KGF755D型平式全自动电脑织带机可行性分析报告.doc

kgf755d型平式全自动电脑织带机可行性分析报告发布时间:2007-12-11 9:45:00 文章出处: 一、立项的背景和意义： 织带机械的发展过程主要经过了三个阶段，即有梭织带机、高速无梭织带机和电脑织带机。有梭织带机因其结构庞大、生产能力低下、操作工人劳动环境极差、织物质量上不了档次，已于七十年代中期趋于淘汰状态。取而代之的是一种高速无梭织带机，该机型同有梭织带机比较设备的占地面积、提高劳动生产率、改善操作维护工人的劳动环境和提高织物的档次上都得到了一定的改观，但也存在着一定的局限性。如织物花纹的最大循环数只能做到48个，无法织造高品质的图案、字符、文字等经提花效果的带子，且控制落后，已难以适应新颖织造工艺的需要。随着人们生活水平的不断提高和科学技术的日新月异发展，人们对织物也提出了更新更高的要求，各类花边带、图案带和字符带等已逐渐开始普及，以显示人们的穿戴和生活用品的品味，如文胸带、箱包带等。于是，在九十年代末期国内研制成功了第一代电脑提花织带机，本公司同浙江大学合作也成功地研发了此项目，并于几年前通过了市级新产品成果鉴定。通过几年来的使用实践证明，第一代电脑织带机存在着不少的缺陷，主要表现在：电控系统和控制软驱比较落后，不能显示和记录各种生产数据，织物花形不能在线显示，遇停电等紧急情况不能将数据和资料及时备份，无故障原因及故障点显示功能；主轴处无专用电磁制动系统，即时停车有废带产生；经线张力控制采用人工法码压重，烦琐落后；分体式电磁阀结构设计、安装维护极为麻烦；经线开口为斜置式结构，运行稳定可靠性差；电子提花龙头结构庞大，设备整体工作时有微量抖动状况；势必被新一代的全自动电脑织带机所替代。所以，开发出一种控制先进、自动化程度极高、运行稳定可靠、操作维护便捷、结构有所创新、经线开口为平置式的第二代全自动电脑织带机已是迫在眉睫。 kgf755d型平式全自动电脑织带机其最大特性是经线开口采用平置式结构布局，综框运行十分稳定可靠；电子提花龙头采用最先进的微电子技术设计，且结构紧凑、简单、外形美观；控制系统配有内置式可编程序和数据系统，能记录和显示各种生产数据，并自动显示故障点及原因，遇停电等特殊情况，系统能将数据及资料及时备份，达目前国内先进水平；织物花形应用windows技术将其在线窗口显示，直观明了，是其它机型所无法比拟的；专用电磁制动系统，即时停车无废带产生，极大提高生产率和成品的质量；经线张力采用自动控制，先进稳定；集成式电磁阀结构设计，安装维护方便且性能稳定。鉴于该新品诸多的创新点和优越功能，其市场前景极为广阔。研发成功可替代进口设备，为国家节约大量的外汇；为织带行业提供更多优质、低价和高档次的加工设备；为我国高品质带子的出口打下扎实的技术基础；社会和经济效益十分显著。二、国内外研究开发现状和发展趋势（包括知识产权状况）：1、国外现状： 根据我们掌握的有关情况，目前国际上生产织带机械的主要有意大利的科美斯公司、瑞士的缪勒公司、法国的卜纳斯公司和英国的斯多比尔公司。意大利的科美斯公司其主要以生产普通型的高速无梭织带机和花式纱带钩编机为主，有关电脑提花织带机的生产未见相关文献报道和述及。瑞士的缪勒公司其主要以生产经线开口为斜置式的普通高速无梭织带机，以销往纺织大国印尼为主。法国的卜纳斯公司目前的在制电脑提花织带机其结构特性，包括有关技术参数基本上同我国在九十年代末期所研制成功的第一代电脑提花织带机相类似，在局部结构和性能上都存在着一定的缺陷，且价格昂贵，单台进口价为4万美元。英国斯多比尔公司目前生产的电脑提花织带机属当今国际先进水平，其自动化程度、控制手段、电子提花龙头设计、机器运行的稳定性和外观质量均为一流，但进口一台设备要花费5万美元，折合人民币40余万元。总体来说对中国的国情还不是十分相适应，且易损件价格又高，进货手续相对较复杂，良好的售后服务也难以保证。上述国家的产品均未见在国际上申请专利。