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电子产品整机装配通用工艺规范

2020-04-30 10:39:18 阅读()

整机装配就是将机柜、设备、组件以及零、部件按预定的设计要求装配在机箱、车厢、平台,再用导线将它们之间进行电气连接,它是电子产品生产中一个重要的工艺过程。
1 整机装配的顺序和基本要求
1.1整机装配的基本顺序
电子设备的整机装配有多道工序,这些工序的完成顺序是否合理,直接影响到设备的装配质量、生产效率和操作者的劳动强度。
电子设备整机装配的基本顺序是:先轻后重、先小后大、先铆后装、先装后焊、先里后外、先平后高,上道工序不得影响下道工序。
1.2整机装配的基本要求
电子设备的整机装配是把半成品装配成合格产品的过程。对整机装配的基本要求如下:
1)整机装配前,对组成整机的有关零部件或组件必须经过调试、检验,不合格的零部件或组件不允许投入生产线。检验合格的装配件必须保持清洁。
2)装配时要根据整机的结构情况,应用合理的安装工艺,用经济、高效、先进的装配技术,使产品达到预期的效果,满足产品在功能、技术指标和经济指标等方面的要求。
3)严格遵循整机装配的顺序要求,注意前后工序的衔接。
4)装配过程中,不得损伤元器件和零部件,避免碰伤机壳、元器件和零部件的表面涂敷层,不得破坏整机的绝缘性。保证安装件的方向、位置、极性的正确,保证产品的电性能稳定,并有足够的机械强度和稳定度。
5)小型机大批量生产的产品,其整机装配在流水线上按工位进行。每个工位除按工艺要求操作外,要求工位的操作人员熟悉安装要求和熟练掌握安装技术,保证产品的安装质量,严格执行自检、互检与专职调试检查的“三检”原则。装配中每一个阶段的工作完成后都应进行检查,分段把好质量关,从而提高产品的一次通过率。
2 整机装配中的流水线
2.1流水线与流水节拍
装配流水线就是把一部整机的装连、调试等工作划分成若干简单操作,每一个装配工人完成指定操作。在划分时要注意到每人操作所用的时间应相等,这个时间称为流水的节拍。
装配的设备在流水线上移动的方式有好多种。有的是把装配的底座放在小车上,由装配工人沿轨道推进,这种方式的时间限制不很严格。有的是利用传送带来运送设备,装配工人把设备从传送带上取下,按规定完成装连后再放到传送带上,进行下一个操作。由于传送带是连续运转的,所以这种方式的时间限制很严格。
传送带的运动有两种方式,一种是间歇运动(即定时运动),另一种是连续均匀运动。每个装配工人的操作必须严格按照所规定的时间拍节进行。完成一部整机所需的操作和工位(工序)的划分,要根据设备的复杂程度、日产量或班产量来确定。
2.2流水线的工作方式
目前,电视机、收录机的生产,大都有整机装配流水线和印制电路板插焊流水线。其流水节拍的形式,分自由节拍形式和强制节拍形式两种。下面以印制电路板插焊流水线为例加以阐述。
1)自由节拍形式
自由节拍形式分手工操作和半自动化操作两种类型。手工操作时,装配工人按规定插件,剪掉多余的引线,然后在流水线上传递。半自动化操作时,生产线上配备着具有铲头功能的插件台,每个装配工人独用一台。整块线路板上元件的插装工作完成后,通过传送带送到波峰焊接机上。这种流水线方式的时间安排比较灵活,但生产效率低。
2)强制节拍形式
