Устройство световых эффектов

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ 
(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

 

Пояснительная записка  к курсовому проекту по дисциплине “Технология радиоэлектронных средств” на тему “Устройство световых эффектов”

Студент гр.04-503			.
		Подпись, дата
Преподаватель
		Подпись, дата

 

 

Задание

Реферат

Количество  страниц – 34, количество таблиц – 2, количество рисунков – 4, количество использованных источников – 9.

Обозначения и сокращения

ЭТ – Экономичный таймер

ФЯ – Функциональная ячейка

ИМС – Интегральные микросхемы

МК – маршрутная карта

ОК – операционная карта

ПП – печатная плата

ТП – технологический  процесс

ТТП – типовой  технологический процесс

ЭРЭ – электрорадиоэлемент

ОПП – односторонняя  печатная плата

ДДП – двухсторонняя печатная плата

ГПП – гибкая печатная плата

СПФ – сухой  пленочный фоторезист

 

Содержание

Введение 5

1  Конструктивно-технологический анализ изделия 6

1.1  Описание конструкции функциональной ячейки  на печатной плате 6

1.2  Краткий анализ электрической принципиальной схемы 6

1.3  Анализ технологичности изделия по конструкторским показателям 7

2  Выбор и обоснование технологического процесса изготовления коммутационного устройства 12

2.1  Подбор оборудования 12

2.2  Анализ исходных данных 14

2.3  Разработка функциональной модели ТП 20

3  Проектирование ТП сборки, монтажа и контроля изделия 25

3.1  Анализ исходных данных 25

3.2  Разработка технологической схемы сборки 25

3.3  Составление структурной схемы ТП изготовления изделия 26

3.4  Выбор типа и организация формы производства изделия 27

3.5  Анализ технологичности изделия по производственным показателям 28

4  Детализация технологического процесса 31

4.1  Описание существа и содержания технологической операции 31

4.2  Разработка операционной технологической карты 32

Список используемых источников 34

Приложение A. Исходные данные...…………...……………………………………….35

Приложение Б. Таблица 1……………………...……………………………………….39

Приложение В. Функциональная схема ТП изготовления ПП ………………………42

Приложение Г. Схема деления………………………………………………………….44

Приложение Д. Структурная схема сборки и монтажа……………………………….46

Приложение Ж. Технологическая схема сборки устройства………...……………….48

Приложение З. Маршрутная карта……………………………………………………..50

 

 

Введение

Традиционно сложилось, что устройство световых эффектов (гирлянда) является необходимым атрибутом многих праздников, следовательно, пользуется большим спросом. В настоящее время существует огромное множество различных конструкций гирлянд. Преимущество конструкции рассматриваемой в моём курсовом проекте в том, что логика работы ламп гирлянды “зашита” в ПЗУ и при необходимости (доработки, модернизации) может быть изменена. Так же данная конструкция отличается простатой, низкой стойкостью комплектующих и рассчитана на управление 64 лампами.

1. Конструктивно-технологический анализ изделия

            Устройство представляет собой печатную плату, с установленными на двух её сторонах элементами [1], зафиксированную в корпусе из АВС. В основании корпуса предусмотрены зоны крепления печатной платы винтами. На лицевую панель выведены разъем для подачи питания.

Схема деления  ЭТ представлена в МАИР.468214.001Е1.

1. Описание конструкции функциональной ячейки  на печатной плате

 Устройство реализуется на двусторонней печатной плате с размерами 120´85 выполненной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5мм. Минимальная ширина проводников 0,5мм, зазоров между ними 0,25мм, металлизация отверстий. Печатная плата имеет третий класс точности и изготавливается комбинированным негативным методом. Исходя из чертежей, представленных в исходных данных (Приложение А), радиоэлементы следует устанавливать с двух сторон печатной платы, упорядоченно. ФЯ помещается в корпус.

 

2. Краткий анализ электрической  принципиальной схемы

Импульсы генератора на элементах DD1.2 и DD1.4 поступают на вход счетчика DD3. В зависимости от положения переключателя SA1 вход второго счетчика (DD2) соединен с выходом того же самого или другого генератора. В момент включения питания импульс, формируемый цепью C4R5, устанавливает оба счетчика в исходное состояние. Эту же операцию можно выполнить, нажав кнопку SB1.

Выходы счетчиков  связанны с адресными шинами ПЗУ  DS1 и DS2, в которые записаны программы управления ключами. Каждый из 64 узлов матрицы состоит из лампы накаливания.

 

3. Анализ технологичности изделия по конструкторским показателям
1. Качественная оценка

      Проведем качественную и количественную оценку технологичности по методике проведения качественной и количественной оценки технологичности, приведенной в [2].

Корпус устройства не является стандартным и изготавливается из широко применяемых материалов. Все детали, микросхемы и электрорадиоэлементы - стандартные. Все электрорадиоэлементы могут быть установлены на печатную  плату автоматизированным способом. Перед установкой резисторов, конденсаторов, диодов и ИМС необходимо провести формовку выводов.

 

Печатная плата  изготавливается по 3 классу точности. Специальной технологической оснасткой  являются фотошаблоны для изготовления печатной платы и токоподводящее устройство, используемое в процессе гальванического наращивания меди. Функциональная ячейка и корпус могут изготавливаться параллельно.

Учитывая определенную субъективность этой оценки, необходимо в целях объективности перейти  к количественной оценке.

2. Количественная оценка

     Для количественной оценки технологичности  следует рассчитать показатели  технологичности разрабатываемого  изделия и сравнить их с  нормативными показателями (таблица  1). Если Б_i < 0, то балльный показатель приравниваем к нулю; в случае Б_i > 5, то следует принять величину балльной оценки за 5 баллов.

Коэффициент стандартизации конструкции

 – количество оригинальных  деталей из соответствующего  раздела спецификации; - общее количество ЭРЭ, микросхем и микросборок

Для показателя стандартизации нормативное значение =0,85, эквивалент одного балла =0,2125  (таблица 1).

Балльный показатель

 

Коэффициент унификации конструкции

  – количество наименований  ЭРЭ, МС, МСБ и конструктивных                 

     элементов по спецификации изделия  (Приложение В).

Для показателя унификации нормативное значение =0,7, эквивалент одного балла =0,175  (таблица 1).

Тогда балльный показатель

Коэффициент использования МС и МСБ

  – количество микросхем  и микросборок;

Для показателя использования микросхем и микросборок  нормативное значение =0,8, эквивалент одного балла =0,12  (таблица 1).

Тогда балльный показатель

Коэффициент повторяемости компонентов, МС и  МСБ

 – количество типоразмеров  компонентов, МС и МСБ;    – общее количество компонентов, микросхем и микросборок (Приложение В).

Для показателя повторяемости компонентов, МС и  МСБ нормативное значение =0,95, эквивалент одного балла =0,2  (таблица 1).

Тогда балльный показатель

Коэффициент установочных размеров (шагов) ЭРЭ, компонентов, МС и МСБ

  – количество установочных  размеров (шагов) (Приложение В);

Для показателя установочных размеров (шагов) ЭРЭ, компонентов, МС и МСБ нормативное значение =0,85, эквивалент одного балла =0,2125

(таблица 1).

Тогда балльный показатель

Коэффициент повторяемости материалов

  – количество марок материалов (Приложение В);

 – количество оригинальных  изделий (Приложение В).

Для показателя повторяемости материалов нормативное  значение =0,7, эквивалент одного балла =0,175  (таблица 1).

Тогда балльный показатель

Коэффициент использования площади коммутационного  устройства (ПП)

 – площадь, занимаемая ЭРЭ, компонентами, микросхемами;

 – площадь печатной платы.

