Контроллер системы автоматического управления отопителем
Основные технические характеристики и описание принципа функционирования разрабатываемого радиоэлектронного устройства – контроллера. Выбор элементной базы. Специальная технологическая оснастка. Аттестация разработанного технологического процесса.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.04.2011 |
| Размер файла | 152,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Конструкторская часть
- Назначение устройства
- Основные технические характеристики
- Описание принципа функционирования
- Обоснование выбора элементной базы
- Расчет на действие механических нагрузок
- Тепловой расчет
- Расчет надежности
- 2. Технологическая часть
- Технологический процесс
- Описание специальной технологической оснастки
- Аттестация разработанного технологического процесса
- 3. Категории технологических процессов и их граничные значения
- Заключение
Введение
Термин радиоэлектронная аппаратура (РЭА) появился в 1963 г, для общего описания изделий радиотехники (приемников, передатчиков), вычислительной техники (ЭВМ и устройств для обработки данных), промышленной электроники (устройства управления технологическими процессами, приборы для воздействия на материалы и детали) и т.п. В настоящее время различают радиоэлектронные системы (радиосвязи, радиолокации и навигации, управления и т.п.) и радиоэлектронные устройства (радиоприемные, радиопередающие и т п.). В литературе по конструированию термин РЭА относят к широкому классу изделий, в которых используют преимущественно электромагнитные сигналы для передачи, приема и преобразования информации.
Основной физический механизм работы РЭА - многократное преобразование природы сигналов.
Конструкцию РЭА следует рассматривать в виде определенным образом упорядоченной статической комбинации (структуры) исходных свойств (материалов, элементов) и их взаимосвязей, обеспечивающих заданное динамическое преобразование физической природы сигналов, преимущественно электромагнитной природы. В свою очередь она разделяется на:
определенные статические структуры материалов, "запомнивших" воздействия при изготовлении элементов конструкции (шестерни, резисторы, микросхемы и т.п. - собственно конструктивные и схемные элементы,
определенные статические или динамические связи, определяемые компоновкой и связями элементов конструкции, электромонтажные, механические и др.,
специальные каналы, с помощью которых осуществляются эффекты энерго - массопереноса (обмена) со средой или специальными устройствами (ввода-вывода, теплообмена, экранирования и т.п.), а также человеком-оператором.
Особенности конструкции РЭА определяются областью ее использования (объектом-носителем) схемотехническим назначением, используемыми элементной и конструктивной базами.
Области использования и объекты носители РЭА определяют параметры конкретного микроклимата в месте расположения РЭА. Легче всего обеспечить нормальную работу РЭА в отапливаемых помещениях в стационарных условиях. Стационарная и переносная РЭА, предназначенная для работы на поверхности земли, должна иметь в конструкция защитные корпуса с уплотнением и элементную базу, обеспечивающую нормальную работу при воздействии климатических факторов.
Возимая РЭА для наземных транспортных средств подвергается воздействию вибраций, ударов и ускорений. Возможно воздействие пыли, паров бензина и масел.
Корабельная РЭА требует использования влагонепроницаемых корпусов и уплотнения осей органов управления.
Самолетная и вертолетная РЭА должна работать при пониженном атмосферном давлении, воздействии росы и инея, тумана, вибраций, ударов и других воздействий, определяемых конструкцией самолета и вертолета. Наиболее тяжелыми могут быть условия работы ракетной и космической РЭА.
Поэтому при разработке конструкции РЭА необходимо знание особенностей объектов-носителей и климатических условий местности эксплуатирования РЭА, которые оказывают существенное влияние на конструктивно-компоновочные параметры РЭА, на выбор материалов элементной и конструктивной базы.
контроллер радиоэлектронный управление отопитель
1. Конструкторская часть
Назначение устройства
Контроллер предназначен для управления электродвигателем вентилятора отопителя (далее ЭДО), микромоторедуктором заслонок воздухораспределения (далее МВР), микромоторедуктором воздушной заслонки (далее ММР) и электродвигателем датчика температуры воздуха салона (далее ЭДТВС) по сигналам от датчика температуры воздуха салона (далее ДТВС) и датчика положения вала микромоторедуктора (далее ДПВ).
Основные технические характеристики
3.2.1 Номинальное напряжение питания контроллера 13.5В.
3.2.2 Рабочий диапазон возможных напряжений питания от 10.8В до 15.0В.
3.2.3 Диапазон регулирования температур воздуха салона от 16 до 28 0С при дискретности регулирования 20С.
3.2.4 Зоны символов имеют ночную подсветку, которая включена при напряжении питания контроллера
3.2.5 Девяностопроцентная наработка на отказ контроллера не менее 150000 км пробега автомобиля или 3000 часов.
3.2.6 Гарантийный срок хранения контроллера 2 года.
3.2.7 Гарантийный срок эксплуатации контроллеров равен гарантийному сроку эксплуатации автомобиля, на который он устанавливается.
3.2.8 Содержание драгметаллов в контроллере
3.2.9 Рабочий диапазон температур окружающего воздуха от минус 40 до плюс 65єС.
золото - 20.58 мг
серебро - 157.3 мг
Описание принципа функционирования
Контроллер состоит из корпуса с разъемами, печатной платы с элементами, лицевой панели с размещенными на ней ручками установки температуры воздуха салона, задатчиком воздухораспределения и режима работы вентилятора, фальшпанели.
Закрепление контроллера в панели приборов автомобиля осуществляется с помощью двух боковых защелок. Соединение элементов на плате выполнено с помощью печатного монтажа. Плата покрыта влагоустойчивым лаком, защищающим ее от воздействия внешней среды.
