В условиях многономенклатурного и мелкосерийного производства ЭА применение специализированных автоматов и полуавтоматов экономически невыгодно, поэтому за последние 15 лет получило развитие новое направление в технологии монтажа – программированная ручная сборка на светомонтажных столах, где световыми средствами указывают ячейку неподвижного накопителя и участок ПП, где нужно установить элемент. Это значительно повышает производительность сборки и уменьшает количество ошибок. Вручную, без специальных средств, обычный темп сборки до 200 элементов в час, на светомонтажном столе он может достигать 500-600 шт/ч. Не требуется обращение к чертежу, исключаются ошибки размещения элементов, снижаются требования к квалификации рабочих.
Светомонтажный стол – довольно сложное устройство, в котором могут применяться различные принципы подачи ИЭГ, указания мест расположения на ПП, управления перемещением платы (рис.5.10).
Рис.5.10. Схема светомонтажного стола.
|
|
Указание посадочных мест может быть выполнено путем проецирования со слайдов, «световой указкой» либо использования световодов (рис.5.11).
Рис. 5.11. Схема проецирования изображения через световод:
1 – плата; 2 – шаблон; 3 – световод; 4 – программная панель; 5 – осветитель.
В первых светомонтажных столах модели УПСП-904(СССР) и фирмы Streckfuss (Германия) указание посадочных мест осуществлялось проецированием со слайдов в диапроекторе, закрепленном под столом. Число и расположение пятен света на ПП зависели от расположения отверстий в носителе информации – латунной фольге или кинопленке толщиной 0,1 мм, вставленной в рамку слайда. Недостатками являлись высокая трудоемкость подготовки программ, низкий темп сборки.
Указание с помощью световодов путем подсветки отверстий в ПП снизу использовалось в установках «Свет» и «Цвет». Полярность элементов указывалась миганием. Недостатками являлись значительная трудоемкость подготовки программ (до 2 ч на 50 ЭРЭ), ограниченные возможности передачи дополнительных символов
Более гибкая система с использованием «световой указки», в которой пятно светового луча от проектора перемещается по ПП со скоростью 300-400 мм/с с разрешением 0,15-0,3 мм. Луч может формировать разные символы, указывать место установки. Характеристики столов приведены в табл. 5.4.
Таблица. 5.4.Светомонтажные столы программной сборки
Модель | Устройство управления | Емкость ОЗУ | Средства отображения | Тип внешних ОЭУ |
ПМПП-902 СССР) ТС – 1409 (СССР) 3D- TS Polytronik 62 – 35 Logpoint (Англия) V – T – AS (СЩА) | МП – 901 «Электроника-60» Z – 80 Z – 80 Микропроцессор | 16К 16К 32К (энергонезависимое) 64К 86К (энергонезависимое) | Табло 3-знаковое Табло 3-знаковое Табло 32-знаковое Дисплей Дисплей | НМЛ НМЛ НГМД 64К НГМД 64К НМЛ |
Светомонтажный стол модели Logpoint (рис.5.12) состоит из светолучевой головки, рабочего стола, микроЭВМ, дисплея, клавиатуры и элеваторного накопителя. Программирование осуществляется в пошаговом режиме, и все данные выводятся на экран дисплея.
|
|
Рис. 5.12.Стол с гибкой программой сборки:
1- дисплей, 2 - проектор, 3 –панель, 4 - накопитель, 5-микроэвм
Сборка на полуавтоматах ведется с помощью пантографа. Перемещение платы в направлении осей х и у производится персоналом вручную, пантограф работает в основном масштабе 1:1, поэтому в качестве образца используют просверленную печатную плату. Пантограф имеет копирный щуп с конусной головкой, которая вставляется в отверстие шаблона или несмонтированной платы. Установочная головка при этом выполняет следующие действия: захватывает элемент, изгибает выводы, вставляет их в отверстия, обрезает и фиксирует выводы. Преимуществом полуавтоматов с пантографами является более высокая производительность по сравнению со светомонтажными столами, возможность быстрой переналадки на другие изделия. Недостатки – более жесткие допуски на монтажные отверстия, невысокий уровень автоматизации. Полуавтомат для установки ИМС в корпусах DIP с одновременной групповой подрезкой выводов ГГ-2482 имеет время цикла укладки 5 с, производительность 1200 шт/ч.
