Блок контролю та управління пристрою безперебійного живлення ПБЖ-12 (стр. 10 из 13)

3.3.3 Оплавлення паяльної пасти

Коли на друковану плату нанесена паяльна паста, встановлені та зафіксовані SMD-компоненти, виконується етап оплавлення паяльної пасти. Під час оплавлення припою на друкованих платах дуже важливо дотримання температурного режиму. Температурний режим характеризується не тільки температурою максимального нагріву, а й тим, як дана температура досягається. У процесі нагріву для ряду SMD - компонентів повинна витримуватися задана швидкість нагріву. Іншими словами, при розплавленні задається температура оплавлення і час, за який необхідно їх досягти. Більше того, процедура охолодження так само повинна витримувати такий режим. Такий підхід гарантує, що друкована плата і SMD-компоненти, що знаходяться на ній, не будуть піддані тепловим ударам, що дозволяє вберегти її від теплових ушкоджень.

Щоб забезпечити заданий температурний режим оплавлення використовуються так звані печі оплавлення припою. Печі оплавлення припою дозволяють виконати вимоги по температурному профілю в умовах групової пайки SMD - компонентів на друкованих платах.

Процедура оплавлення припою і якість її виконання багато в чому визначають якість одержуваної друкованої плати. Тому, для оплавлення паяльної пасти вибираємо систему парофазної пайки VP-800 виробництва фірми ASSCON sistemtechnik (Німеччина).

3.4 Установка навісних елементів

3.4.1 Підготовка навісних елементів до монтажу

Безпосередньо перед складанням ДП, необхідна підготовка комплектуючих елементів до монтажу. Підготовка ЕРЕ та ІС загалом включає наступні операції:

вивантаження із заводської тари;

завантаження в технологічну тару;

вхідний контроль параметрів і відбраковування;

підготовка виводів НЕ:

рихтування;

формування;

обрізка в розмір;

лудіння;

завантаження в технологічну тару для встановлення НЕ на ДП.

Необхідність вхідного контролю викликана впливом різних факторів при транспортуванні і зберіганні, які призводять до погіршення якості показників готових виробів. Витрати на проведення вхідного контролю значно менше витрат, пов'язаних з випробуванням і ремонтом зібраних плат. Вхідний контроль здійснюється вибірково.

У серійному виробництві підготовка НЕ здійснюється поопераційно з автоматичною подачею компонентів. Розміщення компонентів у технологічній тарі дозволяє підвищити продуктивність підготовки НЕ до монтажу, використовуючи автоматичне обладнання для комплексної підготовки.

Для підготовки виводів НЕ масового застосування (резистори, конденсатори, діоди і мікросхеми в корпусі DIP) будемо використовувати спеціальне технологічне обладнання. Підготовку елементів з аксіальним виводами виконуємо за допомогою автомата АКПР-1. Підготовка навісних елементів з осьовими виводами буде виконуватися вручну.

Після підготовки елементів виконується зборка блоку.

3.4.2 Напівавтоматична установка навісних елементів з використанням світломонтажного столу

В умовах серійного та багатономенклатурного виробництва при складанні типових елементів заміни (ТЕЗ) використання автоматичного обладнання викликає значні труднощі. Велика кількість номіналів ЕРЕ, топологій і розмірів ДП не дозволяє застосовувати універсальні механізми для захоплення ЕРЕ та ІС з магазинів-накопичувачів або транспортерів і встановлювати їх на ДП. Створення ж спеціалізованих автоматів при малих обсягах виробництва економічно невигідно.

Помітну частину робочого часу при роботі без цього столу монтажник витрачає на те, щоб за кресленням знайти місце розміщення ЕРЕ на ДП, знайти ЕРЕ з потрібними параметрами, визначити його орієнтацію (якщо ЕРЕ полярний), і зовсім небагато часу потрібно для того, щоб встановити його на ДП відповідно до креслення. Якщо на ДП встановлюється невелике число ЕРЕ, то монтажник дуже швидко запам'ятовує порядок розміщення ЕРЕ, і час на звернення до креслення і пошук ЕРЕ у клітинці зводиться до мінімуму навіть при великій номенклатурі вузлів на друкованій платі (ВДП) (хоча не виключена можливість помилок). Але чим складніше ВДП, тим більше часу йде у нього на звернення до креслення і пошук ЕРЕ. Зростає кількість помилок.

Тому за останні 15 - 20 років зародився і одержав розвиток новий напрямок в технології монтажу - програмована ручна збірка на світломонтажних столах ЕРЕ на ДП, які випускає більше 30 фірм США, Західної Європи та інші.

