这把簇绒枪，让地毯有了超强“输出”——第一届广东省技工院校科技发明与创新大赛优秀作品选登

原创院校之声

请用微信扫一扫分享 2023-06-09 09:00 {{clickNum}}

张广宁、黄晓华、王奇龄（从左到右）

作品名称：3D枪刺地毯机器人簇绒枪

所在院校：广东省南方技师学院

主创人员：王奇龄张广宁黄晓华

获得奖项：科技创新类一等奖

“突突突突突突……”一阵声响从簇绒工作坊中传出，只见黄晓华老师操作着机器人簇绒枪，将毛线扎进棉布里，编织出千变万化的线条，指导着同学们在各自的棉布上描摹。

尽管大家都是新手，但经由广东省南方技师学院科研教师团队改良的3D枪刺地毯机器人簇绒枪简化了打印拼接、手工绘色、手工雕花等制作工序，帮助每个人积极地投入到全新的工艺体验中，轻松又高效，引来欢笑不断，充满生命力的图案也随之跃然纸上。

攻坚核心技术

推动“从0到1”突破

“3D枪刺地毯制作工序较多，智能装备短缺会造成地毯加工周期长、加工工具维护繁琐、成本高、利润低等系列问题。”王奇龄介绍道。近年来，地毯市场规模稳定增长，2020年中国地毯、挂毯制造行业收入突破900亿元。面对广阔市场，工人老龄化严重、智能装备依赖高价进口产品等问题严重掣肘着生产力的进一步释放，为提高生产效率，研发一款全国产的3D枪刺地毯机器人簇绒枪迫在眉睫。

实现3D地毯自动化加工并非易事。为控制绒高随速度变化，主创团队改进了送线轮，顺利使其通过伺服，并挑选适配的316材料高柔刀片，采用气缸控制伸缩，实现圈绒和切绒的工艺切换。为方便调试，还别出心裁设计了枪管和枪套筒的一体化结构，将吹气轮阀和枪针主轴联动，通过凸轮触发吹气。此外，在枪针的设计上，团队选用了圆形枪针与旋针不旋枪结构，通过伺服控制枪针旋转，实现高速切线跟踪。

这样精心打磨的效果是可观的。相较于市场上同类型产品，3D枪刺地毯机器人簇绒枪具有更快的运行速度、更精准的工艺控制以及更加方便的穿线体验，枪头和刀片也更易于调节和维护，在有效提高簇绒工作效率的同时，成本相较于传统2D簇绒枪并无明显提高。

实现自动送线、喂纱、割绒、圈绒等工艺控制

将助力经济发展

视为一种肯定

据介绍，3D枪刺地毯机器人簇绒枪根据手工气动织枪结构，结合电气自动控制的特点，提供了一种高效率、低成本的3联动伺服控制簇绒枪。经改良，产品可实现自动送线、喂纱、割绒、圈绒等工艺控制，有效解决了传统手动簇绒枪无法动态改变绒高和圈绒的难题，实现地毯的立体加工，提高了3D枪刺地毯的自动化加工制造速度。

同时，本簇绒枪可实现各种毛绒类型、绒头高度、针迹长度和针迹间距的全速簇绒，任意搭配水平、垂直、有角填充、螺旋和轮廓等轨迹簇绒。产品切线跟踪的簇绒针只有“针”，有利于转动时快速、平稳的全速转弯，具有高可靠性和低磨损性。在割绒、圈绒或割绒时三维绒头高度变化，以高簇绒速度、精确簇绒定位来实现准确流畅的曲线、尖角和小针迹。

“项目研发耗时近2年，成本高，难度大，测试周期长，但所有人都没有想过放弃，能为经济发展出一份力，是对我们多年参加企业实践的一种肯定。”王奇龄说，近年来，由于行业发展较快、竞争意识增强，产品部分结构已经被申请专利并公开，这也让主创团队更加关注知识产权的保护。下一步，他们将通过技术分析，对部分技术申请专利保护，并将产品投放市场，预期推动传统手工地毯制造业转型升级，解决业内人力不足的困境，提高企业产品利润。

文章来源：广东省职业培训和技工教育协会学术信息部

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