工业平缝机驱动控制系统的设计与实现-控制工程专业论文.docxVIP

华 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 PAGE 10 PAGE 10 1 绪论 1.1 课题的背景及意义 自从 1790 年英国的圣托马斯发明了一种缝制靴鞋用的手摇缝纫机以来，缝纫 机就开始改变着人类的生活，尤其是进入 19 世纪以后，缝纫机开始大量用于生产， 大幅度地提高了生产效率[1]。人类物质需求在不断的增长，缝纫机制造业也随之进 行着一系列发展：在 18 世纪 20 年代，法国的蒂莫尼埃设计并制造了实用的双线链 式线迹缝纫机，这种缝纫机把当时的缝制速度提高了 10 倍以上；1851 年美国的胜 家开始创办工厂生产胜家缝纫机，缝纫机开始慢慢进入千家万户；1975 年美国发明 了微型计算机控制的智能缝纫机[2][3]，开启了智能化缝纫机的大门，从此专业性工业 缝纫机不断的出现，缝纫的效率也是越来越高，现在最高的已经到达了每分钟 1 万 针。 众所周知，现在全球人口已经超过了 65 亿，服装加工行业的不断发展必将给 缝制行业带来极大的机遇，随着我国的改革开放和经济的迅速发展，我国现在已经 成为缝制机械制造大国。目前，我国的缝纫机年产量在 1600 万台左右，占世界总 产量的 70%以上，其中工业缝纫机为 750 万台，占世界工业缝纫机总产量的 80%以 上。在一些产品中中国制造代表着可靠的质量、先进的技术和低廉的价格，中国的 缝纫机行业得到了国内外市场的一致好评，产品已经出口到全球的 150 多个国家和 地区[4] 。 虽然我国已经成为了世界缝制机械生产大国，但是我们必须看到我国现在存在 的不足，我国在大多数产品中没有掌握核心技术，只是以制造机械部分为主，基本 上没有或者很少有电控技术上的研发，这样就造成了我国的缝纫机产量占全球的 70%以上，但是产值却不到全球产值的 20%。我国缝制行业起步较晚，技术水平和 日本、德国、意大利等发达国家相比还有很大的差距。我国从事工业缝纫机的研发 力量相对薄弱，自主创新的产品太少，大部分产品还停留在模仿的水平，稳定性及 质量水平较低，品牌效益还无法与国外的知名企业抗衡。 中国缝制机械协会在“十二五”发展规划中提出，缝制机械行业应把握时机， 加快发展，大力调整产业结构，大力开展质量提升，大力加强品牌建设，大力规范 市场秩序，以“创新驱动、转型升级、平稳增长、质量为先”为总体目标，逐步缩 小与发达国家的差距。为了把我国从缝纫机生产大国转变为缝纫机生产强国，不断 提高我国缝制行业的附加值，这就要求我们不断加大对工业缝纫机的研发力量，通 过大量的自主创新来生产出高性能的工业缝纫机[5]。 本课题正是在这一历史背景下和浙江曼克斯机械有限公司合作展开的，希望我 们的研究在为此公司带来经济效益的同时也能为我国的缝纫机制造行业带来一些 积极的作用。 1.2 工业缝纫机的国内外现状及发展趋势 经过改革开放以来 30 多年的发展，作为世界上最大的缝制机械生产和销售国， 目前我国共有各类缝纫机生产企业近 2000 家。并且一些本土的工业缝纫机制造商 积极自主研发电脑控制系统，在技术上得到了极大的发展。2000 年到 2010 年十年 间，我国缝纫机行业共申请各类专利将近一万件，工作重心开始向提高企业创新能 力方面转移，企业知识产权意识增强，自主创新效果开始显现，产生了一批有一定 市场份额的厂家。目前国内缝制机械行业排名前五的企业是西安标准工业股份有限 公司、中捷缝纫机股份有限公司、浙江新杰克缝纫机股份有限公司、上工申贝（集 团）股份有限公司和北京兴大豪科技开发有限公司。但是依然要意识到我国只是缝 纫机生产大国，而非缝纫机生产强国，更要看到我国与日本、德国、意大利等发达 国家相比还有很大的差距[6]。 现在国外的缝纫机行业的领头羊毫无疑问是日本，在专利的申请方面，日本缝 制机械企业无论是在申请数量还是授权数量方面都独占鳌头。在常用的缝纫机中， 日本企业的技术先进，性能稳定，并且有较好的品牌效应，得到了全世界的一致认 可。此外，在特殊功能缝纫机方面，日本已打破欧美国家的垄断状态，在技术上取 得了绝对的领先地位。目前日本比较知名的缝制企业是重机公司、兄弟公司、大和 公司和飞马公司。除了日本以外，现在韩国、德国和意大利也都是重要的缝纫机生 产国家，他们也都有自己的优势，在世界上的缝制市场占有一席之地。 目前全球经济逐渐复苏，蛰伏了近三年的国际缝机市场需求必将得以强劲释 放，同时也会给缝纫机制造行业带来新的要求： （1）更加专业化：现在缝纫机的种类已经超过了 5000 种，为了满足不同的工 序要求，新的更加专业的机型会不断地出现。 （2）智能化：随着人力成本的不断提高，必然导致缝纫机更加智能，自动化 程度越来越高。 （3）电机高速化：为了提高生产效率，电机高速化是不可避免的。 （4）功率器件模块化：