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纺机制造也要智能无人化

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“十三五”期间,我国纺织仪器、专用基础件及纺织品包装储运机械领域将研发、推广一批具有更高效率、更广泛适应性、更具自动化水平的先进设备。在《纺织机械行业“十三五”发展指导性意见》列入的59项“十三五”期间“重点科技攻关项目”中,纺织仪器项目有2项,纺织专用基础件项目5项,纺织品包装储运机械项目2项。
随着电子技术、计算机技术和新型传感器技术的不断进步,光电转换、激光、图像处理等技术的应用日益广泛,“十三五”期间,纺织仪器向多功能化、自动化方向发展。作为纺织装备制造业生存和发展基础的纺织机械专用基础件,将进一步提高智能制造水平和质量稳定性。纺织品包装储运机械则重点提高产品品质和追溯性、降低劳动强度和运营成本,解决长期制约行业发展的两大瓶颈,促进行业可持续发展的迫切需要。
1纺织品测试机理研究及新型纺织仪器研发
意义及内容:新材料、新工艺、功能面料的不断研发成功,给纺织检测技术提出了新的要求。需要研究新纤维、新面料、测色及织物风格、功能性等测试仪器的检测机理,开发相应的检测仪器,研究开发自动化、智能化在线检测仪器,以满足用户的需求。已有大专院校、科研院所、企业从事应用性基础研究,部分已有产品生产,需要进一步完善检测机理,制定相应的检测规程。
关键技术:纤维大容量检测仪;织物各种防护性能、织物风格类测试仪器、织物PH值自动萃取仪;家纺产品性能测试仪;全自动化纤类测试仪器;全自动羽绒类测试仪;高速类测试仪、测色类仪器;电子清纱器、断纱检测装置等。
2020年目标:开发出具有自主知识产权的纺织测试仪器新产品,推向市场。
2主机智能化装配生产线
意义及内容:为提高纺织机械产品的装配精度,排除人为干扰因素,提高生产效率和安全性,开发纺织机械智能制造过程信息物理系统(CPS),建立纺织装备主机智能化装配流水线。采用辅助机器人,建立智能化工件精确输送系统。制造流程实现智能化监控。
关键技术:装配流程优化设计;中央控制系统、监控系统及信息网络设计开发;工装、卡具研发;安全防护系统设计。
2020年目标:建成示范装配生产线。
3专用智能化装备制造生产线
意义及内容:为提高专用零部件加工精度,提高生产效率,减轻操作人员的劳动强度,提高生产安全性,建立专用智能加工生产线,包括铸件智能制造柔性生产线、钣金加工智能制造生产线、钣金喷塑智能制造生产线等智能化制造系统。采用智能化数控工作母机和辅助机器人,建立少人(无人)生产线(车间)。
关键技术:生产线流程设计;控制系统软件开发;工装、卡具研发;安全防护系统设计。
2020年目标:建成全部或部分示范生产线。
4纺织机械专用基础件高效复合加工专用数控设备
意义及内容:目前国内大多数专用基础件生产企业采用陈旧的工艺与设备,工序离散,生产流程长,工件上下装拆次数多,定位基准变更多和人为因素干扰多,造成产品加工质量不稳定,加工精度低,尺寸一致性差,直接影响到其工作性能、寿命、能耗和噪声等。为提高专用基础件的质量和生产效率,必须研发高效复合加工专用数控设备,开发包括钢领、钢丝圈、织针、纺丝组件、钢筘、钢片综、锭子、梳理器材及其底布、槽筒等的专用复合加工设备。
关键技术:研究各类专用件的制造工艺技术与设备;自动上下料装置研发;研究能抓取适合基础件的机械手;研究自动控制技术在生产线控制中的应用技术。
2020年目标:采用先进专机设备,进一步提高产品质量。
5纺织机械专用基础件表面处理、热处理技术与装备
意义及内容:由于纺织机械专用基础件对表面处理、热处理技术与设备要求较高。目前企业沿用老式的热处理工艺和设备较多,市场上没有专用热处理设备。为提高专用基础件表面质量,必须研究表面处理和热处理技术,开发钢领、钢丝圈、锭子、钢筘、钢片综、织针、梳理器材等专用件的表面处理、热处理设备。
关键技术:研究专用基础件用金属材料热处理过程中金相结构变化,优化热处理工艺参数,改进热处理技术,研发专用热处理设备;研发专件、器材环保耐磨涂层制备的表面处理工艺技术与装备;研发抛光工艺技术与自动化装备。
2020年目标:全面提高专用基础件产品的性能和寿命。
6新型摇架、高精度罗拉等专件的智能制造
意义及内容:摇架、罗拉是环锭细纱机的主要零部件,其技术、质量及一致性水平对纺纱速度、成纱质量有较大的影响。目前的加工、装配方式还有很大的提升空间。
关键技术:加工工序间的自动传送、自动检测、信息反馈、自动分选;成品实现自动综合检测、信息反馈、自动分选。
2020年目标:解决关键技术,形成小批量生产。
7专用基础件性能检测技术与仪器的开发
意义及内容:随着国内专用基础件生产、材料、热处理、表面处理等技术水平的不断提高,原有的检测方法和仪器已远远不能满足要求,急需开发新的检测技术与仪器。开发的仪器产品包括:锭子动态虚拟功率测试仪、高速锭子动态虚拟振动测试分析系统、织针轮廓检测技术和仪器,高速锭子振动、噪声及性能检测仪器等。
关键技术:研究材料脆性评定方法和技术;研究相关的测试机理、建模,分析软件等技术;研究适合基础件性能检测的方法及开发相关的仪器,制定相应的测试规程。
2020年目标:所研发的产品和技术应用于基础件生产中,满足基础件尺寸稳定性和一致性要求。
8织物智能化包装系列成套装备
意义及内容:开展织物智能化包装系列成套装备技术研究并实现产业化,研制轻薄柔性针织物和厚重织物的数字化、智能化包装装备,突破关键技术。
关键技术:研究纺织品包装过程中刚柔耦合动力学问题、摩擦磨损机理;研究纺织品包装仿人智能控制技术;包装规格、品质智能识别与分拣;包装装备多机群控制与智能调度;开发生产、包装、仓储一体化系统。
2020年目标:突破关键技术,实现产业化。
9筒纱智能包装运输仓储系统
意义及内容:目前络筒机、转杯纺纱机、涡流纺纱机等工序完成的筒纱的下机、检测、码垛、运输、称重配重、包装、仓储各工序几乎全部采用人工作业,劳动强度大、用工多。可以实现各项功能的成套自动化装备尚处于研发起步阶段。
关键技术:攻克无人自动包装和激光导航运输机器人等技术,实现各种筒纱的自动抓取、多品种智能输送、自动堆垛、自动检测、自动筛选、自动配重、自动包装、在线贴标、自动码垛,自动配送仓库,数据的自动采集和传送,实现全流程的无人运行。
2020年目标:实现产业化。

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