Для соединения с внешней проводкой автомобиля контроллер имеет два разъема.
На лицевой панели контроллера установлены задатчик температуры воздуха салона (далее ЗТВС), задатчик воздухораспределения (далее ЗВР),
переключатель режимов работы вентилятора отопителя (далее ПРРВ), лампы ночной подсветки.
Остальные элементы схемы расположены на печатной плате.
Электрическая схема контроллера (1343.3854 000 Э3) состоит из узла управления, выполненного на микросхеме DD2 (далее МП), узла сопряжения с ММР, выполненного на микросхеме DA2, узла источника питания, выполненного на микросхеме DA1, узла источника питания ЭДТВС, выполненного на транзисторе VT1 и конденсаторе С10, узла диагностики, выполненного на микросхеме DD1, узла управления МВР, выполненного на микросхеме DA3.
Контроллер работает следующим образом.
С помощью внутреннего АЦП МП определяет значения ДПВ, ДТВС, ЗТВС, ЗВР. Затем, используя полученные значения напряжений, в соответствии с заложенной в нем программой, взаимодействует с узлом сопряжения с ММР, узлом источника питания ЭДТВС и узлом управления МВР. Информация о внутреннем состоянии МП, поданных им управляющих воздействий на исполнительные элементы, измеренные значения сопротивлений ДТВС, ДПВ, ЗТВС, ЗВР подается МП в виде последовательности импульсов установленного формата на микросхему DD1.
АЦП МП измеряет напряжения на ДТВС, ДПВ, ЗТВС, ЗВР с помощью опорных резисторов R8,R9, R13 соответственно. Резисторы R10 и R12 служат для защиты от перенапряжений.
Узел сопряжения с ММР выполнен на микросхеме DA2 и резисторах R22, R24 - R26. Узел представляет собой два усилителя с коэффициентами усиления 1+R22/R25 и 1+R24/R26 для первого и второго усилителя, соответственно. Входом первого усилителя является вывод 8, второго-вывод 7. Выходом первого-вывод 1, второго-вывод 3.
Мощный стабилитрон VD2 служит защитой от кратковременных повышений напряжения в бортовой сети автомобиля более чем на 32 В. Диод VD1 защищает контроллер от обратного включения напряжения питания. На микросхеме DA1 собран стабилизатор напряжения (5,0±0,25) В для питания микросхем DD1, DD2, DA3. диод VD2 и конденсатор С5 предназначены для кратковременной задержки питания на МП для сохранения данных при снятии питания с контроллера.
Узел источника питания ЭДТВС выполнен на транзисторе VT1 и конденсаторе С10. Измерение напряжения происходит внутренним АЦП МП с помощью резистора R11.
Микросхема DD1 предназначена для согласования уровней напряжений МП и внешнего диагностического оборудования.
Микросхема DA3 представляет собой драйвер шагового двигателя и предназначена для согласования напряжений МП с ШД.
Обоснование выбора элементной базы
Для снижения массогабаритных показателей, повышения надежности, упрощения технологии изготовления и облегчения работы с устройством возникает необходимость в построении схемы устройства ввода - вывода на базе ИМС большой степени интеграции с планарными выводами.
Выбор конкретных типов микросхем определялся их техническими, конструкционными и эксплуатационными характеристиками, а также освоенностью в производстве.
В качестве резисторов и конденсаторов в основном используются чип-элементы.
Расчет на действие механических нагрузок
Вибрация:
В процессе производства, эксплуатации и хранения РЭА могут подвергаться тем или иным механическим воздействиям. Качественно все механические воздействия делятся на вибрационные, ударные и инерционные (линейные). Вибрация - длительные знакопеременные процессы. Удар - кратковременное воздействие, длительность которого примерно равна двойному времени распространения ударной волны через объект. Линейные ускорения характерны для объектов, движущихся с переменной скоростью.
В результате воздействия механических нагрузок могут иметь место различные повреждения РЭС: нарушение герметичности, полное разрушение корпуса РЭА или отдельных его частей вследствие механического резонанса или усталости, обрыв монтажных связей, отслоение печатных проводников, отрыв навесных ЭРЭ, поломка керамических и ситалловых подложек, временный или окончательный выход из строя разъемных и неразъемных соединений, изменение паразитных связей и т.д.
Различают два понятия: вибрационная устойчивость и вибрационная прочность. Вибрационная устойчивость - свойство объекта при заданной вибрации выполнять заданные функции и сохранять значения своих параметров в пределах нормы. Вибрационная прочность - прочность при заданной вибрации и после ее прекращения.
При разработке конструкции РЭА необходимо обеспечить требуемую механическую жесткость и прочность ее элементов. Жесткость конструкции - отношение действующей силы к величине деформации, вызванной этой силой. Под прочностью конструкции понимают величину нагрузки, которую конструкция может выдержать без остаточной деформации и разрушения. Повышение прочности конструкции РЭА связано с усилением ее конструктивной основы, применением ребер жесткости и т.д. Во всех случаях нельзя допускать образования механической колебательной системы. В процессе действия механических нагрузок каждая конструктивная часть при определенных условиях способна совершать колебательные движения. Эти колебания могут характеризоваться амплитудой и частотой. Колебания могут быть вынужденными и свободными. Если частота собственных колебаний совпадает с частотой вынужденных колебаний, наступает резонанс, что недопустимо.
