1、-可編輯修改-可編輯修改-* 項目 立項報告編號： *深圳市 * 有限公司年月。-可編輯修改-可編輯修改-一、立項目的、意義（ 限 800 字之內 ）隨著中國工業現代化的高速發展，數碼電子產品的加工越來越大規模化，同時傳統的勞動力密集化加工業在我們深圳因房價、地域、 老齡化而越來越受到制約， 那么如何在競爭激烈的市場中保持中國制造的優勢呢？機器換人，這是近些年以來我們深圳的產業變革方向之一，設計制造滿足市場需求的非標自動化設備從而占領整個產業鏈的上游位置成為深圳本土自動化設備企業理所當然的使命。在目前的大多數電子產品生產線上，異形件的貼插90%以上還是靠人工完成，不但效率低下而且簡單機械的人工

2、重復工作難免導致非常高的人為疏忽引起的出錯， 這將導致廠內維修成本的高企不下，同時產品的品質也將受到嚴重的影響。全自動異形件貼插機控制系統將徹底地打通電子產品生產線上的這一瓶頸。目前在世界上同類產品只有日本的JUKI 推出的通用全自動插件機，價格高企， 而我們設計推出的全自動異形件貼插機更針對特殊的元件，以豐富可變的方法提供對包括現在、未來出現異形貼插件的加工支持，同時支持目前所有的送料方式包括卷帶、托盤、振動盤、管帶等等。加工效率可以做到替代2-3 個熟練工人，而設備的市場售價只有JUKI 的 60%或以下，效率基本上可以達到甚至超過JUKI 的通用貼插設備。這樣一來我們推出全自動異形件貼插

3、機必將為國內的電子產品加工行業生產線的更新換代帶來深遠的影響，無論是消防、汽車電子、電源產業的PCB加工生產線還是通訊產業如交換機、服務器、PC等生產線都有不可小覷的對應設備數量需求。在可預期的幾年時間里，全自動異形件貼插機市場必將得到爆發式的增長。我們適時應需推出的全自動異形件體貼插機必將成為同類產品的佼佼者，從而引領國產非標自動化設備的發展潮流，進一步為深圳作為國內改革排頭兵的地位舔磚加瓦。而作為整個設備核心技術的控制系統（包括運動控制系統、傳動系統、控制軟件以及工業視覺軟件）自然也就是最具高新技術含量的核心部件了，將為湘聚實業有限公司帶來可觀的預期收益。二、 項目主要研究內容（限 150

4、0字之內）1、項目主要研究內容本項目研究的主要內容包括：（ 1）基于* 控制器的 * 架構的運動重復定位精度；（ 2）基于* 算法庫的元件識別技術應用；（ 3）基于* 定位技術研究；NYCe400l制軸的力矩大小功能的應用。2、項目涉及的技術領域、工藝范疇本項目涉及機械傳動、PID 控制、工業機器視覺識別技術、軟件工程、自動化控制技術、氣動鏈路涉及及控制、傳感器技術、機器視覺定位技術。采用本項目作為控制核心的設備是電子產品加工領域的核心和瓶頸工藝。項目成功以后可以為工業4.0 和 中國制造2025提供堅實的硬件基礎。3、解決的關鍵技術問題4、采用的技術原理、技術方法、技術路線以及工藝流程視覺識

5、別技術利用元件的針腳或外形輪廓成像，通過視覺算法找到其中心坐標或角邊夾角，從而能計算出元件與目標區的偏轉誤差，再通過R軸的旋轉調整好角度，通過X、Y軸的運動將元件對正目標位準確地將元件貼插到位。通過視 覺定位技術將每次傳送到加工位的 PCB8的坐標轉換成機器坐標，實現加工目標 和元件的坐標重疊，以解決每次PCB送板到位由誤差的問題。而對準備從喂料 器抓取元件的工藝則首先通過機器視覺對喂料器位置進行示教，每次更換喂料器后控制系統將自動進行一次位置的視覺校正，從而確保每次可以正確地抓取元件， 總的工藝流程為：送板機構送板- 控制系統視覺定位- 加工目標坐標轉換- 喂料器元件定位- 抓取元件- 機器

