一竞技科技四院43所C/C复合材料生产线自动化改造记

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来源：中国一竞技报日期：2022年12月30日字体：【大】【中】【小】

按下启动键，数万根碳棒精准插入高密集孔阵中，在视觉识别系统的辅助下，完成漏棒检测及补棒的一体化操作，这是一竞技科技集团四院43所新研制的自动插棒系统调试现场。它的诞生标志着该所C/C复合材料预制体成型手工操作工序自动化改造完成，也使喉衬研制生产进一步提速增效。

近年来，43所逐步实现了轴编预制体自动化编织，但首道碳棒插植工序仍采用手工插放方式进行，严重影响效率。早在2020年，43所就下定决心对传统的手动插棒操作进行自动化改造，C/C复合材料生产线自动化改造项目组也由此成立。

要如何将原有的手工插棒、目视检漏、缺孔补棒等多道手工操作步骤全部集成在一套系统中？项目组成员虽然心里打鼓，但还是硬着头皮开始了这场硬仗。自动化改造过程中遇到的困难远比想象的多，其中编织工装上的孔阵又小又密，如何将数万根碳棒精准插入，这个难题困扰项目组很长一段时间。

“平常家里用的筛子，通过手不停地摇动可将满足孔径要求的杂质筛除，咱们可以采用这个思路实现碳棒的插入，只是将粒状变为棒状。”项目负责人提到。这个想法打开了项目团队的思路，团队最终用限域振动法配合光轴定位，让一根根碳棒乖乖“坐”到自己的座位上。

之后，项目组一路过关斩将，通过多次改变振动模式解决碳棒入孔效率低问题；通过设计视觉识别系统，实现在线漏棒检测；通过自动插棒装备结构设计及优化，实现了碳棒插植技术在不同规格孔板上的自适应性。最终，首台自主研发的碳纤维刚性棒自动装配系统研制成功。至此，该所C/C复合材料预制体全面实现了自动化成型。

经过初步试验，该系统两小时内可自动完成4万根以上碳棒的“完美归位”，这在以往至少需要2人操作5小时以上，现在插棒效率提高2倍以上。（郑蕊行鹍鹏）