Организация сборки и монтажа Li-ion аккумулятора в ИК ПДУ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ конструкции Li-ion аккумулятора в ИК ПДУ

1.1 Элементная база

1.2 Конструкция печатной платы

1.3 Варианты установки элементов

1.4 Качественная оценка технологичности конструкции

2. Технологическая часть

2.1 Выбор варианта технологического процесса сборки и монтажа

2.2 Обоснование разбивки технологического процесса на операции

2.3 Выбор средств технологического оснащения

2.4 Выбор технологических материалов

Заключение

Список используемых источников

Введение

Темой данного курсового проекта является “Организация сборки и монтажа Li-ion аккумулятора в ИК ПДУ”.

Основными задачами проектирования являются:

- выбор оптимальных вариантов технологического процесса сборки и монтажа Li-ion аккумулятора в ИК ПДУ, обеспечивающего надежность и технологичность конструкции изделия.

- выбор средств технологического оснащения, которое позволяет сократить трудоемкость сборки и монтажа изделия с учетом реальных условий и возможностей производства.

В наше время инфракрасный пульт дистанционного управления (ИК ПДУ) позволяет широко используется в быту. Он позволяет управлять различными видами бытовой техники, может содержать в своей базе сотни групп кодов, которые подходят для нескольких тысяч моделей телевизоров, DVD, MP3 -проигрывателей и другого мультимедийного оборудования.

ПДУ оснащен функциями ручного и автоматического поиска нужной группы кодов, если необходимый кол для конкретной модели неизвестен. Также ПДУ является обучаемым, что потребуется, если в его базе данных нет групп кодов для каких-то устройств, например, разработанных и изготовленных уже после выпуска пульта.

В режиме поиска или в режиме обучения пульт непрерывно работает, расходуя энергию своей батареи, состоящей из двух гальванических элементов типоразмера АА (LR6). Если применять ИК ПДУ для управления несколькими устройствами, пользоваться им придется часто, что также заметно сократит срок службы батареи питания. Кроме того, при замене элементов питания пульт «забывает» сделанные ранее настройки.

Чтобы не беспокоиться о своевременной замене элементов питания, было решено вместо гальванических элементов на их место установить плоский Li-ion аккумулятор со встроенным контроллером, который можно будет заряжать от любого зарядного устройства (ЗУ) со штекером mini-USB или от большинства других аппаратов (персональный компьютер, телевизионная приставка) с USB-портом.

Принципиальная схема встраиваемого в ПДУ узла зарядки для такого аккумулятора показана на рисунке 1.

Данное изделие отличается от аналогов улучшенной элементной базой и компоновкой, а разработка организационной формы технологического процесса сборки и монтажа позволяет изготовить это изделие в кратчайшие сроки с оптимальными затратами, достигнув, таким образом достаточного высокого уровня технологичности конструкции.

Данное изделие эксплуатируется в условиях УХЛ1.1

Рисунок 1 - Схема электрическая принципиальная Li-ion аккумулятора в ИК ПДУ

1. Анализ конструкции Li-ion аккумулятора в ИК ПДУ

1.1 Элементная база

сборка монтажа аккумулятор

Выбираются типы элементов согласно исходным данным: в схемах электрической принципиальной и условием эксплуатации. Необходимо учесть возможность взаимозаменяемости ЭРЭ их не дефицитности, наличие ГОСТа или ТУ, обеспечивающих возможности применения унифицированных средств технологического оснащения для сборки и монтажа. [2]

Таблица 1 - Характеристики элементов

Наименование Элемента	Тип элемента	Температура, С	Влажность, %	Вибрация, Гц	Ускорение, м/с2
Конденсатор С1	К10У-5	-40…+85	98	100	7.5
Конденсатор С2	К50-6	-30…+70	98	80	2.5
Конденсатор С3-С5	К50-15	-30…+70	98	100	10
Микросхема DA1	MP20045DN-25	-45…+70	98	2000	16
Источник питания G1	А316	-35…+70	98	120	18
Светодиод HL1	АЛ307А	-60…+130	98	200	15
Резистор R1,R2,R4-R8	МЛТ-0,125	-40…+90	98	200	15
Резистор R3	МЛТ-2,0	-40…+90	98	200	15
Стабилитрон VD1	TN5817	-50…+125	98	300	15
Диод VD2	FR205	-35…+70	98	80	7.5
Транзистор VT1	2SA733	-35…+70	98	80	7.5
Гнездо XS1	Mini-USB	-50…+70	90	60	10

Вывод: Типы элементов и их характеристики соответствуют назначению изделия и условиям эксплуатации.