6、視覺識別元件- 偏轉坐標校正- 運動到目標位 - 放置元件，再重復相同的工藝，從而實現控制系統的設計目標。5、項目的主要技術創新點（1）本項目采用總線結構的NYCe4000區控一體控制器實現8軸聯動運動；（ 2）力矩模式保護了加工目標；（ 3） 3 段式的送板機構減少了送板等待時間，從而提高了控制系統的工作效。-可編輯修改-可編輯修改-可編輯修改-可編輯修改-率;(4)工業機器視覺技術的應用解決了目標定位和校正問題；(5)多線程編程保證了控制系統的實時響應速度。三、本項目的國內外比較、現狀及發展趨勢(限1500字之內)1、本項目相關技術領域的國內外研究開發、產業化情況根據2017-2021年自

7、動插件機市場前景預測及投資規劃分析報告，2016 年以來，自動插件機增加值增速始終低于全國工業平均水平，中國作為全球最大的制造業基地，自動插件機的產業發展格局已呈現群雄逐鹿的局面。早在 10年 前，國外自動插件機企業已經開始在我過長三角、珠三角地區布局，最初是以代理商模式開拓市場，不過這個時候的自動插件機屬于AI類型的，比較出名的企業有德國的庫卡、日本發那科及安川、瑞士 ABB而目前意大利、美國以及韓國 的自動插件機及配套企業也已經布局中國市場。從自動插件機分別密度來看，世界平均為60%而中國只有31%還有大量的上升空間。而針對電子產品加工行 業的非AI類自動貼插機是直到最近幾年才開始出現在市

8、場，比較有名的就是日 本JUKI的JM10 JM20全自動異形件插件機。而國內真正在市場上擁有良好的口 碑的全自動異形件插件機還沒有出現，是一個巨大的空白，頂多處于一種工程機、 測試線階段。2、發展趨勢全自動插件機作為一個多學科體系， 要實現產業化的跨越就需要把軟硬件各 種不同的技術進行整合，其中包括感知、工藝規劃、機器視覺、運動控制和機械 設計在內的一些核心技術，隨著電子產品，汽車電子、安防電子等行業的大量需 求，設計滿足于這些領域需求的非 AI類全自動插件機是必然且必要的必經之路。3、與國內外同行的比較目前日本JUKI最新的全自動異形件貼插機JM20的最高貼插速度為1.3秒每 個元件，視覺

9、精度為土 0.04mm我們設計的全自動異形件插件機最高速度甚至可 以達到1.2秒每個元件，視覺精度為土 0.03mm在價格上我們有巨大的優勢，JUKI JM20目前在市場上的售價超過 80萬元人民幣，而我們的設備只有不到 50萬元 的售價。 至于國產其他品牌的同類插件機無論是速度和精度都無法同時達到我們層級。或許在不久的將來，國內市場上同類產品會出現群雄逐鹿的局面。4、市場需求分析據保守估計，目前國內PCB產品加工生產線不下幾十萬條，無論是數碼電子 產品、安防設備、汽車電子、生活電器、大家電等等都需要在生產線上大量用到插件元件。比如電源廠家如明緯、衡孚以及臺達，家電廠家如格力、美的等，他們產品

10、大量用到接插件，而目前國內93%以上都是用人工來完成插件工作的，如果全部采用全自動異形件插件機來替代人工的話，那么這個市場規模是非常龐大的，哪怕是占領1%的市場份額，都是上1000 臺的市場需求。四、 項目預期目標（限 800字之內）1、在技術進步、工藝創新方面可實現的預期成果在工藝上本項目可以替代人工操作，預計一臺設備一天可以替代10 個熟練工人的工作量，同時又能完全避免人工失誤。能夠實現生產線無人值守。傳統AI 類自動插件機因工藝的限制，往往對生產線上輸送系統的到位誤差無法自動校正， 而我們采用了工業機器視覺系統，能夠精確地校正流水線上輸送系統的到位誤差。 這樣一來，我們就可以讓設備具有人

11、類似的甚至比人眼定位和測量更加精確的輔助系統。2、形成的產業前景本項目保守預計可以實現大約1000 臺套以上的銷售量，按一個中大型加工廠 10 條生產線計算，每條生產線大約需要配置3 臺全自動異形件貼插機，那么一個工廠將需要30 臺設備。全中國這樣的加工廠預計上萬，保守估計市場容量超過 10 萬臺，因此產業前景一片光明。附帶的金屬加工、機器視覺、零部件等配套產業的產值超過100 億的規模。3、預期貢獻本項目按每套控制系統（包括視覺系統、軟件系統、電控系統）售價6 萬計-可編輯修改-可編輯修改-可編輯修改-可編輯修改-算， 可以為公司總計增加產值6000萬， 實現利潤超過1500萬。 這將占到公

