Рис. 2.13. Установка ИМС на полуавтомате с пантографом
Применяемые в промышленности сборочные автоматы отличаются выполняемыми операциями, возможностями установки определенной номенклатуры ИЭТ, степенью автоматизации, применяемыми дополнительными средствами и т. д. За последнее время появился ряд сборочных автоматов, в которых операция подачи ЭРЭ на сборку в заданном программой порядке выполняется без предварительной переклейки в липкую ленту.
Сборочные головки могут выполнять в автоматическом цикле одну или несколько технологических операций: извлечение ИЭТ из накопителя или носителя, поворот ИЭТ по ключу или оси координат, формовку выводов ИЭТ, перенос ИЭТ, центровку ИЭТ, установку ИЭТ на ПП. Один из вариантов сборочной головки показан на рис. 2.14.
Рис. 2.14. Сборочная головка
Фирма Philips разработала установку параллельной сборки (рис. 2.15), в которой используется принцип ударного монтажа. Она состоит из неподвижного держателя печатных плат, на котором закрепляется плата 1, нескольких установочных головок 2 и магазина компонентов 3. В выпускаемом оборудовании для этих целей используют одновременно до 10 установочных головок, которые вращаются в аксиальном направлении на 180. Фиксация выводов происходит посредством загибки их в нужном направлении с помощью специального устройства. Вследствие одновременной установки всех компонентов достигается высокая производительность (до 2500—3000 шт/ч), однако перестройка установки на другой тип плат требует много времени, поэтому метод пригоден для крупносерийного и массового производства.а – принцип работы; б – расположение сборочных головок
Рис. 2.15. Установка параллельной сборки
При изготовлении электронно-вычислительной аппаратуры, характеризующейся большим числом однотипных сборочных единиц — ТЭС — применяют сборочные машины с цифровым управлением. Информация, необходимая для управления машиной, считывается c носителя данных (перфоленты, магнитного диска). В этих станках к позиционированию стола предъявляют повышенные требования, т. е. необходимая точность составляет
0,025 мм. Параллельно во времени при позиционировании платы происходит выборка компонентов и их транспортирование к сборочной головке. Число магазинов должно быть достаточно большим (от 20 до 40) для выполнения сменного задания.Автомат "Трофей" для установки на платы в программной последовательности ЭРЭ с осевыми выводами и перемычек, вклееных в ленту, управляется с помощью мини-ЭВМ "Электроника-60" и имеет две сборочные головки. Характеристики других автоматов приведены в табл. 2.3.
Для программной вклейки ЭРЭ с осевыми выводами и перемычек в липкую ленту используется автомат типа "Трал", управляемый с помощью мини-ЭВМ. В автомате секционного типа вклейка осуществляется одновременно с 20—60 бобин.
Таблица 2.3 - Технические характеристики автоматов для установки ЭРЭ
Параметры | "Трофей" (СССР) | ГГМ 1.149.002 (СССР) | ГГМ 1.149.007 (СССР) | NM-2050 (Япония) |
Производительнос ть, шт/ч | 9000 | 6000 | 2000 | 14 000 |
Габаритные размеры плат, мм | 380 380 | 320 320 | 360 360 | 330 250 |
Размеры корпусов элементов,мм | 2,2—9,0 | 2,0—4,0 | 4 4; 6 6; 8 8 | – |
Установочные размеры, мм | 10—32,5 | 7,5—15 | 5—12,5 | |
Типы выводов и элементов | Осевые перемычки, Д18, Д223 | выводы, МЛТ, Д9, | Однонаправ ленные, КМ | 20 типов ЭРЭ |
Количество сборочных головок | 2 | 2 | 1 | 2 |
Электропитание, кВт | 1,0 | 1,5 | 1,0 | 1,5 |
Пневмопитание , МПа Габариты, мм | 0,5 1650 1500 1500 | 0,5 1600 12001680 | – 1600 1200 1630 | – 4660 14551400 |
Масса, кг | 1000 | 500 | 500 | 2800 |
Автомат ГГМ 1.149.002 предназначен для сборки ЭРЭ с осевыми выводами — резисторов МЛТ, диодов Д9, Д18, Д223 и др., вклеенных в липкую ленту. Сборочная головка выполняет операции вырезки ЭРЭ из ленты, формовки выводов и установки элементов на ПП с подгибкой выводов. Координатный стол имеет привод от двигателя постоянного тока СД-75Д с максимальной скоростью позиционирования 0,1 м/с и минимальным шагом 0,02 мм. Управление осуществляется от стойки ЧПУ, в качестве программоносителя используется 8дорожечная перфолента.
Для автоматизированной сборки и пайки ИМС с планарными выводами в корпусе типа 401.14 и других применяют автоматы с ЧПУ типов АРПМ, АУП-007, УСПА-1 (СССР) (табл. 2.4). Автомат сборки плат (АСП-902П) может устанавливать корпуса ИМС четырех типоразмеров с 14 и 16 выводами и управляется с помощью ЭВМ. Перед сборкой ПП закрепляются в пакетах (5—10 шт.) и устанавливаются на транспортно-накопительном модуле. Кассеты с микросхемами закрепляются на платформах вибрационных питателей.
Клей наносится двумя методами: на ПП дозатором ( универсальный метод) или на дно микросхемы с помощью ванночек с клеем (более производительный метод). По программе плата из накопителя подается в рабочую зону, сборочная головка меняет схват, вакуумной присоской захватывает из кассеты микросхему, устанавливает ее на плату и производит пайку выводов групповым паяльником. После сборки плата подается в накопитель. Загрузка кассет ИМС в 14-выводном корпусе обеспечивает непрерывную работу автомата в течение часа.
Таблица 2.4 -Технические характеристики автоматов сборки для ИМС с планарными выводами
Параметры | АРПМ | АУП-007 | АСП-902П |
Производительность, шт/ч | 400 | 300 | 800 |
Габаритные размеры ПП, мм | 250 250 | 250 250 | 200 270 |
Емкость накопителя ИМС, шт. | 1500 | 1500 | 1500 |
Тип и время пайки, с | Точечная, 9 | Точечная ,12 | Групповая, 4 |
Мощность, кВт | 1,0 | 3,0 | 2,5 |
Габариты, мм | 1400 850 1020 | 1950 1200 1650 | 1950 1930 1630 |
Масса, кг | 170 | 600 | 1000 |
Повышение производительности труда на операциях сборки может осуществляться за счет внедрения ГПС, основными составными частями которых являются ГПМ и РТК. ГПМ — это единица технологического оборудования, автономно функционирующая с программным управлением и имеющая возможность встраивания в ГПС. РТК — это совокупность технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующих по заданной программе.
Организация ГПМ сборки и монтажа предъявляет следующие требования к ИЭТ: