Выбор способа съема изделия с несущего органа зависит от вспомогательного времени, необходимого для съема и установки на несущий орган конвейера, а также от массы изделий. При ручном съеме адресование изделий осуществляется либо по номерной (цветовой), либо по световой системе. Механизированный съем может осуществляться с помощью механического нумератора, командоаппарата, кодирования контейнера.

Расположение несущего органа в пространстве зависит от формы и размеров помещения, где размешается поточная линия сборки, а также от возможности создания прямоточного производства. Горизонтально-замкнутые конвейеры отличаются большей гибкостью и обеспечивают планировку линий различной формы (прямолинейную, Ш-образную, Т-образную).

Проектирование однопредметной непрерывно-поточной линии, выполненной на конвейере, осуществляют в приведенной ниже последовательности.

Для организации конкретной поточной линии выбирается распределительный тип конвейера.

Расчет однопредметной непрерывно-поточной линии, выполненной на конвейере, осуществляется следующим образом.

Количество рабочих мест, выполняющих параллельно одну и ту же операцию C_Pi:

	(5.1)

где t_Oi - норма времени i-ой операции;

Результаты расчета количества рабочих мест представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Расчет количества рабочих мест

№ операции	Последовательность операций	Tоп	СPi
1	Расконсервация ПП	0,430	0,86
2	Контроль ПП	0,207	0,41
3	Распаковка и проверка ЭРЭ	0,496	1,10
4	Комплектование элементов по операциям	0,500	1,11
5	Обрезка выводов навесных элементов бокорезами	0,132	0,29
6	Лужение выводов ЭРЭ	0,204	0,45
7	Нанесение паяльной пасты	0,442	0,98
8	Установка чип компонентов	2,125	4,72
9	Контроль правильности установки	1,000	2,22
10	ИК пайка	0,700	1,56
11	Контроль пайки	0,207	0,46
12	Установка ЭРЭ со штыревыми выводами	0,448	0,90
13	Контроль правильности установки навесных ЭРЭ	0,207	0,41
14	Пайка элементов	0,820	1,82
15	Контроль пайки	0,207	0,46
16	Отмывка плат после пайки	0,670	1,68
17	Маркирование	0,700	1,75
18	Лакирование ПП	0,500	1,11
19	Сушка	1,000	2,22
20	Выходной контроль печатного узла	1,000	2,22

Для синхронизации объединяем операции 1 и 2, 5 и 6, 8 и 9, 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15..

Коэффициент загрузки рабочего места з_i определяется как отношение расчетного числа рабочих мест к принятому (округленному до целого числа):

	(5,2)

где С_nPi - принятое число рабочих мест.

Результаты расчета количества рабочих мест и коэффициента загрузки рабочих мест представлены в таблице 5.2

Таблица 5.2 - Расчет количества рабочих мест на поточной линии

№ операции	№ рабочего места	Tоп	СPi	СПРi	Место расположения	Кз
1	1 и 2	0,637	1,23	1	Вне поточной линии	1,23
2	3	0,496	1,10	1	Вне поточной линии	1,10
3	4	0,500	1,11	1	Вне поточной линии	1,11
4	5 и 6	0,336	0,75	1	Вне поточной линии	0,75
5	7	0,442	0,98	1	Поточная линия	0,98
6	8 и 9	3,125	6,94	6	Поточная линия	1,16
7	10 и 11	0,907	2,02	2	Вне поточной линии	1,01
8	12 и 13	0,655	1,19	1	Поточная линия	1,19
9	14 и 15	1,027	2,28	2	Вне поточной линии	1,14
10	16	0,670	1,68	2	Поточная линия	0,84
11	17	0,700	1,75	2	Поточная линия	0,88
12	18	0,500	1,11	1	Поточная линия	1,11
13	19	1,000	2,22	2	Поточная линия	1,11
14	20	1,000	2,22	2	Поточная линия	1,11
Итого				25

Общее количество рабочих мест:

	(5.3)

Из числа К_р^/ только 17 требуется на поточной линии, остальные заняты либо во вспомогательном производстве, либо вне линии. Таким образом, число рабочих на поточной линии К_р=17.

Максимальное количество рабочих мест на участке K_max:

	(5.4)

где: К_РЕЗ - количество резервных мест;

K_КОМП - количество рабочих мест комплектовщиков;

K_КОНТР - количество рабочих мест контролеров.

Принимаем К_РЕЗ=3; К_КОМП=1; К_КОНТР=1;

Оптимальным выбором при заданных условиях производства будет являться распределительный пластичный вертикально-замкнутый конвейер с ручным съемом изделий периодического характера действия.

Размеры пластины. Ширина рассчитывается по формуле

	(5.5)

где - ширина изделия, в мм.

(мм)

Длина пластин выбирается с условием, чтобы между изделиями было целое число пластин, 150 мм.

Рассчитаем шаг конвейера по формуле:

	(5.6)

где V_н - скорость движения ленты конвеера, V_н=10м/мин.

	(5.7)

По формуле определяется длина конвейера L

	(5.8)

где L₁, L₂ - длина проводной и натяжной станций соответственно, выбираем по справочным данным, L₁, L₂ =1.5 м,

L_p- рабочая длина несущего органа конвейера, определяется по формуле

	(5.9)

где l - расстояние между двумя соседними рабочими местами (с одной стороны конвейера обычно принимается 1,2 м)

К_общ =20 (3 резервных места размещены на конвеерной линии).

(м)

(м)

Количество предметов в заделе Z:

	(5.10)

где: N_ОБОР - оборотный задел;

N_РЕЗ - резервный задел;

N_ТРАН - транспортный задел;

N_ТЕХ - технологический задел.

Оборотный задел равен размеру сменной потребности линии:

Резервный задел - 3% от сменного выпуска изделий:

	(5.11)

Транспортный задел:

	(5.12)

где N_ТР - количество изделий, транспортируемое в пачке N_ТР =5.

Технологический задел:

	(5.13)

Подставляя в формулу 5.11; 5.12; 5.13 полученные значения имеем:

Длительность производственного цикла сборки на линии одного изделия:

	(5.14)

где Т_ТР - время транспортирования изделия (Т_ТР=1.3 мин.);

Т_О - общее время сборки, мин:

	(5.15)

Производительность конвейера определяется по формуле:

	(5.16)

где m - масса изделия m=0.15 кг

При разработке планировок в зависимости от их назначения должны быть предусмотрены площади для размещения:

· технологического и контрольно-испытательного оборудования;

· обслуживающих подразделений;

· рабочих мест;

· проходов и проездов;

· средств и путей перемещения материалов, изделий и технологических отходов;

· материалов, заготовок, полуфабрикатов и комплектующих изделий;

· готовой продукции;

· вспомогательных помещений.

При разработке планировок должны быть решены следующие задачи:

· обеспечение технологической последовательности выполнения операций;

· создание поточности движения материалов, полуфабрикатов, комплектующих и готовых изделий;

· сокращение расстояний перемещений грузов;

· эффективное использование производственного оборудования, рабочих мест и площадей;

· обеспечение безопасности работы.

Планировки разрабатываются в следующей последовательности:

1) сбор исходных данных;

2) определение состава и количества технологического оснащения для выполнения технологических операций;

3) разработка схем расположения цехов, участков и групп оборудования с технико-экономическим обоснованием вариантов;

4) определение рациональной последовательности расстановки оборудования и рабочих мест согласно нормам;

5) выполнение чертежа планировки;

6) утверждение планировки.

При составлении планировок должны быть учтены следующие требования:

1. технологический поток изготовления изделия должен быть непрерывным;

2. транспортно-складские работы должны быть максимально механизированы или автоматизированы, и входить в общий технологический поток;

3. должна быть обеспечена сохранность материальных ценностей, а также возможность учета деталей, полуфабрикатов и готовых изделий;

4. капитальные затраты должны быть оптимальными, а окупаемость оборудования - укладываться в действующие в отрасли нормативы;

Определение необходимых площадей и разработка плана расположения оборудования и рабочих мест. Рабочая площадь помещений основного производства цеха определяется планированными расчетами производственных подразделений, рациональным размещением оборудования с соблюдением необходимой ширины переходов и проездов, а также расстоянием между оборудованием, рабочими местами и элементами здания --колоннами, стенками и др. Норма расстояний между оборудованиемдля распределительного конвейера при расположении рабочих столов в шахматном порядке:

ширина прохода между линиями двух конвейеров, мм не менее 1300;

ширина прохода между линией и стеной, мм: не менее 1000;

расстояния между рабочими местами, мм: 1200 -- 1600;

расстояния между рабочими местами и колоннами, мм: 500.

Кроме конвейера используются также следующие напольные транспортные средства тележки - для обеспечения рабочих мест деталями со склада комплектующих и автопогрузчики - для загрузки деталями склада и транспортирования готовой продукции из склада на отгрузку. Следовательно, необходимо предусмотреть ширину проездов и расстояния между рядами оборудования достаточные для передвижения соответствующих транспортных средств: 1200 мм для тележечного транспорта, 2000 мм для автопогрузчиков.

Ориентировочная планировка участка сборки и монтажа приведена в приложении Г.

6. Разработка оснастки для сборочно-монтажных работ

В данном курсовом проекте в качестве оснастки разрабатываеться трафарет нанесения припойной пасты на контактные площадки под поверхностно-монтируемые элементы.

При проектировании трафаретов необходимо учитывать минимально допустимый размер окна. Размер окна должен превышать максимальный диаметр припойных шариков в пасте. Учитывая реологические свойства паст, этот размер практически намного больше и зависит от толщины трафарета.

На практике минимальные размеры окон определяются, с помощью специальных тестовых трафаретов.

Стандартная толщина трафарета в технологии поверхностного монтажа составляет 200 мкм. Учитывая разнообразие паст, в некоторых случаях могут применяться и другие толщины (например, 175, 150 мкм). Для компонентов с малым шагом выводов (Р > 0,4 мм) используются трафареты толщиной 120 мкм чаще всего ступенчатой формы.

Учитывая технологические особенности трафаретной печати и реологические свойства паст, размеры окна (ширина и длина) выбираются меньше размеров контактной площадки. В работе рекомендуются следующие соотношения для расчета размеров окна трафарета:

W_р=W-0.1мм (6.1)

где W -- размер контактной площадки (W?0,4 мм, толщина трафарета 200 мкм).

Для случая W < 0,4 мм (толщина трафарета 120 мкм):

W_р=W-0.03мм (6.2)

При больших размерах окон трафаретов (более 2 мм) в припойной пасте могут появляться пробелы (пустоты, углубления). Для исключения этого недостатка рекомендуется большие окна разделять на несколько малых.

При этом следует использовать следующие рекомендации:

* если размер контактной площадки равен 2--3 мм, то число окон выбирается равным 2, если 3--4 мм, то 3;

* расстояние между внешней кромкой окна и контактной площадкой выбирается в соответствии с выше приведенными формулами, и составляет 0,05 и 0,015 мм;

* толщина стенок между окнами, исходя из условий механической стабильности трафарета, выбирается от 0,2 до 0,3 мм;

* размер окон должен быть кратен 0,1 мм.

При ультрамалом шаге контактных площадок (Р < 0,4 мм) может наблюдаться такой дефект трафаретной печати, как растекание («размазывание») припойной пасты. Устранение этого дефекта достигается изготовлением трафарета с меньшими допусками на размеры окон, применением окон с расширенной нижней частью (рис 6.1), регулярной отпечаткой нижней части трафарета.