2、国内现状： 根据课题查新结果和有关文献资料表明，国内虽有相关电脑提花织带机的报道，但其结构形式和性能特征均属我国在九十年代末期研发成功的第一代电脑提花织带机，包括本公司于几年前通过市级新产品成果鉴定的kgf955d电脑织带机在内。具有kgf755d型平式全自动电脑织带机所述结构特性的新一代电脑织带机未见所有文献述及。 目前国内生产第一代电脑织带机的厂家除本公司以外，还有上海福良机械有限公司、广野精机有限公司和杭州侨兴织带机厂。第一代电脑织带机至今未得到普及和广泛应用，其主要原因是控制手段不够先进、局部结构存在着一定的缺陷、电脑软驱的设计只有九十年代初期的技术水平，整机运行的稳定可靠性较差。经济效益稍好一点的织带行业大厂其织造高品质的带子还是要依赖进口设备，花费大量的外汇。所以，尽快研制开发出新一代的电脑提花织带机已是势在必行。目前该新品的目标售价为每台13万元，仅是进口设备的三分之一左右，十分适合中国国情。3、发展趋势： 先进替代落后、高科技产品改造传统产业这是历史发展的必然。kgf755d型平式全自动电脑织带机凭借其独到的结构设计、先进的控制手段、合理的电子提花龙头配置，必将在最近几年内替代我国研制的第一代电脑提花织带机。通过结构创新和电控系统及控制软驱等的科研攻关，该技术已基本接近目前国际先进水平，只要在加工精度和元器件的选购上给以质量保障，完全可以替代进口设备。随着我国wto的加入，高品质提花带子出口业务量的逐渐增加，消费者对服饰、箱包等物品质量要求的不断提高，织带行业在进行技术装备改造时必将选用先进合理的该新品。三、拟承担单位的技术优越和条件： 宁波科光机电有限公司系专业从事织带机械系列产品的设计、制造和销售，为镇海区科技型民营企业之一，生产各种系列的高速无梭织带机已有7年的经验积累，并有第一代电脑织带机的研发经验。近三年内列入市级新产品计划项目八只，已结题的七只，其中kgf855型高速无梭尼龙粘扣带机获二00二年度宁波市科技进步三等奖，kgf755s型双速高速无梭织带机获二00三年度镇海区科技进步二等奖。公司建有技术开发中心,承担企业的新产品开发和各项技术管理工作，有较强的产品开发和技术管理能力。目前公司拥有正式员工90余人，具有大专以上学历或助级以上职称的科技人员21名，占员工总人数比例的百分之二十以上。公司占地面积15000平方米，其中建筑面积8000平方米，有工艺工装室、数控机床和加工中心合作基地作零件加工的质量保障。二00三年通过了iso9001：2000国际质量管理体系认证，使公司的各项管理工作又上了一个新的台阶。在线投入生产的金属切削加工设备48台套，钣金焊接设备15台套，冲压剪卷设备6台套，起重运输设备7台套，铸造及热处理设备3台套，喷塑烘漆生产加工线一条。并设有座标镗床、齿轮加工中心、线切割、各类模具制作等专业加工基地10余个，机械加工能力强大。计量、检测仪器齐全，有动平衡试验机、硬度仪、电气检测仪器、遥控测速仪、测温仪及张力测试仪、材料理化试验设备和各类计量器具300余件。组织和管理机构完整，公司上层领导开拓能力和创新意识强，在公司总经理的领导下，由生产部门负责全公司的生产、加工、装配、委外协作和产品油漆包装等任务。以品管部为主体负责企业内的各种检测和质量管理工作，从产品设计至出厂，具有一个强有力的质量保证体系。技术开发中心下设机械设计室、电气设计室、科技信息资料室、计算机房、档案室、理化试验室、工艺工装室和新品试验车间。设备和检测仪器配置合理、齐全，科技人员队伍实力雄厚。由于公司领导重科技、重人才，以技术创新求发展，工业产值逐年以跨越式趋势发展，成为当地的骨干企业。合作单位同济大学机械工程学院学科门类齐全，研究与试验条件优越，高素质人才云集。学院下设现代制造技术研究所、机械电子工程研究所、机械设计与理论研究所、制冷与热工程研究所、暖通空调与燃气研究所、热能与环境工程研究所，有7个大型实验室。学院内现有机械工程一级学科博士后流动站，机械设计与理论学科为“211工程”重点建设学科之一。