[00979140]花炮机械系列产品的成套设备研发及产业化

中国是世界烟花爆竹的生产和消费大国，花炮产业是重要的轻工业产品和出口产品，产量和产值均居世界之首。早在“十一五”期间，湖南省政府已经将鞭炮烟花产业纳入五十个重点发展的产业集群之一，同时鞭炮烟花产业也是湖南、江西等省的支柱产业之―。例如，浏阳市官方2013年发布资料，该市全年花炮产业的总产值110.96亿元，其中内销额57.34亿元，相关产业实现产值30.64亿元。花炮生产作为一个传统产业，生产技术落后，在生产手段上，绝大部分工序都是手工作坊式的生产，花炮机械产品没有统一标准，花炮品种达几千种之多，同一品种规格也各不相同，产品的混乱给质量管理带来难度；手工生产无法保证质量，并且由于个人的技术熟练程度、情绪等各方面原因的影响，工人一次偶然失误就可能酿成人员伤亡的重大安全事故。国内花炮机械设备只有少量的分纸机、结编机等非标生产设备，而日本、美国、德国、英国等国外的花炮产品大多出自军工厂，危险工序采用机械化，自动化程度较高，但国外产品的价格昂贵，国内花炮生产企业难以承受，并且设备设计理念与国内认同差距较大，涵盖花炮加工全部工序过程的成套设备更为少见。该项目来源于湖南省高校产业化培育项目、湖南省科技厅项目及长沙市科技计划重点项目等，针对彩纸拉炮、鞭炮、扇形烟花排筒和花炮卷筒等制作过程完全依靠人工、生产效率低、安全隐患多的现状，完成了彩纸拉炮成套生产设备、鞭炮饼下线自动堆放装置及落料斗料位控制装置、扇形烟花排筒装置及无线传输的分布式烟花燃放控制装置的研发与应用，着重实现了彩纸拉炮分壳、穿线、压纸、贴标和包装，鞭炮饼下线自动堆放，花炮卷筒涂胶、卷筒、切筒等，扇形烟花排筒及固定等工序的自动化加工，分析了各机构的运动学及动力学性能，确定了设备主要结构参数，对关键部件进行了优化，对控制系统进行设计与调试，实现了生产参数的实时灵活地调整，提高了相关生产设备的自动化水平。该成果还通过应用无线通信技术，对烟花燃放控制装置进行研发，实现对各终端点火控制器烟花燃放顺序、燃放方式和燃放时间间隔的精确控制。上述研发的设备在相关企业获得了较好的经济效益，近三年来产值达到2010万元，利润435.4万元。上述成果的技术成熟程度较高，获得国家发明专利和实用新型专利共12项，软件著作权4项。通过在相关花炮生产企业的应用结果表明：该成果提升了彩纸拉炮、鞭炮、扇形烟花排筒和花炮卷筒生产过程的安全系数，彻底改变了上述花炮产品生产过程中完全依靠手工完成，并大量使用劳动力的现状，提高了产品质量、生产效率及生产设备的柔性，属于节能环保型产品，经济与社会效益显著，为花炮产业的装备水平的提升奠定了基础。