Рис.61 Поперечный профиль апертуры, сформированной лазерной резкой

Окна высокоточных трафаретов выполняются методами химического травления (до 0,5 мм), с помощью лазерного фрезерования (менее 0,3 мм). В последние годы для этих целей применяется метод электрохимического осаждения никеля.

Трафарет изготавливается из нержавеющей стали. Отверстия вырезаются с помощью лазера.

На основе информации, полученной в результате конвертации данных из систем проектирования специальное программное обеспечение рассчитывает координаты движения лазерного луча (а точнее шарика плазмы, создаваемой лазерным лучом в материале), с учетом ширины самого луча, позволяющие ему формировать отверстия различной формы и размеров в листе металла.

Параметры изготовления:

· Диаметр луча (ширина реза) - 0,040мм

(Размер получаемой прорези - 0,050ммм, т.к нужен запас для хода луча. Минимальный размер перемычки в материале между апертурами - не менее 0,1мм)

· Точность позиционирования - ±0,001мм

(высокая точность позиционирования достигается за счет применения цельногранитного массивного основания и системы воздушных подшипников. С помощью них рабочий стол установки зависает над основанием на миниатюрной воздушной подушке.)

· Максимальный размер рабочего поля - 500 х 500 мм (полный размер трафарета, с учетом полей до 600 х 600 мм)

(На границе полей также возможно выполнение перфорационных отверстий для крепления трафарета)

· Размер отверстия - ±0,005мм

· Конусообразность отверстий по направлению к основанию - ±0,02мм. Конусообразность - это разница между верхним и нижним размерами отверстия, Наличие конусообразности отверстий позволяет пасте лучше выходить из апертур трафарета.

Трафарет всегда вырезается со стороны накладываемой на печатную плату, поэтому конусообразность апертур увеличивается по направлению к печатной плате. При резке конус направлен широкой стороной вверх (это особенность процесса резки).

· Максимальная толщина обрабатываемого материала - 0,6мм - до 5КГц

· Частота пульсации луча - до 5КГц

(чем выше частота пульсации, тем глаже боковые стенки апертур, что способствует более легкому выскальзыванию паяльной пасты их них).

Все размеры для трафаретов, вырезанных лазером, замеряются с той стороны, на которую наносится паяльная паста и по которой движется лопатка принтера. Размеры апертур со стороны, прикладываемой к печатной платы больше на 0,015-0,020мм, из-за конусообразности апертур.

Все трафареты в процессе резки проходят выборочную визуальную проверку на качество резки, с помощью специального переносного микроскопа с многократным оптическим увеличением.

Кроме того, благодаря специальным видеокамерам, установленным на установке, оператор может постоянно наблюдать за процессом резки и проводить выборочный контроль отдельных апертур специализированной видеокамерой с многократным увеличением

Преимущества трафаретов, вырезанных лазером:

· Достаточно гладкие стенки и конусообразная форма апертур. Это способствует тому, что паяльная паста легко выскальзывает из апертур трафарета при его снятии (подъеме) после выполнения печати;

· Высокая геометрическая точность апертур (±0,005мм), позволяющая наносить на контактные площадки платы точно дозированное и повторяемое с каждым разом количество паяльной пасты;

· Высокая точность воспроизведения профилей контактных площадок на трафарете, что позволяет легко и надежно совмещать трафарет с печатной платой;

· Изготовление трафарета производится непосредственно с данных, полученных с компьютера, что сводит к нулю ошибки вывода фотошаблонов, качества их изготовления, а также качества подготовки поверхности и нанесения фоторезиста на фольгу, как это бывает при изготовлении трафарета методом химического травления;

· Нержавеющая сталь, которая служит материалом для таких трафаретов, имеет малую степень растяжения. Поэтому, трафарет не меняет своей формы и рисунок апертур не перекашивается даже после 10 000 циклов печати, что делает трафарет из нержавеющей стали практически вечным в использовании.

Чертеж трафарета приведен в приложении В.

