2024年2月12日发(作者：印珠)
数码电子雷管全自动生产技术及其应用
摘要：电子雷管，又称数码电子雷管、数码雷管或工业数码电子雷管，即采用电子控制模块对起爆过程进行控制的电雷管。雷管是一种爆破工程的主要起爆材料，电子雷管发源于雷管，其主要构成为编码器、起爆器与雷管。与导爆管雷管等普通雷管相比，电子雷管具备的“联网检测、密码起爆、智能控爆、爆后反馈”等功能特点，在减少爆破振动、提高爆破效率、有效遏制私制爆炸物品、防止使用环节非法流失等方面都具有独特技术优势。国家民爆行业十四五发展规划中明确指出，全面推广使用电子雷管，并出台一系列政策措施，为电子雷管的快速切换提供了制度支撑。电子雷管作为民爆器材，本身具有易燃、易爆、有毒、有害等特性，在制造过程中涉危涉爆危险工序较多，自动化无人化生产技术在减轻繁重的体力劳动、实现人机隔离、保证安全生产质量，提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。
关键词：CCD视觉识别检测技术、芯片、工业机器人、电子雷管
一、行业技术现状和发展趋势
现有电子雷管的生产大多是以分段式半自动化加工的方式，半成品转运频繁，劳动强度大，生产效率低，转运过程中对半成品质量有影响，所生产的产品质量难以保证，而且生产过程存在较大的安全隐患。因此研究开发全自动、人机隔离操作的全连续自动化电子雷管生产线具有现实的重要意义。
电子雷管生产全过程自动化装配是民爆行业技术改造的方向和难点，通过对电子雷管自动化生产技术进行研发，提升了民爆起爆器材生产过程自动化程度，降低了安全风险，符合民爆行业发展要求。
电子雷管全自动生产技术符合民爆行业相关GB28263、GB50089等标准要求，其中的、取管对接、卡口装配、涂硅脂、打码、三码绑定、脱膜、打包、装箱等危险岗位实现人机隔离，并结合安全联锁装置，达到自动、安全隔离生产；以气动装置为主，辅助采用高精度（防爆）伺服电机；与危险物品接触部件选用防静
电材质；危险工序之间防爆钢板隔断,各个安全门均并增设安全联锁功能，实现安全联锁，确保开门时，设备处于停止状态；产品传送过程控制安全距离；在线对卡口卡印，注塑质量实现在线自动视觉检测，并对设备设有故障报警和故障预诊断，实现自动化、智能化、信息化的集成。
二、数码电子雷管全自动生产技术研究内容
新研发的电子雷管全自动化生产线，实现电子雷管全流程自动化、智能化、柔性化生产，覆盖从电子雷管脚线生产到装箱整个生产过程，包括脚线自动生产，脚线芯片铆接焊接，卡口三码绑定，脱模、打包装箱全流程的自动化生产，相关关键生产工艺环节的故障自诊断及处置、关键数据采集记录、运行状态记录、现场控制屏上的信息可显示到上层控制台、关键重点质量控制点报警、产品计数、与上层主控制器及MES系统数据交互、设备的相关数据的记录功能。
三、解决的关键问题
1、解决电子雷管全流程生产自动化问题。
实现电子雷管全流程自动化、智能化、柔性化生产，必须解决各个工序之间的工艺对接和节拍匹配，同时，解决原来的原来的手工作业工艺与自动化生产工艺转换，逐一克服生产自动化工艺关键技术问题，以及各个生产工艺之间的效率匹配不匹配矛盾，电子雷管的脚线不规则在线注塑、剥皮以及装配等工位的定位问题，而自动化生产设备对于材料或控制要求却有较高的精度要求。正是这些技术问题阻碍了现有在研设备的自动化、连续化程度。
2、解决电子雷管不同品种兼容性问题。
电子雷管不同产品规格具有不同的长度，不同的芯片，芯片分为焊接芯片与铆接芯片等，而且不同厂家的芯片的外观尺寸和规格也不同，线卡也有所不同，如何实现电子雷管兼容性，实现各种不同品种产品快速切换问题，简化设备工作流程，提高设备的稳定性、可靠性。
3、解决电子雷管生产线信息孤岛问题。
由于民爆行业的特殊性，生产形式多为分散间断式作业，各个生产工序相对独立，各业务单元形成管理和信息孤岛，信息化智能管理亟待提升，如何实现芯片信息在线识别、在线打码、以及三码绑定。