Целью расчета конструкции РЭА при действии вибрации является определение действующих на элементы изделия максимальных перегрузок и перемещений.
Исходные данные:
Размеры ПП:
материал ПП - стеклотекстолит ();
коэффициент перегрузки ; масса ЭРЭ,
Для текстолита: , , плотность стеклотекстолита .
Диапазон частот вибрации 400-800 Гц.
1. Масса ПП тогда
.
где , - масса ЭРЭ и ПП соответственно, - коэффициент, зависящий от способа закрепления ПП.
2. Так как ПП оперта по всему контуру
.
3. Находим цилиндрическую жесткость ПП:
где - коэффициент Пуассона материала ПП; - модуль упругости материала ПП; - толщина материала ПП, м; - удельный вес материала ПП,
4. Определяем собственную частоту колебаний ПП. При условии равномерного нагружения ПП по ее поверхности ЭРЭ:
где - ускорение свободного падения,
5. Находим амплитуду колебаний (прогиб) ПП на частоте :
6. Определяем коэффициент динамичности в диапазоне частот вибрации, близких к показывающий, во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний на частоте отличается от амплитуды на частоте :
7. Динамический прогиб ПП при ее возбуждении с частотой :
8. Эквивалентная этому прогибу равномерно распределенная нагрузка при
9. Максимальный распределенный изгибающий момент при
Составит
где и - коэффициенты, зависящие от размеров ПП и способа ее закрепления.
10. Находим максимальное динамическое значение изгиба:
11. Проверяем условие виброустойчивости:
.
- предел выносливости материала ПП, для стеклотекстолита,
- допустимый запас прочности для стеклотекстолита.
Вывод: проведенный расчет показал, что условие виброустойчивости выполняется.
Удар:
Ударные воздействия характеризуются формой и параметрами ударного импульса. Ударные импульсы могут быть полусинусоидальной, четвертьсинусоидальной, прямоугольной, треугольной и трапециевидной формы. Максимальное воздействие на механическую систему оказывает импульс прямоугольной формы. Параметрами ударного импульса являются:
· длительность ударного импульса ();
· амплитуда ускорения ударного импульса ().
Целью расчета является определение ударопрочности конструкции при воздействии удара.
Ударный импульс действует только в течение времени . Величина получила название условной частоты импульса.
Исходными данными для расчета конструкции
на ударопрочность являются:
· параметры ударного импульса () и ();
· параметры конструкции
· характеристики материалов конструкции или собственная частота колебаний механической системы.
Исходные данные:
Размер ПП
Масса ЭРЭ
Длительность ударного импульса 0.05 с
Ударное ускорение
Материал ПП - стеклотекстолит;
плотность .
модуль упругости
коэффициент Пуассона
удельный вес
1. Условная частота ударного импульса
2. Находим собственную частоту ячейки
Масса ПП
Так как ПП оперта по всему контуру
.
3. Определяем коэффициент передачи при ударе.
Для прямоугольного импульса.
4. Находим ударное ускорение
5. Максимальное относительное перемещение будет:
6. Проверяем условия ударопрочности
Для ЭРЭ ударное ускорение должно быть меньше допустимого, т.е. ау<аудоп, где аудоп определяется из анализа элементной базы изделия;
,
Для ПП с ЭРЭ Smах<0,003b, где b - размер стороны ПП, параллельно которой установлены ЭРЭ;
;
,
Вывод: проведенный расчет показал, что условия ударопрочности выполняются.
Тепловой расчет
Для теплового расчета выбираем самые теплонагруженные элементы платы, в нашем случае это микросхема К1040УД4П подключенная к выходу электродвигателя микромоторедуктора.
Для микросхемы К1040УД4П
1) Определим мощность, рассеиваемую микросхемой К1040УД4П
Она рассчитывается по формуле:
(5)
Здесь - рассеиваемая микросхемой мощность; - минимально возможное входное напряжение; - ток покоя; - выходное напряжение; - ток в нагрузке; - напряжение насыщения.
Минимально возможное входное напряжение питания контроллера 13.5В. Таким образом . . Ток нагрузки . , . Подставим данные в формулу (5) и вычислим значение рассеиваемой мощности:
. (6)
2) Для рассматриваемой микросхемы максимально допустимая температура перехода составляет .
3) Тепловое сопротивление перехода - окружающая среда - при .
4) Определим перегрев перехода микросхемы относительно окружающей среды при ее установке на медный проводник
(7)
5) Проверим, выполняется ли условие . Температуру окружающей среды с учетом ТТ примем равной .
. (8)
Выражение (8) показывает, что при выходном напряжении 13В, нагрузке 1,5 А и температуре окружающей среды температура кристалла микросхемы не поднимется выше допустимой.
Расчет надежности
Расчет надежности заключается в определении показателей надежности изделия по известным характеристикам надежности составляющих компонентов и условиям эксплуатации. Для расчета надежности необходимо иметь логическую модель безотказной работы системы. При ее составлении предполагается, что отказы элементов независимы, а элементы и система могут находиться в одном из двух состояний: работоспособном или неработоспособном. Элемент, при отказе которого отказывает вся система, считается последовательно соединенным на логической схеме надежности. Элемент, отказ которого не приводит к отказу системы, считается включенным параллельно.
Расчет надежности будем выполнять со следующими допущениями:
1) отказы элементов случайны и независимы, причем отказ каждого отдельного элемента приводит к отказу всего устройства;
2) для элементов РЭА справедлив экспоненциальный закон надежности;
3) принимаются во внимание только внезапные отказы, т.е. вероятность отсутствия постепенных отказов равна единице;
4) учитываются только элементы электрической схемы и монтажные соединения;
5) учет электрического режима и условий эксплуатации элементов выполняется приближенно.
