Тема 5.7. Сборка и монтаж коробок и блоков

Изделия, состоящие из нескольких аппаратов, заключенных в общий корпус и электрически соединённых, называют блоками или коробами (сгруппированными элементами).

Конструктивные элементы коробок: корпус; аппараты; система электропроводки; элементы крепления.

Технологичность конструкции коробок определяется:

- технологичностью изготовления корпуса и крепёжных деталей;

- технологичностью сборки.

Технологичность сборки оценивается:

- удобством расположения аппаратов;

- степенью доступности крепёжных и регулировочных элементов;

- возможностью разделения установочных и электромонтажных операций;

- зависимостью последующих операций от предыдущих.

На технологичность сборки влияет конструкция, место разъёма корпуса и расположение аппаратуры в нём.

По этим признакам коробки делят на 4 типа:

1). Имеющие корпус с плоским основанием, на котором смонтированы аппараты, закрываемые крышкой. В такой коробке все аппараты доступны, отсутствуют крепёжные кронштейны, а детали корпуса могут быть изготовлены штамповкой.

2). Имеющие корпус с коробчатым основанием. В такой конструкции могут устанавливаться не только на дне, но и на стенках основания, благодаря чему уменьшаются габариты изделия. Однако для доступности установки и монтажа стенки должны быть съёмными, это даёт возможность разделения сборочных работ.

3). Коробки с промежуточной панелью, на которой с двух сторон смонтированы аппараты, что делает их доступными на любой стадии сборки.

4). Коробки каркасной формы, в которых аппараты располагаются в несколько ярусов. Основание имеет две стенки с открытым доступом для монтажа, две другие стенки предусматриваются в крышке.

Возможна так же ферменная конструкция, собранная из профильного проката (участков, полос).

Наиболее технологичными будут те коробки, которые позволяют выносить максимальное число элементов на отдельную сборку, отличаются удобством монтажа на объекте, имеют небольшую массу и габариты, имеют удобные крепления и элементы присоединения к сети.

Корпуса коробок должны быть лёгкими, жёсткими, простыми в изготовлении, удобными для монтажа электроаппаратуры, его контроль и ремонта, должны обладать защитными, а иногда и экранирующими свойствами.

Основание коробки изготавливают штамповкой из листовой стали или алюминия, а так же литьём из алюминиевых и магниевых сплавов. Штампованные конструкции менее жёстки, чем литые, однако они удобны для получения вентиляционных отверстий. Для увеличения жёсткости предусматривают отбортовки и гофры. Иногда применяют корпуса из пластмассы, когда не предъявляется требование тепло или электропроводности.

При изготовлении корпусов применяют следующие сборочные операции:

· сварка;

· склёпывание;

· свинчивание.

Типовой технологический процесс сборки коробок

с объёмным (проводным) монтажом

1). Установка аппаратов, которая заключается в креплении их винтами или болтами к корпусу, или кронштейнами. Аппараты, требующие регулировки, должны быть доступны.

2). Электромонтаж предполагает электрическое соединение аппаратов коробки при помощи монтажных проводов.

Провода заранее нарезают, при необходимости изгибают. Можно выделить следующие виды работ при электромонтаже:

- подготовка проводов, маркировка;

- механическое крепление их;

- сварка или пайка выводов;

- изолировка места пайки;

- контроль монтажа.

Соединение проводов в жгуты усиливает их механическую прочность. Провода, жгуты крепят скобами и хомутами, под которые устанавливают прокладки из изоляционного материала.

В местах перехода жгута применяют резиновые втулки, обмотку изоляционными лентами. Жгуты в серийном и массовом производстве изготовляют заранее на специальных шаблонах. Снизить трудоёмкость монтажных работ позволяет использование гибких печатных кабелей и ленточных проводов.

3). Регулировка коробки (отладка) производится изменением магнитных зазоров, индуктивностей и сопротивлений для облегчения совместной работы аппаратуры в системе. Для этой цели применяют стенды, имитирующие работу системы. Возможна регулировка по заранее заданным параметрам.

4). Контроль и испытание коробок.

Проверяют внешний вид, качество монтажа, контролируют выходные параметры, величины переходных сопротивлений металлизации и экранирования. Способ проверки зависит от конструкции и назначения коробок, поэтому он различен для разных изделий.

Испытание коробок целесообразно проводить в системе.

5). Окончательная сборка и маркировка коробок.

Сборка блоков на печатных платах.

Конструктивной основой электронных блоков является двусторонняя или многослойная печатная плата.

Применение печатного монтажа взамен объёмного наиболее целесообразно в серийном и массовом производстве. Для осуществления внешних соединений на плате предусматриваются контактные площадки или колодка соединителя. Обычно с одной стороны располагают микросхемы, а с другой стороны штырьковые ЭРЭ.

Установка микросхем на плату должна обеспечить надёжное механическое крепление и электрическое соединение её выводов с контактными площадками печатной платы.

Микросхемы устанавливают с шагом, кратным основному шагу координатной сетки, с формовкой и без формовки выводов. Расстояние от основания корпуса микросхемы до изгиба должно быть минимальным.

Технологический процесс состоит из следующих операций:

1). Входной контроль ЭРЭ, микросхем и печатной платы. Стенд, лупа 10 .

2). Формовка и обрезка выводов ЭРЭ. Приспособление , ручной пресс.

3). Лужение выводов ЭРЭ. Ванна, тигель.

4). Подготовка печатной платы к сборке (сушка плат, лужение контактных площадок).

Термостат, ванна для обезжиривания.

5). Установка ЭРЭ на плату согласно чертежу. Верстак, стойки технологические.

6). Пайка выводов ЭРЭ (или сварка). Монтажный стол, паяльник, вытяжная вентиляция,

прибор для контроля температуры.

7). Отмывка остатков флюса. Установка отмывки, спирто-бензиновая смесь.

8). Контроль внешнего вида, соответствие чертежу. Верстак.

9). Контроль электрических параметров. Стенд, комплект измерительных приборов.

10). Отладка, настройка, регулировка. Стенд.

11). Влагозащита. Установка для покрытия лаком УР-231.

12). Сушка, термостат.

13). Окончательный контроль, стенд.

14). Испытания, согласно ТУ.

В мелкосерийном производстве целесообразно применять светомонтажные столы, обеспечивающие программирование ручной сборки элементов на печатной плате. Светомонтажный стол представляет собой сложное устройство, в котором могут применяться различные принципы подачи ЭРЭ и микросхем. Производительность повышается на 20 %.

В серийном и массовом производстве применяют сборочные автоматы. Они могут быть специальными или универсальными. Сборочные головки автоматов могут выполнять следующие операции:

§ извлечение ЭРЭ из накопителя;

§ формовку выводов;

§ перенос элементов;

§ установку их на печатной плате.

Высокое качество пайки обеспечивается правильным выбором режимов пайки. В серийном производстве применяют групповые методы пайки.

Проверка монтажа заключается в контроле прочности соединения, электрической прочности изоляции и отсутствии замыканий.

В настоящее время развиваются методы поверхностного монтажа, которые обеспечивают повышение плотности монтажа и производительности оборудования. При этом предусматривается использование миниатюрных плоских компонентов (ЧИПов), для монтажа которых не требуется наличия в ПП металлизированных отверстий.