Тестер логический

Тестер логический

Министерство образования и науки Украины

Запорожский национальный технический университет

Кафедра КПР

Пояснительная записка

к курсовому проекту

ТЕСТЕРА ЛОГИЧЕСКОГО

по дисциплине "Технология и автоматизация производства РЭС"

Технологический процесс - это совокупность действий, направленных на изменение и последующее определение состояния предмета производства.

Разработка технологического процесса включает в себя комплекс взаимосвязанных работ, которые в части разработки систем межоперационного контроля будут следующими:

Определение последовательности и содержания технологических операций

Другой важной задачей, подлежащей решению на данном этапе, является определение последовательности проведения операций испытания и контроля.

Определение, выбор и заказ новых средств технологического оснащения (в том числе средств контроля и испытаний).

Учет нестационарности характеристик, описывающих случайный процесс.

Учет нестационарности приводит к усложнению моделей, созданию и применению методов проверки нестационарности и к разработке СМК, которые были бы чувствительны как к "медленным", так и "быстрым" возмущениям контролируемых процессов.

Выбор вида представления исходных данных.

Учет недостаточности информации о процессе.

Проверка адекватности моделей является одной из важных проблем, подлежащих решению на этапе проектирования СМК.

Проблему по повышению технологичности РЕА решуют за помощью широкого внедрения в промышленность гибких прозводственных систем (ГПС), которые содержат в себе оборудование с ЧПУ, конвеерные транспортные средства, роботы та манипуляторы, автоматизированные склады заготовок, готовых деталей та узлов, систему управления ГПС, которая позволяет быстро переходить от производства одного вида продукции к другому, повышению технологичности РЕА

Также задачей по повышению технологичности РЕА является унификация и стандартизация изделий.

1.1.1 Назначение и область применения изделия. Объектом разработки является логический тестер. Прибор служит для проверки работоспособности радиоэлектронной аппаратуры (компьютеров, различных генераторов, измерительной и бытовой техники). Прибор применяется на специализированных предприятиях по производству радиоэлектронной аппаратуры, в лабораториях по отработке уже созданной, но еще не запущенной в производство РЭА, а также в ремонтных мастерских.

1.1.2 Принцип работы устройства. Тестер удобен в работе, не содержит органов переключения. Его оригинальность заключается в применении для индикации двухрядного светодиодного табло. Прибор позволяет контролировать:

- статические и медленно меняющиеся уровни;

- одиночные импульсы положительной и отрицательной полярности длительностью до единиц микросекунд;

- импульсы частотой до 1 МГц.

Функционально устройство можно разделить на несколько блоков:

- блок обработки входного сигнала;

- блок индикации низкого логического уровня;

- блок индикации высокого логического уровня;

- тактовый генератор.

Устройство собрано на КМОП-микросхемах серии К651 и работоспособно при напряжении питания Uп от5 до 15 В.

1.1.3 Технические характеристики и параметры.

1.1.3.1 Электрические характеристики:

- напряжение питания Uп от5 до 15 В;

- потребляемый ток в статическом режиме при Uп=5В-20 мА при Uп=15 В- 100 мА.

1.1.3.2 Эксплуатационные характеристики:

Значения температуры воздуха при эксплуатации, ?С:

а) Рабочие

- верхнее значение + 25

- нижнее значение - 10

Разработанный прибор должен выдерживать такие виды испытания (в соответствии с ГОСТ 11478 - 88):

а) Испытания на прочность при воздействии синусоидальной вибрации (диапазон частот от 10 до 150 Гц):

амплитуда виброускорения, м/с2(g) 19,6 (2)

число циклов качания частоты в

каждом положении аппаратуры 20

б) Испытания на прочность при транспортировании:

- ускорение, м/с2(g) 147 (15)

1.2 Производственно-технологические требования, их анализ и обеспечение

Тип производства - мелкосерийное, что соответствует потреблению прибора на рынке.

Годовая программа выпуска - 1000 штук в год. Выпуск ведется планомерно в соответствии с малой продолжительностью работы предприятия (два дня в неделю) и частым простоем отдельных цехов.

Выпуск прибора ведется на радиотехническом предприятии, которое ориентировано на выпуск многофункциональной аппаратуры.

Предприятие оснащено необходимым перечнем оборудования, оснастки, покупных изделий и имеет универсальную структуру.

Пи анализе конструкции и в соответствии с вышеперечисленными требованиями предлагается следующий способ организации производства: сборка по принципу концентрации операций. Она заключается в том, что на одном рабочем месте производится весь комплекс работ по изготовлению изделия или его части. При этом повышается точность сборки, упрощается процесс нормирования. Однако большая длительность цикла сборки, трудоемкость механизации сложных сборочно-монтажных операций определяют применение такой формы в условиях единичного и мелкосерийного производства.

