厦门市科技计划项目申报

附件6

计划类别： —

技术领域：

审 核 号：

厦门市科技计划项目申报表

（科技成果转化、转移及产业化扶持项目填报）

项目名称： 基于FCS（现场总线）的多功能线圈制造一体机 申请单位（盖章）： 厦门米特自动化设备有限公司 单位负责人：肖鹏程 电话：0592-6589250手机： 15985819525 项目联系人：肖鹏程 电话0592-6589250手机：15985819525 单位地址：厦门市海沧区科创中心科创大厦6层15单元

邮编：361026

填报时间： 年 月 日

厦门市科学技术局

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填表说明

1．科研投入：指科研开发年度投入经费。包括项目的研究、设

计费

用，样品、样机试制及中试所必需添臵的仪器、设备等费用，

及用于引进、消化、吸收而进行二次创新所需投入的费用等。

2．项目负责人：指对所申请的项目直接参与研究开发及产业化，

并

负技术主要责任的本单位科技人员。

3．全员劳动生产率：指企业年工业总产值与企业全部职工平均

人数

之比值；全部职工平均人数为该企业年初职工数与年终职工

数的和除以2。

4．项目预期达到的技术指标：按项目验收最终产品的技术结构、

性

能，生产工艺及使用效果等方面预期要达到的技术指标（是

同类产品中横向比较的主要依据，必须是可检测或可检验的

产品性能可量化的具体指标）。在不泄露商业秘密的前提下，

尽可能陈述完整。

5．申报表内各项内容须如实填写，各项栏目不得空缺，无此内

容时

填“无”，数字一律取整数，所有数据均无须填写计量单位。

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4.1 项目国内外研究开发现状

国内目前尚没有成熟的基于 FCS(现场总线)的多功能线圈制造一体机，线圈制造的 各道工序均需人工操作，自动化程度低，相当多的动作需要手工执行，耗费人工较多。 根据所查的信息，国外只有日本或德国有这方面的技术。但是因为成本很高，是本项目 产品的 3—5 倍，所以国内厂家采购的并不多。

4.2 项目研究内容摘要(80-120 字) 基于 FCS(现场总线)的多功能线圈制造一体机，以伺服电机和气缸提供动力，通过各种复杂的机械结 构产生线圈生产过程中的各种运动，并用 FCS 总线控制技术控制各种运动。总线控制系统的硬件由公司 开发装配，软件由公司程序人员自主编写。 该项是机电一体化的全面运用，用数字、文字组成的指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术， 可实现生产线无人或很少的操作，具有国际先进的自动化技术水平。 4.3 项目的技术路线

总体上，项目的机械部分为自主设计、购买原材料内部加工：软件由程序人员编写并调试。 自主研发的机械结构已获得七项专利，软件享有知识产权。项

目研发人员基于 FCS 现场总线技术及 MECHATROLINK-II 高速运动控制网络开发的拥有自主知识 产权的控制系统，使各种繁杂的机械运动灵敏精确、响应迅速，可靠性高。代表了绕线控制技术的最先 进水平。 项目产品的可编程性：程序以中文编写，能方便直观的对所有工作参数进行修改与更新。对机器的 程序修改时，应提示用户输入口令，避免非法用户启动,而且只能够由管理人员可以修改口令。

绕线的主轴转速可达到 20,000RPM,整体动作流畅敏捷，可为客户提供更 短的节拍，更高的效率。项目产品拥有的高精度、高速度的工件装夹和搬运技术，为客户全面实现全自动化了坚实的基础。

同时，我们他通过参加电子行业或装备展，了解该行业最新的发展状况，并将最先进的技 术运用到项目产品当中。

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4.4 项目的主要技术关键/问题及拟采取的解决方案 项目的主要关键技术： 1) 控制多台单机的控制技术的硬件和软件。 2) 工件装夹和搬运技术。 3) 三维运动的精度。 4) 漆包线张力控制技术。 完成单工序的单机的连接技术。 各工序包括： 自动上料 (震动盘上料) ----自动插针----