Поява програмованої збірки на СМС дозволило отримати ряд помітних переваг:

При складанні ТЕЗ не потрібно звертатися до креслення;

Виключаються помилки розміщення елементів на ДП;

Роботу може виконувати монтажник низької кваліфікації;

Значно підвищується продуктивність процесу складання.

Вручну без спеціальних засобів і прийомів дуже важко витримувати темп збірки. На світло монтажному столі може досягати 500...600 шт/г, а при сприятливих умовах - понад 1000 шт/г. Час доступу до ЕРЕ та встановлення його на ДП в кращих зразках світомонтажних столів становить 1.0...1.9 с.

Світломонтажний стіл - досить складний пристрій, в якому можуть застосовуватися різні принципи подачі ЕРЕ та зазначення місця його розміщення на ДП. Тим не менш, можна виділити основні вузли, які є в будь-якій моделі світломонтажного столу (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Структурна схема світломонтажного столу

Світломонтажний стіл подає монтажнику ЕРЕ тільки одного типономіналу (або відображає клітинку нерухомого накопичувача, де зберігаються ЕРЕ цього типономіналу) і одночасно вказує світловими засобами ділянку ДП, куди і як потрібно встановити ЕРЕ.

ДП фіксується в пристосуванні, яке може переміщатися по осях X, Y приводом. На деякому віддаленні від плати розміщується засіб вказівки посадкового місця ЕРЕ на ДП, в яке входить джерело світла, вузол зміни світлового потоку і привод. Так як при цілевказівки має значення тільки відносне переміщення світлового покажчика та ДП, то привод повинен бути тільки один - або у засобів вказівки посадкового місця (у переважній більшості випадків), або біля столу. ЕРЕ розміщується в одному або декількох накопичувачах, що мають або власний привод, які засоби індикації потрібного ЕРЕ. Всі перераховані пристрої працюють за сигналами пристрою управління, в простому випадку - кнопки або педалі. Не обов'язкові, але бажані і мають у переважній більшості установок пристрій програмування та засоби відображення інформації. Пристрій управління може через інтерфейс мати виходи на принтер, перфоратор, САПР і інші периферійні пристрої (є не у всіх установках), верхній рівень управління (КОК - керуючий обчислювальний комплекс).

3.5 Пайка контактних з'єднань. Функціональний контроль і покриття лаком

Отримання контактних з'єднань виводів елементів з друкованим монтажем здійснюється переважно паянням. Технологічний процес пайки складається з наступних операцій:

нанесення і сушка флюсу;

попередній нагрів плати і компонентів;

пайка;

обрізування виводів і очищення.

Оскільки кількість навісних елементів невелика - проводиться ручна пайка.

Після пайки на поверхні плати залишається деяка кількість флюсу та продуктів його розкладання. У зв'язку з цим передбачається очищення та відмивання змонтованої ДП за допомогою установки ELMA.

Функціональний контроль блоку виконується оператором вручну на спеціальному стенді. На стенді є світлодіоди і змінні резистори. Для функціонального контролю використовуються стандартні прилади для забезпечення необхідного напруги, а також вимірювальні пристрої для контролю вихідних сигналів. Оператор контролює блок відповідно до інструкції, яка є для нього програмою і обробляє результати контролю.

Якщо після функціонального контролю винесено позитивний результат, то плата покривається вологозахисним шаром. В якості такого покриття візьмемо кремнеорганічний лак DCA-200H, він має гарні вологозахисні властивості. Це є основним способом захисту від вологи.

Найбільш універсальним методом, що забезпечує рівномірне нанесення захисного шару на всі поверхні, в тому числі і під ІС, є занурення з подальшим центрофугіровання. Покриття лаком виконаємо на установці УЛПМ-901.

3.6. Аналіз технологічності виробу

Під технологічністю конструкції розуміють таке поєднання конструктивно-технологічних вимог, що забезпечує найбільш просте і економічне виробництво виробів при дотриманні всіх технічних та експлуатаційних умов.

Технологічність конструкції складальних одиниць визначають трудомісткістю операцій складання, можливістю ефективного використання високопродуктивного автоматизованого устаткування для збірки.

Оцінка технологічності конструкції полягає в розрахунку комплексного показника технологічності даного виробу і порівняння його з нормованим показником, встановленим для даного виду виробу. Нормований показник технологічності для серійного виробництва перебуває в межах від 0,45 до 0,75. Комплексний показник визначається на основі відносних часткових показників і коефіцієнтів їх впливу на технологічність вироби, які наведені в таблиці 3.3.

Таблиця 3.3 - Показники технологічності та коефіцієнти значущості

Порядковий номер у ранжируваній послідовності	Показник технологічності	Коефіцієнт значущості
1		1
2		1
3		0,75
4		0,5
5		0,313

Коефіцієнт автоматизації и механізації підготовки елементів до монтажу: