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航天科技七院7105厂自动螺装技术实现质量效率双提升侧记
来源:中国航天报     日期:2026年04月09日    字体:【】【】【

在航天科技集团七院7105厂总成车间,杨小燕凝视着新运行的自动螺装生产线,目光沉静而专注。机械臂舞动间,一颗颗沉头螺钉被精准拾取,经过高清晰度视觉识别系统瞬时“体检”、自动涂胶,最终被以恒定力矩稳稳旋入产品壳体,整个过程行云流水。

小螺钉曾是心病

“这种螺钉,我拧了一辈子,它见证了我的青春,更陪我走到了退休。”分料、拾取、垂直倒立摆正、涂胶、对孔、调整力矩起子、拧紧、清洁、检查——过去的10多年,这套流程杨小燕重复了数十万次,每一次旋转都需要恰到好处的力度与精度。然而,即便是像她这样经验丰富的老师傅,长时间、高强度的重复操作下,也难以避免身体损伤。


7105厂总成车间自动螺装单元。 刘帅 摄

手工装配不仅考验着工人的体能极限,更在细微之处埋下了隐患。用于防松的螺纹胶,涂抹全凭经验,“少了易松、多了溢胶,如果胶体不慎渗入邻近元器件,还要费力清理。”年轻操作工周静坦言。更令周静心悸的还有“多余物”隐患——微小螺钉一旦掉入产品内部错综复杂的线束与元器件之间,就如同埋下一颗“定时炸弹”,排查好似大海捞针。

此外,传统手工装配使用的跟踪卡仅能记录“已完成”,每颗螺钉的紧固顺序、操作力矩等关键参数无法记录亦无从追溯,质量控制与问题归零缺乏数据基础。这些痛点长期影响着产品质量与产能提升,“看似一颗小螺钉,背后藏着大盲区,是我们的心病。”周静回忆。

机械巧手来破局

改变始于4年前。一支由工艺专家和一线操作骨干组成的青年团队接下了任务。平均年龄只有28岁的他们,立志打造一条会感知、能决策、可自主执行的智能螺装产线。

“我们从源头开始入手。”团队负责人、总成车间副主任王冬雪指着运行有序的供料模块解释,“智能上料系统针对不同规格的螺钉设计了专属上料盒,从一开始就降低混料风险和抛料浪费。”随后,经过一套巧妙的旋转定向机构,杂乱无章的螺钉被自动调整至统一的直立姿态。紧接着,高速视觉识别系统如同“火眼金睛”,它以每秒60帧的速度捕捉影像,精准识别0.1毫米的尺寸偏差,将不合格品实时剔除。

“规格隔离+姿态矫正+视觉识别”的三重保障机制,确保了“上岗”的每一颗螺钉都100%符合要求。“仅视觉识别一环,就将螺钉规格错误率降为0,抛料率降至2%以下。”王冬雪调出了一份调试日志,上面显示,一次调试时系统成功拦截了3批混入的非标螺钉,避免了1次潜在的质量问题。

涂胶环节的突破更为艰辛。负责攻坚的宋慈、郭靖文和团队历时4个月,对市面上四大类共15种涂胶针头进行了127次对比评测。最终选定的微孔硬毛刷刷头,内径仅0.3毫米,配合高精度压电陶瓷驱动系统,可实现0.01毫升的胶量控制,相当于一颗标准露珠体积的1/5。

“胶体均匀地填充着螺纹的微小空隙,既无溢出,也无短缺。”总成车间副主任王皓用电子显微镜进行着检查,“这项技术更是将涂胶一致性提升至98.7%以上。”

点钉为金成现实

洁净明亮的装配车间里,崭新的自动螺装产线正发挥其智能化威力。集成了力矩传感器和柔性适配机构的4轴机器手臂可以0.1牛·米的精度进行紧固,实时感知螺钉与螺孔并进行微调。

在需装配247颗螺钉的射频模块生产现场,变革尤为显著——传统人工至少3小时,而现在仅需45分钟,效率提升4倍多。工艺师王尚宇算了一笔经济账:“按年度千套批产任务计算,我们可节约超2200个有效工时,相当于直接释放1.5名成熟操作者的全年劳动力。”与此同时,产线排班灵活,可实现“人休机不休”连续作业,应对紧急任务和计划波动更游刃有余。

超越经济效益的,是产品质量都实现质的飞跃。“每一颗螺钉都有自己的‘电子档案’。”质量员赵潘正在查阅一套装配数据,屏幕上清晰地显示着每颗螺钉的紧固顺序、安装位置、实时力矩数值和操作时间,质量检验不再依赖人工经验,而是数据判定。

截至目前,产线已完成200余套射频模块产品交付,且一次交检合格率达到100%。经过严格的振动、冲击、高低温循环等环境试验考核,所有螺钉无一松动。

技术的进步同时也推动着人员角色的转变。一批操作者已经从重复性的体力劳动中解放出来,转型当起了产线的“管家”和“医生”。

一颗螺钉的智能化旅程,映照的是工厂迈向数字化、智能化的坚定足迹。从指尖的细细打磨到流程的环环再造,从经验的苦苦积累到数据的默默记录,这条产线拧紧的不仅是螺钉,更是健康、效率、质量和未来。

刘帅

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