采用强制节拍形式时,插件板在流水线上连续运行,每个操作工人必须在规定的时间内把所要求插装的元器件、零件准确无误地插到印制板上。这种方式带有一定的强制性。在选择分配每个工位的工作量时应留有适当的余地,以便既保证一定的劳动生产率,又保证产品质量。这种流水线方式的工作内容简单,动作单纯,记忆方便,可减少差错,提高工效。
3整机装配的工艺流程
电子产品装配的工序因设备的种类、规模不同,其构成也有所不同,但基本工序并没有什么变化。其过程大致可分为装配准备、装联、调试、检验、包装、入库或出厂等几个阶段,据此来制订出整机装配的最有效工序。一般整机装配工艺的具体操作流程如图2所示。
由于产品的复杂程度、设备条件、生产场地条件、生产批量、技术力量及操作工人技术水平等情况的不同,因此生产的组织形式和工序也并非一成不变的,要根据实际情况进行适当调整。例如,小批量生产可按工艺流程主要工序进行,若大批量生产,则其装配工艺流程中的印制板装配、机座装配及线束加工等几个工序,可并列进行。在实际操作中,要根据生产人数、装配人员的技术水平等条件来编制最有利于现场指导的工序。
3.1 整机装配中的接线工艺
1)接线工艺要求
导线的作用是用于电路中的信号和电能传输,接线是否合理对整机性能影响较大。如果接线不符合工艺要求,轻则影响电路信号的传输质量,重则使整机无法正常工作,甚至会发生整机毁坏。整机装配时接线应满足以下要求:
(1)接线要整齐、美观,在电气性能许可的条件下减小布线面积。如对低频、低增益的同向接线尽量平行靠拢,分散的接线组成整齐的线扎。
(2)接线的放置要可靠、稳固和安全。导线的连接、插头与插座的连接要牢固,连接线要避开锐利的棱角、毛边,避开高温元件,防止损坏导线绝缘层。传输信号的连接线要用屏蔽线导线,避开高频和漏磁场强度大的元器件,减少外界干扰。电源线和高电压线连接一定要可靠、不可受力。
(3)接线的固定可以使用金属、塑料的固定卡或搭扣,单根导线不多的线束可用胶粘剂进行固定。
2)接线工艺
(1)配线
配线是根据接线表要求准备导线的过程。配线时需考虑导线的工作电流、线路的工作电压、信号电平和工作频率等因素。
(2)布线原则
整机内电路之间连接线的布置情况,与整机电性能的优劣有密切关系,因此要注意连接线的走向。布线原则如下:
①为减小导线间相互干扰,不同用途、不同电位的导线不要扎在一起,要相隔一定距离,或走线相互垂直交叉。例如,输人与输出信号线、低电平与高电平的信号线、交流电源线与滤波后的直流馈电线等。
②连接线要尽量短,使分布电感和分布电容减至最小,尽量减小或避免产生导线间的相互干扰和寄生藕合。高频、高压的连接线更要注意此问题。
③从线扎中引出分支接线到元器件的接点时,线扎应避免在密集的元器件之间强行通过。线扎在机内分布的位置应有利于分线均匀。
④与高频无直接连接关系的线扎要远离高频回路,不要紧靠回路线圈,防止造成电路工作不稳定。
⑤电路的接地线要妥善处理。接地线应短而粗,地线按照就近接地原则,避免采用公共地线,防止通过公共地线产生寄生耦合干扰。
(3)布线方法
①为保证导线连接牢固,美观,水平导线布设尽量紧贴底板,竖直方向的导线可沿框边四角布设。导线弯曲时保持其自然过渡状态。线扎每隔20~30cm以及在接线的始端、终端、转弯、分叉、抽头等部位要用线夹固定。
②交流电源线、流过高频电流的导线,应远离印制电路底板,可把导线支撑在塑料支柱上架空布线,以减小元器件之间的耦合干扰。
③一般交流电源线采用绞合布线。
3.2 整机装配中的机械安装工艺要求