1.2 Конструкция печатной платы

Печатные платы - это элементы конструкции, которые состоит из плоских проводников в виде участников металлизированного покрытия, размещенных на диэлектрическом основании и обеспечивающих соединение элементов электрической цепи. [3]

Тип печатной платы

ОСТ.4.010.022-85 устанавливаются следующие типы печатных плат:

ОПП - односторонние печатные платы - характеризуются возможностью обеспечения повышенных требований к точности выполнения проводящего рисунка, отсутствием металлизированных отверстий, установкой элементов на плату со стороны противоположной стороне пайки без дополнительного изоляционного покрытия, низкой стоимостью;

ДПП- двухсторонние печатные платы - металлизации монтажных и переходных отверстий характеризуются низкой стоимостью, возможностью обеспечения высоких требований к точности выполнения проводящего рисунка, использованием объёмных металлических элементов конструкции для соединения элементов проводящего рисунка, расположенного на противоположных сторонах печатной платы;

МПП- многослойные печатные платы - с металлизацией сквозных отверстий характеризуется наличием межслойных соединений, осуществляемых с помощью сквозных металлизированных отверстий, низкой ремонтопригодностью, высокой помехозащищённостью электрических цепей, высокой стоимостью продукции.

ГПП - гибкие печатные платы - характеризуются высокой гибкостью, малым толщинами, возможностью подключения к печатным платам без помощи соединителей, использованием одно- и двухсторонний тонких фольгированных диэлектриков, возможностью автоматизации процессов изготовления.

При выборе типа печатной платы следует учитывать:

- возможность выполнения всех коммутационных соединений;

- технико-экономические показатели;

- стоимость основного материала;

- возможность автоматизации процессов изготовления, контроля и диагностики, установки навесных элементов.

Вывод: На основе приведенных требований выбрана односторонняя печатная плата, поскольку детали могут мешать друг другу габаритами или вибрациями.

Метод изготовления печатной платы

В настоящее время широко распространены следующие методы изготовления проводящего слоя:

-Химический - проводящий слой получают травлением медной фольгой на незащищенных участках.

-Электрохимический - при котором, методом химического осаждения создается слой металла толщиной 1-2 мкм, наращиваемый затем гальваническим способом до нужной толщины. При электрическом методе одновременно с проводниками металлизируют стенки отверстий, которые можно использовать как перемычки для соединения проводников, расположенных на сторонах платы.

-Комбинированный метод - проводники получают травлением фольги, а металлизированные отверстия электрохимическим способом.

-Полуаддитивный проводящий слой - получают травлением тонкой фольгой (5 - 10 мкм), а затем доращиваем ее до нужной толщины гальваническим способом. При этом происходит омеднение отверстий.

Вывод: исходя из приведённых характеристик выбран химический метод изготовления проводящего слоя. Этот метод обеспечивает большую производительность и соответствует конструкции печатной платы для выбранного изделия.

Класс точности печатной платы. Отечественный стандарт ГОСТ23751-86 предусматривает 5 классов точности. Данный ГОСТ устанавливает номинальные размеры основных элементов печатного монтажа. Эти данные приведены в таблице 2:

Таблица 2 - Характеристики классов точности

	Номинальные значения размера, мм
Элементы	1	2	3	4	5
T	0,75	0,45	0,25	0,15	0,10
S	0,75	0,45	0,25	0,15	0,10
b	0,30	0,20	0,10	0,5	0,025
y	0,40	0,40	0,33	0,25	0,20

В таблице приведены:

t - Ширина печатного проводника;

s - Расстояние между краями соседних элементов;

b - Гарантийный поясок;

y - Отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине печатной платы.

Платы первого и второго класса точности просты в изготовлении, дешевы, не требуют для своего изготовления оборудования с высокими техническими показателями, но не отличаются высокими показателями плотности компоновки трассировки.

Для изготовления плат четвертого и пятого класса требуется специализированное высокоточное оборудование, специальные материалы, безусадочная пленка для изготовления фото шаблонов, идеальная частота в производственных помещения, вплоть до создания «чистых» участков (гермозон) с кондиционированием процессов должны поддерживаться с высокой точностью.

