Гибкие производственные системы

 

РТК пайки ПП волной припоя

Предназначены для  выполнения монтажных соединений на ПП способом пайки за счет автоматического  выполнения операций загрузки-разгрузки, флюсования, подогрева, пайки и удаления излишков припоя.

Технологическая схема  и состав РТК пайки представлена на рис. 6. Печатная плата с установленными на ней ИЭТ извлекается роботом 3 из накопителя 1, устанавливается в  технологическую кассету (которая, в свою очередь, извлекается из накопителя 2) и через устройство загрузки 4 передается на транспортер 9 линии пайки. Транспортер (цепной конвейер) последовательно  перемещает ПП через агрегаты линии  пайки. В агрегате. флюсования 7 поверхность  монтажных элементов, подлежащих пайке, смачивается флюсом, подающимся в  виде пены к нижней поверхности ПП. В агрегате подогрева 8 происходит испарение  жидкости, используемой в качестве растворителя флюса, необходимого для  предотвращения разбрызгивания расплавленного припоя при попадании на него капелек  жидкого флюса с поверхности  ПП, а также подогрев ПП до 75 — 125 °С с целью уменьшения термоудара при погружении ПП в волну расплавленного припоя (t " 260 °С). Способ нагрева - терморадиационный. Температура подогрева должна быть максимальной, но не выше той, которую допускают ИЭТ, установленные на ПП.

В агрегате пайки 10 ПП нижней своей поверхностью проходит через волну расплавленного припоя (навстречу ее течению), создаваемую  специальным устройством в виде насоса и сопла особой конструкции. Припой смачивает монтажные поверхности  и образует монтажные соединения, проникая в металлизированные отверстия.

 

Рис. 4. ГПМ установки  на ПП ИС в корпусах типа 2: / — накопитель ИС (кассетный линейный) ; 2 — устройство подачи ИС; 3 - автоматическая укладочная головка; 4 — накопитель ИС (кассетный, роторный) ; 5 — подгибочная головка; 6 — устройство фиксации ПП; 7 — координатный стол; 8 — устройство управления; 9 - накопитель ПП; 10 — автоматическое устройство загрузки и выгрузки ПП.

 

Рис. 5 - ГПМ установки  и пайки ИС с планарными выводами на ПП: 1 — накопитель ИС (кассетный) ; 2 — накопитель ИС (ленточный) ; 3 —  координатный стол; 4 — автоматическая головка установки и пайки  ИС; 5 — устройство фиксации ПП; 6 —  устройство управления; 7 — накопитель ПП; 8 — автоматическое устройство загрузки и выгрузки ПП; 9 — устройство подачи ИС

 

Рис. 6 - РТК пайки  ЭМ-1 волной припоя: 1 - накопитель ПП; 2 - накопитель технологических кассет; 3 - робот; 4 - устройство загрузки ПП; 5 - устройство управления; 6 - информационное табло; 7 - агрегат флюсования ПП; 8 —  агрегат подогрева; 9 - транспортер; 10 — агрегат пайки; 11 - горячий  воздушный „нож"; 12 — устройство выгрузки

 

С целью предотвращения саздания сосулек на выводах ИЭТ, перемычек между выводами и близко расположенными проводниками к месту  выхода ПП из припоя подается струя  сжатого воздуха (t "в 250 - 300 ° С), которая сдувает излишки припоя с поверхности ПП в ванну.

На заключительном этапе запаянная ПП попадает в  устройство выгрузки 12, в котором  робот 3 извлекает ее из технологической  кассеты и загружает в накопитель 1.

Технологическая кассета  загружается тем же роботом в  накопитель 2. Заполненный накопитель 2 возвращается подвесным роботом-трансманипулятором на вход линии пайки. Заполненный  накопитель 1 с помощью робота-трансманипулятора  передается на РТК очистки.

2.6. РТК очистки ПП водными растворами ТМС

 
Предназначен для очистки ПП электронных  модулей после пайки и перед  влагозащитен от технологических загрязнений.