1. Определение интенсивности отказов элементов с учетом условий эксплуатации изделия.
Интенсивность отказов для каждого вида радиоэлементов определяется по формуле:
i = 0i k1k2k3k4ai (kHT),
где:
0i - номинальная интенсивность отказов, заданная при нормальных условиях (базовая интенсивность): = 760 мм. рт. ст.; Т = 20С.
k1,k2 - поправочные коэффициенты, зависящие от воздействия механических факторов (вибрация, ударные перегрузки);
k3 - поправочный коэффициент, зависящий от воздействия влажности и температуры;
k4 - поправочный коэффициент, зависящий от давления воздуха;
ai - поправочный коэффициент, зависящий от температуры поверхности элемента Т и от коэффициента нагрузки kH.
В нашем случае:
Остальные исходные данные сведены в таблицу 2.
Таблица 2.
|
Наименование |
Обозначение элементов в схеме |
Число элементов, Nj, шт. |
Интенсивность отказов, л0j·106, 1/ч |
Режимы работы |
Поправочный коэффициент ai |
лj = л0j· ki·106, 1/ч |
лj· ai·106, 1/ч |
Nj·лj· ai·106, 1/ч |
||
|
Коэффициент нагрузки, kH |
Температура,°С |
|||||||||
|
ЧИП резисторы |
R1, R10, R11, R12, R14, R17, R23, R25, R26 |
9 |
0,4 |
0,02 |
40 |
0,27 |
0,428 |
0,116 |
0,348 |
|
|
R2 |
1 |
0,4 |
0,1 |
40 |
0,3 |
0,428 |
0,128 |
0,257 |
||
|
R3 |
1 |
0,4 |
0,2 |
40 |
0,33 |
0,428 |
0,141 |
0,846 |
||
|
R4, R5, R6 |
3 |
0,4 |
0,3 |
40 |
0,42 |
0,428 |
0,18 |
0,36 |
||
|
R8 |
1 |
0,4 |
0,4 |
40 |
0,51 |
0,428 |
0,218 |
0,654 |
||
|
R9, R13 |
2 |
0,4 |
0,5 |
40 |
0,6 |
0,428 |
0,257 |
0,514 |
||
|
R15, R16 |
2 |
1,0 |
0,7 |
40 |
0,94 |
1,07 |
0,402 |
1,006 |
||
|
R18, R19, R20, R21 |
4 |
0,4 |
0,9 |
40 |
1,38 |
0,428 |
0,59 |
0,59 |
||
|
R22, R24 |
2 |
0,4 |
1,0 |
40 |
1,71 |
0,428 |
0,732 |
0,732 |
||
|
резистор |
R7 |
1 |
0,8 |
0,2 |
40 |
0,33 |
0,428 |
0,141 |
0,141 |
|
|
ЧИП конденсаторы |
С4, С2, С6, С7, С8 |
5 |
0,02 |
0,1 |
40 |
0,07 |
1,498 |
0,105 |
0,63 |
|
|
С1 |
1 |
0,02 |
0,1 |
40 |
0,47 |
2,354 |
1,106 |
1,106 |
||
|
С3 |
1 |
0,02 |
0,6 |
40 |
0,3 |
2,354 |
0,706 |
0,706 |
||
|
С9 |
1 |
0,02 |
0,8 |
40 |
0,47 |
2,354 |
1,106 |
2,212 |
||
|
С5, С10 |
2 |
0,2 |
0,6 |
40 |
0,47 |
2,354 |
1,106 |
0,706 |
||
|
Диоды |
VD1, VD2, VD3 |
3 |
0,2 |
0,5 |
40 |
0,97 |
0,642 |
0,623 |
1,869 |
|
|
Стабилитроны |
VD4 |
1 |
2 |
0,3 |
40 |
0,92 |
5,35 |
4,922 |
4,922 |
|
|
Транзисторы |
VT1 |
1 |
0,5 |
0,5 |
75 |
0,6 |
4,922 |
2,953 |
2,953 |
|
|
Микросхемы |
DA1 |
1 |
0,01 |
0,5 |
40 |
0,33 |
4,28 |
1,412 |
2,824 |
|
|
DA2 |
1 |
0,01 |
0,5 |
75 |
0,46 |
4,28 |
1,967 |
1,967 |
||
|
DA3 |
1 |
0,01 |
0,8 |
40 |
0,57 |
0,428 |
0,244 |
0,976 |
||
|
DD1В306люченнама К1040УД4П подключенная к выходу электродвигателя микромоторедуктора. |
1 |
0,01 |
0,6 |
50 |
0,66 |
5,62 |
0,233 |
1,324 |
||
|
DD2 |
1 |
0,01 |
0,7 |
50 |
0,53 |
5,62 |
0,556 |
1,968 |
||
|
Разъемы |
XS1 |
1 |
0,2 |
0,5 |
40 |
1,0 |
0,214 |
0,214 |
0,214 |
|
|
Пайка |
184 |
0,002 |
- |
40 |
1,0 |
0,0107 |
0,0107 |
2,3 |
||
|
Плата печатная |
1 |
0,21 |
- |
0,548 |
2. Интенсивность отказов системы исходя из таблицы 1.10.1. равна:
;
3. Среднее время наработки на отказ:
4. Вероятность безотказной работы модуля питания в течение часов:
.
