Устройство контроля и поддержания температуры

Такт выпуска  определяется по формуле: .

На основании  значения такта выпуска определяется  необходимая производительность:

.

4.2.2 Анализ сборочного  состава

Сборочный состав прибора включает:

• печатную плату - 1 шт.,
• набор компонентов для установки на плату – 34 шт.,
• крышка корпуса – 1 шт.,
• основание корпуса – 1 шт.,

На плату  устанавливаются следующие компоненты:

• 10 чип конденсаторов
• 1 микросхема
• 7 чип резисторов
• 1 переключатель
• 1 кварцевый генератор
• 1 разъем USB
• 13 штыревых разъема

 

Печатная плата  представляет собой ДПП на основе фольгированного стеклотекстолита Плата выполняется по третьему классу точности. Проводящий рисунок выполняется  комбинированным позитивным методом.

Печатная плата  устанавливается в корпус на четыре стойки,  к которым крепится четырьмя винтами ГОСТ 17473-80 М2x8.

 Все разъемы  паяются на плату, к стенкам  корпуса не крепятся.

Технологический процесс сборки – совокупность операций, в результате которых детали соединяются в сборочные единицы, а сборочные единицы – в изделия.

Технологический процесс сборки готового изделия  подразделяется на два основных этапа:

-процесс сборки  ячейки

-процесс сборки  блока

4.2.3. Разработка  схемы сборки с базовой деталью

При отсутствии типовых ТП следует ориентироваться  на ТП предприятия, где и будет  выпускаться изделие. При разработке схемы сборки выбирается базовая  деталь. Для модулей первого уровня – печатная плата, для модулей  второго уровня базовой деталью  может быть корпус блока, представляющего собой сборочную единицу. 

Для отражения  технологических процессов сборки блока выберем технологическую  схему сборки с базовой деталью. За базовую деталь возьмем печатную плату.

Последовательность  добавления деталей должна обеспечивать возможность установки каждого нового компонента без демонтажа предыдущих.

Технологический процесс сборки – совокупность операций, в результате которых детали соединяются  в сборочные единицы, а сборочные единицы – в блок.

 

Рис. 4.2.3.1. Схема сборки блока.

 

4.2.4. Разработка  маршрутно-операционного ТП

Маршрутный  технологический процесс (МТП) разрабатывается  на начальной  стадии для любого типа производства и включает в себя:

• Выбор необходимых операций, порядок их следования;
• Выбор оборудования, оснастки, инструменты для каждой операции с учетом их производительности;
• Выбор или расчет трудоемкости выполнения операции (Т_ШТ. и Т_ШТ.К. – для серийного производства);
• Определение разряда рабочего;
• Определение подготовительного – заключительного времени (Т_П.З.) для серийного производства.

Исходными данными  для разработки маршрутного ТП являются: схема сборки с базовой деталью, типовой ТП, объем выпуска N, шт./год, коэффициент закрепления операций К_З.О. – отношение количества операций к количеству рабочих мест . 

Таблица 4.2.4.1. Значения К_З.О. для различных типов производства

Тип производства	Значение КЗ.О.
Массовое	1
Крупносерийное	2…10
Среднесерийное	11…20
Мелкосерийное	21…40

 

Технологический процесс сборочно-монтажного производства печатных узлов состоит из следующих основных операций:

- входной контроль  комплектующих элементов;

- комплектация  плат и элементов;

- подготовка  плат и элементов к монтажу;

- установка,  пайка ИМС и ЭРЭ;

- контроль электрических  параметров и настройка;

- окончательный контроль готовых узлов.

Ниже приведен маршрутный технологический процесс  сборки блока.

Таблица 4.2.4.2. Маршрутная карта ТП для ячейки блока.

№ п/п	Наименование операции	Оборудование	Оснастка	Тшт., сек	Тпз., сек
010.	Комплектование	Автоматизированный склад	Контейнеры  под ЭРЭ	480	21600
020.	Выдача  элементов	Транспортер	Контейнеры  под ЭРЭ	144
030.	Входной контроль ЭРЭ, контроль  проводников печатной платы	Стенд контроля Установка эл. контроля ПП Mania	Контрольный адаптер	240
040.	Формовка  выводов	Настольный  формовочный пресс	Штамп для формовки и обрезки выводов	151
050.	Нанесение припойной пасты на печатную плату	Полуавтомат DEK 265	Ракель	80,4
060.	Установка элементов поверхностного монтажа	Автоматизированная  линия Siemens Nixdorf	Вакуумные захваты элементов	46,8
070.	Расплавление  припойной пасты	ИК-печь		446,4
080.	Монтаж  элементов со штыревыми выводами	Стол монтажника	Лазерный координатор  установки, монтажный инструмент	204
090.	Пайка “волной”	Установка Nitrogenins-LA	Паяльные рамы	252
100.	Функциональный  контроль	ПК		96

 

4.2.5. Разработка  операционного ТП сборки блока

 

При   разработке   операционного   ТП   изготовления   блока   будем использовать следующие  временные показатели:

• Оперативное время на деталь:

, где

- время выполнения основного технологического перехода;

  - время выполнения вспомогательного технологического перехода;

• Штучное время на деталь:

,

 где 0,07  - доля  оперативного  времени,  добавляемая на

организационное обслуживание рабочего места;

 0,07  - доля  оперативного  времени,  добавляемая на техническое обслуживание рабочего времени

0,06  - доля  оперативного  времени, добавляемая  на перерывы в работе (в том числе на личные нужды рабочих)

• Штучно-калькуляционное время:

, где

=21600 сек.=360мин - подготовительно-заключительное  время. 