7. Требования по технике безопасности и охране труда

Минимальная вероятность поражения или заболевания рабочих с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда - основная задача охраны труда.

Охрана труда - система законодательства, направленная на обеспечение безопасности труда и соответствующих социально-экономических, организационных, технических и санитарно-гигиенических мероприятий, направленных на улучшение условий труда, повышение его безопасности.

Законодательством установлена норма продолжительности рабочей недели, которая не должна превышать 40 часов при пятидневной рабочей неделе. Согласно правилам внутреннего распорядка через 5 часов после начала работы устанавливается перерыв на отдых и питание продолжительностью 1 час.

К опасным производственным факторам относят те факторы, кратковременное воздействие на человека которых может повлечь легкие, средней тяжести и тяжелые производственные травмы вплоть до смертельного исхода. Все случаи на производстве, окончившиеся травмой, временной или полной потерей трудоспособности пострадавшего, подвергаются расследованию с целью выявления причин, приведших к травме.

К вредным производственным факторам относят те факторы, длительное воздействие которых приводит к заболеваниям, которых характеризуют как профессиональные. Для снижения риска профессиональных заболеваний на предприятиях, характеризующихся вредными условиями труда, может производится выдача бесплатных продуктов (молока), витаминных препаратов и т.д. Компенсацией за ухудшение здоровья трудящегося может служить и дополнительные денежные выплаты.

При проектировании и производстве устройства на рабочих могут воздействовать следующие опасные и вредные производственные факторы:

физические:

- повышенный уровень шума на рабочем месте;

- повышенная или пониженная температура воздуха;

- повышенная или пониженная влажность воздуха;

- повышенная или пониженная подвижность воздуха;

- отсутствие или недостаток естественного света;

- недостаточная освещённость рабочей зоны;

- повышенная температура поверхностей оборудования, материалов;

химические:

- токсические и раздражающие (припои, флюсы, средства очистки печатных плат на основе этилового спирта и бензина, лакокрасочные покрытия);

психофизиологические:

- напряжение зрения;

- монотонность труда.

Для вышеприведенных опасных и вредных производственных факторов устанавливаются следующие нормы и меры защиты:

-Шум в помещении не должен превышать 75дБА.

-На рабочих местах необходимо обеспечить хорошую освещенность и оптимальные метеорологические условия.

- Для защиты от повышенной температуры материалов применяют индивидуальные средства защиты: защитная одежда, перчатки, специальные очки для защиты от брызг расплавленного материала

Под метеорологическими условиями производственной среды понимают сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха.

Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей оборудования и осветительных приборов не должна превышать 70 ватт/м при величине облучения поверхности от 25% до 50% на постоянных рабочих местах.

Для снижения концентраций вредных веществ на рабочих местах необходимо использовать вентиляцию.

В помещении, где производится сборка изделия, предпочтительнее использовать местную вытяжную вентиляцию.

Для соблюдения санитарных норм в рабочих помещениях необходимо ежедневно проводить влажные уборки.

Для уменьшения воздействия психофизиологических нагрузок в производственном цикле предусматриваются технологические перерывы.

Основными методами, ведущими к снижению вероятности профессиональных заболеваний, поражения электрическим током и обеспечению удобства и комфорта работы инженера конструктора-технолога являются:

- эргономически правильная организация рабочего места;

- эргономически правильное расположение отдельных рабочих мест по отношению друг к другу;

- безопасная организация электропроводки питающих цепей;

- правильная организация заземления оборудования и оргтехники.

Обеспечение безопасной работы в сборочном цехе и в складских помещениях, а также снижение вероятности травматизма достигается за счет:

- правильной расстановки оборудования согласно “строительным нормам и правилам”;

- рационального выбора технологических потоков (поточного цикла производства);

- безопасной организации электропроводки питающих цепей;

- правильной организации заземления оборудования и оснастки;

- эффективной работы вентиляции (как общей, так и местной);

-правильной эксплуатации применяемого технологического оборудования;

- грамотной организации освещения и поддержания заданного уровня освещенности;

- поддержания чистоты и порядка на рабочих метах и на территории цеха в целом;

- обеспечение пожарной безопасности.