自动缠脚----自动绕线----自动弯脚----自动焊锡----自动检测电阻----自 动分拣卸料—自动装盘—自动堆盘。问题及解决方案：见附件

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4.5 项目的创新点(理论创新、应用创新、技术创新、工艺创新、结构创新等) 理论创新

采用专用计算机软件实现数字程序控制，即计算机控制技术 (Computer Numerical Control ),简称 CNC,用现场总线网络技术组成的数字指令来实 现一台或多台机械设备动作控制的技术， 项目产品选用 FCS 总线控制以开发控 制部分。 为适应简易、 快捷的信息交换要求。 基于计算机网络的 Ethernet +TCP/IP 等各种开放数据通信协议而形成的 INETERNET 互联网， 汽车， 电器产品生产线 的工厂自动化(FA) ,以及现在的系统自动化，控制的设备由单机-多机-单 条生产线-多条生产线发展到现在的整个工厂的多种设备的控制。 而传统在工 厂内部，为了实现设备层的通信，现场总线孕育而生，其主要目的是针对 I/O 模块和驱动装臵与控制器之间以及控制器之间通信和控制。与计算机网络不 同， 工业控制器和与之相生的现场总线由各自的厂家独立发展起来。 因为各个 厂家的控制器的不同， 所推行的现场网络技术不同， 并且由于各行业的应用技 术千差万别以及商业利益的制约，经过十多年的努力，像 Ethernet +TCP/IP 那样在计算机网络中一统天下的情况终未成就， 现场总线的标准至今为止仍呈 诸侯割据，群雄争霸的多种并存的态势。 系统的开放性。 所谓开放系统

是指它可以与世界上任何地方遵守相同标准 的其他设备或系统连接， 通信协议一致公开， 各不同厂家的设备之间可实现信 息交换。用户可按自己的需要和考虑，选择不同供应商的设备连入现场总线。 互操作性与互用性。 互操作性是指实现互连设备间、 系统间的信息传送与沟通；

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而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可实现相互替换。 现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控 制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功 能，并可随时诊断设备的运行状态。 系统结构的高度分散性。现场总线已构成了一种新的全分散性控制系统的 体系结构。简化了 DCS,总体可靠性也有所改善。对现场环境的适应性。工作 在生产现场前端，作为工厂网络底层的现场总线，是专为现场环境而设计的， 可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干 扰能力，能采用两线制实现供电与通信，并可满足本质安全防爆要求等。

应用创新

在线圈制造行业，将传统的纯人工操作流程改进成现代化的机械流水化作业。明显改善劳 动力的短缺和不足及降低产品不合格返工率， 将原来需要 10 个人操作的工序 (插针、 上料、 输送、绕线、沾锡检测及堆盘),升级成无人操作。 项目产品可以运用到接触器、继电器、高、低频变压器，节能灯电感，汽车电子零部件等， 对家电、汽车、智能化电表，仪器仪表等行业的零部件制造的效率提高、产能扩大、成本 降低、生产安全等均有重大意义。

技术创新 基于 FCS(现场总线)的多功能线圈制造一体机可以完全模拟人手的排线动作，主轴和排 线均采用高精度伺服电机，控制系统采用具有极高运算能力的控制器系统，具有自动运算、 自动判别、误差修正等功能，由于采用了闭环控制，所以当出现排线失步等现象时设备可 以自动修正，高分辨率的伺服电机可以保证在高低速时设备运转的稳定性，该一体机附件 装置也是比较先进的，比如有辅助卸模装置，主动式张力放线架，电磁自动调节式张力器 等。

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1） 人机界面友好，独创简易的中文编程操作系统（可选择英文操作系统）即使是无绕线机操作技能、第一次使用米特绕线机、2） 自带128K的快速闪存（30个产品），可扩展USB移动存储。下次使用

只需调出对应的程序名称即可，简单快速。

3） 排线、上下料、缠脚及绞线等动作均为全自动，用微电脑控制，无需人

工操作，定位更精确，性能更稳定。

4） 3GT同步带及带轮的全面使用，最大程度地降低了噪音和温升，并将主

轴转速提高到20，000RPM，极大提升了效率。

5） 独创热量排放系统，温度可维持在40 ℃以下，使设备不会因摩擦产生

的高温而降低性能或发生故障。

6） 卸料装置设置在上料装置上。对于电木材质的骨架，卸料平稳轻柔，不

会破坏骨架，合格率达到99.9%。而国外产品卸料力较大，电木骨架易被卸料装置推破，无法实现全自动。

7） 张力器为自主研发的气动电子式张力器，将张力参数导入到程序中，可

以在程序中根据漆包线特点自动设定张力，简单方便，快捷准确。而传统的张力器为机械式，根据漆包线特点手工调节张力，不但操作繁琐困难，而且准确度偏低。

工艺创新

将线圈制造的多个工艺（流程如下）集成到一台设备，并在提高效率，确保质量的前提下做优化配置，最终以FCS 统一控制。

生产工艺流程：

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振动料斗自动进料 → 插端子机插端子自动排料 → 自动上料部件进行分料至前传送 带部件 → 进行绕线操作 《可附加自动捻线》 → 下料工装自动下料 部件 料 → → 沾锡检测 → 下料机械手自动下料排版机传送带 → → 送至后传送 排版机自动抓分

自动装盘

焊锡机工位分布

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结构创新 如附件：

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六、市场分析与前景预测(包括目前市场需求情况、分布情况、市场占有率等)

凡是电子产品大多需要用漆包铜线(简称漆包线)绕制成电感线圈， 就需要用到线圈制造一体 机。例如：各种电动机，日光灯镇流器，各种大小变压器，家用电器中的电感线圈、行输出 变压器(高压包),电子点火器等，这些里面的线圈都需要用线圈制造一体机来绕。 本项目的基于 FCS(现场总线)的多功能线圈制造一体机，一次可绕 8-16 个产品，转速可 达到 20,000RPM,极大提高了效率。同时，缠针脚、拉断、上下料、绞线等工序均为自动 完成。适用于生产各种电感、变压器、继电器及点火线圈等的大批量生产的漆包线绕制。 本项目产品的经济寿命期为 20 年，目前处于成长期。具体论述如下： 对电子电工行业而言，没有强大的装备工业支撑，空谈振兴行业就成了无本之木、无源 之水。而其中基于 FCS(现场总线)的多功能线圈制造一体机，集高效、柔性、精密、复合、 集成诸多优点于一身，已经成为当前电子设备制造业的主力加工设备主流产品，其拥有量的 多少及技术水平的高低成为一个电子企业竞争力强弱的重要体现。 在国家振兴装备制造业的大背景下，作为电子行业最常用的生产工具——线圈制造一体 机其需求会保持较快的增长速度。 电子需求拉动增长盈利提升，基于 FCS(现场总线)的多功

能线圈制造一体机本属于机 械及电子行业，而机械行业与电子行业固定资产投资密切相关。电子行业每年固定资产投资 中，约 60%用于购买基于 FCS(现场总线)的多功能线圈制造一体机及相关设备。通过统计 发现 ，电子行业固定资产投资增速远快于全社会平均增速水平。汽车及电子部件生产业是 基于 FCS(现场总线)的多功能线圈制造一体机的最主要需求对象。我们选取交通运输设备 制造业的数据发现，2007—2009 年，交通运输设备制造业固定资产投资完成额年均复合增 长率 40.16%. 电子行业固定资产投资的快速增长，带来基于 FCS(现场总线)的多功能线圈制造一体 机需求大增。在需求的拉动下，基于 FCS(现场总线)的多功能线圈制造一体机产量保持高 速增长。 过去 5 年我国电子产品制造设备的年均复合增长率为 37.39%,过去 10 年年均复 合增长 29.94%,过去 15 年复合增长 22.10%。目前我国电子产品制造设备的产量数控化率逐 年提高，在数控化的过程中，对基于 FCS(现场总线)的多功能线圈制造一体机企业来说又 是一次难得的机遇。 我们预计，未来几年电子产品制造设备的市场仍会快速增长。首先，市场容量的提升预 示着产品的结构正在发生变化。从普通绕线机及其它传统电子产品制造设备向基于 FCS(现 场总线)的多功能线圈制造一体机，是产业发展及升级的必然趋势。

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