Технологическая схема  и состав РТК очистки представлена на рис. 7. ПП извлекается роботом 2 из накопителя 1 и передается на устройство загрузки 9 ПП в линию, которое передает ее на транспортер. В линии ПП последовательно  проходит ванны с раствором ТМС, горячей проточной водой, холодной проточной водой, деионизированной водой и станцию сушки. После  сушки ПП через устройство ориентации с помощью робота загружается  в пустой накопитель 1.

Накопители на входе  и на выходе линии по мере извлечения и заполнения перемешаются на 1 шаг  с помощью устройства загрузки-выгрузки 10. В случае отсутствия на предприятии  централизованной поставки деионизированной воды в составе линии может  быть предусмотрена станция местной  деионизации 7.

2.7. ГПМ влагозащиты ЭМ

 
Предназначен для нанесения на печатную плату и сушки лаковых  многослойных покрытий для защиты от влаги.

Технологическая схема  и состав ГПМ (ГАЛ) представлен на рис.8.

ЭМ извлекается  из накопителя 1 и на его участки, не подлежащие нанесению лака, и  на него крепятся средства технологической  защиты, хранящиеся в накопителе 2. Работа выполняется вручную на рабочем  месте 3. ЭМ передается в накопитель, из которого автоматически извлекается  и навешивается на (исполнительный механизм устройства нанесения лака. Исполнительный механизм погружает  ЭМ в лак, извлекает из лака и для  удаления излишков и создания слоя лака минимальной толщины центрифугирует его. Затем ЭМ передается в терморадиационное  сушило, где лак полимеризуется. Следующий слой лака может быть нанесен  способом распыления, для чего ЭМ . пропускается между форсунками устройства нанесения  лака распылением - и вновь подвергается сушке для полимеризации лака.

Конструкция линии  модульная, поэтому технологическая  ее компоновка определяется количеством  требуемых слоев лака и способом его нанесения. Для трехслойной  защиты возможны любые комбинации модулей: 3 модуля лакировки методом погружения; 2 модуля лакировки погружением и 1 модуль — распылением; 1 модуль —  погружением, 2 модуля — распылением; 3 модуля лакировки методом распыления. Состав линии определяется при формулировании заказа на ее изготовление. На (входе линии производится удаление с ЭМ средств технологической защиты и они размещаются в соответствующих накопителях.

 

Рис. 7 - ГПМ очистки  ЭМ-1 водными растворами ТМС: 1 — накопитель ПП; 2 - робот; 3 — ванна с раствором  ТМС; 4 — ванна с проточной горячей  водой; 5 — ванна с проточной  холодной водой; 6 - ванна с деионизированной водой; 7 — станция деонизации воды; 8 — станция сушки; 9 — устройство ориентации ПП; 10 — устройство загрузки-выгрузки ПП

 

Рис. 8 - ГПМ (автоматизированная линия) влагозащиты ЭМ-1: 1 — накопитель ПП; 2 - накопитель средств технологической  защиты; 3 — рабочее место защиты мест, не подлежащих лакировке; 4 — автоматическое устройство нанесения лака погружением  с последующим центрифугированием; 5 — робот; 6 — сушило; 7 — автоматическое устройство нанесения лака распылением

 

Рис. 9. ГПМ установки  разъемов на ПП: 1 - накопитель разъемов; 2 - устройство поштучной подачи разъемов; 3 - автоматическая головка крепления  разъемов; 4 - устройство фиксации ПП; 5 - координатный стол; б - устройство управления; 7 - накопитель ПП; 8 - автоматическое устройство загрузки и выгрузки ПП

2.8. ГПМ установки разъемов на ПП

Предназначен для  установки на печатную плату и  крепление на ней разъемов (вилок  или колодок).

Технологическая схема  и состав ГПМ установки разъемов представлены на рис. 9. Координатный стол 5 располагается под головкой крепления  разъемов 3 и в соответствующие  места устройства фиксации ПП 4 устанавливается  крепеж (винт, пистон, заклепка и тд.) . После этого координатный стол выводится в нулевое положение  и в устройстве 4 фиксируется ПП, подаваемая УЗВ8 из накопителя 7 так, чтобы  крепеж попал в крепежные отверстия  на ПП. Далее стол с ПП перемещается под устройство поштучной выдачи разъемов 2, которое производит установку  его на ПП совмещая крепежные отверстия  разъема с крепежом. При необходимости  операция повторяется для 2-го, 3-го и  т.д. разъемов. После установки разъемов стол с ПП перемещается под головку  крепления, где производится либо накручивание гаек (с шайбой), либо развальцовка пистонов, либо расклепка заклепок. Собранная  ПП возвращается в накопитель, после  чего цикл повторяется для остальных  ПП партии.

