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电子雷管装配生产线发展现状评析

时间:2024-07-28

张光寿

(广东宏大民爆集团有限公司,广东 广州 510623)

近年来,为满足民爆行业高质量发展、安全发展和民用爆炸物品的公共安全需求,大力发展电子雷管是民爆行业发展主流。 国内电子雷管起步虽然比较晚,但经过十几年的发展,目前,国内有多种电子雷管装配技术路线[1-2]。 结合当前电子雷管装配生产线现状,从电子雷管生产工艺角度,指出制约电子雷管全线自动化生产的关键环节及难点。

1 电子雷管装配生产现状

1.1 电子雷管生产工艺简介

电子雷管生产工艺由起爆药制造、基础雷管装填、点火药制备、电子控制引火药头制作、电子引火元件制作、电子雷管装配包装6 大环节[3],其中,起爆药制造、基础雷管装填和点火药制备工序与传统电雷管工艺类似,主要区别在电子控制引火药头制作、电子引火元件制作和电子雷管装配包装3 个环节。

1)电子控制引火药头制作。 主要采用2 种方式:将添加一定比例溶剂的点火药包覆在电子控制模块的点火线端子上,经过干燥、沾防潮漆等工序后待用;将合格的引火药头焊接在电子控制模块的端子上待用。

2)电子引火元件制作。 将符合工艺标准的大卷双脚线,通过机械自动缠绕成把、分切、扎把工序制成脚线半成品;半成品脚线两端分别进行下道工序,一端进行剥外皮、压接线盒;另一端通过拧紧、注塑、剥内皮、平小头(切齐)、铆(焊)接电子控制引火药头等工序,制成符合工艺要求的电子引火元件。

3)电子雷管装配包装。 电引火元件排入模具内,通过配速链传送至防护装甲内卡口工位,与另一侧传送的基础雷管实现自动对接卡口,传送注码工位注入内码(UID 码),编雷管码,然后依次传送至压盖、打二维码工位完成压盖、打二维码工序,制成电子雷管半成品,由人工或机械手从模具中取出电子雷管,装入塑料袋或纸箱,封箱入库。

1.2 电子雷管装配生产线发展现状

近几年,随着民爆行业的高质量发展,我国民爆企业加大了电子雷管生产设备的研发投入,推动了我国电子雷管自动化装配生产技术的发展,并取得了一定成效,相继出现了多种电子雷管自动化装配技术,并应用于生产实际。

目前,国内大部分电子雷管装配生产线由电子引火元件制作区、电子雷管装配区、电子雷管包装区等3 大部分组成。 电子引火元件制作区分为电引火元件生产、排摸、焊接等工序组成,其中,大部分民爆企业将电(子)引火元件生产外移,在其他工房单独生产。 电(子)引火元件排摸工序一般布置在电子雷管装配区,由于排摸工序功效限制,常造成装配区人员较多。

2 现阶段电子雷管装配生产线存在的主要问题

2.1 塑料塞注塑

注塑是脚线拧紧的下道工序,是将脚线拧紧部分排入特制塑料塞模具,将高温塑料迅速注入模具,快速成型,将脚线内芯线塑料外皮与高温塑料融合在一起,再快速降温、脱模,形成塑料塞,此过程易破坏脚线内芯线外皮造成脚线短路。 同时,上下模具闭合形成缝隙,挤塑过程中渗入液态塑料易引起脱模后表面不光滑,产生毛刺或毛边,一般采用人工清除毛刺或毛边,使得工序难以实现自动化。

2.2 电子控制模块与脚线焊接

多数民爆企业采用焊锡丝或滴(喷)锡工艺,在焊接点内部易存在间隙或空心问题,俗称假焊,易造成爆破网路连接不稳定,影响强脉冲起爆信号传输,造成电子雷管不良,严重影响产品质量。 同时,电焊接头吸锡液易造成老化,需定量更换,效率低,并且产生的锡蒸汽污染环境,锡液喷洒污染工装设备,影响工业卫生。

2.3 在线注码和检测

电子雷管尾端压接专用接线盒,以便爆破现场线路连接。 自动化装配过程中,压接、注码和产品检测时,须打开接线盒盒盖,打二维码时又须合上上盖。 目前,国内大多民爆企业采用一体化接线盒,无形中增加了自动化生产难度。