该项目关键生产工艺环节的故障自诊断及处置、关键数据采集记录、运行状态记录、现场控制屏上的信息可显示到上层控制台、关联环境状态的安全联锁及报警、产品计数及效核、与上层主控制器及MES系统数据交互。实现客户下单-原材料采购-生产-入库-交货-售后服务等全流程信息管理，充分利用现代信息技术，建立和形成满足多组织架构协同运作、高效管理和科学决策需要的综合信息系统。提高数据的处理准确性与及时性，加强内部控制，做到分工明确，适时控制。使企业的资源得到统一规划和运用，降低库存，实现各部门之间的协调运作。最终实现从订单到销售的整个生产运营的智能化管理系统。提高公司在民爆产品制造与服务领域的核心竞争力，增强公司的管控能力和管理能力，全面提升企业持续盈利能力以支撑企业未来的成长。同时建立数码电子雷管质量管理数据库，方便质量溯源与追踪；安全质量参数曲线图和实时记录显示生产及设备的相关数据的功能。实现设备、物料自动跟踪检测与提醒，可实现远程通讯云监控，方便管理者实时监控查询设备生产运行情况。
四、技术路线与技术方案
为了实现效率匹配，电子雷管生产线采用4+2+1+1的布局设计，分为四个子系统。4就是采用四套脚线生产系统，2是采用两套焊测一体机实现脚线芯片对焊或者铆接，1是采用一套卡口装配单元完成基础雷管组装和三码绑定，最后一个1是采用一套脱模打包装箱单元实现自动脱模、装袋、装箱、贴标任务。四种设备之间通过传输皮带连在一起，构成完整的一条生产线。其整体布局示意图如下图所示。
整体布局示意图
工艺流程图
电子雷管全自动化生产技术设计之初就进行总体规划，通盘考虑，从生产工艺需求出发，通过机械替代人的方式，实现全流程自动化，达到无人化、少人化的目的，同时充分考虑生产效率的匹配性，如何实现高效率生产，通过多配一的方式，解决效率不匹配的问题，同时综合考虑生产节拍与设备兼容性，通过设计工装模具和预留工位等方式，适应多规格产品的生产，到达柔性化生产的目的。
脚线生产系统设计采用双工位绕把+链条传输结构+在线注塑工艺，实现了设备的小型化和运行的高效率，实现了对脚线自动送线，计米，分切，绕把，捆扎，剥外皮，扭麻花，注塑，线卡自动送料，压线卡，剥内皮，电性检测和自动下料转模，整个生产过程不需要脚线模具，且不需要人工干预。通过采用高精度传感技术，实现设备计米精准，运行可靠，实现多工位自动化集成，自动化程度高，能够完成在线注塑，在线检测，注塑无口水料浪费，自动套线卡，一人可以操作多台设备，可显著提高生产效率。
脚线生产系统包括如下工位，按加工顺序依次为：
a)放线机构：用于释放脚线，脚线大卷装在放线机构上，根据绕线速度自动释放脚线；
b)计米机构：用于在绕把时记录脚线长度；
c)辅助机构：绕把完成后，把线切断；
d)绕把机构：用于将脚线绕成合适的长度；
e)扭扎丝扎构：用于将绕把后的脚线用扎丝捆起来；
f)剥外皮机构：用于将脚线两端外皮剥掉；
g)扭花机构：用于将脚线头端线芯进行扭麻花；
h)注塑机构：用于将扭麻花后的线头进行注塑，形成管塞；
i)压接线盒：用于将脚线尾部装上线卡（接线盒）；
j)剥内皮机构：用于将脚线注塑后的线头内皮剥掉；
k)测试系统：用于检测脚线是否导通或者短路，及视觉接线盒压接情况；
l)转模机构：用于将脚线下料转移到焊测夹具中；
脚线生产系统整体结构
铆焊系统设计之初就考虑兼容性，为了满足多种不同规格芯片的铆接与焊接，达到柔性化生产要求，设计了两个工位，一个工位为焊接工位，一个功能为铆接工位，即可完成单独的焊接功能、单独的铆接功能，又可以实现先铆接后焊接的功能，该系统设计脚线整形机构，芯片自动上料和分发机构，芯片脚线铆接机构、芯片脚线铆接机构，焊点视觉检测系统，芯片电性能测试系统，不良品返修这些工序。
铆焊系统包括如下几个工位，按加工顺序从前到后依次为：
a)待料机构：夹具在这里排队等待加工；
b)整形机构：夹具上的脚线在这里被整形、剥内皮、拉直，两根脚线线芯被切平；
c)铆接工位：完成铆接芯片的铆接，包括铆接芯片上料机构和铆接机构，为了加快生产效率，采用双发同时铆接的方式；
d)焊接工位：完成焊接芯片的焊接，包括芯片上料机构，转移机构和焊接机构，为了加快生产效率，采用双发同时焊接的方式；
