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1 概況1.1 基本情況　　海綿（商品名稱為聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料）無論是在工業(yè)生產(chǎn)、基礎(chǔ)建設(shè)中，還是人民生活中，幾乎隨處可見，因為它具有質(zhì)輕松軟、富有彈性、易于加工等特點(diǎn)，所以被廣泛用于保溫、隔熱、吸音、防震、襯墊等，是較為普及的建筑材料、工業(yè)成品包裝材料、家具坐墊材料和冷藏設(shè)備等材料。　　隨著塑料制品的廣泛應(yīng)用及其產(chǎn)量的迅猛增長，塑料機(jī)械已成為建材、包裝、電子電氣、汽車、石化、機(jī)械等行業(yè)的重要技術(shù)設(shè)備。近幾年來，我國對塑料機(jī)械需求量的年均增長率為6%左右，但國內(nèi)塑料機(jī)械的年增長率在30%左右，是增長最快的行業(yè)之一，僅2001年我國塑料機(jī)械工業(yè)總產(chǎn)值81億元，在全國機(jī)械工業(yè)的194個行業(yè)中，塑料機(jī)械行業(yè)的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均居前列，目前我國的主要塑料機(jī)械制造企業(yè)有近400家，大部分分布在東南沿海一帶。近幾年來汕頭地區(qū)塑料機(jī)械行業(yè)迅猛發(fā)展，已形成了產(chǎn)品門類齊全，互為依托、結(jié)構(gòu)緊密，具備了高新技術(shù)的優(yōu)勢、科技創(chuàng)新、制度創(chuàng)新的塑料產(chǎn)業(yè)鏈體系，該地區(qū)有大中型企業(yè)200余家，企業(yè)群體規(guī)模不斷擴(kuò)大，技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新、管理制度、改革創(chuàng)新等一系列巨大變化已引起了國內(nèi)外同行業(yè)的矚目?！　…h(huán)形聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料切割機(jī)是塑料加工機(jī)械重要裝備之一，屬于塑料聚氨酯海綿深加工設(shè)備，目前國內(nèi)海綿切割機(jī)雖然有平切機(jī)、角切機(jī)、壓形機(jī)、異形機(jī)、直切機(jī)仿形切割機(jī)等多種機(jī)型，但由于其產(chǎn)量小、自動化程度低、適應(yīng)范圍窄等缺點(diǎn)，所以遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)市場的要求。而國內(nèi)多數(shù)企業(yè)也只是花費(fèi)大量外匯引進(jìn)國外設(shè)備。水平環(huán)形切割機(jī)目前在國內(nèi)尚屬空白，因其具備了效率高、性能好、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，所以受到了業(yè)內(nèi)人士的極大關(guān)注。1.2 國內(nèi)目前的現(xiàn)狀　　我國的塑料工業(yè)雖然經(jīng)過了幾年的快速發(fā)展，取得了一定的成績，但從整體實力來看，還處于剛剛起步的發(fā)展階段，目前我國塑料機(jī)械工藝、技術(shù)水平不高，基本停留在較低檔次，主要表現(xiàn)在品種少、效率低、能耗高、控制水平低、性能不穩(wěn)定等方面。從整體來看，我國塑料機(jī)械的實力不斷增強(qiáng)，水平在日益提高，但與國外相比，其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)非常不合理，大規(guī)模企業(yè)極少，國內(nèi)塑料機(jī)械企業(yè)中大部分是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小企業(yè)或其它行業(yè)改產(chǎn)與兼業(yè)企業(yè)，規(guī)模偏少的合資企業(yè)以及民營企業(yè)，這類企業(yè)大都既缺乏技術(shù)力量，又缺乏設(shè)備和管理，只能生產(chǎn)普通產(chǎn)品。隨著塑料制品的廣泛應(yīng)用及其產(chǎn)量的迅猛增長，研究開發(fā)具有高技術(shù)含量、高性能、高質(zhì)量、高產(chǎn)量的塑料機(jī)械將成為當(dāng)務(wù)之急。2 研究開發(fā)的必要性2.1 研究開發(fā)的意義　　海綿是一種名副其實的多細(xì)胞有機(jī)體，它由若干不同類型、在特定功能方面緊密協(xié)調(diào)的細(xì)胞組成，當(dāng)海綿被切碎各部分通過足夠的篩眼被擠壓而使細(xì)胞的所有聯(lián)結(jié)都斷裂時，這些分離的細(xì)胞仍然能重新把它們集合成完整的有機(jī)體，由于海綿的特殊性能，為海綿加工帶來了很多的困難。