整机装配的机械安装工艺要求在工艺设计文件、工艺规程上都有明确的规定,它是指进行机械安装操作中应遵循的最基本要求。其基本要求如下:
1)严格按照设计文件和工艺规程操作,保证实物与装配图一致。
2)交给该工序的所有材料和零部件均应经检验合格后方可进行安装,安装前应检查其外观、表面有无伤痕,涂敷有无损坏。
3)安装时机械安装件的安装位置要正,方向要对,不歪斜。
4)安装中的机械活动部分,如控制器、开关等,必须保证其动作平滑自如,不能有阻滞现象。
5)当安装处是金属面时,应采用钢垫圈,以减小连接件表面的压强。仅用单一螺母固定的部件,应加装止动垫圈或内齿垫圈防止松动。
6)用紧固件安装接地焊片时,要去掉安装位置上的涂漆层和氧化层,保证接触良好。
7)机械零部件在安装过程中不允许产生裂纹、凹陷、压伤和可能影响产品性能的其它损伤。
8)工作于高频率、大功率状态的器件,用紧固件安装时,不许有尖端毛刺,以防尖端放电。
9)安装时勿将异物掉人机内,安装过程中应随时注意清理紧固件、焊锡渣、导线头以及元件、工具等异物。
10)在整个安装过程中,应注意整机面板、机壳或后盖的外观保护,防止出现划伤、破裂等现象。
3.3 整机装配中的面板、机壳装配
面板用于安装电子产品的操纵和控制元器件、显示器件,又是重要的外观装饰部件。而机壳构成了产品的骨架主体,也决定了产品的外观造型,同时起着保护安装其他部件的作用。目前,电子产品的面板、机壳已向全塑型发展。
1)面板、机壳的装配要求
(1)凡是面板、机壳接触的工作台面,均应放置塑料泡沫或橡胶垫,防止装配过程中划伤其表面。搬运面板、机壳时,要轻拿轻放,不能碰压。
(2)为了保证面板、机壳表面的整洁,不能任意撕下其表面的保护膜,保护膜也可以防止装配过程中产生擦痕。
(3)面板、机壳间插入、嵌装处应完全吻合与密封。
(4)面板上各零部件(操纵和控制元器件、显示器件、接插部件等)应紧固无松动,而其可动部分(控制盒盖、调谐钮等)的操作应灵活、可靠。
2)面板、机壳的装配工艺
(1)面板、机壳内部预留有各种台阶及成形孔,用来安装印制电路板、扬声器、显像管、变压器等其他部件。装配时应执行先里后外、先小后大的程序。
(2)面板、机壳上使用自攻螺钉时,螺钉尺寸要合适,防止面板、机壳被穿透或开裂。手动或机动旋具应与工件垂直,钮力矩大小适中。
(3)应按要求将商标、装饰件等贴在指定位置,并端正、牢固。
(4)机框、机壳合拢时,除卡扣嵌装外,用自动螺钉紧固时,应垂直无偏斜、松动。
4散热器的装配
在电流流过元器件时要产生热量,特别是一些大功率元器件如变压器、大功率晶体管、大规模和功放型集成电路等产生的热量很多,这将使整机温度上升。为确保整机的正常运行,必须对这些部件采取一定的散热措施。
散热的方法有自然散热和强迫通风散热两种。自然散热是指利用发热件或整机与周围环境之间的热传导、对流及辐射进行散热。强迫通风散热是利用风机进行鼓风或抽风,以提高整机内空气流动的速度,达到散热的目的。例如,计算机中CPU上安装高速风扇,大功率晶体管加装散热器等。下面只简单介绍晶体管散热器的装配工艺。
4.1常见的晶体管散热器
常见的晶体管散热器如图3所示,它一般是使用导热系数较高的铜、铝及合金按照一定的形状加工而成。现在铝型材散热器已标准化,使用时可参阅有关手册。
4.2散热器的装配要求
①晶体管与散热器之间的紧固件要拧紧,且保证螺钉扭力一致,使晶体管外壳紧贴散热器。