e)检测工位：完成焊接或者铆接后芯片引脚的视觉检查，并对芯片进行电性检查；
铆焊系统整体结构
装配系统中的部分功能是行业较为成熟的，结合现行的工艺进行优化整合，为了实现上下游自动化对接，从基管装填就设计塑料周转盒，将上游过来的基管直接用于电子雷管生产线，避免基管二次排模，减少与危险品接触的人数，降低了工作量，装配系统主要完成基础雷管自动上盒、基管自动抓取，基础雷管套管，卡口装配，视觉检测（X光检查），涂硅脂，盖盖子，激光编码，三码绑定，视觉扫码检测功能。
装配系统包括如下几个工位，按加工顺序从前到后依次为：
a)套管工位：实现从基础雷管模具中取出雷管，并套在管芯和注塑头上；
b)卡口工位；实现基础雷管卡口；
c)检测三码工位：实现检测和芯片三码绑定（这里只实现芯片内三码绑定，激光编码后面完成） ；
d)涂硅脂：对线卡进行涂硅脂；
e)盖盖子：涂硅脂后盖上盖子；
f)激光编码：对改好盖子的线卡进行激光编码，对基础雷管进行激光编码；
g)扫码检测：对打码后的管码和二维码进行检测比对；
装配系统整体结构
包装系统设计目的就是减少生产作业过程中，人与危险品的直接接触，提升本质安全，实现对卡口后的雷管进行脱模，捆扎，自动装袋，封口，贴袋标签，自动开纸箱，自动放合格证、说明书、产品装箱，贴箱标签，封口，捆扎的全流程自动化包装动作。
包装系统包括如下几个工位，按照工作顺序依次为：
a)补码工位：对卡口机送出的夹具进行补码，当在卡口机里检测到不合格品（这个不合格品可能是检测不通过，赋码不通过，视觉条码识别不通过等）时，在这个工位进行补码和替换，以便卡口机可以不停机工作；
b)脱模工位：脱模工位用于将成品雷管从模具中取出，折叠整齐；
c)捆扎工位：用于对脱模后的成品雷管进行捆扎，固定雷管防止雷管位置变动，为装袋做准备，采用纸带进行捆扎；
d)装袋工位：用于对捆扎后的成品雷管进行装袋和密封，然后贴上袋条码；
e)装箱工位，把装袋后的雷管，通过工业机器人放入成品箱中，成品箱通过折纸箱机折好；
f)封箱工位：装满一箱后，进入封箱工位进行封箱，封箱之前需要称重；
g)打包工位：对封箱后的成品纸箱用打包带捆扎；
h)下料工位：打包后通过双重隔爆门传输到隔爆间外；
包装系统整体结构
电子雷管生产线采用基于以太网的运动控制器作为设备的控制核心，采用多线程和线程同步技术以及机器视觉定位检测算法，配合机械人、气动控制元件和执行元件，完成各个机械动作。各个单元设备均设有独立的控制系统，设备所有的输入输出信号和电机控制信号被连接到运动控制器上，运动控制器与主机相连，各个系统之间又通过主机实现集成，主机选用带触摸功能的工业控制器，控制系统基于Windows系统开发，触屏操作，控制软件运行在主机上，通过通信接口与运动控制器进行通信，完成对整个设备的动作控制，软件升级方便支持远程监控，远程上报统计数据等。
安全门上安装有传感器，可检测到门是否关闭；安全门上安装有气动门栓，在自动运行之前并检测到门关闭后，会自动闭锁，气动门栓上安装有闭锁成功检测传感器，闭锁不成功会报警。
五、创新点
1、电子雷管由手工生产线转换为连续化生产线。
本项目通过解决解决电子雷管蘸药成型问题，克服电子雷管药头烘干与在线涂防潮漆的兼容性问题，借助机械手与应用程序，自动抓取与排放引火元件，使线材加工模块与装配模块无缝连接，实现数码电子雷管连续化、自动化生产，减少操作人员，减轻劳动强度。
2、设计开发一种兼具运输治具功能的引火元件模具。
本项目设计为在线引火元件模具，拟将引火元件模具与后端工序使用的运输治具统一起来。减少模具与治具之间的转移，简化设备，提高设备的可靠性。
3、采用视觉检测技术对引火元件贴片质量以及药头外观质量进行检测。
目前电子雷管生产过程中，其引火元件、药头质量都是采用通电检测和采用人工取样进行外观目视检测。这种检测方式对于引火元件贴片、药头质量，只能抽样目视检测，难以做到100%检测。本项目拟采用先进的视觉检测技术，能全数、逐个对引火元件贴片、药头的外观质量进行检测，及时发现引火元件贴片、药头外观的质量问题，及时剔除不合格品，有效保证数码电子雷管质量。