其中机械设计及其自动化技术已成为一门集产品设计、制造技术、计算机技术、自动化、管理工程等于一体的综合性学科，长期以来承担了一系列国家重大的科研攻关项目，特别是工业自动化控制以及计算机应用技术在机电一体化产品中的应用和研究一直处于国内领先地位，并达到国际先进水平，为我国机电一体化产品的发展和更新换代作出了重大的贡献。所以说，合作研发、攻关kgf755d型平式全自动电脑织带机可谓两家强强联手，完全有条件和能力完成该科研攻关项目的试制和批量生产任务，为推动我国机电一体化产品的发展作出应尽的贡献。四、项目目标、研发内容和关键技术：1、主要技术指标目标（见下表）：序号项目名称技术指标1主轴最高转速900rpm2提花针数192针3织造条数8条4织造宽度255综框数量12片6纬密范围3-40根/厘米7操作面宽度5508花纹循环数32个9工作噪声84分贝10装机容量1.5kw11磁盘规格3.5英寸12控制方式电脑全自动2、主要经济指标目标（见下表）: 项目年份 年增产值（万元）年增利润（万元）年增税金（万元）年创汇（万美元）年节汇（万美元）第一年1040260124.830400第二年130032515650500第三年1560390187.2706003、研发内容:1) 项目的总体规划和各系统的合理布局，要求控制系统同工作执 行机构匹配合理先进，无错误信号传递。2）新颖电子提花龙头的研发，要求性能参数基本接近英国斯多比 尔公司最近研发的电子提花龙头。3）集成式电磁阀结构的科研攻关，要求每8个单元为一个组合， 设计结构紧凑，工作时动作灵敏可靠。4）电控系统及控制软驱的科研攻关，要求控制先进，达目前国内 领先水平。5）经线张力自动控制系统的技术攻关，要求设备运行时经线的张 力能根据缠绕盘头直径的随时变化作自动调整。6）专用电磁制动装置的设计开发，做到制动快捷灵敏，即时停车 无废带产生。7）电磁阀工作时的稳定可靠性试验。8）特制纹织cad打版系统的软件开发，要求操作便捷、应用范 围广泛。4、关键技术： 1）快速动作的集成式电磁阀要求在主轴转速每分钟900转工作状 态下无误动作现象发生，防止跳针和漏针。 2）电控系统要求故障时能自动显示故障点及原因，将织物花形在 线窗口显示，配有内置式可编程序和数据系统，能记录和显示 各种生产数据，遇停电等紧急情况，系统可将数据及资料自动 备份。 3）特制纹织cad打版系统应为本公司配套的专用型式，对外具有自锁和控制的功能，达目前国内先进水平。 4）新颖电子提花龙头要求采用最先进的微电子技术设计，做到结 构简单、紧凑，安装维护方便且性能稳定。 5）专用电磁制动装置在设备出现故障要求紧急停车时必须在0.1 秒时间内将主轴制动，使之无废带产生。 6）电脑控制软驱设计要求达到目前国内先进水平，配用磁盘为常用的3.5英寸。 7）经线张力做到能自动控制和调节，确保织物花形一致，带面平整。 8）经线开口型式为平置式结构，使高速运行的综框做到稳定、可靠。五、技术路线方案、课题分解： 1、技术路线方案： 1）首先对该项目进行总体规划和布局，设备整体分为五大块， 即主机、电子提花龙头、电控系统、电脑控制软驱和后纱架， 并邀请有关行业专家对其进行可行性论证。 2）委托有资质的权威性机构对该项目进行课题查新，了解国内外同类产品的动态和发展趋势，做到心中有数，便于在结构和技术上得到创新。 3）对集成式电磁阀结构设计进行科研攻关。以前普通应用的电磁阀为分体式结构，如提花针数为160针的设备需要160个电磁阀，安装维护极为麻烦，且安装后精度较差，严重影响提花的质量。本机要求配置最为新颖的集成式电磁阀结构，即8个电磁阀单元为一个组合，如提花针数为160针的设备上只需安装20个电磁阀组合即可，装拆维护极为方便，且能达到较高的安装精度。 4）对经线张力自动控制系统进行科研攻关。经线在设备工作前均缠绕在经筒上，在工作过程中由于经线的逐渐消耗，其在经筒上的缠绕直径也随时发生变化，导致经线张力也不断改变。