2. Технологическая часть
Технологический процесс
|
№ опер. |
Содержание операции |
Оборудование, технологическая оснастка, инструмент, тара |
Трудо-ёмкость |
Прим. |
|
|
005 |
Заготовительная Приготовить флюс согласно инструкции |
Емкость для флюса. |
|||
|
010 |
Перемоточная Провод НВ-0,2-4-600 - 4 шт. L= (30+-2) мм |
||||
|
015 |
Отрезная 1. Установить катушку с проводом на подающее устройство и заправить автомат. 2. Установить размер резки провода (30+-2) мм с одновременной зачисткой с двух сторон на (3+-0,5) мм: 3. Резать провод в размер (30+-2) с одновременной зачисткой изоляции с двух сторон на размер (3+-0,5) мм. Итого-4 шт. |
||||
|
020 |
Скручивание 1. Извлечь провод из тары. 2. Скрутить жилы провода с двух сторон. Угол скручивания должен быть таким, чтобы не происходило отделение проволок от основной жилы 3. Уложить провод в тару. Итого-4 шт |
||||
|
025 |
Лужение 1. Извлечь провод из тары. 2. Флюсовать конец провода погружением в ванну с флюсом с двух сторон, собрав в пучок 5-7 проводов. 3. Лудить конец провода погружением в расплавленный припой на глубину 4-5мм с одной и с другой стороны. Температура припоя (260+-10) С, время лужения 2-3 секунды. Итого-4 шт. |
||||
|
030 |
Комплектовочная Комплектовать электрорадиоэлементы по спецификации |
Браслет антистатический с гарнитурой заземления |
|||
|
035 |
Формовочная Формовать выводы ЭРЭ. 1. Установить микросхему поз.18 на приспособление для формовки. 2. Формовать выводы по варианту VIа 3. Снять микросхему с устройства |
Приспособление для формовки П1 |
|||
|
040 |
Формовочная 2 Формовать выводы ЭРЭ. 1. Установить микросхему поз.14 на приспособление для формовки. 2. Формовать выводы по варианту IIа 3. Повторить переходы 1,2 для микросхемы поз.17 3. Снять микросхемы с устройства |
Приспособление для формовки П2 |
|||
|
045 |
Формовочная 3 Формовать выводы ЭРЭ. 1. Установить микросхему поз.16 на приспособление для формовки. 2. Формовать выводы по варианту IIа 3. Снять микросхему с устройства |
Приспособление для формовки П3 |
|||
|
50 |
Контрольная Проверить визуально качество формовки |
||||
|
055 |
Программирование 1. Установить микросхему в программаторе 2. Запрограммировать микросхему поз.18 (РIC-процессор) согласно 3. Снять микросхему с устройства Всего: 1 шт. |
Программатор |
|||
|
060 |
Промывочная Залить в ванну установки вибропромывки свежий растворитель СБС. Установить печатные платы в приспособление для промывки П-039289 3. Установить приспособление П-039289 с печатными платами в ванну установки вибропромывки, включить вибрацию; время промывки 5 минут. Извлечь промытые платы в приспособлении из ванны и дать стечь СБС. Сушить промытые платы в шкафу сушильном при температуре (4510) С в течение 10 мин. Извлечь лотки с печатными платами из шкафа сушильного, установить на тележку стеллажную VA-120 и транспортировать на рабочее место нанесения припойной пасты через трафарет (участок микропроцессорных и электромеханических изделий). ВНИМАНИЕ! Промывать печатные платы в чистом растворителе СБС. Промывка плат в СБС, в котором промывали другие изделия, не допускается. |
Установка вибропромывки НО-2919 Шкаф сушильный АУБ-380 Тележка стеллажная VA-120 |
|||
|
065 |
Нанесение припойной пасты Нанести припойную пасту на печатную плату. Проверить визуально качество нанесения пасты. |
пневмодозатор |
|||
|
070 |
Сборка 1 (поверхностный монтаж) Установка резисторов: Поз. 20-1шт, поз.21-4шт, поз.22-6шт, поз.23-1шт, поз.24-7шт, поз.25-2шт, поз.26-1шт, поз.27-1шт, поз.28-2шт поз.29-2шт, Установка конденсаторов: поз.9-1шт, поз.10-6шт, поз.11-1шт поз.12-1шт, поз.13-2шт Установка транзистора: поз.30-1шт. на плату. Установка микросхем: поз.14-1 шт, поз.15-1 шт, поз.16-1 шт, поз.17-1 шт на плату. |
Линия автоматизированной сборки FUJI: Автомат установки пассивных компонентов FUJI IP-III Конвейерный модуль Nutek NTM MGL Конвейерный модуль Nutek NTM 410L Кисть |
|||
|
075 |
Пайка 1. Поместить плату в печь 2. Провести пайку на установке конвекционной пайки. Температура пайки 270С 3. Вынуть плату из печи и уложить в тару Всего 137 мест паек |
Печь конвекционной пайки линии FUJI |
|||
|
080 |
Сборка 2 Установка микросхем: поз.18-1 шт на плату. Установка резисторов: Поз. 19-1шт. |
||||
|
085 |
Лужение 1. Лудить выводы микросхемы поз.15 и ножки резистора поз. 19 Температура припоя (260+-10) С, время лужения 2-3 секунды. |
||||
|
090 |
Пайка 2 Установить и паять микросхему поз.15-1шт и резистор поз. 19 Всего 9 мест паек |
Паяльная станция Weller WS80 Прибор измерения ТєС жала паяльника ПКТП ГГ8779-4003 Браслет антистатический Пластина заземления П-96298 |