Для предотвращения поражения электрическим током необходимо обеспечить:

-надежную изоляцию внешних электропроводов оборудования и инструментов;

-ограничение всех доступных для прикосновения токоведущих частей оборудования;

-надежное заземление корпусов электрооборудования и инструмента;

-применение индивидуальных средств защиты (резиновые коврики, перчатки).

Одним из основных профилактических средств защиты людей от поражения электрическим током является защитное заземление.

К основным требованиям пожарной безопасности можно отнести:

1. Ко всем зданиям и сооружениям, а также к пожарному инвентарю и оборудованию должен быть обеспечен свободный доступ.

2. Проходы, выходы, коридоры, тамбуры, лестницы не разрешается загромождать различными предметами и оборудованием. Все двери эвакуационных выходов должны свободно открываться в направлении выхода из здания.

3. Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), горючие жидкости (ГЖ), краски, лаки и растворители необходимо хранить в плотно закрытых небьющихся емкостях с соответствующими надписями.

4. В производственных и административных зданиях запрещается:

а) оставлять после окончания работы, включенные в электросеть нагревательные приборы;

б) для целей отопления применять нестандартные (самодельные) нагревательные приборы;

г) загромождать различными предметами воздухонагреватели и отопительные приборы.

5. При возникновении пожара необходимо принять срочные меры по его ликвидации и вызвать пожарную команду

Для своевременной эвакуации рабочих необходимо наличие эффективной системы оповещения и разработанного плана эвакуации.

Инструктаж, проводимый при поступлении на работу, называется вводным. Один раз в 6 месяцев проводится повторный инструктаж с отметкой в личной карте. Существует также внеплановый инструктаж, который проводится в случае нарушения каких-либо правил либо после несчастных случаев. Специальный инструктаж производится при направлении работника на временную работу. Также очень важен инструктаж на рабочем месте.

Заключение

В результате работы по курсовому проектированию был проведён расчёт технологичности конструкции устройства согласования, по результатам которого можно сделать вывод - изделие технологично, доказывающие целесообразность разработки и изготовления данного устройства. Была разработана технологическая схема сборки, на основании которой составлен маршрут изготовления и разработана технологическая документация, выбрано необходимое технологическое оборудование, оснастка, разработан план цеха сборки и монтажа.

По итогам работы можно сделать вывод о несомненных достоинствах технологии поверхностного монтажа. Так как этот метод позволяет существенно сократить затраты на разработку и производство изделий из-за устранения из производственного цикла таких операций как формовка ЭРИ, лужение выводов, отсутствуют оригинальная технологическая оснастка и приспособления, а также исключается непосредственное участие человека.

Список используемых источников

1. ГОСТ 2.105 - 95 Правила оформления текстовых документов.

2. Технлогия и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры- М.: Радио и связь, 1989 - 263 с.: ил.

3. Технология поверхностного монтажа: Учебное пособие / Кундас С.П., Достанко А.П., Ануфриев Л.П. и др. - Мн.: Армита-Маркетинг, Менеджмент, 2000. - 350 с.: ил.

4. Технология радиоэлектронных устройств и автоматизация производства. Курсовое проектирование: Учебное пособие / Ануфриев Л.П., Бондарик В.М. Ланин В.Л., Хмыль А.А. - Мн.: Бестпринт, 2001. - 144 с.: ил.

5. Технология радиоэлектронных устройств и автоматизация производства: Учебник / Достанко А.П., Ланин В.Л., Хмыль А.А., Ануфриев Л.П.; Под общей редакцией Достанко А.П.- Мн.: Вышэйшая школа, 2002. - 415 с.: ил.

6. http://www.sovtest.ru

7. http://www.pribor.ru

8. http://smt-elm.narod.ru