而设备在运行过程中要求张力保持一致，这样才能织出高质量的带子。为解决上述问题，以前普遍采用的是用人工法码压重的形式来实现，烦琐落后。而本装置采用弹簧顶压形式，利用弹簧压力变化的原理来解决上述问题。结构主要由压力弹簧、调节丝杆、导向套、顶块、摇摆架、铰链座块等零件组成，在设备运行前调节好弹簧的初始顶力，随着经筒上经线直径的改变其张力的不断发生变化，顶压弹簧会自动随时改变自身的张力同其合理地匹配，以达到经线张力自动控制的目的。 5）对制动系统进行技术攻关和试验。设备在高速运转过程中当出现故障或断经、断纬时必须紧急停机，此时因运转件惯性的作用，在第二次起动设备时织物会产生一段废带，严重影响成品的质量。以前曾采用设置制动电机的形式来解决这一问题，经过多次试验和设备稳定性考验，应用制动电机的制动形式还不是十分的理想，原因是动力从电机传送到主轴处要经过四级皮带传动，惯性力虽有所减少但还没有完全克服，仍有微量废带产生。本机构为在主轴处设置专用电磁制动系统，结构主要由电磁线圈、线圈座块、吸盘、座圈支杆、调整垫圈等组成，将线圈和座块固定在侧板上，吸盘固定在主轴上并可作微量的轴向移动，当机器在工作状态时吸盘同线圈座块处于分离状态，当紧急停机时线圈迅速通电，通过磁场作用将吸盘和座块合为一体，达到瞬时制动的目的，不受惯性力的影响，彻底避免废带的产生。 6）对新颖电子提花龙头进行科研攻关。第一代电脑提花织带机所配置的电子提花龙头基本上均仿制法国卜纳斯公司九十年代初期所研制的模式，电子龙头结构庞大、安装维护极为麻烦、且运行可靠性较差，已难以适应新颖的织造工艺需要。该机配套的电子提花龙头要求其性能参数基本接近英国斯多比尔公司最新研发的电子龙头，内置集成式电磁阀组合，结构简单、紧凑，运行可靠性良好，在主轴转速每分钟900转情况下无跳针和漏针现象。 7）经线开口采用平置式结构布局，即综框运行时和机台操作面保持垂直，使之综框运行稳定可靠、工作噪声低、投纬手投纬方便。 8）对电控系统及控制软驱进行科研攻关。电控系统及控制软驱采用ms-dos和windows技术，并配置内置式可编程序和数据系统，能自动显示故障点及原因，将织物花形在线窗口显示，直观明了，可记录和显示各种生产数据、遇紧急情况可将资料及数据及时备份。 9）对特制纹织cad打版系统进行科研攻关。在浙江大学九十年代中期开发的软件基础上进行创新和改版，为本公司配套的专用型式，对外具有自锁和控制的功能，达目前国内先进水平。 10）电子提花龙头部分装配成台后对其进行稳定性试验，设计一简易试验台，试验时间为1个月，每天运行12小时，观察集成式电磁阀运行的可靠性和稳定性，发现问题作及时的修改。 11）待整机装配成台后进行实物稳定性试验，试验时间为2个月，每天运行8小时，观察各系统的动作匹配情况、整机运行的稳定性，并对织物进行测试，看是否能满足用户的需求和标准规定的要求。对发现的各种问题以专题会议的形式进行分析、研讨，必要时邀请有关行业专家进行指导，将各种问题均消灭在萌发阶段，使成台后出厂的产品做到万无一失，对用户负责，对本公司的信誉负责。 2、课题分解： 1）项目承担单位：宁波科光机电有限公司 2）项目合作攻关单位：同济大学机械工程学院 3）项目承担单位主要工作职责： a、负责该项目的总体规划和各系统的布局，要求合理、先进。 b、负责该项目主机部分的设计、试制和生产，保证达到产品的质量要求。 c、负责电子提花龙头的试制和生产工作，保证达到合作方提出的有关技术要求。 d、在合作方进行技术难题攻关时，有专人配合并提供必要的资料和数据。 e、提供样机试验的场地和相关原辅材料。 f、负责样机的安装和调试工作，在设备稳定性试验期间做好各种数据的记录工作。 g、负责设备稳定性试验后的有关整改和技术资料的完整工作。 h、组织批量生产和市场营销工作。 i、负责新产品的鉴定工作，确保鉴定工作顺利通过。 4）项目合作攻关单位主要工作职责： a、负责电控系统及控制软驱的科研攻关。 