Материал: Разработка технологического процесса сборки и монтажа электронного устройства

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Hм-общее количество паяных соединений

Технологический показатель



3                Коэффициент механизации подготовки к монтажу              0.5Hмп.иэт-число элементов, автоматически подготавливаемых к монтажу

Hиэт-общее число ИЭТ

Технологический показатель



4                Коэффициент механизации контроля и настройки               0.5Hмкм-количество операций механизированного контроля и настройки

Hкм-общее число операции контроля и настройки

Технологический показатель



5                Коэффициент повторяемости ИЭТ             0.3Hт.иэт- число типноминалов ИЭТ.

Hиэт-общее число ИЭТ

Конструкторский показатель



6                Коэффициент применяемости ИЭТ            0.2Hт.ор.иэт- число оригинальных ИЭТ.

Hт.иэт-число типовых ИЭТ

Конструкторский показатель



7                Коэффициент использования прогрес-сивных форм            0.1Дпр.-число деталей пространственной компоновки прогрессивной формы.

Д-общее число деталей пространственной компоновки

Конструкторско-технологический показатель




Комплексный показатель технологичности опорного генератора на 1000МГц для заданного объема выпуска определяется на основании базовых показателей по формуле:


Полученное значение комплексного показателя технологичности соответствует нормативному комплексному показателю для мелкосерийного производства. В мелкосерийном производстве используются специальное и специализированное оборудование, при этом квалификация рабочих должна быть высокой.

1.5 Разработка схемы сборки опытного образца

Схема сборки необходима для описания последовательности основных сборочных операций и служит источником данных для разработки маршрутного ТП.

Для сборки и монтажа прибора используется общая схема сборки с базовой деталью. В качестве базовой детали выбирается сборочная единица - основание корпуса, на которое устанавливается ячейка электронная. Для каждой сборочной единицы разрабатываются промежуточные схемы сборки, которые объединяются в общую схему сборки. На первом этапе производится сборка передней панели устройства. Схема сборки передней панели опытного образца представлена на рисунке 1.5.1.

Рисунок 1.5.1 - Схема сборки передней панели

На следующем этапе собирается задняя панель, на которую устанавливаются разъемы. Схема сборки задней панели представлена на рисунке 1.5.2.

Рисунок 1.5.2 - Схема сборки задней панели

Схема сборки электронной ячейки показана на рисунке 1.5.3.

Рисунок 1.5.3 - Схема сборки ячейки электронной

К основанию прибора крепятся 3 ячейки. Остальные ячейки вставляются в основную плату. Схема сборки всего прибора показана на рисунке 1.5.4.

Рисунок 1.5.4 - Схема сборки опытного образца

1.6 Разработка маршрутного технологического процесса сборки опытного образца электронной ячейки

Маршрутный технологический процесс (МТП) сборки установки для измерения параметров и настройки пьезоэлектрических резонаторов и монолитных фильтров отражает последовательность выполнения технологических операций, содержит информацию об оборудовании и времени выполнения каждой операции. МТП разрабатывается на основе анализа конструкторской документации и схемы сборки устройства.

На первом этапе выполняются подготовительные операции: сборка передней и задней панели устройства, распаковка, комплектование ЭРЭ, расфасованных в тару для удобного и быстрого поиска; входной контроль качества, формовка и обрезка выводов элементов.

Подготовленные ЭРЭ устанавливается на плату в порядке, указанном на схеме сборки.

После установки ЭРЭ проводится пайка выводов паяльником, контроль качества пайки, отмывка и сушка платы.

Собранные ячейки устанавливаются на основание корпуса, после чего прибор закрывают крышкой.

Собранный прибор проходит функциональный контроль.

Годный прибор маркируется и упаковывается.

Последовательность операций сборки опытного образца устройства представлена в таблице 1.6.1.

