Курсовая работа: Организация сборки и монтажа Li-ion аккумулятора в ИК ПДУ

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

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

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