b、负责新颖电了提花龙头的科研攻关，并及时将有关资料提交承担方进行生产。 c、负责集成式电磁阀结构的技术攻关。 d、负责特制纹织cad打版系统的软件开发。 e、负责电控系统操作及软件应用的技术培训工作。 f、负责编制电控系统及其软件应用的使用说明书。 g、负责该项目样机电气部分的安装调试，配合承担方做好相关工作。 h、在设备稳定性试验期间及时派员进行对控制系统有关数据的记录和分析，为以后整改提供有效的依据。 i、配合承担方做好新产品的鉴定工作。 5）项目组成员及各自分工：宁波科光机电有限公司成员序号姓 名项目组职 务专业技术职 务专 业本项目分工1林良海组 长工 程 师机 械总体设计2杨俊林成 员高级工程师机 械机械设计3王万吉成 员工 程 师机 械机械设计4王永海成 员助理工程师机 械加工及调试工艺5李双秀成 员助理工程师计算机计算机辅助设计同济大学机械工程学院成员6王野平副组长教 授机电一体化总体设计、科研攻关7金洵浩成 员教 授计算机cad软件及控制软驱开发8李小江成 员副教授工业自动化集成式电磁阀及电子龙头攻关 6）相关说明：本项目的研制、开发和科研攻关将在项目组长和副组长的领导下进行，项目组长及副组长对项目的实施进度、工作质量将定期进行检查，必要时召开专题会议，解决项目实施过程中出现的各类问题，必须确保项目按预期的计划完成。六、经费预算见下表：序号项目及内容金额（万元）备 注1设备费302能源材料费153试验外协费34资料印刷费15会议及调研费5含方案论证费用6租凭费27鉴定验收费5含检测费用8人员经费14含开发及加工人员工资9技术合作费用80合作科研攻关10试车原料费用311其它费用2合 计： 160万元七、年度进度和目标：序号起 始 年 月进度目标要求12005年3月10日前完成项目的总体规划和各系统的布局，论证完毕22005年3月11日至2005年5月30日完成所有的技术设计工作，攻克所有技术难题32005年6月1日至2005年8月15日完成该新品的样机试制工作42005年8月16日至2005年10月16日完成样机的稳定性试验工作52005年10月17日至2005年11月15日结构合理性改进、技术资料完整结束62005年11月16日至2005年12月16日请专业检测机构检测完毕、鉴定资料准备就绪72005年12月17日至2005年12月31日完成该项目的鉴定工作，实现产业化八、预期成果（包括科研报告、论文、知识产权及社会经济效益等）：1、科研报告及论文： 该科研攻关项目的研发成功，预期可发表科研报告或论文二篇，分别为：a、平置式电脑织带机同斜置式电脑织带机在线应用的稳定性比较b、ms-dos和windows技术在电脑织带机控制系统中的应用研究2、知识产权情况：该项目研发成功，预期可申请实用新型专利二项，分别为：a、电子提花龙头中应用的“集成式电磁阀结构设计”。b、用于各类织带机的“经线张力自动控制系统”。3、社会经济效益：按年产100台预测，年增产值1300万元，利润325万元，上缴税金165万元。替代进口设备，年节汇500万美元（进口价每台5万美元）。该新技术的应用，在使用同样织物原辅材料的情况下，因成品档次的极大提高，100台设备投入运行后可年增创造价值7370万元，社会和经济效益十分显著。4、相关说明： 目前专利申请前的准备工作已经开始，科研报告及论文此项工作待设备实物稳定性试验结束及有关数据测试后展开。九、项目负责人的技术水平和组织管理能力介绍：1、基本情况：姓 名：林 良 海出生年月：1963年2月专 业：机 械 制 造学 历：大学（在职期间曾去意大利专业进修6个月）专业技术职务：工程师行政职务：宁波科光机电有限公司总工程师、技术副总经理社会职务：镇海区科技界政协委员2、技术水平和组织管理能力： 项目负责人林良海于1981年毕业于宁波工学院，毕业后至今一直从事技术开发和相关技术管理工作。1981年9月就职于宁波轻工机械厂，任助理工程师、工程师和设计室主任职务。在此期