②需在晶体管与散热器之间垫绝缘片时,须采用低热阻材料,如硅脂、薄云母片或聚脂薄膜等。为提高散热效果,尽可能不用在管壳下垫绝缘片的方法,而采取在散热器与机架、印制电路板之间绝缘的方法。
③安装一只晶体管时,其安装孔应设在散热器基面的中心,如安装两只或三只以上时,其安装孔的位置应设定在基面中心线均等位置上。
④大批量组装晶体管与散热器时,应使用装配模具。将螺母、散热器、晶体管(或集成电路)、垫片和螺钉依次放人模具内,使用旋具将晶体管(或集成电路)紧固在散热器上,不能松动。
5紧固件的装配
在整机装配中,用来使零部件、元器件固定、定位的零件称为紧固零件,简称紧固件。常用的紧固件有螺钉、螺母、螺栓、螺柱、自攻螺钉、垫圈和铆钉等。
5.1螺钉的选用
十字槽螺钉外形美观,紧固强度高,有利于采用自动化装配。面板上尽量少用螺钉,必要时可采用半沉头或沉头螺钉,以保持平面整齐。当要求结构紧凑、连接强度高、外形平滑时,应尽量采用内六角螺钉或螺栓。如果安装部位是易碎零件(如瓷件、胶木件等)或是较软材料(如铝件、塑料件等)时应使用大平垫圈。连接件中被拧入件是较软材料(如铝件、塑料件等)或是金属薄板时,可采用自攻螺钉。
5.2拧紧方法
装配螺钉组时,应按顺序分步逐渐拧紧,以免发生结构件变形。拧紧长方形工件的螺钉组时,应从中央开始逐渐向两边对称扩展。拧紧方形工件和圆形工件的螺钉组时,应按交叉顺序进行。选择的螺钉旋具规格要合适,拧紧时旋具应保持垂直于安装孔表面。拧紧或拧松螺母或螺栓时,应尽量选用扳手或套筒,不要用尖嘴钳松紧螺母。拆卸已锈死的螺母、螺栓时,应先用煤油或汽油除锈,并用木锤等进行击打振动,然后再进行拆卸。
5.3螺接工艺要求
紧固后的螺栓外露的螺纹长度一般不能小于1.5倍螺距。螺钉连接有效长度一般不能小于3倍螺距。沉头螺钉紧固后,其头部应与安装面保持平整。允许稍低于安装面,但不能超过0.2mm。使用弹簧垫圈时,拧紧程度以弹簧垫圈切口压平为准。软、脆材料表面不能直接用弹簧垫圈,且拧紧时拧力要均匀,压力不能过大。弹簧垫圈应装在螺母与平垫圈之间。安装后,对于固定连接的零部件,不能有间隙和松动,活动连接的零部件,应能在规定方向和范围内活动。各零部件表面涂覆层(电镀或喷漆)不允许破坏。
6 电源的装配
电源是整机的一个重要单元部件。一般的电源具有重量较重,发热量较大等特点。为满足整机要求,电源装配时应注意以下几点:
1)体积较大重量较重的元器件(如电源变压器、扼流圈等),应安装在整机的最下部,安装位置可在机壳骨架上。如必须安装在印制板上,也应在印制板两端靠近支撑点处。这样有利于控制整机重心,保持整机平稳。
2)发热较大的元器件(如大功率变压器、整流管和调整管等),应安装在机壳通风孔附近,以便于对流换热。大功率整流管和调整管应使用散热器,并远离其它发热元件和热敏元件。
3)某些整机的电源提供多种不同的电压,安装时对各电压生成通道应按要求严格调测,各电压的输出线要保持一定距离。特别要注意电源内带有高压的整机(如电视机),高压端子及高压导线与机壳或机架应充分绝缘,并远离其它导线和地线,以免发生短路。低压和高压电路接地通常称为冷地和热地,应注意用RC元件将冷地和热地隔离,防止电流互相串扰。
4)电源变压器会产生50Hz泄漏磁场,对低频放大器有一定影响,会产生交流声。因此,电源部分应与低频放大器隔离或对电源变压器进行屏蔽。

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