精密微小型器件自动装调技术与装备
该项目来源于教育部新世纪优秀人才支持计划项目和中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所(航空六一八所)立项的项目,属精密微小型产品制造技术领域。
航空、航天等领域精密微小型产品,如高精度加速度计等航空机载惯性器件,具有高精度、小型化的特点,目前主要靠手工装调,严重制约产品的组装精度、质量和生产效率。项目针对微小型产品装调难的问题,开展微小型器件自动装调技术与装备的研究,主要创新成果如下:
1.解决了微小型器件自动装调的关键技术和工艺问题,主要包括:
(1)研制开发了专用的显微机器视觉系统和软件,实现了尺寸跨度较大、形状特征复杂、具有不同表面特性微小型零件的精密测量和定位,形成了基于精密运动控制和显微机器视觉的位置检测与在线对准装配技术。
(2)研制了具有微力感知功能的微小型零件拾取与夹持装置,解决了微小易损零件夹持操作困难的问题,实现了无/少应力操作以及对装配力的精确控制,提高了产品装调工艺过程的一致性。
(3)针对微小结构装调过程中存在装配应力的问题,研制了带有微动柔性锁紧机构的装调夹具,采用装调零件与夹具材料匹配的方法和温度阶梯式的胶粘剂固化工艺,减少了热应力及胶固化引起的装配应力,提高了装调质量。
2.研制的自动装调系统在国内首次成功应用于航空机载加速度计多个型号的生产,在航空六一八所已形成稳定的自动装调生产能力,特级表成活率提高30%以上,作业强度降低60%?80%。
3.建立了核心组件的装调质量检测系统,形成了以激光测振为主的检测技术,部分替代了以往以最终产品性能来评价装调工艺质量的手段,通过前端对组件的筛选,提高了装调的成活率。
项目已获得授权国家发明专利2项、实用新型专利1项、软件著作权1项,填补了国内航空机载高精度惯性器件等装调领域的技术空白,提高了精密微小型器件装调的技术水平,对航空、航天等领域精密微小型产品的制造具有示范意义,在航空六一八所应用已获直接经济效益1500万元。