Таблица 1.6.1 - Исходные данные для заполнения маршрутной карты для сборки опытного образца преобразователя

№ операции

Наименование операции

Оборудование

Время, сек


Сборка основания корпуса



10

Комплектование основания корпуса

Стол монтажный

40

20

Подготовка основания корпуса к сборке (сверление отверстий)


60

30

Монтаж пластин к основанию корпуса

Стол монтажный

40


Сборка передней панели



35

Подготовка передней панели к сборке (сверление отверстий)

Стол монтажный

60

40

Комплектование деталей передней панели

Стол монтажный

60

50

Монтаж элементов на переднюю панель

Стол монтажный

60


Сборка задней панели

Стол монтажный


60

Комплектование деталей задней панели

Стол монтажный

40

65

Подготовка задней панели к сборке (сверление отверстий)

Стол монтажный

60

70

Монтаж элементов на заднюю панель

Стол монтажный

60


Сборка ячейки электронной



80

Распаковка и комплектование ЭРЭ

Стол монтажный

600

90

Установка ЭРЭ на печатную плату

Стол монтажный

720

95

Пайка паяльником

Стол монтажный

300

100

Обрезка выводов

Стол монтажный

20

105

Промывка платы

Установка промывки

30

110

Сушка платы

Установка сушки

120

120

Функциональный контроль ячейки

Стенд контроля

300


Сборка прибора



130

Комплектование прибора

Стол монтажный

300

140

Установка передней панели

Стол монтажный

30

150

Установка задней панели

Стол монтажный

30

160

Установка электронных ячеек на основание корпуса

Стол монтажный

120

170

Установка электронных ячеек на основную плату

Стол монтажный

30

180

Фиксация ячеек, установленных на основную плату

Стол монтажный

120

190

Монтаж проводов

Стол монтажный

300

200

Установка крышки прибора

30

210

Функциональный контроль

Стенд контроля

1200

220

Маркировка

Стол монтажный

120

230

Упаковка

Стол монтажный

180


Суммарное штучное время сборки опытного образца ячейки Тшт = 5030 сек = 84 мин.

1.7 Расчет и анализ такта выпуска

Анализ объема выпуска изделия проводится с целью определения возможности выпуска изделий по данному ТП в заданном объеме в установленные сроки путем сравнения штучного времени сборки изделия с заданным тактом выпуска. По результатам анализа такта выпуска принимается решения о необходимости изменения технологического процесса, и даются рекомендации по выбору более производительных оборудования и оснастки, использованию групповых методов обработки, объему партии изделий.

Заданный объём выпуска Nвып= 1700 шт./год.

По заданному объёму выпуска определяется такт выпуска:

Тв= Ф*60/Nвып,

где Тв - такт выпуска; Ф - годовой фонд рабочего времени (Ф≈ 2070 часов) при односменной работе; где Nзап- программа запуска.

Тогда:

Тв = 2070*60/1700 = 73 мин/шт

Следовательно, производительность:= 60/Тв = 60/73 = 0.82 шт/час

Из сравнения штучного времени сборки ячеек Tшт (Tшт= 84 мин) и такта выпуска Тв (Тв = 73 мин) следует, что технологический процесс сборки и монтажа, в котором используются ручные методы сборки, требует изменения с целью сокращения штучного времени. Для этого рекомендуется использовать автоматизированную установку компонентов на плату; селективную пайку элементов, устанавливаемых в отверстия; пайку поверхностно монтируемых компонентов в печи; оснастку для групповой отмывки печатных плат после пайки, проводить групповую сушку печатных плат после промывки.

1.8 Разработка схемы сборки электронной ячейки в серийном производстве

Схема сборки необходима для описания последовательности основных сборочных операций и служит источником данных для разработки маршрутного ТП.

Для сборки и монтажа прибора используется общая схема сборки с базовой деталью. В качестве базовой детали выбирается сборочная единица - основание корпуса, на которое устанавливается ячейка электронная.Для каждой сборочной единицы разрабатываются промежуточные схемы сборки, которые объединяются в общую схему сборки.

На первом этапе производится сборка передней панели устройства. Схема сборки передней панели опытного образца представлена на рисунке 1.8.1.

Рисунок 1.8.1 - Схема сборки передней панели

На следующем этапе собирается задняя панель, на которую устанавливаются разъемы.

Схема сборки задней панели представлена на рисунке 1.8.2.

Рисунок 1.8.2- Схема сборки задней панели

Схема сборки ячейки показана на рисунке 1.8.3.

Рисунок 1.8.3- Схема сборки ячейки электронной

К основанию прибора крепятся 3 ячейки. Остальные ячейки вставляются в основную плату. Схема сборки всего прибора показана на рисунке 1.8.4.

Рисунок 1.8.4- Схема сборки опытного образца

1.9 Разработка маршрутного технологического процесса сборки электронной ячейки в серийном производстве

Учитывая рекомендации по совершенствованию технологического процесса с целью снижения штучного времени, для сборки устройства в серийном производстве выбирается автоматизированная установка компонентов и пайка компонентов в печи; разрабатывается приспособление для намотки нарезки проводов.