2.9. ГПМ установки контрольных контактов на ПП

Предназначен для  установки и крепления на ПП контрольных  контактов.

Загрузка и выгрузка ПП описана выше. Координатный стол 5 с ПП, зафиксированный в устройстве 4, перемещается по заданной программе  под автоматической головкой /, которая  производит установку контактов  в отверстие ПП. Крепление контактов  производится под платой подгибкой  (для плоских) или развальцовкой (для круглых). Конструкция контактов должна обеспечивать возможность их бункеровки, ориентации и поштучной выдачи.

2.10. ГПМ комплектации ИС с пленарными выводами

Предназначен для  Программируемой комплектации ИС в  корпусах типа 4 (401 или 402, или р|05) и  подготовке их к установке на печатные платы путем извлечения из тары-спутника, формовки, обрезки и лужения выводов  и укладки в ленточную кассету  в заданной программной последовательности.

Технологическая схема  и состав ГПМ представлены на рис. 11. В магазине 1 сосредоточены накопители ИС различных типономиналов (но одного конструктивно-технологического исполнения, например, в корпусе |401) каждый накопитель имеет свой узел поштучной выдачи, срабатывающий по сигналу системы  управления. ИС в таре-спутнике из накопителя по пневмотранспортеру 2 поступают  в узел распаковки 3. Далее на линии  вы-1полняется комплекс технологических  операций формовки, обрезки и лужения  выводов, после выполнения которых  ИС укладываются в ячейки ленточного накопителя 8 в последовательности, определенной программой выдачи ИС из магазина накопителей. Возможен вариант  компоновки ГПМ, когда взамен ленточного накопителя может быть использован  кассетный накопитель роторного  типа 9.

 

Рис. 10 - ГПМ установки  контрольных контактов на ПП: 1 —  автоматическая головка установки  контрольных контактов; 2 - устройство ориентации и поштучной выдачи контрольных  контактов; 3 — устройство крепления  контрольных контактов; 4 — устройство фиксации ПП; 5 — координатный стол; б — устройство управления; 7 —  накопитель ПП; 8 — автоматическое устройство загрузки и выгрузки ПП

 

Рис. 11 - ГПМ комплектации ИС с планарными выводами: 1 — магазин  накопителей ИС (в таре-спутниках) ; 2 - транспортер; 3 — устройство распаковки ИС; 4 — устройство формовки ИС; 5 —  устройство управления; 6 — устройство флюсования и лужения выводов ИС; 7 — устройство загрузки ИС в накопитель; 8 — накопитель ИС (ленточный) ; 9 — накопитель ИС (кассетный)

 Список литературы:

Н.П.Меткин, М.С.Лапин, С.А.Клейменов, В.М.Критський. Гибкие производственные системы. – М.: Издательство стандартов, 1989. – 309с.

Харченко А.О. Станки с ЧПУ и оборудование гибких производственных систем: Учебное пособие для студентов  вузов. – К.: ИД "Профессионал", 2004. – 304 с.

Роботизированные  технологические комплексы/ Г. И. Костюк, О. О. Баранов, И. Г. Левченко, В. А. Фадеев – Учеб. Пособие. – Харьков. Нац. аэрокосмический университет "ХАИ", 2003. – 214с.

Алексеев П.И., Н.П.Меткин, М.С.Лапин. Технологическое проектирование ГПС. – Л.: ЛДНТП, 1984. – 36с.

Проектирование  металлорежущих станков и станочных  систем: Справочник-учебник в 3-х  т. Т. 3: Проектирование станочных систем /Под общей ред. А.С. Проникова - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана; Изд-во МГТУ "Станкин", 2000. - 584 с.

Гибкие производственные комплексы /под.ред. П.Н.Белянина. –  М.: Машиностроение, 1984. – 384с.

Гибкое автоматическое производство/под.ред. С.А.Майорова. –  М.: Машиностроение, 1985. – 456с.