封装外壳自动生产线控制系统发展现状与主要关键技术

(一)、金属封装外壳自动生产线控制系统发展现状
金属封装外壳自动生产线控制系统属于工业自动化控制系统范畴，目前金属封装外壳自动生产线控制系统包含工位控制系统和搬运装置控制系统，工位控制系统主要是指工序中单机控制系统，包括压力机、攻丝机和放置螺钉装置的控制系统，相对简单、容易设计。搬运装置控制系统主要是指搬运机械手控制系统，机械手需要速度适宜搬运待加工的封装外壳到工位指定位置，因此机械手控制系统实现性能稳定伺服电机加减速控制算法和优良的位置闭环控制算法。其中目前常见的伺服电机加减速控制算法有z型曲线加减速算法、指数曲线加减速算法、s型曲线加减速算法等。较常用的位置闭环控制算法为PID控制算法，由于机械手控制比较复杂，单一控制算法往往难以达到定位精度要求，现在新型的控制算法有模糊PID控制算法、自适应PID控制算法和前馈+PID复合控制算法等。
目前常采用可编程逻辑控制器(PLC)或者嵌入式控制器来控制金属封装外壳的生产过程，因此其控制系统主要有两种如下：
1)目前常用的控制系统是以小型PLC为主流控制器，根据功能需要增添扩展模块。工艺严格，软硬件抗干扰能力优良，优良性高，通用性好。
2)嵌入式工业控制器为核心的控制系统。嵌入式工业控制器主要是指以8位和16位单片机、32位控制器为核心控制芯片，搭配外围电路模块。嵌入式控制器优良性不如PLC，可以根据产品需要，对软硬件系统进行优化，提高其优良性。与小型PLC比较，嵌入式控制器具有：运算处理能力好、能够实现复杂的加减速控制算法和闭环控制算法；系统成本降低(相对相同性能指标的PLC)；易于将过程控制、逻辑控制以及运动控制等合为一体；在工业4.0大背景下，自动控制技术向着智能化和网络化速度适宜发展，嵌入式控制器在这方面具有的优点。
(二)、微波器壳体主要关键技术
1.典型相控阵毫米波导引头TR组件封装外壳结构设计技术
目前，硅铝合金复合材料的制备是采用速度适宜凝固或压力铸造技术，两种方法制备的硅铝合金复合材料性能指标基本相同。进货硅铝合金复合材料性能相对稳定，但微波器外壳受限于成本、供货周期、技术封锁，难以满足我所军品生产需求。国产硅铝合金复合材料由于时间相对较短，质量欠缺稳定，缺乏材料性能及后续加工的相关支撑信息，阻碍了该材料的广泛应用。此外，受限于硅铝合金复合材料特别的材料性能与加工性能，不能简单套用常规铝合金设计技术。综合考虑，需根据材料成形原理、稳定性、成本及应用情况，结合各项加工与环境适应性验证结果，甄选2~3种硅铝合金复合材料。通过研究、验证其材料性能与工艺性能，开展相控阵毫米波成像末制导技术TR组件壳体结构与工艺综合设计，设备集工艺性与经济性一体的低膨胀、高导热、轻质相控阵毫米波导引头硅铝合金复合材料TR封装壳体。
2.机械加工工艺技术
硅铝合金复合材料因其成分组成和微观结构而决定了其高脆性的特点，其在切削加工过程中，易发生材料崩裂，通孔、螺纹等要素加工困难，刀具磨损情况严重，加工质量稳定性低，成品率低下。因此，硅铝合金复合材料机械加工工艺技术是本项目研究的关键技术。