4、建立电子雷管质量追溯系统。
本项目所开发的自动化生产线，设置多道检测工序，可以对引火元件贴片、引火元件电阻、药头外观质量进行检测。本项目拟收集、加工、处理以上图形与数字信息，建立生产信息、质量信息数据库，开发一种用于追溯产品质量问题信息系统。对于用户使用过程中反映的质量问题，能方便的通过有关信息，追溯至生产现场，查找质量问题的原因，改进生产与质量管理体系。
5、严格安全标准，隔爆间内、外选用防爆电器设备
根据GB50089规定，电子雷管隔爆间内危险等级为1.2级，电气危险场所划分为F1区；隔爆间外危险等级为1.4级，其与隔爆间内视为采用密实隔墙隔离，电气危险场划分为F2区。按照安全规范要求，隔爆间内、外均应选用相应的防爆电器设备，但是目前市场上同类型设备普遍采用的是普通型电器设备，钢板间外未选用防爆接线箱。本项目所开发的生产线严格执行安全标准，隔爆间内选用
防爆型电机、防爆接线箱；隔爆间外选用防爆接线箱，并对电机进行安全防护处理。
六、综合效益分析
1、经济效益
电子雷管生产线按照年生产能力1000万发设计。实现从分线至包装的全自动生产模式，包括电子注塑元件制造系统、自动铆焊系统、自动传输系统、基础雷管分 发系统、自动装配系统以及自动包装系统等六大系统。生产线生产效率约 3000发/小时。并具有以下特点。
特点 1：生产线能够兼容所有厂家的芯片，并且能够兼容焊接和铆接两种工艺要求。能够实现全自动化。
特点 2：整条生产线只需要 6-8 人，危险品接触人员 2 人，非固定人员 4
人,1名机动人员。
按照年产量：1000 万发计算，单班产能20000发，单班人均产能20000/7＝2850发/人。人均产能相对于手工线，单班作业人数34人，单班产能为28800发，单班人均产能为28800/34=850发。
人均产能自动线远远大于手工线，而且自动线在线完成了脚线的分切挽把，注塑、上线卡、焊接、打条码等工序，而手工线的相关工序的半成品均是委外加工，其加工费用该项工作采用外包方式，注塑上线卡按照2m产品按1.44元/发进行结算，每增加 1m 为 0.22 元。
焊接、检测按 2300 元/万发进行结算。按照1000万发计算，委外加工费700余万元。
2、社会效益
1）促进工业雷管（电子雷管）生产的技术进步。
电子雷管生产线整合了电子雷管从分线到包装的生产工艺，缩小了生产区域，优化了物流方式，提升了生产效率和自动化水平，有效降低了产品生产成本，减少接触危险品的用工数量，提升了生产过程的本质安全。符合民爆行业技术进步方向，对于提高行业电子雷管生产装备水平、实现人机隔离、清洁生产起到了较好的示范和推广作用。，提供了一套完整解决电子雷管的自动化技术方案，促进了工业雷管（电子雷管）生产的技术进步。
2）提高电子雷管的产品质量。
本项目由设备进行在线多种检测，所生产的产品质量及尺寸的一致性将大幅度提高。采用的CCD视觉识别检测技术，能有效的对注塑质量、卡口外径、打码质量等进行100%的检测，当出现某项指标偏差时，系统将报警提示处理，有效地保证了数码电子雷管的产品质量。
3）提升了生产本质安全，提高生产效率。
本项目整线与危险品接触人员 2 人，非固定人员 4 人,1名机动人员，大大的减少了在线作业人员数量，提升了生产本质安全，减轻劳动强度，大幅提高产量和产品质量。
七、 结论
综上所述，电子雷管全自动生产技术及其应用，符合《关于推进民爆行业高质量发展的意见》，其总体技术方案比较新颖、科学、合理，整体技术水平站位高，具有较强的创新性。该项生产技术通过科技成果鉴定，并在我公司得到推广应用，技术应用效果显著，为电子雷管全流程自动化提供一套较为完整的解决方案，具有显著的经济和社会效益，大大提升了数码电子雷管装备技术水平。
参考文献：
[1]工业和信息化部关于推进民爆行业高质量发展的意见[J].中华人民共和国国务院公报，2019（05）：60-64.
[2]WJ9085-2015，工业数码电子雷管[S].