Для показателя использования площади коммутационного  устройства (ПП) нормативное значение =0,6, эквивалент одного балла =0,1  (таблица 1)

Тогда балльный показатель

    С  учетом достигнутых балльных  показателей рассчитаем среднебалльный  показатель технологичности

 

     Среднебалльный показатель технологичности, равный 3,5 при крупносерийном производстве нас полностью устраивает. Недостатком является нулевой балльный  показатель коэффициента повторяемости материалов. Объясняется это техническими особенностями устройства, которые не требуют использования большего количества марок материалов. Значительное улучшение этого показателя возможно при практически полной переработке схемы устройства, что не представляется целесообразным, учитывая крупносерийный объем производства.

Если рассматривать  каждый показатель в отдельности, можно сделать следующие выводы:

Коэффициент стандартизации конструкции является приемлемым, так как в данном изделии  в основном используются стандартные  изделия.

Коэффициент унификации конструкции не велик. Для  повышения коэффициента можно уменьшить  количество наименований в изделии, например, уменьшить разброс номиналов  резисторов и конденсаторов.

Коэффициент использование МС и МСБ находится  на достаточно высоком уровне.

Коэффициент повторяемости компонентов, МС и  МСБ является приемлемым, но если учесть вышесказанные рекомендации его можно повысить.

Коэффициент установочных размеров является приемлемым, но если учесть вышесказанные рекомендации его можно повысить.

Коэффициент повторяемости материалов равен  нулю, так как оригинальными изделиями  являются ПП и корпус и они не могут изготовляться из одинакового  материала.

Коэффициент использования площади ПП рассчитан  для двухстороннего расположения элементов  и является приемлемым для данной конструкции.

2. Выбор и обоснование технологического процесса изготовления коммутационного устройства
1. Подбор оборудования

Принципы выбора оборудования приведены в [2]. Оборудование выбиралось из [3].

Входной контроль:

Необходимо  отдельное рабочее место с  приспособлением для контроля плоскостности, хорошо освещенное, чтобы можно было визуально контролировать качество листов стеклотекстолита. Для контроля толщины материала использовать микрометр. Входной контроль осуществляется системой визуального контроля Lynx.

Резка заготовок:

Требуется рабочее  место, оснащенное гильотинными ножницами. Для этой цели подходят ножницы SMALL SHEAR, позволяющие резать листы стеклотекстолита размерами 457х320 мм.

Сверление базовых отверстий:

Выполняется обрабатывающим центром Штамп ВК-20. Данный станок использовать для сверления неметализированных отверстий.

Сверление переходных отверстий

Выполняется двушпиндельном сверлильно-фрезеровальный станок Lenz PT415-2. Минимальный диаметр отверстия 0.4 мм. Предназначен для производства плат 3-4 класса точности.

Механическая очистка заготовки  ПП;

Выполняется в установке двухсторонней щеточной чистки RBM 402 F. Эта установка является установкой конвейерного типа и обеспечивает мокрую очистку заготовки. Скорость конвейера до 2 м/мин.

Химическая очистка ПП, придание шероховатости:

Для проведения операции требуется 4 ванны (ванна с моющим средством, ванна для набухания адгезива, ванна для травления адгезива, ванна для нейтрализации) и кран с проточной холодной и горячей водой. Этим требования оптимально удовлетворяет установка проявки и травления ПП PCB-500S. Установка имеет 5 ванночек и раковину с краном.

Сенсибилизация и активация:

Для проведения операции требуется три ванны (ванна  с раствором двухлористого олова, ванна с дистиллированной водой  и ванна для активации). Будем  использовать установку PCB-500S.

 

Химическое и гальваническое меднение:

Для проведения химического меднения требуется  ванна с приспособлением для  перемешивания раствора и покачивания  заготовки. Для проведения гальванической металлизации требуется ванна с  токоподводами, перемешиванием раствора и покачиванием заготовки. Также  требуются устройства для промывки металлизированных заготовок. Этим требования удовлетворяет установка  COMPACTA, которая имеет две ванны для химической и гальванической металлизации с подогревом, перемешиванием раствора и покачиванием заготовки. Также она имеет устройство для промывки ПП.

Сушка:

Для сушки  используется сушильный шкаф серии  MIDO.