海綿切割機(jī)必須根據(jù)其彈性體易壓縮變形的特點(diǎn)，目前國內(nèi)的切割機(jī)不論是平切機(jī)、角切機(jī)、壓形機(jī)、異形機(jī)或是直切機(jī)都是靠凹凸齒形輪壓縮海綿體，所以形成誤差大，加工的尺寸等均受到限制。我國塑料機(jī)械起步較晚，一直跟隨國外市場而行，形成引進(jìn)仿制設(shè)備，再投入生產(chǎn)的模式，國內(nèi)專門從事塑料機(jī)械研究的機(jī)構(gòu)太少，尤其是在與企業(yè)聯(lián)合開發(fā)上與國外差距很大。裝備研究開發(fā)水平的高低直接關(guān)系到產(chǎn)品品種的多少和技術(shù)性能的好壞，因此我們必須走集團(tuán)化道路，開發(fā)高技術(shù)、高性能、高質(zhì)量的產(chǎn)品。塑料機(jī)械必須向自動化、智能化、集成化方向發(fā)展。歐美、日本等先進(jìn)塑料機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了微型化與大型化、柔性化與靈捷化并存、自動化與智能化、網(wǎng)絡(luò)化與虛擬化、個性化與規(guī)模經(jīng)營相輔的新趨勢，我國的塑料機(jī)械若要在國際上取得應(yīng)有的地位，必須跟上這一潮流?！　”卷椖康难芯砍晒?，將打破塑料深加工尖端裝備方面多年來一直由外國壟斷的局面，將促進(jìn)我國塑料深加工產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。項目產(chǎn)業(yè)化后將替代進(jìn)口，為國家為企業(yè)節(jié)約了大量的外匯，以便我國塑料深加工技術(shù)水平接近國際同行業(yè)技術(shù)水平。2.2 研究開發(fā)的重要性　　目前，我國國內(nèi)聚氨酯泡沫塑料海綿生產(chǎn)廠家近七百家之多，全國范圍內(nèi)具有泡沫海綿環(huán)形切割機(jī)廠家僅有三、四家，而且全部是靠花大量的外匯購進(jìn)的，每臺約60萬美金，沒有實力的企業(yè)不可靠花巨資引進(jìn)如此昂貴的裝備。輕工業(yè)西安機(jī)械設(shè)計研究所著手研究的環(huán)形切割機(jī)造價約進(jìn)口設(shè)備的三分之一，完全可以替代進(jìn)口設(shè)備。。環(huán)形切割機(jī)研究成功也將打破此項技術(shù)國外多年的壟斷，并在此行業(yè)中爭到一席之地，推動加快了我國海綿深加工業(yè)發(fā)展，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。3 技術(shù)可行性　　3.1 研究內(nèi)容　　全自動帶刀割切環(huán)形切割機(jī)主要用于將較高密度（達(dá)200kg/m3）的再生泡綿以及Basotect泡綿等類似材料的泡塊有效且經(jīng)濟(jì)地剖切成薄片產(chǎn)品，即將泡材放置于粘性輸送帶上，當(dāng)前進(jìn)移動時，環(huán)式帶刀將泡塊剖切成所需厚度的薄片，剖切泡塊產(chǎn)品長度取決于輸送帶的長度，剖切好的產(chǎn)品直接取離生產(chǎn)線或通過卷繞裝置加工成卷狀產(chǎn)品。本項目的主要研究內(nèi)容就是根據(jù)塑料聚氨酯海綿彈性體可變形的原理，將其固定在環(huán)形支架上，然后根據(jù)生產(chǎn)的需要連續(xù)不斷切割出所需要的片狀產(chǎn)品。其中為了保證料塊不走偏，設(shè)計有專門的糾偏裝置，可補(bǔ)償長度方向的尺寸變化，保證了輸送系統(tǒng)能適應(yīng)物料長度方向的變化。輸送帶系統(tǒng)中設(shè)有垂直導(dǎo)向輥，通過控制臺來調(diào)整齒輪機(jī)構(gòu)，保證了料塊的切割過程中的合適寬度以及準(zhǔn)確的模向尺寸?！　…h(huán)形海綿切割機(jī)由三大部分組成，一是30米長的導(dǎo)軌可以保證機(jī)器的有效工作范圍。切割部分是本項目的重點(diǎn)研究內(nèi)容，切割機(jī)是全部實現(xiàn)了自動化控制人機(jī)界面，所有的部分都設(shè)計有自動和手動兩大部分，如本機(jī)設(shè)有兩個切割部分，通過螺旋驅(qū)動來調(diào)整每個料塊所需要的寬度，并且由計算裝備顯示每個切割點(diǎn)的位置、軌跡的中心和兩個切刀的隔距等?！　∶總€切割部分裝有4個寬度3mm刀片（直徑為300m）,如果在工作一段時間發(fā)現(xiàn)切刀純了，本機(jī)上還設(shè)有一個環(huán)狀磨擦驅(qū)動輪，可以對刀片進(jìn)行研磨，以保證切刀處于最佳工作狀態(tài)。    水平環(huán)形切割機(jī)主要完成最大高度1000mm，寬度2400mm料塊的連續(xù)切割，連動部修整切割，斜切割部分主要完成斜面的切割，保證料塊尾部接頭平整。3.2 技術(shù)先進(jìn)性       ① 該機(jī)適應(yīng)泡材的最大高度可達(dá)1000mm，最大寬度2400mm，生產(chǎn)效率是國產(chǎn)水平切割機(jī)的4-5倍，加工精度可達(dá)到0.05mm。　　② 目前國產(chǎn)的片材加工機(jī)械、產(chǎn)品均需人工粘接，即影響了表面的美觀，又影響了生產(chǎn)效率，還無法保證產(chǎn)品質(zhì)量，相比泡材來說，海綿加工產(chǎn)品可以按無限長考慮?！　、?通過水平切割，邊部修整、斜邊切割等系列動作，完全可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品可連續(xù)成型、自動成卷、自動計數(shù)、自動排料、性能穩(wěn)定。　?、?本裝備完全實現(xiàn)了自動化控制，人機(jī)界面直接對話，隨時可通過自動控制系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)設(shè)定和修改，可以隨轉(zhuǎn)換自動和手動狀態(tài)?！　、?帶刀在切割過程中會出現(xiàn)磨損，使得A點(diǎn)會有不同程度的后退，刀刃也會因切削發(fā)熱而純化，切削效果下降，切割面精度和表面質(zhì)量將會受到影響，為了保持刀刃的鋒利性和切削過程中切刀原點(diǎn)回歸的一致性（這是切割機(jī)片料產(chǎn)品質(zhì)量的保證），本機(jī)設(shè)計了兩處專門的機(jī)構(gòu)：○A.自動磨削機(jī)構(gòu)；○B(yǎng).自動補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。該兩處機(jī)構(gòu)通過自控系統(tǒng)可使泡料切刀至始至終保持在一個理想的狀態(tài)下，使切割不隨時間和泡料的多少而變化。　?、?糾偏機(jī)構(gòu)，泡料在運(yùn)送過程中，由于機(jī)械方面、自控方面、泡料本身的誤差等綜合因素，難免會可能出現(xiàn)偏移的現(xiàn)象，通過糾偏機(jī)構(gòu)可隨時發(fā)現(xiàn)、隨時糾正，保證在不停機(jī)的情況下生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。　?、?進(jìn)口環(huán)形水平切割機(jī)的進(jìn)口價格為60萬美金（主機(jī)40萬，引導(dǎo)機(jī)架20萬），國產(chǎn)化后的環(huán)形切割機(jī)市場價約為進(jìn)口設(shè)備的1/3?！　∷江h(huán)形聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料切割機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：　?、?AUTOCAD編控一體化軟件，無須產(chǎn)生加工代碼，只需生成加工路線，選擇加工工件即可加工，方便、快捷、省去編制大量加工代碼的時間，大大減少您的勞動強(qiáng)度；　　② 支持自動排料、套料工作，最大程度的節(jié)省圖形處理時間和原料成本；　　③ 支持?jǐn)?shù)字化儀輸入功能；　?、?運(yùn)動控制卡開發(fā)的數(shù)控加工軟件簡單直觀，支持無人看守；　?、?人性化參數(shù)設(shè)置窗口，可自行設(shè)定加工速度、運(yùn)行加工速度等。加工條件、工作效率大幅度提高；　?、?機(jī)械結(jié)構(gòu)合理緊湊，采用進(jìn)口電子變頻器控制運(yùn)行馬達(dá)，高精度直導(dǎo)軌使整個系統(tǒng)運(yùn)行平衡；　?、?海綿輸送采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)防滑輸送傳動，保證了傳送精度；　　⑧ 加工狀況回顯方便，實時監(jiān)控；　　⑨ 設(shè)有自動糾偏機(jī)構(gòu)，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量；　　⑩ 設(shè)有自動帶刀磨削機(jī)構(gòu)，隨時可以對帶刀進(jìn)行磨削，保證帶刀的鋒利性；       ○11 全面的安全系統(tǒng)保障了操作中無事故發(fā)生，本系統(tǒng)包括四個帶連鎖開關(guān)的安全有機(jī)玻璃門及斷絲保護(hù)剎車裝置，一旦進(jìn)入危險區(qū)，安全門刀線馬達(dá)和步進(jìn)電機(jī)就停止運(yùn)轉(zhuǎn)，還設(shè)有防止設(shè)備故障操作的限位開關(guān)。