В конструкции данного устройства применена стандартная элементная база, трансформатор питания является стандартным изделием, применены стандартные крепежные детали как корпуса, так и элементов конструкции.

Результаты технологического анализа элементной базы сведены в таблицу 2.1.

По результатам технологического анализа элементной базы можно сделать следующие выводы:

отсутствие оригинальных сборочных единиц способствует улучшению технологичности и повышению эффективности производства;

применение ручной пайки оправдано при двустороннем монтаже платы. Монтаж большей части элементов производится пайкой волной;

применение стандартного крепежа способствует улучшению технологичности;

ограничено применение дополнительных конструкционных материалов.

Таблица 2.1 - Технологический анализ элементной базы.

2.3 Разработка КСС

Конструкторская схема сборки является информационной основой для отработки конструкции изделия на технологичность и разработки технологической схемы сборки изделия. Конструкторская схема сборки ТЕСТЕРА ЛОГИЧЕСКОГО приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1- Конструкторская схема сборки.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ОБЪЕКТА СБОРКИ

Анализ объекта сборки на технологичность производится исходя из условия, что высокий уровень технологичности конструкции формируется за счет того, что конструктор наряду с оригинальными рационально использует типовые конструктивные решения, а также стандартную и унифицированную элементную базу с высоким уровнем интеграции. Такие конструкции снижают затраты на технологическую подготовку производства, создают возможность использования стандартизированных и нормализованных оснастки и приспособлений, позволяют повысить серийность производства, и, как следствие, применять высокопродуктивное оборудование для сборки и монтажа вместо ручного труда. Для количественной оценки технологичности конструкции приводится расчет комплексного показателя технологичности. Исходными данными для расчета комплексного показателя технологичности является курсовой проект по дисциплине ОКРЕС: "ТЕСТЕР ЛОГИЧЕСКИЙ". Исходные данные приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Исходные данные.

Так как в основе функционирования прибора лежат микросхемы, то исследуемый прибор РЭС принадлежит к классу электронных блоков.

Выберем частичные показатели технологичности, которые наиболее характерны для тестера (3). Частичные показатели технологичности и коэффициенты воздействий приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Перечень базовых показателей технологичности.

Используется сварной корпус. Сварка корпуса производится с помощью газовой сварки. Сварка втулок производится с помощью контактной сварки.

Склеивание применяется для крепления резиновых амортизаторов к крышке корпуса.

Технологический анализ методов соединения приведен в таблице 4.1.

Автоматизация процесса сборки изделия нецелесообразна при мелкосерийном типе производства и типу сборки по концентрации операций, поэтому автоматизированным является только процесс пайки волной припоя.

4.2 Разработка технологической схемы сборки

Построение такой схемы позволяет установить взаимную связь между элементами, установить оптимальную последовательность сборки и наочно представить основную часть маршрутного процесса сборки и монтажа.

Применяется тип сборки "с базовой деталью", где базовая деталь - корпус изделия. ТСС составляется с таким расчетом, чтобы каждая предыдущая операция не препятствовала выполнению последующих. В подсборках применяется "веерный" тип сборки.

Технологическая схема сборки приведена на рисунке 4.1.

Таблица 4.1 - Технологический анализ методов соединения.

Основными критериями выбора оборудования являются:

производительность оборудования;

стоимость оборудования;

универсальность оборудования;

энергоемкость;

габариты;

применение оборудования, соответствующего заданному типу производства.

На основании перечисленных критериев и условий производства выбираем оборудование для следующих технологий:

- сборка печатной платы:

установка лепестков на печатную плату;

установка радиоэлементов на печатную плату (конденсаторы C1-C3, резисторы R1-R18, выпрямительный блок VD1, светодиоды HL1-HL16);

установка микросхем в корпусах со штырьковыми выводами на печатную плату.

- сборка корпуса;

- сборка крышки корпуса;

- сборка всего устройства и объёмный монтаж.

Перечень выбранного оборудования, технологической оснастки и инструмента:

Приспособление для развальцовки лепестков на печатных платах. Техническая характеристика:

Прилагаемое усилие на рукоятке, Н 120

Усилие на истоке, Н 540

Ход истока, мм 40

Масса, кг 15,2

Пинцет прямой, ГГ7879-4215;

Стол монтажный цеховой.

Для монтажа ЭРЭ на плату применяем:

- Автомат для П-образной формовки выводов радиоэлементов (ГГ-1611). Предназначен для формовки осевых проволочных выводов ЭРЭ с цилиндрической формой корпуса. Технические характеристики:

Производительность, шт/ч 3600

Источник питания - сеть переменного тока

Напряжение, В 220

Частота, Гц 50

Габаритные размеры автомата, мм 330*380*405

Масса, кг 29,5

Применение автоматизированной формовки и обрезки выводов ЭРЭ при мелкосерийном типе производства целесообразно при наличии параллельного технологического процесса, когда происходит формовка и обрезка выводов однотипных элементов, которые используются для производства нескольких типов устройств. Выбираются универсальные автоматы отечественного производства, которыми оснащено предприятие-изготовитель ТЕСТЕРА ЛОГИЧЕСКОГО, специализирующееся на производстве многофункциональной аппаратуры. Выбор объясняется ещё и тем, что данные автоматы имеют более низкую стоимость, чем зарубежные аналоги, не требуют переобучения обслуживающего персонала и довольно распространены, что облегчает проведение всех видов ремонта. Также они имеют удовлетворительные технические характеристики.