Таким образом:

 

● Операция №010 “Комплектование”:

Все поступившие  на предприятие ЭРЭ заряжаются в  специальный автоматизированный склад, который управляется с помощью  ПК. При поступлении запроса на склад (в запросе указывается  наименование изделия и необходимое количество типов-номиналов ЭРЭ),  на складе автоматизированным образом ЭРЭ группируются в специальной таре (для каждого типа ЭРЭ предусмотрена своя тара).

 

№ п/п	Технологические переходы	Режимы и  материалы	,сек	,сек
1	Выработка запроса	-	200	-
2	Подготовка ЭРЭ к  выдаче		-	200
400 сек
480 сек.

 

 

 

 

 

● Операция №020 “Выдача элементов”:

 После того, как на автоматизированном складе  выделены ЭРЭ для производства  необходимой партии изделий, оператор вынимает контейнеры с ЭРЭ из ячеек автоматизированного склада и отправляет их на стенд входного контроля ЭРЭ.

 

№ п/п	Технологические переходы	Режимы и  материалы	,сек	,сек
1	Изъятие тары с ЭРЭ со склада	-	-	60
2	Визуальный контроль		-	60
120 сек
144 сек.

 

● Операция №030 “Входной контроль комплектующих”:

Перед тем, как  приступить к процессу сборки ячейки, необходимо провести входной контроль комплектующих на предмет работоспособности (для ИМС) и на предмет целостности (для печатной платы). ИМС и печатные платы, не прошедшие входной контроль, отбраковываются. Входной контроль ИМС существенно облегчает процесс конечного функционального контроля всего изделия. Весь этап контроля можно разделить на два  основных подэтапа: контроль проводников печатной платы и контроль ИМС.

Входной контроль печатной платы  блока производится на установке автоматизированного контроля “Mania” . С помощью специального адаптера, имеющего большое количество контактов происходит проверка каждого проводника печатной платы. После чего оператор выдает информацию о пригодности платы для дальнейшей работы. Адаптер изготавливается для каждой платы индивидуально. Здесь же плата проходит визуальный контроль на наличие  механических повреждений (сколов, трещин, отслаивания проводников и др.), а также оксидов и загрязнений на проводниках, подлежащих пайке.

Рис. 4.2.3.1.Контроль проводников печатной платы.

Для контроля параметров МС существует специальный стенд  контроля, к которому подключен ПК. Кассеты с ИМС заряжаются в  заборник стенда. Информация о ходе работы выводится на монитор ПК.

Рис. 4.2.3.2.Контроль работоспособности ИМС.

 

 

 

 

 

Составляющие  операции входного контроля комплектующих:

а) контроль ИМС

№ п/п	Технологические переходы	Режимы и  материалы	,сек	,сек
1	Извлечение кассеты  с ИМС из транспортировочной тары	-	4*5	-
2	Установка кассеты в  заборник стенда контроля		4*10	-
3	Электрический  контроль  ИМС		-	5
80 сек
96 сек.

 

б) электрический  контроль печатной платы

№ п/п	Технологические переходы	Режимы и материалы	,сек	,сек
1	Извлечение ПП из тары	-	10	-
2	Установка ПП в контрольный  адаптер		60	-
3	Установка контрольного адаптера в стенд контроля		20	-
4	Электрический  контроль печатной платы		-	110
200 сек
240 сек.

Т.к.  операции контроля работоспособности ИМС  и электрический контроля печатной платы происходят параллельно, то для  получения Тшт для всей операции входного контроля возьмем большее  из двух время. В данном случае это Tшт для электрического контроля печатной платы.

 

● Операция №040 “Формовка выводов”:

Формовка происходит механизированным способом с помощью  настольного устройства, в которое  заряжается ЭРЭ и ИМС. Оператор нажатием на кнопки приводит в движение пневмо привод, который создает необходимое усилие для формовки.

 

№ п/п	Технологические переходы	Режимы и  материалы	,сек	,сек
1	Извлечение из тары	-	6*5	-
2	Установка ЭРЭ или  ИМС		6*5	-
3	Формовка		-	6*1
4	Изъятие отформованного ЭРЭ или ИМС из установки		6*5	-
5	Визуальный контроль формовки		-	6*5
126 сек
151,2 сек.

 

 

 

 

 

 

● Операция №050 “Нанесение припойной пасты  на печатную плату”:

Рис. 4.2.3.3. Нанесение припойной пасты на печатную плату.

 

Подготовленная  плата устанавливается в полуавтомат DEK265, где ракилеванием на плату наносят припойную пасту. Базировка происходит с помощью базовых штифтов. Высота штифта не может быть больше толщины печатной платы, т.к. это может привести к повреждению трафарета. Трафарет закреплен в своей операционной раме, имеющей базовые отверстия. В конце операции проводится визуальный контроль отпечатков.  Контролируется толщина пасты, а также соблюдение условия того, чтобы все без исключения отпечатки пасты не смыкались, т.е. расстояние между ними не должно превышать 0,2 мм.

 

№ п/п	Технологические переходы	Режимы и  материалы	,сек	,сек
1	Извлечение ПП из тары	-	5	-
2	Обезжиривание ПП спиртом	Спирт технический  ГОСТ 18300-87	-	5
3	Подготовка трафарета (обработка спиртом)	Спирт технический  ГОСТ 18300-87	-	5
4	Установка ПП на базирующие штифты		10	-
5	Установка рамки с  трафаретом		10	-
6	Совмещение базовых  точек платы и трафарета		10	-
7	Ракилевание		-	2
8	Изъятие трафарета из установки		5	-
9	Изъятие платы из установки		5	-
10	Визуальный контроль отпечатков пасты на плате		-	10
67 сек
80,4 сек.