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技术|航天科技九院165厂推进智能装备研发侧记

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走进航天科技集团九院165厂装配6车间的绕线班 ， 入眼便是18台矗立在每个工位桌面上的24英寸高清显示器 。 通过绕线机上方的镜头成像 ， 显示器里清晰、动态地显示着线径为0.05毫米的漆包线被放大60倍后的所有细节 。 操作者只需稍稍抬头 ， 就能清楚地看到线圈的绕制形状和多余物控制状态 。
这是165厂智能装备研究室研发的绕线用视觉增强装置 。 “人眼的最高分辨率约为0.2毫米 ， 而我们使用的线圈漆包线直径最小为0.018毫米 。 以往漆包线在绕制和后期绝缘处理过程时 ， 需要手持20倍放大镜反复观察分辨绕制质量 ， 现在使用视觉增强装置 ， 操作者能第一时间发现绕制质量问题 ， 及时修正操作 ， 不仅生产效率提升了三成 ， 也极大地降低了操作者的劳动强度 。 ”智能装备研究室技术员文青云介绍说 。
自2016年开展智能装备研发工作以来 ， 165厂坚持技术自主可控 ， 立足解决生产“卡脖子”问题 ， 从开发单工序智能装备到研制生产线配套智能装备 ， 实现了从无到有、从简单到复杂的量变与质变的跨越 。
大胆“再造” 突破技术自主可控
TO-5系列微型继电器生产线是165厂引进的第一条半自动化生产线 ， 由13套功能不一的设备组成 。 从2012年引入至今 ， 线上的设备故障率越来越高 ， 运行状态日益吃力 ， 维保能力也日渐不足 。 TO-5系列产品随时面临因设备损坏而停产的风险 ， “再造”一条自主可控生产线迫在眉睫 。
【技术|航天科技九院165厂推进智能装备研发侧记】TO-5系列产品体积仅有0.35立方厘米 ， 内部零件尺寸小、结构紧凑 ， 连接多采用点焊工艺 ， 是产品质量保证的基石 。 “由于生产线上的动触簧组自动点焊设备集成了精密工装、自动控制、数据自动采集等技术 ， 一旦换下该装备 ， 其他设备的开发便可以此为基础继续拓展 。 ”智能装备研究室技术主任谢勇说道 。 由此 ， 以TO-5动触簧组自动点焊设备为首发的“再造”工程拉开序幕 。
从2020年6月开始 ， 一支由设计人员、工艺人员和生产操作人员组成的13人研制团队 ， 历时5个月集智攻关 ， 完成了相关技术学习、掌握、应用的成果转化 。
动触簧组自动点焊设备采用“硬件+软件”结合方式 ， 在嵌入式系统软件设计上 ， 采用了数字滤波和抗干扰编码等技术；在PC端软件上 ， 采用了硬件周期巡检、多线程指令冗余设计、设备预警机制的应用和内存溢出管理等方法 ， 满足设备在十万级、百万级生产洁净环境的使用要求 。 同时还突破了自动点焊机控制架构设计技术、AI技术与自动点焊机的无缝融合技术、高精度点焊夹具的设计和加工技术、SCADA工业软件架构在设备上的应用技术和多组气动元件控制技术等多项新技术 。
为避免后续设备维护物资被“卡脖子” ， 降低设备维护成本 ， 165厂的所有研制物资均实现国产化 ， 并按最高性价比采购 。 动触簧组自动点焊设备的研制成功为智能制造生产线实现自主可控奠定了技术基础 。
以“智”取胜 实现非接触式测量
为加快继电器传统制造模式转型升级 ， 165厂以批产效率、质量瓶颈为突破口 ， 通过顶层策划与重点突破并举 ， 选取典型产品和典型工序积极探索智能化的制造技术研究 。
微型继电器的簧片超行程参数是电磁继电器高可靠、长寿命的重要技术指标之一 。 一直以来 ， 簧片超行程测试方法都是依靠操作者选取相应的厚薄垫片 ， 插入衔铁与铁芯极面的间隙 ， 通过间接测量 ， 从而判断超行程参数是否合格 。 这也是目前国内外微型继电器生产厂家测量超行程普遍采用的工艺方法 。
“这个方法的弊端是人为因素依赖性大、间接测量精度低、垫片在使用过程中易发生磨损产生测量误差 ， 同时垫片的应用为产品带入多余物存在二次污染隐患 。 而自主研发的超行程智能测量装置解决了这些生产隐患 。 ”谢勇介绍 。
该装置以工厂的机器视觉技术相关专利为基础 ， 将拍摄的簧片动作图像传送给专门开发的图像处理软件 ， 软件根据簧片的工作特征提取关键数字信号 ， 经过计算得到超行程的数据 。 这种直接对簧片变形测量的方式要比用垫片间接测量极面的方式更精准 ， 继电器质量一致性、可靠性更高 。
征途漫漫 ， 惟有奋斗 。 165厂坚持以技术创新为引领 ， 以保障型号任务为根本 ， 以满足用户需求为导向 ， 按照标准化、型谱化、模块化、智能化、小型化的发展思路 ， 加快继电器传统制造模式转型升级步伐 ， 以“点”的突破 ， 形成“线”的拉动 ， 引导“面”的展开 ， 全方位、多层次实施智能制造推进工程 ， 创出新路 ， 让“三高”发展走上快车道 。
这场硬仗 ， 165厂志在必得 。 （吕圆圆 谢勇） 来源：航天科技网站

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