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（FAA）的研究，人類定向系統具有復雜性，在地面上的表現極為出色，而一旦到空中，人體處于一種不熟悉的三維環境下，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出來的？

為確保慣性傳感器工作的可靠性，其生產工藝至關重要，裝配精度、裝配條件等均會影響傳感器的整體特性，而一旦發生裝配誤差，慣性信號傳達錯誤，可能影響飛機航路，在作戰情況下更可能導致整場戰斗的失利。雖然近些年國內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與裝配目前均為人工操作，由于產品零部件尺寸小、精度要求高，人工需要在放大鏡下進行操作，產品一致性差，同時對人員素質有很高要求，而在此方面的精密裝配技術僅有北鋼聯一家有長達數年的攻關研究。

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；

3）零件3，直徑22mm、厚度7.6mm（根據型號不同可定制化）。

*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1/2/3、點膠機A/B、6軸機器人A/B、裝配平臺及控制系統構成，可實現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，常規的機械手無法進行抓取操作，且抓取過程易對零件產生損傷；此外需裝配的零件因其產品特性，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的吸取及轉運，且在此過程中不會對零件造成損傷。

定制化抓手，實現自動分布式點膠。

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，使用了北鋼聯自行研制的定制化抓手，帶有旋轉分度，可根據預設點數及位置自動旋轉配合點膠機實現分布式點膠，分度精度達5′，膠量精度達2μL。

錐型結構，實現裝配零件高度同軸。

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，且產品精度重復性差。新研制的生產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，PLC系統控制各設備有序運轉，改造后的生產線每天產量達3000件，無需人員參與生產，實現了人員的大幅節省。當下，我國對航空事業越來越重視，航空工業發展迅猛，基于工業機器人的智能裝配系統將大大縮短產品生產周期，有力的促進國防軍工事業飛速發展。