時間:2018-12-11 17:24:16來源:北鋼聯(lián)智能裝備專家
何為慣性傳感器?
飛行員在空中無法依賴視覺和感覺分辨何為水平方向,而要依賴飛行儀表。根據(jù)(FAA)的研究,人類定向系統(tǒng)具有復雜性,在地面上的表現(xiàn)極為出色,而一旦到空中,人體處于一種不熟悉的三維環(huán)境下,再加上缺少視覺定向參考,就難以或不可能管理空間(距離)方位。在此時,人類易受到空間定向障礙的影響,必須借助外部幫助才能實現(xiàn)良好的定位,慣性傳感器為我們提供了解決方案。
慣性傳感器是如何生產(chǎn)出來的?
為確保慣性傳感器工作的可靠性,其生產(chǎn)工藝至關重要,裝配精度、裝配條件等均會影響傳感器的整體特性,而一旦發(fā)生裝配誤差,慣性信號傳達錯誤,可能影響飛機航路,在作戰(zhàn)情況下更可能導致整場戰(zhàn)斗的失利。雖然近些年國內(nèi)對微型精密傳感器的智能裝配已有一定研究,但慣性傳感器的生產(chǎn)與裝配目前均為人工操作,由于產(chǎn)品零部件尺寸小、精度要求高,人工需要在放大鏡下進行操作,產(chǎn)品一致性差,同時對人員素質(zhì)有很高要求,而在此方面的精密裝配技術僅有北鋼聯(lián)一家有長達數(shù)年的攻關研究。
圖1慣性傳感器示意圖
慣性傳感器智能裝配線能做什么?
慣性傳感器智能裝配線,可實現(xiàn)各零件的自動輸送、自動點膠、自動同軸裝配、自動膠接等過程,提高了零部件裝配的精準度、高效性及產(chǎn)品一致性。該線來料有3種:
1)零件1,直徑9.4mm、厚度0.8mm;
2)零件2,直徑9.4mm、厚度4mm,有預裝環(huán);
3)零件3,直徑22mm、厚度7.6mm(根據(jù)型號不同可定制化)。
*為保護軍工秘密,所有部件均由代號表示
圖2慣性傳感器裝配線示意圖
該線主要構成有零件1/2/3輸送機、零件1/2/3輸送盤、成品輸送機、成品盤、視覺系統(tǒng)1/2/3、點膠機A/B、6軸機器人A/B、裝配平臺及控制系統(tǒng)構成,可實現(xiàn)零件的自動定位抓取、自動點膠裝配、成品下料壓緊等慣性傳感器自動化膠接裝配工序。
圖3裝配工藝流程圖
如何嚴絲合縫的保證裝配精度?
真空吸盤,實現(xiàn)脆弱小尺寸零件裝配的可行性。
慣性傳感器需裝配的零件尺寸最小為直徑Φ9.4mm,厚度0.8m,常規(guī)的機械手無法進行抓取操作,且抓取過程易對零件產(chǎn)生損傷;此外需裝配的零件因其產(chǎn)品特性,不能采用磁吸的方式進行操作。該線采用了小型真空吸盤,吸頭直徑Φ5mm,可以對零件進行平穩(wěn)的吸取及轉(zhuǎn)運,且在此過程中不會對零件造成損傷。
定制化抓手,實現(xiàn)自動分布式點膠。
人工操作點膠時,由于人工的不確定性,使得點膠位置、點膠量不能得到很好的保證,且零件中心及外圈點膠為兩種不同成分的膠液,人工極易造成膠體混雜。6軸點膠機器人,使用了北鋼聯(lián)自行研制的定制化抓手,帶有旋轉(zhuǎn)分度,可根據(jù)預設點數(shù)及位置自動旋轉(zhuǎn)配合點膠機實現(xiàn)分布式點膠,分度精度達5′,膠量精度達2μL。
錐型結構,實現(xiàn)裝配零件高度同軸。
人工裝配時,通過放大鏡放大,肉眼識別+輔助工具控制裝配同軸度,耗時長,且產(chǎn)品精度重復性差。新研制的生產(chǎn)線裝配平臺設置了錐型裝配工裝,通過錐型結構與機器人的錐型配合,可實現(xiàn)同軸度0.03mm的高精度要求,精度重復性高,同時顯著提高其裝配效率。
慣性傳感器裝配線落地前,人工操作產(chǎn)量為2000件(8小時),需技藝熟練的操作工10名。通過機器人配合視覺系統(tǒng),PLC系統(tǒng)控制各設備有序運轉(zhuǎn),改造后的生產(chǎn)線每天產(chǎn)量達3000件,無需人員參與生產(chǎn),實現(xiàn)了人員的大幅節(jié)省。當下,我國對航空事業(yè)越來越重視,航空工業(yè)發(fā)展迅猛,基于工業(yè)機器人的智能裝配系統(tǒng)將大大縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,有力的促進國防軍工事業(yè)飛速發(fā)展。
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