Курсовая работа: Разработка технологического процесса сборки и монтажа блока стробоскопа
Качество и надежность ЭА,
а также экономическая эффективность ее производства обеспечиваются с учетом
особенностей всех групп процессов. С позиций системного подхода производство ЭА
— это сложная динамическая система, в которой в единый комплекс объединены
оборудование, средства контроля и управления, вспомогательные и транспортные
устройства, обрабатывающий инструмент или среды, находящиеся в постоянном
движении и изменении, объекты производства (заготовки, полуфабрикаты, сборочные
единицы, готовые изделия) и, наконец, люди, осуществляющие процесс и
управляющие им.
Тенденцией совершенствования конструкций
РЭА является постоянный рост ее сложности, так как одновременно повышаются требования
к эффективности ее работы. Вместе с этим совершенствуются и технологические процессы
производства изделий РЭА, появляются новое оборудование, качественно отличающиеся
от предшествующего. В основном это связано с переходом на поверхностно-монтируемую
элементную базу. Существует большой выбор оборудования и материалов для
поверхностного монтажа. Большое внимание уделяется также и более традиционным
методам монтажа. Приведем краткий обзор технологического оборудования,
используемого для монтажа и сборки радиоэлектронной аппаратуры.
Существует как универсальное, так и
специализированное оборудование. На универсальном оборудовании могут
выполняться несколько различных операций, его используют при крупносерийном и
массовом производстве. Специализированное оборудование используется для
выполнения одной конкретной операции, его целесообразно применять при серийном
и единичном производстве.
Типовой техпроцесс производства блоков РЭА
включает в себя следующие этапы: входной контроль плат, компонентов,
материалов; подготовку компонентов, материалов; нанесение клея/паяльной пасты;
установку компонентов; отверждение клея; оплавление припоя с помощью печей или
в машинах пайки волной; отмывку; выходной контроль; ремонт; влагозащиту;
упаковку.
Электрическая принципиальная схема
проектируемого устройства небольшая. Исходя из эргономических соображений,
соображений ремонтопригодности и условий эксплуатации стробоскопа (изделие
должно иметь такие размеры, чтобы его было удобно держать в руке), в качестве
его элементной базы выбраны элементы, монтируемые в отверстия. По этой причине
подробнее рассмотрим оборудование именно для техпроцесса монтажа элементов,
монтируемых в отверстия на печатной плате.
Полноценное производство устройств
включает в себя следующие этапы:
− входной контроль плат,
компонентов, материалов;
− подготовка компонентов,
материалов;
− нанесение клея/паяльной пасты;
− установка компонентов;
− отверждение клея;
− оплавление припоя с помощью печей
или в машинах пайки волной;
− отмывка;
− выходной контроль;
− ремонт;
− влагозащита;
− упаковка.
При создании участка для элементов
монтируемых в отверстия используется следующее оборудование:
− оборудование для входного
контроля;
− оборудование для пайки;
− оборудование, производящее
установку компонентов на плату;
− оборудование для отмывки;
− оборудование для нанесения клея
(при необходимости);
− оборудование для маркировки;
− оборудование для выходного
контроля.
Каждый тип оборудования соответствует конкретным
технологическим этапам.
Подготовка электронных компонентов для
навесного монтажа на печатной плате и последующей пайке на линии пайки волной
предусматривает операции формовки и обрезки выводов. Для этого предназначено
специальное оборудование, которое позволяет в зависимости от конструктивных
особенностей компонента производить данные операции в ручном,
полуавтоматическом или автоматическом режимах. Компоненты на эту процедуру
обычно поступают упакованными в ленты. Также существует оборудование для работы
с компонентами из россыпи. На рисунке 1.1 показано подобное полуавтоматическое
устройство итальянской фирмы Olamef типа ТР6.
Рисунок 1.1. Установка обрезки и формовки
выводов ТР6
Проектируемый
стробоскопический прибор собран на печатной плате с размерами 45x90
мм. Материалом платы является стеклотекстолит фольгированный СФ-2-35Г-1,5 ГОСТ
10316-78. Этот материал по сравнению с гетинаксом обладает более высокими
электрическими и диэлектрическими свойствами высокой температурой отслаивания
фольги, широким диапазоном рабочих температур, низким водопоглощением, высокими
значениями объёмного и поверхностного сопротивления, стойкостью к короблению.
Стеклотекстолит фольгированный СФ-2-35Г-1,5 представляет собой прессованные
многослойные листы, состоящие из полотнищ стеклоткани, пропитанных
эпоксидно-фенольным лаком и облицованные с двух сторон электролитической
фольгой и имеет следующие технические параметры:
1.