2024年2月12日发(作者：印珠)
数码电子雷管全自动生产技术及其应用
摘要：电子雷管，又称数码电子雷管、数码雷管或工业数码电子雷管，即采用电子控制模块对起爆过程进行控制的电雷管。雷管是一种爆破工程的主要起爆材料，电子雷管发源于雷管，其主要构成为编码器、起爆器与雷管。与导爆管雷管等普通雷管相比，电子雷管具备的“联网检测、密码起爆、智能控爆、爆后反馈”等功能特点，在减少爆破振动、提高爆破效率、有效遏制私制爆炸物品、防止使用环节非法流失等方面都具有独特技术优势。国家民爆行业十四五发展规划中明确指出，全面推广使用电子雷管，并出台一系列政策措施，为电子雷管的快速切换提供了制度支撑。电子雷管作为民爆器材，本身具有易燃、易爆、有毒、有害等特性，在制造过程中涉危涉爆危险工序较多，自动化无人化生产技术在减轻繁重的体力劳动、实现人机隔离、保证安全生产质量，提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。
关键词：CCD视觉识别检测技术、芯片、工业机器人、电子雷管
一、行业技术现状和发展趋势
现有电子雷管的生产大多是以分段式半自动化加工的方式，半成品转运频繁，劳动强度大，生产效率低，转运过程中对半成品质量有影响，所生产的产品质量难以保证，而且生产过程存在较大的安全隐患。因此研究开发全自动、人机隔离操作的全连续自动化电子雷管生产线具有现实的重要意义。
电子雷管生产全过程自动化装配是民爆行业技术改造的方向和难点，通过对电子雷管自动化生产技术进行研发，提升了民爆起爆器材生产过程自动化程度，降低了安全风险，符合民爆行业发展要求。
电子雷管全自动生产技术符合民爆行业相关GB28263、GB50089等标准要求，其中的、取管对接、卡口装配、涂硅脂、打码、三码绑定、脱膜、打包、装箱等危险岗位实现人机隔离，并结合安全联锁装置，达到自动、安全隔离生产；以气动装置为主，辅助采用高精度（防爆）伺服电机；与危险物品接触部件选用防静
电材质；危险工序之间防爆钢板隔断,各个安全门均并增设安全联锁功能，实现安全联锁，确保开门时，设备处于停止状态；产品传送过程控制安全距离；在线对卡口卡印，注塑质量实现在线自动视觉检测，并对设备设有故障报警和故障预诊断，实现自动化、智能化、信息化的集成。
二、数码电子雷管全自动生产技术研究内容
新研发的电子雷管全自动化生产线，实现电子雷管全流程自动化、智能化、柔性化生产，覆盖从电子雷管脚线生产到装箱整个生产过程，包括脚线自动生产，脚线芯片铆接焊接，卡口三码绑定，脱模、打包装箱全流程的自动化生产，相关关键生产工艺环节的故障自诊断及处置、关键数据采集记录、运行状态记录、现场控制屏上的信息可显示到上层控制台、关键重点质量控制点报警、产品计数、与上层主控制器及MES系统数据交互、设备的相关数据的记录功能。
三、解决的关键问题
1、解决电子雷管全流程生产自动化问题。
实现电子雷管全流程自动化、智能化、柔性化生产，必须解决各个工序之间的工艺对接和节拍匹配，同时，解决原来的原来的手工作业工艺与自动化生产工艺转换，逐一克服生产自动化工艺关键技术问题，以及各个生产工艺之间的效率匹配不匹配矛盾，电子雷管的脚线不规则在线注塑、剥皮以及装配等工位的定位问题，而自动化生产设备对于材料或控制要求却有较高的精度要求。正是这些技术问题阻碍了现有在研设备的自动化、连续化程度。
2、解决电子雷管不同品种兼容性问题。
电子雷管不同产品规格具有不同的长度，不同的芯片，芯片分为焊接芯片与铆接芯片等，而且不同厂家的芯片的外观尺寸和规格也不同，线卡也有所不同，如何实现电子雷管兼容性，实现各种不同品种产品快速切换问题，简化设备工作流程，提高设备的稳定性、可靠性。
3、解决电子雷管生产线信息孤岛问题。
由于民爆行业的特殊性，生产形式多为分散间断式作业，各个生产工序相对独立，各业务单元形成管理和信息孤岛，信息化智能管理亟待提升，如何实现芯片信息在线识别、在线打码、以及三码绑定。