Массовый выпуск плат третьего класса эффективно освоен отечественными предприятиями. Для их изготовления требуется рядовое, хотя и специализированное оборудование, требование к материалу и технологии не слишком высоки.

Вывод: учитывая данные приведенные в таблице 2, а также плотность монтажа разрабатываемого изделия выбран 3-ий класс точности.

Материал основания печатной платы

Материал для печатных плат выбирают по ГОСТ 10316-78.

Выбор материала основания производят с учетом обеспечения физико-механических и электрических параметров печатных плат после воздействия механических нагрузок, климатических факторов и химических агрессивных сред.

Для печатных плат, предназначенных для эксплуатации в условиях 1-ой и 2-ой группы жесткости по ГОСТ23752-78, рекомендуется применять материал на основе бумаги, для 3-ей и 4-ой группы жесткости - на основе стеклоткани. На данный момент времени применяются фольгированный - материалы гетинакс и стеклотекстолит.

Вывод сравнив технические характеристики гетинакса и стеклотекстолита, и учитывая условия эксплуатации данного изделия выбираем стеклотекстолит. Т.к. стеклотекстолит имеют лучшее механические и электрические характеристики, более высокую нагревостойкость, меньшее влагопоглощение.

1.3 Варианты установки элементов

Выбор варианта установки ЭРЭ, их размещения на печатной плате, в том числе под автоматическую установку, осуществляется в соответствии с ОСТ4.010.030-81.

Размещение ЭРЭ на печатной плате следует производить с учётом конструктивных особенностей печатного узла и устройства в целом.

При расположении навесных элементов необходимо учесть:

-рациональное взаимное расположение этих ЭРЭ, обеспечивающее наиболее простую трассировку и исключающие взаимное влияние на электрические параметры;

-обеспечение технологических требований, предъявляемых к аппаратуре, автоматическую сборку, пайку и контроль;

-обеспечение высокой надёжности малых габаритов и массы изделия, быстродействия, теплоотвода, ремонтопригодности.

Учитывая данные условия, выбираем варианты установки, которые сводятся в таблицу 3.

Таблица 3 - Варианты установки ЭРЭ

Тип элемента	Вариант установки
Конденсатор К10У-5	IIб
Конденсатор К50-6	IIв
Конденсатор К50-15	IIв
Микросхема MP20045DN-25	VIIIa
Источник питания А316	Ia
Светодиод АЛ307А	Ia
Резистор МЛТ-0,125	Ia
Резистор МЛТ-2,0	Ia
Стабилитрон TN5817	Ia
Диод FR205	Ia
Транзистор 2SA733	IIв
Гнездо Mini-USB	Ia

1.4 Качественная оценка технологичности конструкции изделия

Под технологичностью конструкции понимают совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат, труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации, ремонте (по сравнению с назначения) при обеспечении установленных показателях качества (и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта).

Из данного определения следует, что технологичным называется такое изделие, которое отвечая всем эксплуатационным требованиям, может быть изготовлено в кратчайшие сроки с наименьшими затратами времени, средств, туда и материалов. Таким образом, технологичность-качественное свойство, труда и материалов. Таким образом, технологичность свойство, заложенное в изделие при его разработке.

Стандарт устанавливает качественные характеристики технологичности:

Взаимозаменяемость - это свойство конструкции составные части изделия обеспечивающие его применения вместо другой, без дополнительной обработки с сохранением заданного качества изделия, в состав которого она входит;

Контролепригодность - это свойство конструкции изделия, обеспечивающие возможность удобства и надёжность её контроля при изготовлении, испытании, техническом обслуживании;

Регулируемость - это свойство конструкции изделия, обеспечивающее возможность и удобство её регулирования при сборке, монтаже, техническом обслуживании и ремонте для достижения или поддержания работоспособности изделия.

Инструментальная доступность - это свойство конструкции изделия, обеспечивающее свободный доступ к его поверхностям при изготовлении, контроле, испытании в техническом обслуживании и ремонте.

Ремонтопригодность - это свойство изделия, заключающееся в том, что изделие приспособлено:

-к предупреждению причин возникновения отказов;

-к обнаружению причин отказов;

-к устранению причин отказов и последствий отказов путём ремонта и технического обслуживания.

Устройство Li-ion аккумулятор в ИК ПДУ отвечает требованиям технологичности, так как обладает выше перечисленными свойствами. Элементы размещены на плате таким образом, что обеспечивают лёгкий доступ инструмента для выполнения монтажа, демонтажа, ремонта и контроля. Варианты установки элементов позволяют обеспечить поиск неисправности и устранить их как в процессе сборки и монтажа, так и в процессе эксплуатации изделия. В устройстве применена микросхема MP20045DN-25 с фиксированным напряжение 2,5 В, но для зарядки аккумулятора требуется напряжение 4,5…4,6 В. Поэтому путем добавления в схему резисторов R7 и R8 микросхема была включена как регулируемый стабилизатор. По этой же схеме, рассчитав или подобрав сопротивление этих резисторов, можно применить микросхемы MP20045DN-18 или MP20045DN. Также можно применить любую микросхему из серии MP20045DQ, но они имеют иную цоколёвку и корпус QFN8, значительно менее удобный для монтажа. Также подойдет любой Li-ion аккумулятор с размерами 48х40 мм и емкостью около 700 мА*ч со встроенным контроллером, например, от малогабаритного сотового телефонного аппарата. Взамен транзистора 2SA733 подойдет любой из серии 2SA1150, KT3107, KT6112. Если вместо кремниевого транзистора применить германиевый, например, МП25, ГТ2307 момент окончания зарядки аккумулятора будет отображаться точнее. Светодиод можно применить любой сверхъяркий. Диод Шоттки 1N5817 можно заменить любым из серии

1N581x, SB120, SS14, SK22 или другими подобными низковольтными, рассчитанными на прямой ток 1…2 А. Диод FR205 можно заменить любым из серии FR20x, RL20x, EGP20x, КД226б КД258. Подойдут конденсаторы на номинальное напряжение от 6 В.

Безошибочно изготовленное устройство начинает работать сразу. При отключенном аккумуляторе подборкой резистора R8 устанавливают выходное напряжение стабилизатора 4,5…4,6 В. После проверки работоспособности монтаж покрывают несколькими слоями цапонлака или лаком ХВ-784.

Пути повышения технологичности.

1) Сокращать число наименований изделий (типоразмеров), если сборочная единица содержит малое число типоразмеров, это позволит сократить сроки ее проектирования, объем выпускаемой документации, сроки изготовления, т.е. можно применять меньшее число оборудования, оснастки и т.д.

2) Применять детали унифицированные и стандартные.

3) Применять в новых изделиях детали ранее освоенные в производстве.

4) Применять дешевые, недефицитные материалы.

5) Увеличить степень механизации и автоматизации.

6) Использование рациональных компоновок, обеспечивающих хороший доступ к составным частям, а также их объем и замену другими.

7) Применять прогрессивные высокопроизводительные техпроцессы.

2. Технологическая часть

2.1 Выбор варианта технологического процесса сборки и монтажа

Организация технологического процесса сборки монтажа изделия строится на основании выбора варианта технического процесса. Вариант технологического процесса выбирается в зависимости от типа производства и особенностей конструкции изделия. Наиболее оптимальный вариант технологического процесса должен иметь наименьшую трудоемкость и обеспечивать достаточную технологичность сборки и электрического монтажа изделия.

На данном этапе выбора варианта организации технологического процесса сборки и монтажа составляется наиболее оптимальный с учетом вышеуказанных требований. В перечень этих требований включается определение типа производства.

Ориентировочно тип производства изделия может быть определен по партии запуска и его сложности. Размер партии запуска рассчитывается по формуле:

n=N*a/F,

где N - годовая программа выпуска изделий (100000)

a - норма запаса деталей на складе в днях, необходимая для бесперебойного снабжения производства

F - число рабочих дней в году (250)

n=100000*5/250=2000

Для определения типа производства следует использовать данные приведенные в таблице 4.С учётом того что устройство управляющий освещением, выполненный в виде печатного узла.

Таблица 4 - Характеристика типа производства для изделий малой сложности.

Тип производства	Количество изделий в партии
	Малой сложности
Среднесерийное	50- 300
Крупносерийное	Более 300
Массовое	Более 1000

Вывод: Исходя из данных таблицы 4, выбираем массовый тип производства.

Для массового производства целесообразно организовать поточную линию.