Объемное удельное сопротивление, Ом см................... 5·102
2.
Диэлектрическая проницаемость.......................................6
3.
Электрическая прочность, кВ/мм.....................................20
4.
Плотность, г/м3............................................................1,9-2,9
5.
Влагостойкость............................................................3,0
6.
Сопротивление изгибу, кгс/см2.......................................2500
7.
Сопротивление разрыву, кгс/см2.....................................2000
8.
Усадка,
%...........................................................................0,15
9.
Модуль упругости, кгс/см................................................35-104
10.
Коэффициент теплопроводности, Вт/м°С..........................7,5·10-4
11.
Коэффициент линейного расширения, 1/°С......................1,2·10-5
12.
Теплостойкость,
°С..............................................................180
Электрические
соединения при монтаже блока стробоскопического прибора выполняются пайкой. Для
пайки печатной платы применяют низкотемпературные оловянно-свинцовые припои. К
ним относится легкоплавкий припой ПОС-61 со следующими параметрами:
1.
Температура плавления, °С.................................183-190
2.
Предел прочности, МПа......................................42
3.
Плотность кг/м3....................................................8500
4.
Удельное сопротивление, Ом×м.........................0,139-10
5.
Теплоемкость Вт/мК............................................50,24
6.
Коэффициент линейного расширения................24-106
Пайку компонентов на печатной плате будем
осуществлять двумя способами: ручной и групповой пайкой волной припоя.
При ручной пайке применяются как индивидуальные
паяльники так и паяльные станции, оснащенные системами контроля мощности,
температуры, что позволяет избежать перегревов.
Пайка волной припоя - это
самый распространенный метод групповой пайки навесных элементов. Она
заключается том, что плата прямолинейно перемещается через гребень волны
припоя. Преимуществом данного метода являются высокая производительность, возможность
создания комплексно-автоматизированного оборудования, ограниченное время
взаимодействия припоя с платой, что снижает термоудар, коробление диэлектрика,
перегрев элементов.
В настоящее время существует большое
количество производителей оборудования для пайки волной припоя. В этих
условиях, при выборе конкретной модели, с учетом возрастающей с каждым годом
цены на энергоносители, а также директивы президента Республики Беларусь "О
экономии и бережливости" приоритетной будет установка с меньшим
энергопотреблением и с наилучшим соотношением цена/качество.
Сравним возможности и технические
характеристики нескольких установок для пайки волной припоя и выберем
оптимальный вариант.
Установка пайки волной припоя TSM
HS02-3000:
Электропитание: 220 В 50 Гц
Потребляемая мощность: 24 000 Вт
Габаритные размеры (ШхГхВ): 3700х1350х1620
Вес: 1700 кг. [6]
Рисунок 1.2 Установка пайки волной припоя
TSM HS02-3000
Ее особенности:
а) Совместима с процессами безсвинцовой
пайки (Lead free);
б) Максимизирована производительность с
использованием сочетания ИК нагрева и циркуляционного нагрева горячим воздухом;
в) Минимизированы дефекты, связанные с
отпайкой, посредством применения турбулентной волны;
г) Функция контроля расстояния между 1-ым
и 2-ым соплами;
д) Максимизирована производительность обслуживания
с использованием управления углом наклона направляющей подвески от 2 до 5
град.;
е) правление углом наклона направляющей,
ванной припоя (возможность перемещения вверх/вниз, внутрь/наружу) и длиной
транспортёра с двигателями;
ж) Максимизирована производительность
обслуживания при помощи открытия и закрытия колпачков с валиками.
Регулирование угла передней и задней
направляющей в этой установке осуществляется с помощью электродвигателя.
Управление резервуаром с припоем производится с использованием шагового
двигателя. Установка пайки волной припоя TSM HS02-3000 имеет возможность
регулирования длины транспортёра (управление с помощью электродвигателя).
Предварительный нагреватель сочетает ИК радиационный нагрев, и нагрев горячим
воздухом. В установке предусмотрен антипрогибочный конвейер в зоне охлаждения.
Для удобного обслуживания, крышки барабанов открываются с помощью пневматики.
Задняя крышка выполнена в виде раздвижного стекла. Есть воздушная завеса между
ванной с флюсом и зоной предварительного нагрева. В установке применен штыревой
тип пальцев, отлитый и обработанный механически с высокой точностью (покрытие
из тефлона, высокая степень прямолинейности). Предусмотрено также устройство
накопления свинца, собирающее излишнее количество около зоны предварительного
нагрева, по ошибке.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 |