Исходные данные для заполнения маршрутной карты для сборки устройства в серийном производстве представлены в таблице 1.9.1.

Таблица 1.9.1- Исходные данные для заполнения маршрутной карты для сборки устройства в серийном производстве

№ операции

Наименование операции

Оборудование

Время, сек

1

2

3

4


Сборка основания корпуса



10

Комплектование основания корпуса

Стол монтажный

40

20

Подготовка основания корпуса к сборке (сверление отверстий)


60

30

Монтаж пластин к основанию корпуса

Стол монтажный

40


Сборка передней панели



35

Комплектование деталей передней панели

Стол монтажный

60

40

Подготовка передней панели к сборке (сверление отверстий)

Стол монтажный

60

50

Монтаж элементов на переднюю панель

Стол монтажный

60


Сборка задней панели



60

Комплектование деталей задней панели

Стол монтажный

40

65

Подготовка задней панели к сборке (сверление отверстий)

Стол монтажный

60

70

Монтаж элементов на заднюю панель

Стол монтажный

60


Сборка ячейки электронной



80

Распаковка и комплектование ЭРЭ

Стол монтажный

600

85

Нанесение паяльной пасты

Устройство для нанесения паяльной пасты

120

90

Установка КМП на плату

Автомат для установки КМП

60

100

Пайка в многозонной печи

Многозонная печь

120

110

Установка КМО на печатную плату

Стол монтажный

100

120

Пайка паяльником

Стол монтажный

100

130

Обрезка выводов

Стол монтажный

20

140

Промывка платы

Установка промывки

30

150

Сушка платы

Установка сушки

120

160

Функциональный контроль ячейки

Стенд контроля

300


Сборка прибора



170

Комплектование прибора

Стол монтажный

300

180

Установка передней панели

Стол монтажный

30

190

Установка задней панели

Стол монтажный

30

200

Установка электронных ячеек на основание корпуса

Стол монтажный

120

210

Установка электронных ячеек на основную плату

Стол монтажный

30

220

Фиксация ячеек, установленных на основную плату

Стол монтажный

120

230

Монтаж проводов

Стол монтажный

300

240

Установка крышки прибора

Стол монтажный

30

250

Функциональный контроль

Стенд контроля

1200

260

Маркировка

Стол монтажный

120

270

Упаковка

Стол монтажный

180


Суммарное штучное время сборки ячейки в серийном производствеTшт = 73 мин. Полученное значение штучного времени сборки преобразователя напряжения равно такту для заданного объема выпуска ( Тв = 73 мин/шт), что обеспечивает сборку устройства в серийном производстве в соответствии с производственной программой выпуска.

1.10 Разработка маршрутно-операционного технологического процесса

На основе маршрутного технологического процесса разрабатывается маршрутно-операционный технологический процесс. Исходные данные для маршрутно-операционного ТП представлены в таблице 1.10.1.

Таблица 1.10.1 Исходные данные для заполнения маршрутно-операционной карты для сборки устройства в серийном производстве

№ операции

Наименование операции

Оборудование и оснастка

Материалы и режимы

Tшт., сек

1

2

3

4

5


Сборка основания корпуса




10

Комплектование основания корпуса

Стол монтажный


40

01

Распаковать тару

Тара упаковочная, ножницы



02

Извлечь деталь корпуса из тары, проконтролировать визуально и положить в технологическую тару

Тара упаковочная, тара технологическая



03

Повторить переход 02 для всех деталей основания корпуса




20

Подготовка основания корпуса к сборке (сверление отверстий)

Стол монтажный


60

01

Извлечь основание из тары технологической

Тара технологическая



02

Установить основание в приспособление для сверления




03

Просверлить отверстие по чертежу

Дрель



04

Повторить переход 03 для всех отверстий




05

Убрать основание в тару

Тара технологическая



30

Монтаж пластин к основанию корпуса

Стол монтажный


40

01

Извлечь основание корпуса, пластины и необходимое количество винтов из тары

Тара технологическая



02

Закрепить пластину на основании корпуса винтами и положить основание корпуса в тару

Отвертка ручная



03

Повторить переходы 01 - 02 для второй пластины





Сборка передней панели




35

Комплектование деталей передней панели

Стол монтажный


60

01

Распаковать тару

Тара упаковочная



02

Извлечь деталь передней панели из тары, проконтролировать визуально и положить в технологическую тару