|||
|
095 |
Контрольная Проверить визуально качество пайки. Не допускаются дефекты пайки: непропаи, КЗ припоем (перемычки) |
Лупа 2, 3 ЛРШ1 ГОСТ 25706-83 |
|||
|
100 |
Пайка 3 Паять паяные соединения, имеющие дефекты. Количество мест паек составляет 10% от общего количества паяных соединений после конвекционной пайки Температура жала паяльника (260+-10) С, время пайки 2-3 секунды. |
Паяльные станции Weller WS80 Прибор измерения ТєС жала паяльника ПКТП ГГ8779-4003 Браслет антистатический Пластина заземления П-96298 |
|||
|
105 |
Сборка 3. 1. Извлечь вилку поз.4 из тары. 2. Контролировать визуально качество детали. 3. Извлечь сборочную единицу (плату) из тары. 4. Установить вилку на плату сориентировав разъем согласно чертежу. Установить сборочную единицу в приспособление. 5. Извлечь из тары шайбы поз.40 (2шт). 6. Контролировать визуально качество деталей. 7. Повторить переходы 5, 6 для винтов поз.39 (2шт). 8. Надеть шайбу на винт, наживить в отверстие разъёма. 9. Закрутить пневмоотвёрткой винт до упора. 10. Повторить переходы 5-9 для второго крепежа разъёма на плату. 11. Извлечь сборочную единицу из приспособления и уложить в тару. |
Тара Браслет антистатический Пластина заземления П-96298 Приспособление Пневмоотвёртка DESONTTER Тара |
|||
|
110 |
Пайка 4. 1. Извлечь сборочную единицу из тары. 2. Паять штекера разъёма, предварительно флюсуя места пайки - 20 мест пайки. Температура жала паяльника (260+-10) С, время одной пайки 2-3 секунды Флюс ОК Припой HF32 ф. STANNOL (Германия) или X39B ф. Multikore Всего 20 мест паек. |
Электропаяльник ЭПСН 40/42 Прибор измерения ТєС жала паяльника ПКТП ГГ8779-4003 Браслет антистатический Пластина заземления П-96298 |
|||
|
115 |
Настройка. Провести настройку согласно требованиям. |
ОГК |
|||
|
120 |
Контрольная Проверить визуально качество пайки. Годные платы отправить уложить в тару и отправить на операцию №130 Неисправные платы уложить в тару и отправить на операцию №125 |
Лупа 2, 3 ЛРШ1 ГОСТ 25706-83 Тара специальная |
ОГК |
||
|
125 |
Ремонтная 1. Вынуть сборочную единицу из тары. 2. Отпаять вышедшие из строя элементы. 3. Паять исправные элементы вместо неисправных. 3. Неисправные элементы отправить в брак 4. Исправные платы отправить на дальнейшую операцию |
Тара специальная Паяльная станция Прибор определения температуры жала паяльника Емкость под флюс Кисть |
|||
|
130 |
Пайка 6. 1. Извлечь провод из тары. 2. Контролировать визуально качество детали. 3. Установить проводник в отверстие на плату. 4. Флюсовать и паять провод на плату. 5. Повторить переходы 1-4 для оставшихся трех проводов. Температура жала паяльника (260+-10) С, время одной пайки 2-3 секунды Флюс ОК Припой HF32 ф. STANNOL (Германия) или X39B ф. Multikore Всего 4 места пайки |
Кисть КХЖК №2 Электропаяльник ЭПСН 40/42 Прибор измерения ТєС жала паяльника ПКТП ГГ8779-4003 Браслет антистатический Пластина заземленияП-96298 Бокорезы 7В/4-004 |
|||
|
135 |
Промывочная. 1. Установить плату в ванны для промывки 7081-13998 2. Промыть места пайки после устранения дефекта кистью спирто-нефрасовой смесью. 3. Изъять плату из ванны 4. Сложить в специальную тару |
ванны для промывки 7081-13998 Кисть КХЖК №10 Печь сушильная УС-3 Тара специальная |
|||
|
140 |
Сушка 1. Промытую плату поместить в шкаф сушильный. 2. Сушить плату при t=25+10 C в течение 15-20 мин. 3. Извлечь плату из печи. 4. Сложить платы в спец. тару |
Печь сушильная УС-3 Тара специальная |
|||
|
145 |
Лакировочная. 1. Изъять платы из тары 2. Обезжирить блоки кистью. 3. Лакировать плату лаком УР-231 по инструкции два раза. Каждый слой лака сушить в течение 3 часов при температуре сушки (65+-10) єС. 4. Не допускать попадания лака в зону А 5. Уложить платы в тару |
Печь сушильная УС-3 Кисть КХЖК №5, 20 ТУ 17-15-07-89 Тара специальная |
|||
|
150 |
Контрольная Изъять плату из тары Проверить визуально качество лакирования Поставить клеймо ОТК Уложить плату в спец. тару |
Лупа 2, 3 ЛРШ1 ГОСТ 25706-83 Печать ОТК Тара специальная |
ОТК |
||
|
155 |
Упаковочная Упаковать годные платы в спец. тару и отправить на дальнейшую сборку устройства. Негодные изделия отправить в брак |
Тара специальная |
Описание специальной технологической оснастки
Приспособление для формовки выводов микросхемы П1
представляет собой по сути гибочный штамп. Верхняя часть приспособления состоит из плиты (поз.1), прокладки (поз.10), пуансонодержателя (поз.9), пуансона (поз.6), прижим (поз.5), ножа (поз 7) функционирующего при помощи пружин (поз.12,16).