Такт потока определяется по формуле:

ф= Fg/N

где Fg - действительный годовой фонд рабочего времени при односменной работе (120000 мин.)

N - годовая программа выпуска

ф = 120000/100000=1.2 мин

Если ф лежит в пределах до 5 мин, то в этом случае следует организовать поточную линию.

С учетом вышеизложенного наиболее оптимальным будет следующий вариант технологического процесса:

подготовка ЭРЭ;

Установка всех ЭРЭ на светомонтажном столе;

Пайка «волной» на автомате УПН;

Контроль и допайка;

Окончательный контроль;

Расчет трудоемкости технологического процесса сборки и монтажа приведен в таблице 5.

Таблица 5- Расчет трудоемкости технологического процесса сборки и монтажа

Содержание работы	Время на 1 ЭРЭ (мин.)	Количество ЭРЭ	Общее время (мин.)
подготовка ЭРЭ	0,1мин.	20	2
Установка всех ЭРЭ на светомонтажном столе	0,2мин.	20	4
Пайка «волной» на автомате УПН	ф	1 пл.	1,2
Контроль и допайка	ф +tоп 3 сек. На 1 вывод	1 пл.(54 выв.)	1,47
Окончательный контроль	ф	1 пл.	1,2
			?t=9,87

tдоп.= tn1вывЧnвыв.ЧKбр

tдоп.= 3 сек *54*0,1/60=0,27

Где:

tn1выв.- время на один элемент;

nвыв.- количество выводов;

Kбр.- коэффициент брака (5-10%).

Предварительное количество рабочих мест определяется по формуле:

nраб= ?t/ф

nоб.расч.= 9,87/1,2=8,225

Принимаем число рабочих мест nраб.прин.=9

2.2 Обоснование разбивки технологического процесса на операции

При использовании поточной линии, разбивка на операции должна производится с учетом такта потока. Чтобы обеспечить ритмичность работы поточной линии, длительность операции необходимо сделать равной (или кратной) такту потока (с точностью до 10%).

tоп=ф±10%

При этом допускается некоторое число недогруженных операций, длительность которых будет значительно меньше ф.

Чтобы определить норму времени на операцию, следует воспользоваться нормированными данными на сборочно-монтажные работы. Эти данные приводятся на отдельные виды работ (переходы). Время на операцию определяется, как суммарное время по всем переходам, из которых состоит данная операция.

Составляем таблицу синхронизации операций. Синхронизация операций представлена в таблице 6. Число рабочих на поточной линии, выполняющих работу одного вида определяется по формуле:

nраб.расч.=tраб/ф,

где tраб - это время на выполнение одного вида работ

nраб.прин.. определяется округлением nраб.расч. до целого числа в сторону увеличения

Выполним расчет числа рабочих и время на выполнение операции одним рабочим на основании данных приведенных в таблице 5.

Подготовка ЭРЭ

nраб.расч.1= 2/1,2=1,6

nраб.прин.=2

tоп.1=tраб.1/nраб.прин

tоп.1=2/2=1 мин

Установка ЭРЭ на светомонтажном столе

2.nраб.расч.2= 4/1,2=3,3

nраб.прин.=4

tоп.2=4/4=1 мин

Все остальные виды работ (указанные в таблице 5), т.е. каждая последующая операция выполняется одним рабочим, т.к. время выполнения работы не превышает такт потока.

Результаты расчетов приведены в таблице 6.

Таблица 6- Синхронизация операций.

Номер операции	Содержание операции	Время на операцию (мин.)
1,2	подготовка ЭРЭ	1
3-6	Установка всех ЭРЭ на светомонтажном столе	1
7	Пайка «волной» на автомате УПН	1,2
8,9	Контроль и допайка	0,735
10	Окончательный контроль	1,2

Таблица синхронизации составляется с учетом оптимальной последовательности операций. Надо следить за тем, чтобы ранее установленные элементы не мешали установке последующих. В первую очередь следует установить элементы в трудно доступных местах. Желательно, что бы на каждом рабочем месте производились однотипные работы. Установку однотипных элементов, но разных номиналов нужно устанавливать на разных рабочих местах, при этом нужно не забывать и другие требования, исходя из особенностей конструкции.

Вывод: Так как расчеты сходятся с данными таблицы 5, то технологический процесс разбит на операции верно.