Сборочные автоматы, выполняющие основную технологическую операцию установки ИЭТ на плату, отражают более высокий по сравнению со свето-монтажными столами уровень автоматизации сборочно-монтажных работ. Их применение становится оправданным в условиях серийного производства либо при сборке ИЭТ массового применения в любом производстве. Они могут быть узкоспециализированными, рассчитанными на установку одного типа ИЭТ, или гибкими универсальными автоматами. В последних одна и та же головка способна собирать на ПП разнообразные ИЭТ.
Применяемые в промышленности сборочные автоматы различаются выполняемыми операциями, возможностями установки определенной номенклатуры ИЭТ, степенью автоматизации, применяемыми дополнительными средствами и т. д. За последнее время появился ряд сборочных автоматов, в которых операция подачи ЭРЭ на сборку в заданном программой порядке выполняется без предварительной переклейки в липкую ленту.
Сборочные головки могут выполнять в автоматическом цикле одну или несколько технологических операций: извлечение ИЭТ из накопителя или носителя, поворот ИЭТ по ключу или оси координат, формовку выводов ИЭТ, перенос ИЭТ, центровку ИЭТ, установку ИЭТ на ПП.
В установке параллельной сборки фирмы Philips (рис.5.13) используется принцип ударного монтажа. Она состоит из неподвижного держателя печатных плат, на котором закрепляется плата /, нескольких установочных головок 2 и магазина компонентов 3.
Рис.5.13.Установка параллельной сборки:
а - принцип работы, б - расположение сборочных головок
В выпускаемом оборудовании для этих целей используют одновременно до 10 установочных головок, которые вращаются в аксиальном направлении на 180°. Фиксация выводов происходит посредством загибки их в нужном направлении с помощью специального устройства. Вследствие одновременной установки всех компонентов достигается высокая производительность (до 2500-3000 шт/ч), однако перестройка установки на другой тип плат требует много времени, поэтому метод пригоден для крупносерийного и массового производства.
При изготовлении электронно-вычислительной аппаратуры, характеризующейся большим числом однотипных сборочных единиц – ТЭС, – применяют сборочные машины с цифровым управлением. Информация, необходимая для управления машиной, считывается с носителя данных (перфоленты, магнитного диска). В этих станках к позиционированию стола предъявляют повышенные требования, т. е. необходимая точность составляет ±0,025 мм. Параллельно во времени при позиционировании платы происходит выборка компонентов и их транспортирование к сборочной головке. Число магазинов должно быть достаточно большим (от 20 до 40) для выполнения сменного задания.
|
|
Автомат «Трофей» для установки на платы в программной последовательности ЭРЭ с осевыми выводами и перемычек, вклеенных в ленту, управляется с помощью мини-ЭВМ «Электроника-60» и имеет две сборочные головки.
Для программной вклейки ЭРЭ с осевыми выводами и перемычек в липкую ленту используется автомат типа «Трал», управляемый с помощью мини-ЭВМ. В автомате секционного типа вклейка осуществляется одновременно с 20-60 бобин.
Автомат ГГМ 1.149.002 предназначен для сборки ЭРЭ с осевыми выводами резисторов МЛТ, диодов Д9, Д18, Д223 и др., вклеенных в липкую ленту. Сборочная головка выполняет операции вырезки ЭРЭ из ленты, формовки выводов и установки элементов на ПП с подгибкой выводов. Координатный стол имеет привод от двигателя постоянного тока СД-75Д с максимальной скоростью позиционирования 0,1 м/с и минимальным шагом 0,02 мм. Управление осуществляется от стойки ЧПУ, в качестве программоносителя используется 8-дорожечная перфолента.
Для автоматизированной сборки и пайки ИМС с планарными выводами в корпусе типа 401.14 и других применяют автоматы с ЧПУ типов АРПМ, АУП-007, УСПА-1 (СССР) Автомат сборки плат (АСП-902П) может устанавливать корпуса ИМС четырех типоразмеров с 14 и 16 выводами и управляется с помощью ЭВМ. Перед сборкой ПП закрепляются в пакетах (5-10 шт.) и устанавливаются на транспортно-накопительном модуле. Кассеты с микросхемами закрепляются на платформах вибрационных питателей.
Клей наносится двумя методами: на ПП дозатором (универсальный метод) или на дно микросхемы с помощью ванночек с клеем (более производительный метод). По программе плата из накопителя подается в рабочую зону, сборочная головка меняет схват, вакуумной присоской захватывает из кассеты микросхему, устанавливает ее на плату и производит пайку выводов групповым паяльником. После сборки плата подается в накопитель. Загрузка кассет ИМС в 14-выводном корпусе обеспечивает непрерывную работу автомата в течение часа.
|
|