Формовка выводов микросхемы DA1 (КР142ЕН5В) и выпрямительного блока КЦ405Б осуществляется вручную, так как необходимо специальное оборудование для данного типа элементов, а на плате только одна микросхема и один выпрямительный блок данного типа.

В соответствии с заданным производства выбираем оборудование для укладки ЭРЭ и микросхем на печатную плату: применение автоматов и полуавтоматов для мелкосерийного производства нецелесообразно, так как требуется специальное программное обеспечение, следовательно используем ручную установку ЭРЭ и микросхем на плату. В соответствии с этим выбираем оборудование:

ручная установка радиоэлементов на плату:

стол монтажный цеховой;

подставка для плат ГГ7879-4094.

ручная установка микросхем со штырьковыми выводами на плату:

стол монтажный цеховой;

подставка для плат ГГ7879-4094;

накопитель ГГ7072-4005;

пинцет армированный с губками ГГ64459/007.

Установка светодиодов HL1-HL16 с зазором на вторую сторону платы производится также вручную с использованием технологической прокладки после пайки волной первой стороны платы.

Установка ГГМ1.149.002 и механизированная линия ЛПМ-150 широко применяется при выполнении групповой пайки. Линия пайки волной припоя отличается разнообразием конструкций и возможностей. Эта линия является малогабаритной и обслуживается одним человеком. Особенностью её является то, что зеркало припоя предохраняется от окисления путем покрытия его слоем защитной жидкости. Технические характеристики:

Наименоване параметра Значение

ГГМ1.149.0.02 ЛПМ-150

Производительность 600 эл/ч 30м/ч

Занимаемая площадь, мм2 1520*1010 2090*800

Монтаж второй стороны производится вручную с помощью электропаяльника.

Электрические характеристики Обозначение: Паяльник электрический

U=6В; P=60Вт ГТО 838-1011

U=30В; P=90Вт ГТО 838-1012

Используется сварной корпус. Сварка корпуса производится с помощью газовой сварки. Сварка втулок производится с помощью контактной сварки.

Крышка корпуса является сборочной единицей. Производится ручная сборка крышки корпуса. Резиновые амортизаторы крепятся к крышке с помощью клея марки БФ.

Объёмный монтаж производится методом индивидуальной пайки с помощью электропаяльника.

Сборка всего изделия (крепление платы к корпусу, крепление трансформатора с помощью скобы к стенке корпуса, установка вставки плавкой, разъёма, микротумблера и шнура сетевого) производится вручную с помощью стандартного крепежа на индивидуальном рабочем месте, оборудованном стандартным инструментом для слесарно-сборочных и монтажных работ (в соответствии с выбранным типом сборки по принципу концентрации операций).

Выбор оборудования производился в соответствии с техническими требованиями, мелкосерийным типом производства, направленностью предприятия (ориентированной на выпуск многофункциональной аппаратуры) и выбранным типом сборки (по принципу концентрации операций).

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. СТП 15-96. Пояснительная записка к курсовым и дипеломным проектам. Требования и правила оформления: Стандарт и правила оформления: Стандарт предприятия. Запорожье: ЗГТУ, 1996-36с.

2. Павловский В.В., Васильев В.И., Гутман Т.Н. Проектирование технологических процессов изготовления РЭА. Пособие по курсовому проектированию: Учеб. Пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1982 - 160 с., ил.

3. Вейцман Э.В. Венбрин В.Д. Технологическая подготовка производства радиоэлектронной аппаратуры. - М.: Радио и связь, 1989 - 128 с.: ил.

4. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов /И.П. Бушминский, О.Ш. Даутов, А.П. Достанко и др.; Под ред. А.П. Достанко, Ш.М. Чабдарова. - М.: Радио и связь, 1989 - 624 с.: ил.

5. ГОСТ 3.1119-83. ЕСТД. Общие требования к комплектности и оформлению комплектов документов на единичные технологические процессы.

6.ОСТ 4ГО.054.188. Узлы и блоки радиоэлектронной аппаратуры. Установка навесных элементов в узлах. Типовые технологические процессы.

7. Автоматизация и механизация сборки и монтажа узлов на печатных платах / А.В. Егунов, Б.Л. Жоржолиани, В.Г. Журавский, В.В. Жуков;Под ред. В.Г. Журавского. - М.: Радио и связь, 1988-280 с.: ил.