Блок автоматизированного управления связью (стр. 10 из 19)
Разработка технологического процесса сборки блока.
Для блока автоматизированного управления связью выбирается технологический процесс сборки с базовой деталью. Разработка технологического процесса сборки начинается с расчленения изделия или его части на сборочные элементы путем построения схем сборочного состава и технологических схем сборки. Элементами сборочно-монтажного пространства являются детали и сборочные единицы различной степени сложности. Построение таких схем позволяет установить последовательность сборки, взаимную связь между элементами и наглядно представить технологический процесс.
В начальной стадии сборки блока нужно очистить рабочее место от посторонних предметов и если это необходимо, то следует промыть необходимый для сборки инструмент. Далее проверяется комплектность составных частей.
После проверки комплектности начинается сборка. В начале сборки рекомендуется собрать лицевую и заднюю панели, т.е. нужно установить на них необходимые детали по ТГТУ.468323.043 СБ.
Когда сборка закончена, собирается основной каркас, для этого необходимо скрепить панели между собой стяжками. Далее на собранный каркас ставятся направляющие блока, на которые затем укрепляются амортизаторы с дальнейшим закреплением на них планок.
На данном этапе сборки необходимо установить детали, которые будут являться в дальнейшем местом установки печатных плат в блок. Для этого на собранный каркас укрепляют стойки и скобы, скрепленные между собой винтами. Далее к ним прикрепляются разъемы, после чего к стойкам крепятся направляющие печатных плат.
После выполненных операций проводится контроль закрепления деталей.
Теперь можно приступить к монтажу соединительных электропроводов в блоке. Затем проводится маркировка элементов, которую необходимо затем покрыть лаком.
Далее устанавливаем узлы в блок и проводим проверку качества монтажа и маркировки. В случае обнаружения неполадок, блок дорабатывается в соответствии с замечаниями регулировщика.
Далее закрепляются крышки и блок можно отправлять на упаковку.
Подробное описание технологического процесса изготовления блока автоматизированного управления связью представлено в приложении Б.
4.4 Разработка системы автоматизации
Автоматизация производства РЭС – комплекс мероприятий по разработке прогрессивных технологических процессов и проектированию на их основе высокопроизводительного автоматизированного технологического оборудования, осуществляющего рабочие и вспомогательные процессы без непосредственного участия человека.
Цель автоматизации производства РЭС – повышение производительности труда, улучшение качества продукции, экономия материальных ресурсов, рост коэффициента использования оборудования, улучшение условий труда и безопасности работы, повышение оперативности управления объектом и технологического уровня производства.
Основные направления автоматизации основного производства РЭС реализуются по типовым технологическим процессам: автоматизация заготовительных процессов, вспомогательных операций (настроечно-регулировочных, конторльно-проверочных); автоматизация инструментального производства, погрузочно-разгрузочных, транспортно-складских работ.
Автоматизация процессов производства РЭС происходит в три этапа :
— создание и внедрение автоматов (автоматизируются рабочие циклы отдельных операций);
— создание и внедрение автоматических линий (автоматизируются отдельные классы ТП на основе организации системы автоматов);
— создание и внедрение автоматических комплексов (автоматизируются цеха и заводы).
Но следует отметить, что применение автоматизации технологических процессов производства РЭС является рентабельным лишь в условиях массового производства. Это происходит по тому, что при производстве единицы продукции закупка дорогостоящих автоматических и автоматизированных линий попросту не окупится. Такое производство заранее обречено на вымирание.
В дипломном проекте рассматривается производство блока автоматизированного управления связью. Данное изделие разрабатывается и производится в ТНИИР «ЭФИР». Спецификой данного производства является то, что изделие производится единицами в год. Поэтому о применении, каких либо систем автоматизации речь не идет в принципе, из-за экономической не рентабельности.
Рассмотрим случай, когда данный блок автоматизированного управления связью взят для массового производства. В данном случае можно рассматривать вопрос о применении автоматизации.
Рассмотрим установку для присоединения выводов с применением ультразвуковой сварки с продольно поперечными колебаниями. Схема установки приведена на рисунке 4.1.
Ультразвуковая микросварка – это соединение металлов в твердом состоянии путем возбуждения в свариваемых деталях упругих колебаний ультразвуковой частоты при одновременном создании давления.
Преимуществами такой микросварки являются отсутствие нагрева свариваемых деталей; малое время сварки; возможность сварки разнородных и трудно свариваемых материалов.
Механизм образования соединения между поверхностями контактируемых компонентов при ультразвуковой сварке определяется следующими факторами:
– пластической деформацией, которая под действие ультразвуковых колебаний ускоряется;
– повышением температуры, происходящим в зоне контакта двух соединяемых тел при поглощении ультразвуковой энергии в результате трения;
– удалением органических пленок, поверхностных окислов в результате действия ультразвуковых колебаний и пластической деформации из зоны контакта;
– в зоне контакта материалов – распределением твердого вещества в результате вязкого трения, вызванного действием объемной самодиффузии и сил поверхностного натяжения.
На конкретном примере рассмотрим ультразвуковую микросварку с постоянным дополнительным подогревом. Такой вид сварки применяется для присоединения выводов к кремниевым мезаструктурам; p-n-переход в них получен диффузией алюминия и располагается на глубине 150 мкм. Малое сопротивление омического контакта в таких структурах достигается высоким легированием поверхностных областей. Допускается возможное проплавление слоя кремния толщиной до 20 мкм, так как слой высоколегированного кремния составляет 25-40мкм.
Присоединяемый вывод представляет собой серебряную ленту, которая гальванически покрыта слоем никеля толщиной 2–5 мкм, а затем слоем золота толщиной 8-10 мкм. Серебро обладает высокой теплопроводностью и вследствие своей пластичности исключает возникновение высоких механических напряжений в контакте с кремнием. Никелевая прослойка препятствует проникновению серебра в сплав золота с кремнием, что повело бы к уменьшению прочности сплава.
Присоединение выводов этим способом осуществляется на установке с применением продольно–поперечных ультразвуковых колебаний (рисунок 1). На нагревательный столик 7, поставленный на микроманипулятор, помещена кассета 6, в которую закладывается вывод, на него кристалл кремния 5 и сверху второй вывод. Игла Æ1–1,5 мм опускается сверху на второй вывод. Давление иглы регулируется при помощи электромагнита. На иглу подают ультразвуковые колебания с частотой 25 кГц. Вокруг иглы располагается спираль нагревателя. Охлаждение производится без выключения нагревателя с помощью обдува холодным воздухом. Это способствует быстрой кристаллизации жидкой фазы, образовавшейся в результате сплавления.
Оптимальный режим присоединения плоских выводов на установке с продольно-поперечными ультразвуковыми колебаниями следующий:
Температура микросварки,°С……………………….……..400
Давление на игле,Н/м2…………………………….…..…..170×105
Время действия ультразвуковых колебаний, с….………..3 — 5
Частота ультразвуковых колебаний, кГц…………….…….25
Следует отметить, что оптимальный режим присоединения выводов выбирают в соответствии с условиями получения соединения максимальной прочности и минимальной глубины сплавления (8 — 10 мкм).
Рис 4.1. Схема установки для присоединения выводов с применением ультразвуковой сварки с продольно-поперечными колебаниями.
На рисунке изображены:
1. Электромагнит;