Нижняя часть состоит из плиты (поз.2), прокладки (поз.11), пуансонодержателя (поз.8), пуансона (поз.3), выталкивателя (поз.4), пружины (поз.17).
Принцип действия штампа таков: микросхема устанавливается в приспособление. Затем верхняя часть блока начинает перемещаться по колонкам (поз.14), опуская прижим (поз.5), пуансон (поз.6) и ножи (поз.7).
Прижим фиксирует микросхему. В момент взаимодействия пуансона (поз.6) и пуансона (поз.3) происходит формовка выводов микросхемы.
С помощью ножей (поз.7) происходит обрезка ножек микросхемы.
После отведения верхней части блока выталкиватель (поз.4) освобождает формованную микросхему.
Аттестация разработанного технологического процесса
Аттестация ТП проводится в два этапа:
1. Оценка уровня ТП;
2. Аттестация ТП;
Для оценки уровня ТП используются четыре показателя: производительность труда, прогрессивность технологического оборудования, охват рабочих механизированным и автоматизированным трудом, эффективность использования материалов или оборудования.
Уровень ТП определяется следующим образом:
,
где =1,2,3.,m - порядковый номер ТП;
- - коэффициент весомости показателя, причем ;
- показатель характеризующий одно из свойств ТП;
- нормативное значение показателя, характеризующего одно из
свойств ТП;
i - порядковый номер показателя;
n - число показателей характеризующих уровень ТП.
Стандарт ГОСТ 14.303-83 предполагает использование различных методик на ранних стадиях разработки (проектирования) ТП, в том числе и методику расчета экономической эффективности различных вариантов типовых или групповых ТП. Основная информация необходимая для оценки экономической эффективности ТП содержит сведения о трудоемкости и себестоимости различных технологических операций и переходов. Данные сведения могут быть получены в том же ГОСТе или определены как базовые при проектировании нового ТП. Основным условием получения объективных результатов является применение единых методик расчета (оценки) уровня ТП для проведения сравнительного анализа эффективности.
Четыре основных показателя оценки уровня ТП вычисляются следующим образом:
1. Показатель производительности труда:
Пп = (Вч. п. / Чп) / Нп,
где Вч. п. - объем выпуска нормативно-чистой продукции в год, шт;
Чп-численность производственного персонала оцениваемого ТП, чел.; Нп-норматив производительности ТП данного типа, шт/чел.
ПП = (60000/98) /7 =87.5,2.
Показатель применения прогрессивного технологического оборудования:
Поб. = Тпрог. /Т,
где Тпрог - трудоемкость изготовления изделия РЭС на прогрессивном технологическом оборудовании;
Т - общая трудоемкость изготовления изделия РЭС.
Поб. = 0,3. Показатель охвата рабочих механизированным и автоматизированным трудом:
Пм. а. = Чм. а. / Чп,
где Чм. а. - число рабочих, занятых механизированным и автоматизированным трудом;
Чп - численность производственного персонала оцениваемого
ТП.
Пм. а. = 98/70=1,4
4. Показатель использования материалов или технологического оборудования:
Пи. м. = М / Н,
где М - масса изделия РЭС без учета комплектующих и ЭРЭ;
Н - норматив расхода материала на изделие данного типа.
Пи. м. - показатель использования материалов.
Пи. м. = 17.34/20=0,867,
Показатель применения механизированной технологической оснастки
Пто. = Nмех. осн/Nобщ. осн,
где Nмех. осн. - количество механизированной технологической оснастки, в шт. Nобщ. осн. - общее количество технологической оснастки,
Пто. = 18/24=0.75
Показатель применения универсального оборудования
Пунив = Nобор. уннв. /Nобщ,
где Nобор. унив. - количество универсального технологического оборудования, шт
Nобщ - общее количество оборудования, шт.
Пунив = 14 /24=0,58
7. Удельный вес импортного оборудования:
Пио. = Nио/Noбщ,
где Nио - количество импортного оборудования. шт.
Nобщ - всего оборудования, шт.
Пв. = 8/24=0,33,
С учетом значений этих четырех показателей уровень ТП рассчитывается по следующей формуле:
,
где - нормативные значения показателей производительности, прогрессивности оборудования, охвата механизи-рованным и автоматизированным трудом и коэффициент использования материалов;
К1, К2, КЗ, К4 - коэффициенты весомости показателей.
К1=0,2
К2=0,1
К3=0,2
К4=0,2
К5=0,1
К6=0,1
К7=0,1
Требования к установлению нормативных значений показателей
1. Нормативные значения показателей следует устанавливать в зависимости от типа производства (ГОСТ 3.1121-84):
а) массовое;
б) крупносерийное;
в) среднесерийное;
г) мелкосерийное;
д) единичное.
2. Нормативные значения показателей оценки устанавливаются на основе анализа мировых и отечественных достижений в области технологии, данных о работе предприятий и изучения прогноза развития производства РЭС.
3. Нормативные значения показателей оценки должны постоянно пересматриватея и дополнятся, но не реже 1 раза в 5 лет.
4. Для установления нормативных значений показателей следует ассифицировать цехи (участки) по видам производств с учетом основных признаков:
характеристики производства (тип производства, объем выпуска делий, численность рабочих и т.д.);
характеристики изделий (масса, технологичность и т.д.).