该项目关键生产工艺环节的故障自诊断及处置、关键数据采集记录、运行状态记录、现场控制屏上的信息可显示到上层控制台、关联环境状态的安全联锁及报警、产品计数及效核、与上层主控制器及MES系统数据交互。实现客户下单-原材料采购-生产-入库-交货-售后服务等全流程信息管理，充分利用现代信息技术，建立和形成满足多组织架构协同运作、高效管理和科学决策需要的综合信息系统。提高数据的处理准确性与及时性，加强内部控制，做到分工明确，适时控制。使企业的资源得到统一规划和运用，降低库存，实现各部门之间的协调运作。最终实现从订单到销售的整个生产运营的智能化管理系统。提高公司在民爆产品制造与服务领域的核心竞争力，增强公司的管控能力和管理能力，全面提升企业持续盈利能力以支撑企业未来的成长。同时建立数码电子雷管质量管理数据库，方便质量溯源与追踪；安全质量参数曲线图和实时记录显示生产及设备的相关数据的功能。实现设备、物料自动跟踪检测与提醒，可实现远程通讯云监控，方便管理者实时监控查询设备生产运行情况。
四、技术路线与技术方案
为了实现效率匹配，电子雷管生产线采用4+2+1+1的布局设计，分为四个子系统。4就是采用四套脚线生产系统，2是采用两套焊测一体机实现脚线芯片对焊或者铆接，1是采用一套卡口装配单元完成基础雷管组装和三码绑定，最后一个1是采用一套脱模打包装箱单元实现自动脱模、装袋、装箱、贴标任务。四种设备之间通过传输皮带连在一起，构成完整的一条生产线。其整体布局示意图如下图所示。
整体布局示意图
工艺流程图
电子雷管全自动化生产技术设计之初就进行总体规划，通盘考虑，从生产工艺需求出发，通过机械替代人的方式，实现全流程自动化，达到无人化、少人化的目的，同时充分考虑生产效率的匹配性，如何实现高效率生产，通过多配一的方式，解决效率不匹配的问题，同时综合考虑生产节拍与设备兼容性，通过设计工装模具和预留工位等方式，适应多规格产品的生产，到达柔性化生产的目的。
脚线生产系统设计采用双工位绕把+链条传输结构+在线注塑工艺，实现了设备的小型化和运行的高效率，实现了对脚线自动送线，计米，分切，绕把，捆扎，剥外皮，扭麻花，注塑，线卡自动送料，压线卡，剥内皮，电性检测和自动下料转模，整个生产过程不需要脚线模具，且不需要人工干预。通过采用高精度传感技术，实现设备计米精准，运行可靠，实现多工位自动化集成，自动化程度高，能够完成在线注塑，在线检测，注塑无口水料浪费，自动套线卡，一人可以操作多台设备，可显著提高生产效率。
脚线生产系统包括如下工位，按加工顺序依次为：
a)放线机构：用于释放脚线，脚线大卷装在放线机构上，根据绕线速度自动释放脚线；
b)计米机构：用于在绕把时记录脚线长度；
c)辅助机构：绕把完成后，把线切断；
d)绕把机构：用于将脚线绕成合适的长度；
e)扭扎丝扎构：用于将绕把后的脚线用扎丝捆起来；
f)剥外皮机构：用于将脚线两端外皮剥掉；
g)扭花机构：用于将脚线头端线芯进行扭麻花；
h)注塑机构：用于将扭麻花后的线头进行注塑，形成管塞；
i)压接线盒：用于将脚线尾部装上线卡（接线盒）；
j)剥内皮机构：用于将脚线注塑后的线头内皮剥掉；
k)测试系统：用于检测脚线是否导通或者短路，及视觉接线盒压接情况；
l)转模机构：用于将脚线下料转移到焊测夹具中；
脚线生产系统整体结构
铆焊系统设计之初就考虑兼容性，为了满足多种不同规格芯片的铆接与焊接，达到柔性化生产要求，设计了两个工位，一个工位为焊接工位，一个功能为铆接工位，即可完成单独的焊接功能、单独的铆接功能，又可以实现先铆接后焊接的功能，该系统设计脚线整形机构，芯片自动上料和分发机构，芯片脚线铆接机构、芯片脚线铆接机构，焊点视觉检测系统，芯片电性能测试系统，不良品返修这些工序。
铆焊系统包括如下几个工位，按加工顺序从前到后依次为：
a)待料机构：夹具在这里排队等待加工；
b)整形机构：夹具上的脚线在这里被整形、剥内皮、拉直，两根脚线线芯被切平；
c)铆接工位：完成铆接芯片的铆接，包括铆接芯片上料机构和铆接机构，为了加快生产效率，采用双发同时铆接的方式；
d)焊接工位：完成焊接芯片的焊接，包括芯片上料机构，转移机构和焊接机构，为了加快生产效率，采用双发同时焊接的方式；
