2020-01-14
642
После установления маршрута сборки и монтажа печатного узла дадим описание каждой операции с указанием технологического оснащения, режимов проведения и норм расхода материалов [5, 6, 8].
1. Расконсервация и контроль печатной платы.
Извлечь печатную плату из тары поставщика. Промыть печатную плату при помощи кисти от консервирующего покрытия в ванне со спирто–нефрасовой смесью. Контролировать визуально поверхность печатной платы на отсутствие дефектов (отслоение дорожек, расслоение диэлектрика, непротравы). При наличии дефектов плату отложить в тару с надписью "Брак". Проверенную плату положить в тару АЮР 7877–4048.
Средства технологического оснащения:
- стол монтажный СМ-З;
- вытяжной шкаф 2Ш-ИЖ;
- ванна цеховая 92.АЮР.53.003;
- кисть КХФК №10 ТУ 17-15-07-89;
- пинцет 92.7872–1374 ОСТ 92-3890-85;
- безокулярный стереомикроскоп LYNX;
- тара АЮР 7877–4048
Расход спирто-нефрасовой смеси:
- 0,00024 л/плату (площадь промывки S=4800мм2, норма расхода – 0,05л/м2);
Расход кисти:
- 0,0005 шт./плату (норма расхода 0,1 кисти/м2).
|
|
|
Суммарное оперативное время Топ = 0,637 мин.
2. Распаковка и контроль ИЭТ. Извлечь ИЭТ из тары поставщика, произвести визуальный контроль на целостность корпусов и выводов, отсутствие внешних дефектов (трещин, сколов). Годные элементы разложить в тару по типономиналу. Отбраковать поврежденные ИЭТ в тару с надписью "Брак".
Средства технологического оснащения:
- стол монтажный СМ-З;
- тара АЮР 7877– 4048;
- пинцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89;
- безокулярный стереомикроскоп LYNX;.
Суммарное оперативное время Топ = 0,198 мин.
3. Подготовка выводов ИЭТ, монтируемых в отверстия. Формовка и обрезка выводов производиться с использованием автоматической системы CompactLine. Извлечь навесные компоненты из тары и поместить в магазины системы формовки и обрезки. После проведения операции уложить компоненты в тару АЮР 7877–4048.
Средства технологического оснащения:
- автоматическая система формовки и обрезки выводов CompactLine;
- тара АЮР 7877–4048;
- пинцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89.
Суммарное оперативное время: Топ = 0,14 мин.
4. Комплектование групп.
Комплектовать группы ИЭТ для сборки согласно спецификации СПН.446126.013. Элементы с аксиальными и радиальными выводами укладываются в кассеты, поставляемые вместе с установкой Royonic 550, остальные – на ленты, которые потом подаются на автомат установки SMD компонентов MYDATA серии MY. Произвести доставку укомплектованных групп на рабочие места.
Средства технологического оснащения:
- стол монтажный СМ-З,
- пинцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89,
- тара АЮР 7877–4048.
Суммарное оперативное время Топ = 0,5 мин.
5. Нанесение паяльной пасты. Извлечь приготовленные печатные платы из тары, установить плату в автоматический трафаретный принтер Exerra EP20. Установить трафарет. Нанести на поверхность печатной платы паяльную пасту ПЛ–111. После нанесения паяльной пасты, извлечь плату из установки. Трафарет после нанесения пасты промыть деионизованной водой в ванне и просушить.
|
|
|
Средства технологического оснащения:
- автоматический трафаретный принтер MOTOPRINT-AVL;
- трафарет СПН.446126.013;
- ванна цеховая 92.АЮР.53.003
- тара АЮР 7877–4048;
- скорость дозирования 15000 точек/ч.
Расход паяльной пасты ПЛ – 111 АУЭО.033.012 ТУ: 1,02 г/плату (норма расхода 0,03 г/соединение).
Суммарное оперативное время Топ = 0,6 мин.
6. Установка поверхностно – монтируемых компонентов. Установить поверхностно – монтируемые компоненты (поз. 2-15,17-20, 23-35, 38) по заданной программе на автомате MYDATA серии MY. Фиксация элементов осуществляется при помощи паяльной пасты ПЛ – 111.
Средства технологического оснащения:
- автомат MYDATA серии MY;
- тара АЮР 7877-4048.
Суммарное оперативное время Топ = 0,725 мин.
7. Пайка оплавлением припоя. Извлечь платы с установленными поверхностно-монтируемыми компонентами из тары и разместить их на ленте транспортера печи конвейерной печи Heller серии Mark III. Произвести пайку поверхностно-монтируемых компонентов оплавлением. После пайки поместить платы на стол. Поскольку в процессе пайки происходит испарение припоя, установку необходимо подключить к вытяжному шкафу.
Средства технологического оснащения:
- вытяжной шкаф 2Ш-ИЖ;
- Heller серии Mark III;
- тара АЮР 7877 – 4048.
Режимы пайки:
- скорость движения конвейера 800 мм/мин;
- число зон нагрева 4.
Время всего процесса пайки 46 с.
В течении первых 17 с. обеспечить возрастание температуры с 300С до 1500С, в течение 6 с. с 1500С до 1600С, в течение 15 с. со 1600С до 1950С. В течение последних 4 с. температура падает со 1950С до 1600С.
Суммарное оперативное время Топ = 0,7 мин.
8. Контроль пайки. Контролировать визуально качество пайки (отсутствие смещения компонентов с контактных площадок, непропаев). Годные платы положить в тару АЮР 7877-4048. Дефектные платы отложить в тару АЮР 7877-4048 с надписью "Брак".
Средства технологического оснащения:
- стол монтажный СМ-З;
- безокулярный стереомикроскоп LYNX;
- тара АЮР 7877 – 4048.
Суммарное оперативное время Топ = 0,207 мин.
9. Установка ИЭТ, монтируемых в отверстия. Установить ИЭТ поз. 16, 21, 22, 34-37 по заданной программе на монтажной станции Royonic 550.
Средства технологического оснащения:
- монтажная станция Royonic 550;
- тара АЮР 7877-4048;
- скорость установки до 1600 комп./час
Суммарное оперативное время Топ = 0,714 мин.
10. Пайка волной припоя. Извлечь платы с установленными на них компонентами, монтируемыми в отверстия, из тары и разместить их на ленте транспортера машины пайки волной ELECTROVERT VectraElite. После пайки снять плату с конвейера печи и положить ее в тару.
Средства технологического оснащения:
- вытяжной шкаф 2Ш-ИЖ;
- машина пайки волной ELECTROVERT VectraElite;
- тара АЮР7877-4048.
Расход припоя ПОС-61 ГОСТ 21931-76: 6,38 г/плату (норма расхода – 0,11г/пайку).
Режимы пайки: скорость движения ленты транспортера 0,5 ± 1,8 м/мин, угол наклона ленты конвейера от 5 до 7°, температура припоя в ванне 260 °С, тип волны - coN2tour.
Суммарное оперативное время Топ = 0,78 мин.
11. Контроль пайки. Контролировать визуально качества пайки (отсутствие перемычек, мостиков из припоя, непропаев). Годные платы положить в тару. В случае невозможности устранения дефектов плату отложить в тару АЮР 7877-4048 с надписью "Брак".
Средства технологического оснащения:
- стол монтажный СМ-З;
- паяльник ПВНРС 25-36;
- вытяжной шкаф 2Ш-ИЖ;
- пинцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-8;
- тара АЮР7877-4048;
- безокулярный стереомикроскоп LYNX.
Суммарное оперативное время Топ = 0,207 мин.
12. Отмывка. Отмыть печатную плату от остатков флюса на ультразвуковой установке отмывки BlO-Chem G13935.
|
|
|
Средства технологического оснащения:
· вытяжной шкаф 2Ш-ИЖ;
· ультразвуковая установка отмывки BlO-Chem G13935;
· тара АЮР7877-4048.
Температура: 55±10 °С.
Суммарное оперативное время Топ = 0,41 мин.
13. Маркирование. Маркировать согласно СПН.686126.013 СБ заводской номер, дату изготовления кистью. Краска БМ, белая, ТУ 029-02-859-78, шрифт 4 по НО 010.007. В виду наличия паров ЛВЖ предусмотреть вытяжной шкаф.
Средства технологического оснащения:
- стол монтажный СМ-З;
- тара для краски; тара АЮР7877-4048;
- трафарет;
- кисть КХФК №2 ТУ 17-15-07-89;
- вытяжной шкаф 2Ш-ИЖ;
Расход кисти: 0,00432 шт./плату (норма расхода – 0,9/м2).
Суммарное оперативное время Топ = 0,4 мин.
14. Выходной контроль печатного узла. Извлечь узел из тары. Произвести визуальный контроль на отсутствие внешних дефектов. Протестировать устройство на автоматизированном стенде. Неисправные узлы отложить в тару с надписью "Брак". Годные платы уложить в тару "Годные".
Средства технологического оснащения:
- стенд автоматизированного контроля;
- монтажный стол СМЗ;
- тара АЮР 7877-4048.
Суммарное оперативное время Топ = 0,5 мин.
15. Лакирование. Лакировать плату на установке влагозащиты погружением DS101 лаком ФП-525 ТУ 6-10-1553-78. Элементы поз. 36 и 37 от покрытия лаком предохранить липкой лентой.
Средства технологического оснащения:
- установка влагозащиты DS101;
- тара АЮР 7877-4048;
- лента ПВХ15х0,2 голубая, первый сорт, ГОСТ16214-86;
- тара АЮР 7877-4048; тара для ЛВЖ АЮР7877-4074.
Расход лака: 0,192 г/плату (норма расхода – 40г/м2);
Суммарное оперативное время Топ = 0,50 мин.
После контроля печатную плату уложить в тару и доставить на склад готовой продукции.
Комплект технологической документации на технологический процесс сборки и монтажа блока управления приведен в приложении.
5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА СБОРКИ И МОНТАЖА
Основным направлением, которое позволяет решить проблему существенного роста производительности труда, является внедрение в производство механизированных, автоматизированных и автоматических поточных линий. Автоматическая линия представляет собой систему автоматических станков и агрегатов, которые устанавливаются в технологической последовательности и объединяются общими системами транспортирования заготовок, удаления отходов и управления.
|
|
|
В зависимости от номенклатуры закрепленных за линией изделий поточные линии могут быть однопредметными и многопредметными. За однопредметной линией закреплена сборка изделий одного наименования, за многопредметной - изделий разных наименований, сходных по конструктивно-технологическим признакам. Так как разработка технологического процесса производится для одного изделия, то проектирование участка сборки и монтажа следует выполнять по методике для однопредметной поточной линии.
Основным оборудованием автоматизированных транспортных систем, в том числе поточно-механизированных линий, являются конвейеры. Выбор типа конвейера зависит от массы и габаритных размеров собираемых деталей, возможности выполнения работ со съемом изделий или без него, наличия параллельных рабочих мест и других факторов.
По конструкции конвейеры для поточных линий делятся на ленточные, пластинчатые, тележечные, роликовые, элеваторы. Так как масса изделия меньше 2 кг, а его габаритные размеры до 80X80 мм, ритм конвейера - менее 5 мин, с наличием рабочих мест дублеров, то правильным будет выбор распределительного пластинчатого вертикально-замкнутого конвейера
Пластинчатые конвейеры применяются в основном для сборки изделий до 40 кг и длиной до 500 мм, а также в том случае, когда предъявляются повышенные требования к точности качеству сборки или механизации съема изделий.
В качестве несущего органа конвейера применяются стальная пластина, которая одновременно выполняет функцию цепи. Пластинчатые конвейеры могут быть распределительными и рабочими, а по расположению в пространстве - только вертикально замкнутыми и в большинстве случаев периодического действия.
Расчет однопредметной непрерывно-поточной линии, выполненной на конвейере, осуществляется следующим образом.
Количество рабочих мест, выполняющих параллельно одну и ту же операцию CPi:
| (5.1) |
где tOi – норма времени i-ой операции;
r – ритм выпуска изделий (r=0,33).
Результаты расчета количества рабочих мест представлены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Расчет количества рабочих мест
| № операции | Последовательность операций | Tоп | СPi | nСPi |
| 1 | Расконсервация и контроль ПП | 0,637 | 1,93 | 2 |
| 2 | Распаковка и проверка ИЭТ | 0,198 | 0,6 | 1 |
| 3 | Подготовка выводов ИЭТ | 0,1 | 0,3 | 1 |
| 4 | Комплектование элементов | 0,5 | 1,51 | 2 |
| 5 | Нанесение паяльной пасты | 0,6 | 1,8 | 2 |
| 6 | Установка поверхностно монтируемых компонентов | 0,0725 | 0,2 | 1 |
| 7 | Пайка оплавлением припоя | 0,7 | 2,3 | 3 |
| 8 | Контроль пайки | 0,207 | 0,62 | 1 |
| 9 | Установка ИЭТ | 0,714 | 2,16 | 3 |
| 10 | Пайка волной припоя | 0,78 | 2,36 | 3 |
| 11 | Контроль пайки | 0,207 | 0,62 | 1 |
| 12 | Отмывка плат после пайки | 0,41 | 1,24 | 2 |
| 13 | Маркирование | 0,4 | 1,2 | 2 |
| 14 | Выходной контроль печатного узла | 0,5 | 1,5 | 2 |
| 15 | Лакирование | 0,5 | 1,5 | 2 |
Коэффициент загрузки рабочего места ηi определяется как отношение расчетного числа рабочих мест к принятому (округленному до целого числа):
| (5.2) |
где Спрi – принятое число рабочих мест.
Коэффициент ηi должен находиться в пределах 0,9 < ηi < 1,2, иначе необходимо объединять операции.
Для синхронизации объединяем операции 1; 2, 3, 4; 5, 6; 7 и 8; 9; 10, 11, 12; 13; 14; 15.
Результаты расчета количества рабочих мест и коэффициента загрузки рабочих мест представлены в таблице 5.2
Таблица 5.2 – Расчет количества рабочих мест на поточной линии
| № операции | № рабочего места | Tоп | СPi | Спрi | Место расположения | ηi |
| 1 | 1 | 0,637 | 1,93 | 2 | Вне поточной линии | 0,96 |
| 2, 3, 4 | 2 | 0,798 | 2,4 | 2 | Вне поточной линии | 1,2 |
| 5, 6 | 3 | 0,67 | 2 | 2 | Поточная линия | 1 |
| 7, 8 | 4 | 0,907 | 2,92 | 3 | Поточная линия | 0,97 |
| 9 | 5 | 0,714 | 2,16 | 2 | Поточная линия | 1,08 |
| 10, 11, 12 | 6 | 1,39 | 4,2 | 4 | Вне поточной линии | 1,05 |
| 13 | 7 | 0,4 | 1,2 | 1 | Поточная линия | 1,2 |
| 14, 15 | 8 | 1 | 3 | 3 | Поточная линия | 1 |
Общее количество рабочих мест на линии:
| (5.3) |
Из общего количества рабочих мест Кр на поточной линии требуется 11 рабочих, остальные заняты либо во вспомогательном производстве, либо вне линии. Таким образом, число рабочих на поточной линии Кр’ = 11.
Максимальное количество рабочих мест на участке Kобщ:
| (5.4) |
где КРЕЗ – количество резервных мест;
KКОМП – количество рабочих мест комплектовщиков;
KКОНТР – количество рабочих мест контролеров.
Принимаем КРЕЗ=4; ККОМП=2; ККОНТР=1;
|
Оптимальным выбором при заданных условиях производства будет являться распределительный пластинчатый вертикально-замкнутый конвейер с ручным съемом изделий периодического характера действия, так как такой конвейер обеспечивает высокое качество сборки изделия.
Размеры пластины. Ширина рассчитывается по формуле:
| (5.5) |
где bизд - ширина изделия, в мм.
b=60 + 50 =110 (мм)
Определяем длину конвейера по формуле:
(5.6)
где L1, L2 - длина проводной и натяжной станций соответственно (выбираем по справочным данным, L1, L2 =1,5 м) [5];
Lp - рабочая длина несущего органа конвейера, определяется по формуле (для двухрядного расположения мест):
| (5.7) |
где l - расстояние между двумя соседними рабочими местами (с одной стороны конвейера обычно принимается 1,2 – 1,6 м) [4];
Кmax – максимальное количество рабочих мест на линии (18 мест).
(м)
(м)
Количество предметов в заделе NZ:
| (5.8) |
где Nобор – оборотный задел;
Nрез – резервный задел;
Nтран – транспортный задел;
Nтех – технологический задел.
Оборотный задел равен размеру сменной потребности линии:
|
Резервный задел – 3% от сменного выпуска изделий:
 
| (5.9) |
|
Транспортный задел:
 ,
| (5.10) |
где NТР – количество изделий, транспортируемое в пачке NТР =5.
|
Технологический задел:
| (5.11) |
|
Подставляя в формулу 5.8 полученные значения, имеем:
 
|
Скорость ленты конвейера при непрерывном ее движении
 , м/мин,
| (5.12) |
где d – шаг конвейера (расстояние между соседними рабочими местами, на которых выполняются сборочно-монтажные операции), м. В соответствии с нормами на расстояния между рабочими местами с общим рабочим столом d=1,2…1,6 м [6].
Тогда
 м/мин.
|
Производительность конвейера определяется по формуле:
| (5.13) |
где m - масса изделия; m = 0,1 кг;
|
При разработке планировок в зависимости от их назначения должны быть предусмотрены площади для размещения:
- технологического и контрольно-испытательного оборудования;
- обслуживающих подразделений;
- рабочих мест;
- проходов и проездов;
- средств и путей перемещения материалов, изделий и технологических отходов;
- материалов, заготовок, полуфабрикатов и комплектующих изделий;
- готовой продукции;
- вспомогательных помещений.
При разработке планировок должны быть решены следующие задачи:
- обеспечение технологической последовательности выполнения операций;
- создание поточности движения материалов, полуфабрикатов, комплектующих и готовых изделий;
- сокращение расстояний перемещений грузов;
- эффективное использование производственного оборудования, рабочих мест и площадей;
- обеспечение безопасности работы.
Планировки разрабатываются в следующей последовательности:
- сбор исходных данных;
- определение состава и количества технологического оснащения для выполнения технологических операций;
- разработка схем расположения цехов, участков и групп оборудования с технико-экономическим обоснованием вариантов;
- определение рациональной последовательности расстановки оборудования и рабочих мест согласно нормам;
- выполнение чертежа планировки;
- утверждение планировки.
При составлении планировок должны быть учтены следующие требования:
- технологический поток изготовления изделия должен быть непрерывным;
- транспортно-складские работы должны быть максимально механизированы или автоматизированы, и входить в общий технологический поток;
- должна быть обеспечена сохранность материальных ценностей, а также возможность учета деталей, полуфабрикатов и готовых изделий;
- капитальные затраты должны быть оптимальными, а окупаемость оборудования – укладываться в действующие в отрасли нормативы;
- для распределительного конвейера при расположении рабочих столов в шахматном порядке [5]:
- ширина прохода между линиями двух конвейеров, мм не менее 1300;
- ширина прохода между линией и стеной, мм: не менее 1000;
- расстояния между рабочими местами, мм: 1200 – 1600;
- расстояния между рабочими местами и колоннами, мм: 500.
Кроме конвейера используются также следующие напольные транспортные средства тележки – для обеспечения рабочих мест деталями со склада комплектующих и автопогрузчики – для загрузки деталями склада и транспортирования готовой продукции из склада на отгрузку. Следовательно, необходимо предусмотреть ширину проездов и расстояния между рядами оборудования достаточные для передвижения соответствующих транспортных средств: 1200 мм для тележечного транспорта, 2000 мм для автопогрузчиков.
Ориентировочная планировка участка сборки и монтажа приведена в Приложении.
