Автоматизировать процесс установки радиоэлементов на печатную плату (ПП)

Состав задания

1.сравнить варианты компоновки установки сборки печатных плат: позиционирует только сборочный манипулятор (М), позиционируют М, ПП и магазин с радиоэлементами. Обосновать выбор предпочтительного варианта по ТЭП (производительность, надёжность, стоимость проекта, удобство обслуживания и ремонта и др.).

2.Разработать циклограмму работы установки сборки ПП и дать ее описание с помощью логических уравнений.

3.Построить имитационную модель установки сборки ПП с использованием сети Петри. Дать первоначальную маркировку сети и представить фрагмент графа достижимости (3..4 шага), составить матрицы входных и выходных инциденций.

4.Разработать программу функционирования модели с учётом следующих ситуаций:

–  М имеет 1,2,3,4 захвата;

–  М позиционирует по двум координатам X и Y, а ПП и пенальный магазин (ПМ) неподвижны;

–  М позиционирует только по координате X, а ПП и ПМ – по координате Y.

5.Разработать функциональную схему устройства управления (УУ) по логическим уравнениям (допускается фрагмент схемы). Дать рекомендацию по выбору элементной базы логической части УУ (контактная, бесконтактная, программируемый контроллер).

6.Составить общую структурную схему системы управления (СУ) и обосновать выбор аппаратной или программной реализации алгоритма управления объектом.

7.Составить перечень исполнительных механизмов и обосновать для них выбор подходящего типа привода (электрический, пневматический, гидравлический, комбинированный).

8.Представить схему подачи ПП в позицию сборки и фиксации её.

9.Разработать конструктивную схему захватного устройства для ИМС со штырьковыми выводами.

10.Предложить принцип контроля правильности установки выводов ИМС в отверстия ПП (ИМС с деформированными выводами должна быть отбракована).

Исходные данные.

Начало цикла – подача из накопителя ПП в позицию сборки.

Окончание цикла – выгрузка собранной ПП в накопитель.

Тактовое время установки ИМС на ПП – не более 1,5 секунд.

Масса радиоэлемента – порядка 20..30 г.

Производство серийное.

1.ЦИКЛОГРАММА РАБОТЫ ТРАССЫ

Рис.1 Циклограмма работы трассы.

Примечание: время цикла ТЦ – время, необходимое на выпуск одной ПП, т.е. периодичность сборки.

Обозначения

Шаб – подача шабером ПП из магазина ПП.

ШД – подача на 1 шаг ленты с резисторами.

Ф – фиксация ПП в позиции сборки.

Выр – вырубка резистора из ленты.

Взят – взятие манипулятором радиоэлемента.

Форм – формовка выводов радиоэлементов.

Поз – позиционирование для установки радиоэлемента.

УРЭ – установка радиоэлемента на ПП.

Подг – общий подгиб выводов радиоэлементов.

Выгр – выгрузка собранной ПП в накопитель собранных плат.

СОБЫТИЯ:

t1 – ПП подана шабером из магазина.

t2 – лента с резисторами отмотана на 1 шаг.

t3 – ПП зафиксирована.

t4 – резистор вырублен из липкой ленты.

t5– радиоэлемент взят захватным устройством манипулятора.

t6 – выводы радиоэлемента отформованы.

t7– ПП выставлена в нужную точку по координатам X,Y..

t8 – радиоэлемент установлен на ПП.

t9 – манипулятор перешёл в позицию выдачи следующего радиоэлемента.

t10 – произведён общий подгиб выводов радиоэлементов.

t11 – ПП расфиксирована.

t12 – ПП выгружена в накопитель собранных плат.

2.Имитационная модель автомата сборки с использованием сети Петри

Название условия № № Название события Наличие ПП в магазине P1

t1 ПП подана шабером на место сборки Свободно место сборки P2

t2 Лента с резисторами смотана на один шаг Привод подачи ленты резисторов исправен

P3

t3 ПП зафиксирована Фиксатор работает нормально

P4

t4 Резистор вырублен из ленты Устройство по вырубке резисторов исправно

P5

t5 Радиоэлемент взят ЗУ манипулятора ЗУ манипулятора в позиции выдачи радиоэлемента

P6

t6 Выводы радиоэлемента отформованы Радиоэлемент можно брать с помощью манипулятора

P7

t7 ПП выставлена в нужную точку Наличие ЗУ с радиоэлементом в позиции формовки выводов.

P8

t8 Радиоэлемент установлен на ПП Устройство по формовке выводов исправно P9

t9 манипулятор перешёл в позицию выдачи следующего радиоэлемента ПП позиционирует по координатам X,Y

P10

t10 произведён общий подгиб выводов радиоэлементов Правильное совмещение выводов радиоэлементов и отверстий ПП

P11

t11 ПП расфиксирована Установлены все радиоэлементы P12

t12 ПП выгружена в накопитель собранных плат Устройство по подгибу выводов исправно P13 Фиксатор работает нормально P14 Исправен выгружающий робот Р15 Наличие свободного места в накопителе собранных ПП Р16

Табл. ............