e)检测工位：完成焊接或者铆接后芯片引脚的视觉检查，并对芯片进行电性检查；
铆焊系统整体结构
装配系统中的部分功能是行业较为成熟的，结合现行的工艺进行优化整合，为了实现上下游自动化对接，从基管装填就设计塑料周转盒，将上游过来的基管直接用于电子雷管生产线，避免基管二次排模，减少与危险品接触的人数，降低了工作量，装配系统主要完成基础雷管自动上盒、基管自动抓取，基础雷管套管，卡口装配，视觉检测（X光检查），涂硅脂，盖盖子，激光编码，三码绑定，视觉扫码检测功能。
装配系统包括如下几个工位，按加工顺序从前到后依次为：
a)套管工位：实现从基础雷管模具中取出雷管，并套在管芯和注塑头上；
b)卡口工位；实现基础雷管卡口；
c)检测三码工位：实现检测和芯片三码绑定（这里只实现芯片内三码绑定，激光编码后面完成） ；
d)涂硅脂：对线卡进行涂硅脂；
e)盖盖子：涂硅脂后盖上盖子；
f)激光编码：对改好盖子的线卡进行激光编码，对基础雷管进行激光编码；
g)扫码检测：对打码后的管码和二维码进行检测比对；
装配系统整体结构
包装系统设计目的就是减少生产作业过程中，人与危险品的直接接触，提升本质安全，实现对卡口后的雷管进行脱模，捆扎，自动装袋，封口，贴袋标签，自动开纸箱，自动放合格证、说明书、产品装箱，贴箱标签，封口，捆扎的全流程自动化包装动作。
包装系统包括如下几个工位，按照工作顺序依次为：
a)补码工位：对卡口机送出的夹具进行补码，当在卡口机里检测到不合格品（这个不合格品可能是检测不通过，赋码不通过，视觉条码识别不通过等）时，在这个工位进行补码和替换，以便卡口机可以不停机工作；
b)脱模工位：脱模工位用于将成品雷管从模具中取出，折叠整齐；
c)捆扎工位：用于对脱模后的成品雷管进行捆扎，固定雷管防止雷管位置变动，为装袋做准备，采用纸带进行捆扎；
d)装袋工位：用于对捆扎后的成品雷管进行装袋和密封，然后贴上袋条码；
e)装箱工位，把装袋后的雷管，通过工业机器人放入成品箱中，成品箱通过折纸箱机折好；
f)封箱工位：装满一箱后，进入封箱工位进行封箱，封箱之前需要称重；
g)打包工位：对封箱后的成品纸箱用打包带捆扎；
h)下料工位：打包后通过双重隔爆门传输到隔爆间外；
包装系统整体结构
电子雷管生产线采用基于以太网的运动控制器作为设备的控制核心，采用多线程和线程同步技术以及机器视觉定位检测算法，配合机械人、气动控制元件和执行元件，完成各个机械动作。各个单元设备均设有独立的控制系统，设备所有的输入输出信号和电机控制信号被连接到运动控制器上，运动控制器与主机相连，各个系统之间又通过主机实现集成，主机选用带触摸功能的工业控制器，控制系统基于Windows系统开发，触屏操作，控制软件运行在主机上，通过通信接口与运动控制器进行通信，完成对整个设备的动作控制，软件升级方便支持远程监控，远程上报统计数据等。
安全门上安装有传感器，可检测到门是否关闭；安全门上安装有气动门栓，在自动运行之前并检测到门关闭后，会自动闭锁，气动门栓上安装有闭锁成功检测传感器，闭锁不成功会报警。
五、创新点
1、电子雷管由手工生产线转换为连续化生产线。
本项目通过解决解决电子雷管蘸药成型问题，克服电子雷管药头烘干与在线涂防潮漆的兼容性问题，借助机械手与应用程序，自动抓取与排放引火元件，使线材加工模块与装配模块无缝连接，实现数码电子雷管连续化、自动化生产，减少操作人员，减轻劳动强度。
2、设计开发一种兼具运输治具功能的引火元件模具。
本项目设计为在线引火元件模具，拟将引火元件模具与后端工序使用的运输治具统一起来。减少模具与治具之间的转移，简化设备，提高设备的可靠性。
3、采用视觉检测技术对引火元件贴片质量以及药头外观质量进行检测。
目前电子雷管生产过程中，其引火元件、药头质量都是采用通电检测和采用人工取样进行外观目视检测。这种检测方式对于引火元件贴片、药头质量，只能抽样目视检测，难以做到100%检测。本项目拟采用先进的视觉检测技术，能全数、逐个对引火元件贴片、药头的外观质量进行检测，及时发现引火元件贴片、药头外观的质量问题，及时剔除不合格品，有效保证数码电子雷管质量。
4、建立电子雷管质量追溯系统。
本项目所开发的自动化生产线，设置多道检测工序，可以对引火元件贴片、引火元件电阻、药头外观质量进行检测。本项目拟收集、加工、处理以上图形与数字信息，建立生产信息、质量信息数据库，开发一种用于追溯产品质量问题信息系统。对于用户使用过程中反映的质量问题，能方便的通过有关信息，追溯至生产现场，查找质量问题的原因，改进生产与质量管理体系。
5、严格安全标准，隔爆间内、外选用防爆电器设备
根据GB50089规定，电子雷管隔爆间内危险等级为1.2级，电气危险场所划分为F1区；隔爆间外危险等级为1.4级，其与隔爆间内视为采用密实隔墙隔离，电气危险场划分为F2区。按照安全规范要求，隔爆间内、外均应选用相应的防爆电器设备，但是目前市场上同类型设备普遍采用的是普通型电器设备，钢板间外未选用防爆接线箱。本项目所开发的生产线严格执行安全标准，隔爆间内选用
防爆型电机、防爆接线箱；隔爆间外选用防爆接线箱，并对电机进行安全防护处理。
六、综合效益分析
1、经济效益
电子雷管生产线按照年生产能力1000万发设计。实现从分线至包装的全自动生产模式，包括电子注塑元件制造系统、自动铆焊系统、自动传输系统、基础雷管分 发系统、自动装配系统以及自动包装系统等六大系统。生产线生产效率约 3000发/小时。并具有以下特点。
特点 1：生产线能够兼容所有厂家的芯片，并且能够兼容焊接和铆接两种工艺要求。能够实现全自动化。
特点 2：整条生产线只需要 6-8 人，危险品接触人员 2 人，非固定人员 4
人,1名机动人员。
按照年产量：1000 万发计算，单班产能20000发，单班人均产能20000/7＝2850发/人。人均产能相对于手工线，单班作业人数34人，单班产能为28800发，单班人均产能为28800/34=850发。
人均产能自动线远远大于手工线，而且自动线在线完成了脚线的分切挽把，注塑、上线卡、焊接、打条码等工序，而手工线的相关工序的半成品均是委外加工，其加工费用该项工作采用外包方式，注塑上线卡按照2m产品按1.44元/发进行结算，每增加 1m 为 0.22 元。
焊接、检测按 2300 元/万发进行结算。按照1000万发计算，委外加工费700余万元。
2、社会效益
1）促进工业雷管（电子雷管）生产的技术进步。
电子雷管生产线整合了电子雷管从分线到包装的生产工艺，缩小了生产区域，优化了物流方式，提升了生产效率和自动化水平，有效降低了产品生产成本，减少接触危险品的用工数量，提升了生产过程的本质安全。符合民爆行业技术进步方向，对于提高行业电子雷管生产装备水平、实现人机隔离、清洁生产起到了较好的示范和推广作用。，提供了一套完整解决电子雷管的自动化技术方案，促进了工业雷管（电子雷管）生产的技术进步。
2）提高电子雷管的产品质量。
本项目由设备进行在线多种检测，所生产的产品质量及尺寸的一致性将大幅度提高。采用的CCD视觉识别检测技术，能有效的对注塑质量、卡口外径、打码质量等进行100%的检测，当出现某项指标偏差时，系统将报警提示处理，有效地保证了数码电子雷管的产品质量。
3）提升了生产本质安全，提高生产效率。
本项目整线与危险品接触人员 2 人，非固定人员 4 人,1名机动人员，大大的减少了在线作业人员数量，提升了生产本质安全，减轻劳动强度，大幅提高产量和产品质量。
七、 结论
综上所述，电子雷管全自动生产技术及其应用，符合《关于推进民爆行业高质量发展的意见》，其总体技术方案比较新颖、科学、合理，整体技术水平站位高，具有较强的创新性。该项生产技术通过科技成果鉴定，并在我公司得到推广应用，技术应用效果显著，为电子雷管全流程自动化提供一套较为完整的解决方案，具有显著的经济和社会效益，大大提升了数码电子雷管装备技术水平。
参考文献：
[1]工业和信息化部关于推进民爆行业高质量发展的意见[J].中华人民共和国国务院公报，2019（05）：60-64.
[2]WJ9085-2015，工业数码电子雷管[S].