2.3 Выбор средств технологического оснащения

Выбор оборудования производится на основе сравнения двух видов оборудования, одинаково подходящих для выполнения данной операции. Предпочтение отдается виду оборудования, которое имеет оптимальный коэффициент загрузки. При одинаковом коэффициенте загрузки учитывается количество оборудования, потребляемая мощность и т.д.

Согласно ГОСТ14.301-73 средства технологического оснащения включают:

- технологическое оборудование;

- технологическую оснастку;

- средства механизации и автоматизации;

Выбор средств технологического оснащения производится с учетом:

- типа производства и его организационной структуры;

- вида изделия и программы выпуска;

- характера намеченной технологии

- максимального применения имеющейся стандартной оснастки и оборудования.

Сравнительные характеристики видов оборудования приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Характеристики оборудования

Назначение оборудования	Светомонтажный стол	Светомонтажный стол	Пайка волной	Пайка волной
Наименование оборудования	РМПСП	ПМП-1	АП-4	УПМ90
ГОСТ, ТУ или номер чертежа	ТГ2.940.010	ТГ2.940.013	ГГ-1621	ЯП2.539.005
Производи- тельность, шт/ч	600	1200	150	90
Потребляемая мощность, кВт/ч	0,5	0,6	5	8
Масса, кг	100	170	353	265
Габаритные размеры	1225*900*1200	1225*850*1400	894*930* 1370	2000*700* 1470
Коэффициент загрузки, %	91,6	68,75	33	55
Количество оборудования	3	2	1	1

Приведем расчет требуемого оборудования:

Для оборудования выполняемого поэлементную работу (установка ЭРЭ).

nобр.расч=ton/ф (шт),

где: ton=t1эл*n

t1эл=60/Р

где: Р=600 шт/ч (производительность автомата)

n-количество ЭРЭ установленных на плату

t1эл(РМПСП)=60/600=0,1 (мин)

nобр.расч(РМПСП)= (20*0,1)/1,2=1,6шт

nобр.прин(РМПСП)=2шт

Кз= (nобр.расч/ nобр.прин)*100%

Кз(РМПСП)= (1,6/2) *100=83,3%

t1эл=60/Р

где: Р=1200 шт/ч

t1эл(ПМП-1) =60/1200=0,05 (мин)

nобр.расч(ПМП-1) = (20*0,05)/1,2=0,83 шт

nобр.прин(ПМП-1) =1 шт.

Кз= (nобр.расч/ nобр.прин)*100%

Кз(ПМП-1) = (0,83/1) *100=83,3%

Вывод: выбираем ПМП-1 т.к. требуется всего 1 шт. оборудования.

Коэффициент загрузки ПМП-1 можно понизить, если увеличить количество этого оборудования, поэтому:

nобр.прин(ПМП-1) =2 шт.

Кз= (nобр.расч/ nобр.прин)*100%

Кз(ПМП-1) = (0,83/2) *100=41,5%

Коэффициент загрузки ПМП-1 можно повысить, если догрузить это оборудование изделиями с других участков.

Для оборудования, выполняющего групповые операции (пайка волной и др.)

Выполним расчет для установки АП-4

tгруп=60/Р

где: tгруп - время пайки волной одной платы

Р=150 плат/ч

tгруп=60/150=0,4 мин

nобр.расч=tопер/ф

nобр.расч.(АП-4)=0,4/1,2=0,33 шт.

nобр.прин.(АП-4)=1 шт.

Кз(УП-4)=(0,33/1)*100%=33%

Выполним расчет для установки УПМ90

tгруп=60/Р

где: Р=90 плат/ч

tгруп=60/90=0,66 мин

nобр.расч(УПВ903Б)=0,66/1,2=0,55 шт.

nобр.прин(УПВ903Б)=1 шт.

Кз(УПВ903Б)=(0,55/1)*100%=55%

Где: Кз - коэффициент загрузки оборудования.

nобр.прин - принятое число единиц оборудования, определяется путем округления до целого числа в сторону увеличения.

nобр.расч - рассчитанное число единиц оборудования.

Коэффициент загрузки УПМ90 можно повысить, если догрузить это оборудование изделиями с других участков.

В результате сравнительного анализа выбирается вид оборудования для установки и пайки ЭРЭ. Затем составляется полный перечень оборудования, который сводится в таблицу 8.