2.4 自动装盒(袋)或装箱

电子雷管规格比较多,脚线长2 ~40 m,产品装配完毕后,产品由传送模具装入薄膜袋或纸箱中。 因脚线长度不同,装箱或装袋规格不同,不易规则顺序地装入纸箱或薄膜袋,目前多采用人工装袋或装箱,造成该工位人员较多,且效率较低。

2.5 自动打贴标(盒码、箱码)

电子雷管的电子模块内码、雷管管码、起爆密码需要三码绑定,因此,装配生产过程中须在线自动打标、自动贴标,否则易出现错误,难以满足民爆行业销售监管的要求。

3 解决方法和措施

结合目前国内电子雷管装配生产线存在的问题,提出改进建议和解决思路。

3.1 注塑塞注塑

注塑工艺中有两个难点,一是高温塑料与脚线内芯线外皮的融合,二是上下模具闭合之间存有缝隙造成液态塑料渗入,导致成型塑料塞脱模后有毛刺或毛边。 针对上述问题,主要解决注塑设备、温度控制、脚线芯线外皮及塑料塞材料匹配问题。 主要方法有:①注塑(挤塑)机上下模具工艺尺寸精度要高,内表面光滑,模具紧密配合,且注塑时保证一定压力;②工艺温度稳定,温度传感器灵敏,保证塑料材料全部熔融,包覆芯线时,确保芯线外皮快速软化,塑料塞模具中塑料饱满;③脱模过程中采取措施迅速降温成型;④模具工艺尺寸精度要高,注塑过程中熔融液态塑料降温成型稳定,满足工艺尺寸要求;⑤注塑时均匀添加一定量的添加剂,增加其导热性,实现快速熔融和降温成型。

3.2 电子控制模块与脚线焊接

电子控制模块外接V 形铆接端子与电路板整体成型,电子控制模块铆接端子与脚线芯线采用压接包裹方式对接,最后铆接端子包裹线利用激光烧痕焊接,进一步确保压焊接质量。 V 形铆接端子采用合金材料薄板,保证一定的厚度,方便压接成型和保证压接成型后的强度,确保铆接端子在本身应力作用下尽量减少变形松动,保证压焊接质量。

3.3 在线注码和检测

在线注码与检测时,接线盒采用可拆卸式的上下盒盖,下盒盖在与脚线一端压接好后,模具在倍速链上传送,直至打二维码前道工序时盖上上盒盖。

3.4 自动装盒(袋)和装箱

电子雷管脚线长度不同,规格较多,比较难以实现按顺序自动装入袋或箱,解决方法有:①固定雷管,采用上下模具压盖方式,即利用机械手臂从传送模具取出电子雷管,平移至下盖模具中,盖上上盖,再缠胶带固定,装入包装箱;②上下薄膜,真空包装固定方式,即利用机械手臂抓取雷管,平移中下层薄膜上,盖上上层薄膜,超声波热合或胶黏三边,抽好真空后再热合或胶黏另一端,薄膜袋真空定型,再通过机械手臂抓取,放置在包装箱。 装满箱后自动封箱传送。

3.5 自动打贴标(管码、箱码)

按照电子雷管生产与销售管控要求,管壳码、盒条码和箱条码需三码绑定。 电子雷管生产销售过程中,通过POS 机扫盒条码或箱条码,上传信息至民爆管理信息系统。

电子雷管装配全自动化生产线中,盒条码和箱条码依据管壳码按顺序自动生成、打印,并按顺序贴在对应的袋或包装箱上。 如将民爆管理信息系统部分功能接入生产线自动控制主机,由主机控制打印管壳码,并自动生成盒条码、箱条码,三码绑定。 全程由专用打印机打印,机械手臂实现粘贴,可实现自动打标、贴标。

4 电子雷管装配生产线发展趋势

2022 年后,电子雷管作为国内民爆市场主推的起爆器品种,各品种需求不同,将进一步出现多元化。 如何提高工业电子雷管自动化生产效率,提高产品质量,降低人工成本,提高产品市场竞争力,是国内起爆器材生产企业面临的最大难题。

电子雷管自动化装配技术是当前电子雷管发展主流,机器换人和减人是主要手段。 大力推进机器人在电子雷管自动化装配生产线上的应用,进一步减少现场操作人员,提高效率,实现电子雷管的高质量发展。

目前,国家和民爆行业标准中,电子雷管自动化生产要求还不完善,建议制定统一的民爆行业规范,引导电子雷管生产高质量发展、安全发展,提高电子雷管生产自动化水平。

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