12、司當前營業額的30%以及利潤的50%，為公司業績和利潤貢獻極可觀的份額。4、技術指標采用單龍門結構的單臂雙夾爪機型的單個元件插件時間為1.3 秒， 每小時的加工能力達到2800件， 一個班的加工能力可以達到22000件， 24小時不停工作，一談下來可以達到60000 件的加工能力。設備運動控制的重復定位精度可以達到 0.03mm， 視覺定位和識別精度可以達到0.03mm。 采用雙龍門結構的雙臂四夾爪機型的單個元件插件時間為1.2 秒，每小時的加工能力達到3000 件，一天3個班可以達到72000 件的加工能力。設備運動控制重復定位精度及視覺定位和識別精度都跟單臂雙夾爪機型一樣達到0.03mm。

13、5、經濟社會效益指標本項目將產生每年300 臺設備的生產規模，大約需要專業技術人員30 人，加上配套的輔助工作人員，可以解決100 人的就業，同時簡介為配套企業提供150 人左右的就業規模，能夠每年為政府貢獻大約100 萬左右的稅收。五、 項目實施方案（限 800 字之內）1、組織管理方式該項目由本公司自主研究開發，我們建立了系統調研、需求分析、系統設計、程序開發、測試分析以及系統總結的項目流程。項目開發由公司系統設計人員統一設計， 采用了項目經理負責下的小組協調機制，并進行了反復試用、多次測試，并建立了相應的軟件人員開發設計標準規范，測試分析報告及驗收總結報告等，規范產品開發過程，保證達到項

14、目性能指標，然后進行市場推廣。2、技術實施步驟首先我們將設計機構的3D模型并做仿真并隨后提供可行的設備工作工藝流程， 然后一方面搭建仿真系統開始軟件系統的設計、視覺系統的設計，同時搭建龍門機構來驗證運動控制系統的可行性。利用設計和實驗得到的數據分析運動控制的邏輯序列圖，分配工藝的拆分時間，再回頭解決整個系統中的瓶頸部分設計，在設備出來前盡力全面地分析和評估設計方案。3、科技資源綜合利用、成果產業化策略在本項目實施過程中，為了加快項目的進展，我們將盡量使用成熟的模塊， 比如運動控制器，我們就采用德國博世力士樂的NYCe400cB控一體控制器，視覺算法庫采用業界公認最佳的康耐視 VisionPro

15、平臺提供的算法庫。電源模塊采 用國產工業級電源。本項目研發完成后，我們將于設備生產廠家合作開始設備的 生產，針對行業性的客戶做設備定制。4、研發資金的籌集與投入本項目預計開發費用為200萬元，其中部分由深圳市湘聚實業有限公司自行 籌集和投入，一部分申請政府專項補貼。研發費用的大部分將會是人工成本， 還 有一部分是硬件的投入，這些硬件包括運動控制器、伺服電機、步進電機、機加 件、零配件等。5、知識產權本項目將申請兩件軟件著作權和一項實用新型專利6、技術標準的對策措施以及特殊行業的許可報批本項目所屬分類的國家技術標準目前還沒有，只能遵循國家自動化設備統的技術標準。六、項目實施進度階段起止時間研究內

16、容與預期目標第一階段（半年）2015年4月-2015年9月完成國內市場調查以及國外同類設備的調研、完成 項目設計書以及項目實施的計劃書等準備工作。開 始著手仿真環境和基礎設施準備。第二階段（半年）2015年10月-2016年3月完成運動控制系統的測試平臺的搭建、運動控制系 統的測試；完成工藝流程的編制以及工藝節拍的時 間分配；完成軟件仿真、開始軟件系統的功能模塊 任務分配以及模塊間的接口定義；開始軟件系統源 代碼的編寫和調試；開始視覺系統的軟件源代碼編 寫和調試；開始樣機的機構設計定型以及外發機加。第三階段（半年）2016年4月-2016年9月完成運動控制系統定型；設計完成電氣和氣路原理 圖、走線圖；完成樣機的裝配、調試（包括運動控 制系統調試、軟件系統調試、視覺系統調試）；完成 設備連仿真續工作測試和實際工作測試。完成Demo 機在客戶現場的打樣（包括上線、實際運作）；完成 項目相關文檔的編寫。第四階段（半年）2016年10