Тара упаковочная, тара технологическая



03

Повторить переход 02 для всех деталей передней панели




04

Набрать необходимое количество винтов и положить в тару технологическую

Тара технологическая



40

Подготовка передней панели к сборке (сверление отверстий)

Стол монтажный


60

01

Извлечь переднюю панель из тары технологической

Тара технологическая



02

Установить панель в приспособление для сверления




03

Просверлить отверстие по чертежу

Дрель



04

Повторить переход 03 для всех отверстий




05

Убрать переднюю панель в тару

Тара технологическая



50

Монтаж элементов на переднюю панель

Стол монтажный


60

01

Извлечь элементы передней панели из тары

Тара технологическая



02

Установить элемент на переднюю панель и при необходимости закрепить винтами

Отвертка ручная



03

Повторить переход 02 для всех элементов передней панели





Сборка задней панели




60

Комплектование деталей задней панели

Стол монтажный


40

01

Распаковать тару

Тара упаковочная



02

Извлечь деталь задней панели из тары, проконтролировать визуально и положить в технологическую тару

Тара упаковочная, тара технологическая



03

Повторить переход 02 для всех деталей передней панели




04

Набрать необходимое количество винтов и положить в тару технологическую

Тара технологическая



65

Подготовка задней панели к сборке (сверление отверстий)

Стол монтажный


60

01

Извлечь заднюю панель из тары технологической

Тара технологическая



02

Установить панель в приспособление для сверления




03

Просверлить отверстие по чертежу

Дрель



04

Повторить переход 03 для всех отверстий




05

Убрать заднюю панель в тару

Тара технологическая



70

Монтаж элементов на заднюю панель

Стол монтажный


60

01

Извлечь элементы задней панели из тары

Тара технологическая



02

Установить элемент на заднюю панель и при необходимости закрепить винтами

Отвертка ручная



03

Повторить переход 02 для всех элементов задней панели





Сборка ячейки электронной




80

Распаковка и комплектование ЭРЭ

Стол монтажный


600

01

Извлечь печатную платы из тары упаковочной и положить в тару технологическую

Тара упаковочная, тара технологическая



02

Извлечь ЭРЭ из тары упаковочной, проконтролировать визуально на отсутствие внешних дефектов и положить в тару технологическую согласно чертежу и комплектовочной ведомости

Тара упаковочная, тара технологическая



03

Повторить переход 01 для всех ЭРЭ




85

Нанесение паяльной пасты

Устройство для нанесения паяльной пасты


120

01

Извлечь печатную плату из технологической тары

Тара технологическая



02

Установить печатную плату в установку




03

Нанести паяльную пасту

Трафарет, ракель



04

Извлечь печатную плату из установки




90

Автомат для установки КМП


60

01

Закрепить печатную плату в установке




02

Провести установку элементов




03

Извлечь печатную плату из установки и положить в тару

Тара технологическая



100

Пайка в многозонной печи

Многозонная печь


120

01

Извлечь печатную плату из тары

Тара технологическая



02

Установить плату на транспортер




03

Провести пайку




04

Снять печатную плату и положить в тару

Тара технологическая



05

Визуально проконтролировать качество пайки

Тара технологическая



110

Установка КМО на печатную плату

Стол монтажный


100

01

Извлечь компонент из тары и установить на печатную плату согласно чертежу

Тара технологическая



02

Подогнуть выводы компонента

Плоскогубцы



03

Повторить переходы 01- 02 для всех ЭРЭ, устанавливаемых на ПП




120

Пайка паяльником

Стол монтажный


100

01

Установить плату в приспособление для пайки плат




02

Припаять выводы элемента к контактным площадкам

Паяльная станция

Припой ПОС-61 ГОСТ 21931-76. Т°=260+200С


03

Повторить переход 02 для всех КМО




04

Проконтролировать качество пайки визуально




05

Извлечь плату из приспособления для пайки и положить в тару

Тара технологическая



130

Обрезка выводов

Стол монтажный


20

01

Извлечь плату из тары

Тара технологическая



02

Обрезать выводы ЭРЭ

Бокорезы



03

Повторить переход 02 для всех ЭРЭ




04

Положить плату в технологическую тару

Тара технологическая



140

Промывка платы

Установка промывки


30

01

Переложить плату из тары в тару для промывки

Тара технологическая , тара для промывки



02

Поместить тару с платами в установку промывки и выдержать в смеси при установленном режиме

Тара для промывки

Спирто-бензиновая смесь (1:1) Температура смеси То = 70±5оС, время t= 10-15 мин


03

Извлечь плату из тары для промывки, проконтролировать качество отмывки визуально и положить в тару