Таблица 8- Перечень оборудования

Наименование	ГОСТ, ТУ или номер чертежа	Коэффициент загрузки	Требуемое количество оборудования
ПМП-1	ТГ2.940.013	41,5%	2
УПМ90	ЯП2.539.005	55%	1

Выбор данного типа оборудования, основан на том что оно имеет оптимальные значения коэффициента загрузки, потребляемой мощности, стоимости, габаритов, массы.

Стандарт устанавливает нормы величины коэффициента загрузки оборудования (таблица 9).

Таблица 9 - Нормы величины коэффициента загрузки оборудования

Коэффициент загрузки	Тип производства
	Массовое	Среднесерийное	Мелкосерийное
	65-77%	75-85%	80-90%

Выбранное оборудование имеет коэффициент загрузки несколько ниже нормативного значения, но как уже было сказано такое оборудование можно догрузить, другими изделиями. Применять оборудование с меньшей производительностью с целью увеличения коэффициента загрузки может оказаться не эффективным. Так как в условиях меняющейся производственной ситуацией такое оборудование может не соответствовать требованиям производства. (спроса потребителей)

Выбор оснастки производится на основании вышеперечисленных требований. В результате выбора оснастки составляется перечень, который представлен в таблице 10

Таблица 10 - Перечень оснастки.

Наименование оснастки	ГОСТ, ТУ, ОСТ	Количество оснастки
Паяльник ПСН-250	ГОСТ.7219-77	2
Пинцет ПГГМ	ОСТ4.060.013	7
Острогубцы ОБ-1125	ОСТ4.060.012	2
Приспособление для визуального контроля	ТГ63669/12	1

2.4 Выбор технологических материалов

Для осуществления пайки необходимы припой - это сплав металлов, предназначенный для соединения деталей и узлов методом пайки. Припой должен обладать хорошей текучестью в расплавленном состоянии, хорошо смачивать поверхности соединяемых материалов и иметь требуемые характеристики в твердом состоянии. Свойства двух видов припоев приведены в таблице 11.

Таблица 11 - Свойства припоев

Марка припоя	ПОС-40	ПОС-61
ГОСТ	21931-76	21931-76
Химический состав	Олово	39-41	59-61
	Кадмий	-	-
	Серебро Висмут	0,1	0,1
	Свинец	Остальное	Остальное
Физические характеристики	Предельная прочность при растяжении, Па		3,8	4,3
	t	Начальная		235	90
	плав	Конечная	250	240
	Плотность, кг/м3	9300	8500
Стоимость 1кг, руб.	200	200
Выбранная марка припоя	ПОС-61

Вывод: выберем припой ПОС-61 - в первую очередь из-за распространенности, большего числа форм и диаметров выпуска, низкого содержания свинца, а также широкого спектра производителей и соответственно цены. ПОС-61 применяют тогда, когда при паянии нельзя перегревать детали, например, при соединении очень тонких проводов, так как в этом припое очень высокое содержание олова, что снижает его температуру плавления.

Для осуществления качественной пайки необходимы флюсы. Флюс выбираем в зависимости от вышеизложенных требований, припоя, срока службы изделия, технологического оборудования на предприятии изготовителя. Паяльные флюсы предназначены для удаления оксидной пленки с поверхности соединяемых материалов. Свойства двух видов флюса приведены в таблице 12.

Таблица 12 - Свойства флюсов

Марка флюса	ФТС	ЛТИ-120
Температурный интервал флюсующей активности в °C	140-300	160-350
Влияние остатков флюса на сопротивление диэлектриков	Снижает	Снижает
Стоимость 1кг, руб.	200	200
Коррозийное действие остатков флюса при испытании в камере влажности	На ОС	Нет	Оказывает
	На медь	Слабое	Оказывает
	На серебро	Нет	Нет
	На медь	Нет	Оказывает
Выбранная марка	ФТС

Флюс хорошо очищает и подготавливает поверхность под пайку. Повышает смачиваемость, растекаемость и заполнение зазора припоем. Механизм действия флюса заключается в том, что окисные пленки металла и припоя растворяются или разрыхляются и всплывают на поверхность флюса. Вокруг очищенного металла образуется защитный слой флюса, препятствующий возникновению окисных пленок.

