产品多余物的防控和检测

产品多余物的防控和检测

席燕博 何文青 顾伟平 章凯 马超男

上海无线电设备研究所

摘要 在生产过程中对技术状态要求严格、工艺复杂、生产周期较长的航天产品，一旦某一生产环节失控，极易引入多余物。该文针对实际装配过程中易出现的多余物和主要表现形式，提出了防控方法，并针对产品结构特点提出提高产品多余物检测率的有效检测方法。

关键词 多余物 检测

引言

多余物是指在产品中存在的由外部进入或内部产生的与产品规定状态无关的一切物质。多余物的存在使得产品带有偶发性重大质量事故隐患，直接导致产品的可靠性大大降低。因此在产品生产过程中有效控制多余物的产生并配合有效的检测方法对降低多余物带来的危害十分有效。

1、多余物的产生及控制

1.1多余物的产生

多余物的产生有很多原因，其中装配过程是产生多余物机会最多的地方^【1】。如在单板级波峰焊过程中，会由于焊胶的不均匀产生爆锡，爆出的锡粒形成多余物分散在元器件引脚处，如果在清洗阶段清洗不到位就会以多余物的形式流入到下一阶段。插件、框架固定时，紧固螺钉紧固不到位，在后期筛选试验中产生位移形成多余物。组件装配过程中微小配件脱落或者装配过程中拆装次数过多，清理不到位造成多余物。

在整个产品的装配过程中会涉及各种状态的产品，存放在不同的生产环境中，如果在不同的环境防护不到位，就会让多余物有机会进入到舱体组件中。

1.2多余物控制

多余物的产生有众多因素必须从各因素入手认真剖析各环节，对于最重要的装配环节多余物控制主要有以下方式：

1. 在各组件装调过程时，根据产品的特点建立隔离区，严格装配前检查零部件和待装产品是否损坏存在多余物，检查工装设备，确保其清洁无损坏和多余物。在装调过程中，不允许再进行非规定的机械加工，如有必须，应规定专门的工艺措施及加工场地。

2. 装调时最终产品、待装产品、正在操作的产品应严格区分，分开放置，对容易产生多余物操作环节，应采取有效预防多余物措施（如用留屑钳去剪元器件引脚），对装配件实行定额发放，装调所用的电缆断头都应加盖堵头或防尘罩。装调后，对报废部件，选配余下的元器件，装调过程中分解下来的组件保护物应及时回收清点，并分类进行标记送入各自专区。

3、生产现场的环境应复合产品技术要求的规定，在存储和搬运之前，对材料、零部件和产品采取防护措施，产品在停放及搬运过程总应加盖遮盖物。用适宜的运输和装卸设备搬运产品，确保他们清洁无多余物。定期对库存产品进行检查，保证其清洁且无多余物。

2、多余物的检测

目前有多种多余物检测方法各有优缺，本文提出一种基于小信号的自动检测方法替代人工耳听的检测方法，效率和准确性更高。

自动检测信号分析法代替主观判断法，即采用传感器代替人耳来收集多余物试验信号，然后通过信号检测系统对检测信号进行处理，依靠语音检测与识别技术提取和分析多余物信号，最后判断产品中是否存在多余物^[2]。

多余物自动检测设备的实现主要包括：多余物检测硬件系统，用于安装被测产品以及安装各种传感器；信号采集系统，通过放大电路将微弱信号实时采集到计算机中；多余物信号特征的提取以及机器学习部分主要通过软件系统实现，进而对多余物信号进行分析和比对，及时检测出多余物。图1所示多余物检测设备基本原理图。

图1 多余物检测设备基本原理图

多余物检测分析软件利用Labview软件作为开发平台，主要包括主控程序模块、测试功能模块、交互功能模块以及文档库等，具备一键测试、数据可视化、安全预警、报表打印、网络通信等功能，具有良好的人机交互界面，操作简单，主要实现的功能有：

（1）根据时序对多余物检测信号的自动监测；

（2）根据参数的测试结果对产品中有无多余物进行判别，并实时显示分析结果；

（3）将测试结果自动保存到文件中，并可由打印机输出。

软件测试界面如下图所示，主要包括轴向运动分析、径向运动分析、复合运动分析和PLC信息等四个窗口界面。如下图所示，轴向运动分析界面中，左上部分为多余物结果判断界面，用绿色窗口显示，用于给出舱段多余物检测结果，当产品中确认无多余物时，分析结果显示“通过”，当产品中疑似含有多余物时，分析结果显示“疑似”，如下图所示。

图2 多余物检测软件界面

图3 软件判断产品中无多余物

多余物自动检测设备实现了多型号、高精度、高效率、高质量的要求，

能够检出5种多余物（M2以上螺钉、垫片、较大的涂胶线头、火柴头以上大小胶块、插头）；金属多余物检出率高于90%，非金属多余物检出率高于80%。

结束语

此多余物自动检测设备对发出声音信号异常小或者没有声音信号的多余物还不能完全识别检测出来。提升检测手段，时刻避免多余物产生，从而保证产品顺利出库，促进武器装备建设快速发展。

参考文献

[1]司力琼，孙辰，徐晓东，吴平. 航天地面产品多余物的预防与控制[J]. 现代工业经济和信息化，2017（09）：60-61.

[2]高宏亮，王淑娟，翟国富. 基于航天继电器微粒碰撞噪声检测试验信号的多余物材料特征提取[J]. 低压电器，2007（19）：1-5.

[3]樊玉婷 孙明庆 王秀芝 高琪 王珊珊.运载火箭出厂测试多余物的控制与检测[J].科技资讯，2015.30.084

作者 女 （1980-） 工程硕士 电子信息 工程师