Тара технологическая , тара для промывки



150

Сушка платы

Установка сушки


120

01

Переложить плату из тары в поддон для сушки

Тара технологическая, поддон для сушки



02

Повторить переход 01 для всех плат




03

Поместить поддон с платами в сушильный шкаф и выдержать при установленном режиме

Поддон для сушки

Температура Т°= 60±50С, время t= 10 мин


04

Извлечь поддон с платами из сушильного шкафа, поставить на стол и выдержать при комнатной температуре

Поддон для сушки

Температура комнатная, время t= 10-15 мин


05

Переложить плату из поддона для сушки в тару технологическую

Поддон для сушки, тара технологическая



160

Функциональный контроль ячейки

Стенд контроля


300

01

Извлечь ячейку из тары и установить в стенд для контроля

Тара технологическая



02

Проконтролировать функционирование ячейки согласно инструкции по контролю




03

Извлечь ячейку из стенда и положить в тару

Тара технологическая




Сборка прибора




170

Комплектование прибора

Стол монтажный


300

01

Извлечь из упаковочной тары компонент прибора и поместить его в тару технологическую

Тара упаковочная, тара технологическая



02

Повторить переход 01 для всех компонентов прибора




180

Установка передней панели

Стол монтажный


30

01

Извлечь переднюю панель и основание корпуса из тары и установить на основание корпуса совместив с отверстиями в основании

Тара технологическая



02

Зафиксировать переднюю панель с помощью винтов

Отвертка ручная



03

Положить прибор в тару

Тара технологическая



190

Установка задней панели

Стол монтажный


30

01

Извлечь заднюю панель из тары и установить на основание корпуса совместив с отверстиями в основании

Тара технологическая



02

Зафиксировать заднюю панель с помощью винтов

Отвертка ручная



03

Положить прибор в тару

Тара технологическая



200

Установка электронных ячеек на основание корпуса

Стол монтажный


120

01

Извлечь прибор из тары

Тара технологическая



02

Извлечь ячейку электронную из тары, совместив с отверстиями в основании




03

Закрепить ячейку с помощью винтов

Отвертка ручная



04

Повторить переходы 02-03 для остальных ячеек, монтируемых на основание




210

Установка электронных ячеек на основную плату

Стол монтажный


30

01

Извлечь ячейку электронную из тары и вставить в основную плату

Тара технологическая



02

Повторить переход 01 для всех ячеек, монтируемых на основную плату




220

Фиксация ячеек, установленных на основную плату

Стол монтажный


120

01

Извлечь компоненты для фиксации из тары

Тара технологическая



02

Зафиксировать ячейки с помощью винтов

Отвертка ручная



230

Монтаж проводов

Стол монтажный


300

01

Отмотать и отрезать провод длиной, указанной в чертеже

Тара технологическая, линейка, приспособление для нарезки проводов



02

Снять изоляцию и зачистить концы провода с двух сторон

Острогубцы



03

Облудить концы провода с двух сторон

Ванна для лужения

Припой ПОС-61 ГОСТ 21931-76, температура ванны Т°=260+200С


04

Произвести монтаж проводов согласно электромонтажному чертежу




05

Повторить переходы 1-4для всех проводов разъема




240

Установка крышки прибора

Стол монтажный


30

01

Извлечь крышку прибора из тары и установить на основание корпуса, совместив с отверстиями в основании

Тара технологическая



02

Закрепить крышку прибора винтами

Отвертка ручная



250

Функциональный контроль

Стенд контроля


1200

01

Проконтролировать функционирование прибора согласно инструкции по контролю




260

Маркировка

Стол монтажный


120

01

Извлечь табличку из тары

Тара технологическая



02

Нанести клей на табличку и приклеить на крышку корпуса прибора легким прижатием

Кисть

Клей ПУ-2 ОСТ 4ГО.029.204


03

Выдержать прибор на воздухе при комнатной температуре


Температура комнатная, время t= 30 мин


270

Упаковка

Стол монтажный


180

01

Извлечь прибор из тары и упаковать прибор в полиэтиленовый пакет

Ножницы, тара технологическая

Липкая лента


02

Поместить полиэтиленовый пакет с прибором в упаковочную коробку




03

Вложить сопроводительную документацию в упаковочную коробку




04

Закрыть крышку упаковочной коробки и зафиксировать липкой лентой

Ножницы

Липкая лента