МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ I НАУКИ УКРАЇНИ
ХАРКIВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙУНIВЕРСИТЕТ РАДIОЕЛЕКТРОНIКИ
Кафедра ТАВР
КОНТРОЛЬНА РОБОТА
з дисципліни
“ТЕХНОЛОГІЯ ТА АВТОМАТИЗАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА ЕЗ “
Роботизовані технологічні комплекси
Харків 2010
Питання 1
Роботизованітехнологічні комплекси. Типові структури РТК. Керування РТК на основі моделімасового обслуговування.
Відповідь
Одним зі шляхівефективного вирішення проблеми комплексної автоматизації серійного ідрібносерійного виробництва є створення типових роботизованих технологічнихкомплексів (РТК) різного призначення, що забезпечують виконання всієїсукупності технологічних операцій з виготовлення виробів. Такі комплексиповинні відповідати наступним вимогам: забезпечувати надійне функціонування привисокому рівні автоматизації; охоплювати основні технологічні процесивиробництва електронних засобів; мати можливість спряження між собою і зтиповими транспортними системами при різних компонуваннях автоматизованихділянок і АЛ; забезпечувати широку пристосовність до зміни умов виробництва.Створювані РТК повинні забезпечувати можливість вибору такого рівняавтоматизації процесів виробництва і керування, який є економічно виправданим вконкретних умовах.
Застосування РТКдозволяє комплектувати різні типи автоматизованих ділянок, ліній і ГВС,створювати складні виробничі системи, диференційовані за складом виконуванихоперацій, призначенням і рівнем автоматизації виготовлення та керування.
Уструктурно-компонувальному плані РТК являє собою сукупність автоматизованоготехнологічного устаткування і промислового робота (роботів), що знаходяться упевному взаємозв'язку.
Застосуванняпромислових роботів при створенні технологічних автоматизованих комплексівзначно розширює їхні технологічні можливості, підвищує рівень автоматизації,надає їм автономність і гнучкість.
Одиничнеобслуговування устаткування забезпечується автономним чи убудованим вустаткування промисловим роботом. Основні задачі, розв'язувані таким РТК,полягають в автоматизації операцій виготовлення деталі, їїустановленні-зніманні, базуванні і фіксації в робочій зоні, а також узабезпеченні зв'язку з транспортними й інформаційними потоками основноговиробництва.
Груповеобслуговування устаткування за умов його лінійного, лінійно-рівнобіжного чикругового розташування може здійснюватися одним ПР, який забезпечує крімвищеназваних операцій, ще і міжверстатне транспортування виробів. При цьому задопомогою ПР вирішуються задачі диспетчеризування роботи АТУ, що входить у РТК,елементів транспортних систем і додаткових механізмів.
Індивідуальневиконання основних операцій здійснюється технологічним чи універсальними ПР, набазі яких створюється РТК. Такими технологічними операціями можуть бутизварювання деталей, фарбування виробів, складання і монтаж функціональнихвузлів на ДП і т.ін.
Групове виконанняроботами основних технологічних операцій при виготовленні якого-небудь виробу єнічим іншим, як концентрацією окремих переходів і операцій на одному робочомумісці. Наприклад, при складанні модуля на друкованій платі можливий варіантпроцесу, коли один ПР наносить на плату дозу клею, другий ПР установлюємікросхему, третій – виконує паяння виводів і т.д.
У структурномуплані РТК складається з типових елементів (модулів), зокрема:
- модульспеціального автоматизованого технологічного устаткування, що складає основу РТК, томущо всі інші пристрої і модулі призначені для оснащення (обслуговування)устаткування;
- модулі-пристроїрізних видівдля спеціального технологічного оснащення РТК (спеціальні пристосування;форсунки для розпилення миючої рідини, фарби, стисненого повітря та ін.;пуансони для розвальцьовування пістонів на ДП, гнуття виводів ЕРЕ; дозатори длянанесення дози клею на ДП при фіксації ЕРЕ та ІС; трафарети для нанесенняприпойної пасти на контактні площадки ДП);
- модулі-захвати для ПР призначені дляоснащення «руки» маніпулятора з метою розширення їхніх технологічнихможливостей. Захвати можуть бути різного конструктивного виконання – вакуумні,механічні, електромагнітні, комбіновані;
- модулізавантажувальних пристроїв (ЗП) виконують функції накопичення, передавання й орієнтаціїзаготованок, деталей і ЕРВ. У якості ЗП використовуються касети, магазини,бункери і координатні столи;
- модулі(вузли) кріплення маніпуляторів ПР до АТУ можуть бути різного конструктивного виконання іповинні забезпечувати переміщення ПР і маніпулятора за трьома координатами;
- модуліпристроїв контролю і блокування роботи технічних систем РТК. Наявність подібних пристроївпідвищує надійність РТК за рахунок виключення можливих аварійних ситуацій,пов’язаних з поломками і раптовими відмовами. В якості пристроїв контролю іблокування використовуються різні давачі;
- модулісистем керування АТУ, ПР і РТК у цілому;
- модулі, що являють собою ПРрізного технологічного призначення і конструктивного виконання.
Будь-який РТК –це сукупність описаних вище модулів. Принцип модульности дозволяє шляхом доцільногокомбінування уніфікованих модулів створювати структуру необхідного РТК.
РТК складання. Процес автоматичногоскладання вузлів типу РЕМ-1 (радіоелектронний модуль першого рівнярозукрупнення) потребує високого рівня технологічності деталей, ЕРЕ, ІС таінших складальних елементів, які беруть участь у складанні виробу. З позиційскладання і монтажу розрізняють радіоелектронні модулі на ІС зі штиревимививодами і модулі на дискретних ВЕТЕ (вироби електронної техніки йелектротехніки).
