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《企业研究开发项目立项书》
项目名称：一种CNC自动送件设备结构及工艺技术的研究
二O一三年十二月
立项依据
国内外状况、水平和发展趋势
在目前市场竟争日趋激烈的环境下，随着科技水平的不断进步和发展，实现低成本、高效率、持续创新是当今企业谋生存、求发展的必由之路。近年来，国内人工成本的逐年上涨，原材料成本的不断提升，无形中给企业增加了庞大的经济压力，产品的生产成本无法下降，甚至是逆向提升，造成产品在市场竞争的优势越来越不明显，甚至处于竞争劣势，特别是一些劳动密集型和产品附加值低的企业已经毫无竞争优势和竞争力，处于维持生存的挣扎边缘。因目前市场的发展和各项成本的不断提升增加了企业生存压力,为保证企业能继续发展下去，避免被市场淘汰，不少企业纷纷通过各种方式寻求出路，通过研究如何实现产品创新、降低成本、转型升级,提升产品竟争力成为企业发展的唯一有效途径。
对于小型工件加工生产的加工中心而言，西方工业发达国家多采用自动送件系统即设置工件库,运用机械手运送和取放工件，快速卡盘自动夹持和定位工件的方式来生产。操作工人只需在工件库的工件全部加工完成后一次全部取出，再把待加工件全部摆入工件库即可，其余过程均为机床自动工作，生产操作简单，效率高。而国内企业依然采用逐个加工、手工装夹、手动取出的模式来生产，因而效率低下、人力成本高以及人为因素造成的质量不稳定。
项目研究开发的目的和意义
本项目遵循国内的高新技术发展的战略思路，通过开发技术先进的自动送件加工设备，实现工件加工在送料、加工，出料等过程的自动化，无需人工直接参与，实现效率的提升，节约生产成本，降低次品率，提升质量稳定性。通过提升加工中心小型工件加工生产的自动化水平，实现大批量高速生产，提高生产效率、节省人力、尺寸精确、质量稳定的目的。
在当今人力成本不断攀升以及招工荒、用工难的背景下，加工中心自动送件设备的成功研发对企业降低生产成本、提高产品质量、提高企业的竞争力有积极的作用，在当今竞争激烈的市场环境中具有重大意义，能提高企业的经济效益以及提升企业的综合竞争力，保持企业的积极向上的活力。并且对整个行业来说也是一种促进作用，促进市场的进步，引导市场进一步的发展，促进行业技术的进一步提高，对整个行业和市场的长远发展有积极重大的意义。
项目达到的技术水平及市场前景
本项目本着提高生产效率、减少人工操作，提升产品质量稳定性的原则，设计和制造一台CNC自动送件设备，本技术产品集工件库和机械手、快速装夹的卡盘系统于一体，实现本设备与CNC两部份自动取放、更换工件，自动装夹，自动碰数加工。而操作工人只需在工件库的工件全部加工完成后，一次全部换上待加工件，因此加工过程无需人工直接参与产品的加工，产品质量不会受人为的意识和判断的误差造成不稳定的情况，并能大大减少工人的操作时间，可以实现一人操作多台机器，而自动化的装夹加工也能有效减少人为因素造成的质量问题。
在目前人工成本不断提高、招工越来越难形势下，结合当前市场严峻的市场竟争环境，CNC自动送件设备的应用将可实现降低生产成本、提高生产效率、减少用工人数和提高产品质量的稳定性，必将为企业的竞争力带来提升。本项技术产品适应行业的竞争的发展需要，提升国内行业在国际的竞争力，代表国内行业发展水平，也是市场优胜劣汰的结果，对国内行业的进步起到指导和借鉴作用。由于本项技术的产品对比传统方式生产的产品在质量上稳定性更强，更可靠，并且生产效率大幅度提升，合格率更加有保证，在当前人工和材料成本高的情况下，能相对减少生产成本，所以本项技术产品市场前景一片光明，也将逐渐取代传统方式生产的产品。
研究开发内容和目标
项目主要内容及关键技术
本项目是根据当前针对加工中心小型工件加工生产过程繁杂，生产方式传统落后，并且生产效率低，质量稳定性差，还需要大量人工参与，成本高的情况进行研究开发用以改善。通过本项目的研发，开发的自动送件设备实现自动化高速生产，减少人工操作时间，并提高产品质量的目的。本项目是设置一个40位的工件库，设计一套专用的机械手用于运送和取放工件，并在加工中心的工作台上安装一套快速夹持卡盘系统，加工中心与本项目的自动送件系统信号联接，实现更换工件、运送、取放、装夹、碰数、加工全自动化，将过去的手工操作取代，节约了人工成本，提高生产效率，保证了产品质量。
该CNC自动送件设备按功能主要可分为工件库系统、机械手系统和快速夹持卡盘系统：
（1）工件库系统：设置了40位的工件库，按平面布置，安装回环导轨，导轨内装有40台相连的配有轴承的小车，用于存放工件，采用伺服马达驱动，通过链传动机构和槽轮机构传递动力，待加工件可根据PLC指令自动移动到取放件工位；
（2）机械手系统：机械手安装于工件库环形中部，实现X、Z轴向运行，采用气缸执行驱动。机械手手指