火工品数字化制造体系及关键技术研究与实践

新一代信息技术已被广泛应用于航天制造领域,火工品作为典型的长征系列运载火箭配套产品,面对供需压力和市场竞争挑战。航天火工品亦存在制造模式向智能化转型的迫切需求。从狭义的数字化制造体系角度,阐述火工品数字化制造体系的层级要素及关键特征,提出火工品数字化制造体系架构,明确火工品数字化制造体系的各项关键技术及其具体内容,通过实践论证火工品数字化制造体系的指导性和合理性。

面向离散制造过程的火工品数字化生产线管控系统设计与实现

火工品显著的特点是产品品种多、批次多,批量少、技术要求高、制造难度大且生产周期长、产品结构非常复杂;随着国家的发展,火工品生产任务量将出现大量增长,实现制造过程自动化,数字化成为必经之路。基于火工品复杂离散制造过程建设面向离散制造过程的数字化生产线管控系统,对火工品生产过程中的数据类型和数据采集进行研究,建立火工品生产过程数据模型,完成火工品生产线管控系统的设计,并完成了生产线管控系统开发,实现了过程监测,过程数据采集,数据汇总,报表生成等功能,提高了火工品生产过程的信息化、智能化水平,提高生产效率,保障产品质量一致性。

基于神经网络的金属零件表面字符检测与识别技术研究

基于神经网络的零件表面字符检测与识别技术研究是通过对产品表面字符特征进行提取,再对提取的特征图像进行分割训练,从字符检测和字符识别两方面进行研究。字符检测方面,首先构建CTPN神经网络模型对原始图像进行特征分析检测,再用贝塞尔曲线进行改进。字符识别方面,首先搭建CRNN神经网络模型对于已处理的特征图像进行识别分析,将特征图像在CNN神经网络中进行特征提取,其次,将已提取的图像输入到RNN神经网络中进行分析预测,最后,再输入到CTC层进行字符转化并输出结果。经过试验测试验证,可以应用于对于产品表面字符识别。

基于PID控制的含能材料高精度压装技术研究

基于PID控制的含能材料高精度压装技术是针对起爆器含能材料压装过程中,由于应力弛豫现象引起的伺服压机压力超差问题,分析其控制原理,根据PID控制的相关理论,研究引入积分控制和微分控制,提升压装过程中压机控制系统的动态性能和稳态性能,消除稳态误差并降低超调量,达到解决压力超差的效果。经试验验证,该方法能够有效提升伺服压机在含能材料压装过程中的控制精度,在火工品自动化装配领域具有显著的实际应用价值。

一种起爆器含能粉体材料自动装填系统

针对起爆器含能粉体材料装填过程的自动化需求,开发了一套含能粉体材料自动装填系统。设计了系统工作原理及组成模块,采用了分级集中控制的方式开发了控制系统,设计并实现了连续上下料、模具循环以及自动压药等关键结构。该系统已实现工程化应用,能够满足起爆器含能粉体材料装填性能要求,有效节约了人力成本,显著提升了含能粉体材料装填过程的安全控制水平,具备广阔的推广前景。

高粘度环氧树脂胶液的自动涂覆工艺方法

针对点火器类火工品装配过程手工涂覆高粘度环氧树脂胶液效率低、涂胶量不量化、涂覆一致性差的问题,提出其在连续装配生产及间断式装配生产模式下不同的自动涂覆工艺方法。识别了影响该类胶液涂覆质量的因素,摸索了涂胶压力、针头孔径等多个影响因素与涂胶质量的关系。在此基础上,确定采用气动点胶、伺服加压涂胶的方法分别进行间断装配及连续装配模式下的胶液自动涂覆。开发适用于点火器类带药火工品胶液自动涂覆装置,用于装配生产。应用结果表明,该方法的应用能够使得涂胶效率提升80%以上,通过控制涂胶量,保证涂胶的一致性。

基于WITNESS的电爆装置装配生产线产能优化仿真

根据电爆装置装配生产线基本资源配置和工艺布局,结合生产线工艺过程需求,基于WITNESS平台依次进行了生产线概念模型和详细模型创建和仿真分析,找出了电爆装置装配生产线产能制约因素。在此基础上,结合工房暂存条件,通过试验设计法(DOE)仿真分析,找出了现行生产线产能最优方案,并针对生产线存在的产能制约因素提出了优化方向。