輸入接口接收信號源，經 PLC 內部程序處理後通過輸出接口傳遞處理完的信號，在封邊系統中輸出相應動作。根據輸入 / 輸出接口相關參數進行 PLC 外部接線設計，明確了 PLC 與控制電路的連結方式，以及 PLC 輸出點與電器元件之間的電路控制關係。電源中 L、N 接線口對應 PLC 中 L、N 的觸點，為 PLC 提供電源。旋轉吸盤編碼器、送帶輥編碼器、封邊靠輥編碼器分別通過特定輸入點進行信號輸入，通過特定輸出點控制熱風機、膠輥電機、送帶氣缸、切斷氣缸和送料氣缸電機，使實際控制電路與 PLC 程序控制相連接，實現 PLC 對封邊加工運動的控制。

  六、封邊機控制程序設計：以梯形圖實現邏輯控制

  PLC程序是 PLC 實現功能的關鍵部分，梯形圖是常用的圖形程式語言，具有直觀、形象的特點，利於編程和後期調整修改。曲線封邊機接頭間隙調整控制系統 PLC 程序根據控制算法，利用梯形圖撰寫封邊系統控制程序，清晰表達數控系統中各個開關量之間的邏輯關係。其中，整機啟動及三個旋轉編碼器的輸入程序用於定義編碼器 A 的檢測量，當 K₁達到 2000 時，意味著板材旋轉一周，以此確定補長起始時間;編碼器 B 的監控程序及補長量的計算程序實現對封邊過程的監控，並確定補償量;補長量對應的脈衝數換算程序將補長量換算為相應的脈衝數，即補長開始後編碼器 C 置零重新計數後應到達的脈衝數，當到達該脈衝數時，切刀關閉，封邊過程結束。

  七、封邊機系統應用效果：穩定性與效率顯著提升

  本設計以 DVP-32ES2 型 PLC 為控制器，規劃了在原有曲線封邊機基礎上增添旋轉編碼器的布局，完成了各個旋轉編碼器的控制程序。採用 PLC 控制，通過人機界面控制 PLC，進而對系統中的各個設備進行控制，實現整個曲線封邊機行業自動運行。運行情況表明，該接頭間隙調整系統運行平穩、性能可靠，極大提高了曲線封邊無縫對接的成功率，顯著提升了封邊帶對接的精度和生產效率，為家具製造業的高質量發展提供了有力支持。

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