Визначальною ознакоютехнологічної класифікації є тип елементної бази РЕМ-1, тому що саме від неїзалежить тип і характер ТП, вид устаткування, на якому реалізується ТПскладання і монтажу. Однак на практиці найчастіше зустрічаються різнікомбінації складу елементної бази, що приводить до необхідності використаннярізних ТП.
Радіоелектроннімодулі (РЕМ), які виготовляються з використанням РТК, повинні задовольнятинаступним вимогам:
а) модуль повиненбути функціонально закінченим для того, щоб його можна було виготовити наспеціалізованому РТК, ділянці чи лінії;
б) длязабезпечення можливості застосування групового паяння хвилею припою всі ВЕТЕ зіштиревими виводами повинні бути розміщені на ДП тільки з одного боку. Для ВЕТЕз планарними виводами припускається розміщення з обох боків;
в) навколо ВЕТЕ,встановлюваних автоматично на ДП, повинні бути передбачені вільні зони – зонироботи інструмента установлювальних головок;
г) кількістьваріантів формування виводів ВЕТЕ і установлення елементів на ДП повинно бутиобмеженим: для ВЕТЕ з циліндричними корпусами й осьовими виводами повиннезастосовуватися П-образне формування й установлення на ДП без зазору, для ВЕТЕз циліндричними корпусами і трьома односторонньо спрямованими виводами –установлення на дно корпуса, для ІС у корпусах типу 4 – установлення без зазоручи з зазором />мм;
д) конструкціяРЕМ-1 повинна виключати застосування прокладок між корпусом ВЕТЕ і ДП, екраніві ізоляційних трубок на корпусах і виводах елементів;
е) у конструкціїРЕМ-1 повинне застосовуватися не хаотичне, а упорядковане, зокрема рядне,розміщення ВЕТЕ на комутаційному полі, при цьому такі елементи, як резистори,діоди, конденсатори повинні установлюватися поза зоною розміщення ІС;
ж) у конструкціяхРЕМ-1 електрорадіоелементи потрібно розміщати з одного боку ДП, за виняткомРЕМ-1 на ІС у корпусах типу 4, які можуть бути установлені на платі з обохбоків;
з) призастосуванні в конструкції РЕМ-1 мікросхем в однотипних корпусах різнихрозмірів, ряди повинні компонуватися з ІС у корпусах одного типорозміру зєдиним установлювальним розміром для всіх ІС даного ряду;
и) відстані відбази відліку координат установки ВЕТЕ до мікросхем на ДП одного типорозміруповинні бути постійні.
Питання2
Методи оцінкинадійності технологічних систем (ТС). Основні показники надійності ТС та їхвизначення. Вплив надійності ТС на їх працездатність
Відповідь
Для оцінки показників надійності ТС за параметрами продуктивності взалежності від виду ТС, мети оцінення і наявності вихідної інформації вартовикористовувати розрахункові, дослідно-статистичні, реєстраційні й експертніметоди або їхні сполучення.
Розрахунковіметодиосновані на використанні математичних моделей зміни продуктивності ТС і їїелементів, побудованих з урахуванням структури ТС, моделей надійності засобівтехнологічного оснащення і підсистем ТС, функцій розподілу факторів (подій), щовпливають на продуктивність ТС і алгоритмів керування продуктивністю в різнихвиробничих ситуаціях.
Розрахунковіметоди і залежності від використовуваних обчислювальних засобів підрозділяютьсяна аналітичні, чисельні, методи статистичного моделювання і комбіновані.
При застосуваннірозрахункових методів необхідно, щоб параметри використовуваних математичнихмоделей могли бути визначені:
а) за допомогоюдовідкової, нормативно-технічної і конструкторсько-технологічної документації;
б) за даними, якірегіструються у процесі керування підприємством;
в) шляхом обробкиретроспективної статистичної інформації, отриманої при проведенні перевірок абоіспитів елементів і підсистем ТС.
Застосовувані математичні моделі надійності повинні підтверджуватисяшляхом аналізу дослідних даних, наприклад, отриманих при виготовленні дослідної(установлювальної) чи головної партії виробів.
Дослідно-статистичні (вимірювальні) методиосновані на використанні даних, отриманих у результаті спеціального вибірковогообстеження ТС і (чи) спеціальних іспитів ТС.
Дослідно-статистичніметоди використовують, головним чином, для оцінки надійності діючих ТС, а такожпри проведенні визначальних іспитів розроблювальних ТС.
Реєстраційніметоди невимагають проведення спеціального обстеження і основані на аналізі інформації,яка реєструється у процесі керування підприємством, у тому числі даних обліку:
а) виконаннякалендарних планів-графіків виробництва продукції підприємства і підрозділу;
б) виконаннякалендарних планів-графіків технічного обслуговування і ремонту засобівтехнологічного оснащення;
в) руху предметіввиробництва.
Експертні методи основані на використанні результатів опитування експертноїгрупи, яка розташовує інформацією про надійність даної технологічної системи іфактори, що впливають на її продуктивність.
Експертні методи варто застосовувати у випадку оцінки надійності ТС принеможливості або недоцільності використання розрахункових,дослідно-статистичних чи реєстраційних методів (недостатня кількістьінформації, необхідність розробки спеціальних технічних засобів і т. ін.).
Списоклітератури
1. Невлюдов І.Ш. Основивиробництва електронних апаратів. – Харків: “Компанія Сміт”, 2005. – 592 с.
2. Макурин Н.С. Производство электронных средств. Часть 1: Учеб.пособие. – Харьков: ХТУРЭ, 1999. – 176 с.
3. Макурин Н.С. Производство электронных средств. Часть 3: Учеб. пособие.– Харьков: ХТУРЭ, 1999. – 139 с.