Автоматическое оборудование для сборки.

 

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.