Вывод: выберем флюс ФТС, он предназначен для пайки деталей радиоэлектронной аппаратуры. Нейтрален, термостоек, не дымит, имеет слабую коррозийную активность, оказывает слабое влияние на медь, а на другие металлы не оказывает и имеет меньшую температуру флюсующей активности, а так же легко смывается водой, что выгодно отличает его от других радиомонтажных флюсов.

Для промывки печатных плат от остатков флюса применяют растворители, свойства которых приведены в таблице 13

Таблица 13 - Свойства растворителей

Наименования растворителя	Спирт этиловый ректификационный	Ацетон технический
ГОСТ	ГОСТ183.000-87	ГОСТ2768-79
t кипения °C	78,4	56,2
Температура °C	Вспышка	13	18
	Воспламенения	404	500
Предел допустимой концентрации, мг/м3	1000	200
Пределы взрывоопасной концентрации	Нижний	2,3	2,3
	Верхний	19	19
Стоимость 1 лист, руб.	50	50
Выбранная марка раствора	Спирт этиловый

Вывод: выбираем этиловый спирт, т.к. температура кипения выше и допустимая концентрация его в воздухе значительно выше, чем у ацетона.

Заключение

Разработка организации технологического процесса сборки и монтажа Li-ion аккумулятора в ИК ПДУ выполнено на основании нормативно-технической документации, в соответствии с требованиями ЕСТД, ЕСТПП, с использованием типовых технологических процессов сборки и монтажа и обеспечивающие удовлетворение основных конструкторско-технологических требований к изделию: надёжности и технологичности.

Анализ конструкции позволяет сделать вывод, что выбор ЭРЭ обеспечивает необходимые параметры схемы, для надежной работы устройства. К особенностям устройства относятся такие показатели, как невысокая цена, простота сборки изделия, высокая ремонтопригодность, простота в эксплуатации.

В организации технологического процесса сборки и монтажа, участвует небольшое количество людей и средств технологического оснащения, что существенно снижает трудоёмкость сборки и монтажа.

Расчет технологичности показывает, что устройство обладает удовлетворительной технологичностью, так как имеется возможность применения средств механизации и автоматизации для установки ЭРЭ и пайки, а также возможность использования типовых технологических процессов. Так же существует возможность улучшения технологического процесса сборки изделия, путем усовершенствования оборудования и повышения опыта и квалификации технического персонала.

Выполненная работа показывает, что производство данного изделия является экономически эффективным. Это подтверждается расчётом трудоёмкости сборки и выбором средств технологического оснащения. Данное изделие обладает оптимальными габаритами и массой.

Подводя итог, можно утверждать, что при выполнении курсового проекта использован комплексный подход к разработке организации технологического процесса сборки и монтажа изделия на основе анализа конструктивных особенностей устройства Li-ion аккумулятора в ИК ПДУ.

Список используемых источников

1. Краткий справочник конструктора РЭА под редакцией Р.Г. Варламова-М: Советское радио 1973г.

2. Г.Д. Фрумкин. Расчёт и конструирование радиоаппаратуры-М: Высшая школа, 1985г.

3. В.И. Блаут-Блачёва. Технология производства радиоаппаратуры-М.: Энергия 1972г.

4. Методическое пособие по выполнению Дипломного проекта. НРТК 2016г.

5. ОСТ.409.45т-83-Инструменты и типовая технологическая оснастка для сборочно-монтажных работ в производстве РЭА. Типовые и основные размеры.

6. ОСТ4.054.264-Аппаратура радиоэлектронная. Сборочно-монтажное производство. Подготовка ЭРЭ к монтажу. Типовые технологические операции.

7. ОСТ4.054.265-Аппаратура радиоэлектронная. Сборочно-монтажное производство. Установка ЭРЭ на печатную плату. Типовые технологические операции.

8. ОСТ4.054.266- Аппаратура радиоэлектронная. Сборочно-монтажное производство. Сборка блоков (модулей второго уровня). Типовые технологические операции.

9. ОСТ4.054.267-Аппаратура радиоэлектронная сборочно-монтажное производство. Пайка электромонтажных соединений. Типовые технологические операции.

10. ОСТ 4.010.022-85 Платы печатные. Методы конструирования и расчёта.

11. ГОСТ 23751-86 Платы печатные. Основные параметры конструкции.

12. Журнал Радио №6, 2019г.

Размещено на Allbest.ru