5. Примерный перечень нормативных значений показателей для механообрабатывающих производств РЭС следующий:
|
№ 1/П |
Показатель ТП Тип производства |
един |
мелк сер |
сред сер |
круп сер |
массовое |
коэф весом |
|
|
1 |
Производительность труда |
0.65 |
0.80 |
0.85 |
0.90 |
0.95 |
0.3 |
|
|
2 |
Прогрес. технологии, оборуд. |
0.45 |
0.50 |
0.55 |
0.60 |
0.70 |
0.3 |
|
|
3 |
Уровень мех. и автоматизации |
0.90 |
0.95 |
0.95 |
0.98 |
1.00 |
0.2 |
|
|
4 |
Использов. материалов или СТО |
0.70 |
0.70 |
0.80 |
0.80 |
0.85 |
0.2 |
3. Категории технологических процессов и их граничные значения
По результатам оценки уровней аттестационная комиссия присваивает ТП производства РЭС или предприятия одну из трех категорий:
высшую (В);
первую (I);
вторую (II);
К высшей категории относятся ТП которые по своим показателям качества соответствуют лучшим мировым и отечественным достижениям или превосходят их.
К первой категории относятся ТП, которые по своим показателям качества находятся на уровне современных требований производства и соответствуют утвержденной технологической документации.
Ко второй категории относятся ТП, которые по своим показателям не отвечают современным требования производства, значительно уступая достигнутому уровню технологии
Целесообразно граничные значения уровня иметь в пределах для:
высшей категории (В) 1.0. >=Ут>=0.92
первой категории (I) 0.92>Ут>=0.7
второй категории 0.7>Ут
С помощью граничных значений уровня и нормативных значений показателей производится регулирование уровня ТП в сторону его повышения, т.е. осуществляется количественная оценка качества (эффективности) любого ТП и производства РЭС в целом. Это своеобразные "весы" на которых можно довольно точно определить качество технологии того или иного завода (производства).
Основная задача главного инженера современного предприятия - это повышение уровня ТП без затрат материальных ресурсов, т.е. создание некого механизма стимулирования работников завода, чтобы они бесплатно (в счет будущей прибыли) самостоятельно модернизировали свои
рабочие места, участки и цеха с последующей выплатой (компенсацией) выполненный труд (физический и интеллектуальный) с момента появления прибыли предприятия.
Разработанный в курсовом проекте технологический процесс относится к первой категории.
Заключение
В ходе курсового проекта я ознакомился с конструкцией контроллера, разработал технологический процесс сборки субблока.
В работе были произведены следующие расчеты: на действие удара, на вибрацию, расчет теплового режима, расчет надежности.
Технологическая часть представлена разработкой технологического процесса сборки субблока с описанием применяемой технологической оснастки, в качестве которой выбрано приспособление для формовки планарных выводов микросхемы.
В заключении проделанной работы была проведена аттестация разработанного технологического процесса. Разработанный в курсовом проекте технологический процесс относится к первой категории.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основные характеристики технологического объекта управления. Выбор средств автоматизации для подсистемы вывода командной информации. Моделирование системы автоматического регулирования в динамическом режиме. Выбор параметров настройки контроллера.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 08.03.2014Направления развития бортовой электроники портативных беспилотных летательных аппаратов. Технические характеристики разрабатываемого контроллера. Схема, устройство и принципы реализации основных функциональных блоков системы управления квадрокоптера.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 25.06.2019Технические характеристики, описание конструкции и принцип действия (по схеме электрической принципиальной). Выбор элементной базы. Расчёт печатной платы, обоснование ее компоновки и трассировки. Технология сборки и монтажа устройства. Расчет надежности.
курсовая работа [56,7 K], добавлен 07.06.2010Разработка устройства логического управления (контроллер) промышленного назначения с "гибкой" (программируемой) логикой. Технические характеристики устройства. Структурная схема и конструкция контроллера. Нормирование сигналов, алгоритм управления.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 21.10.2012Общее описание восьмиразрядного высокопроизводительного однокристального микроконтроллера. Порты ввода-вывода. Разработка структурно-функциональной схемы. Выбор элементной базы, основные используемые процедуры. Описание алгоритма программы, ее листинг.
курсовая работа [28,4 K], добавлен 23.12.2012Разработка контроллера управления цифровой частью системы, перечень выполняемых команд. Описание алгоритма работы устройства, его структурная организация. Синтез принципиальной электрической схемы, особенности аппаратных затрат и потребляемой мощности.
курсовая работа [318,8 K], добавлен 14.06.2011Разработка системы управления фрезерного станка. Описание механизма и механотронной системы. Выбор микроконтроллера для реализации системы управления. Выбор электронных ключей и драйверов. Разработка протокола взаимодействия и логики работы устройства.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 22.05.2014Описание технологического процесса обогащения вкрапленных руд на селективной секции. Разработка структурной схемы системы автоматического контроля. Технические характеристики ультразвукового уровнемера Prosonic. Расчет линий связи, визуализация данных.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 23.12.2012Требования технологического процесса к системе автоматического управления. Требования к функциям пожарного контроллера, его внутреннее устройство и принцип действия, сферы практического применения. Эксплуатация систем сигнализации и регулирования.
курсовая работа [400,9 K], добавлен 08.04.2015Выбор двигателя, усилителя мощности, составление передаточных функций системы слежения, расчет последовательного корректирующего звена методом амплитудно-частотной характеристики для моделирования переходных процессов в системе автоматического управления.
курсовая работа [184,6 K], добавлен 28.08.2010
