Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Инновационные разработки «Термопро» для мелкосерийного жгутового производства и монтажа печатных узлов

В статье представлено оборудование компании «Термопро»: столы для раскладки жгутов, в том числе с магнитными держателями, интерактивный ассистент монтажника жгутов, технологический стенд «Куст», оборудование для мелкосерийной пайки печатных плат и др.

НТФ «Техно-Альянс Электроникс», г. Москва

Termopro.png

скачать pdf >>

Научно-техническая фирма «Техно-Альянс Электроникс», также известная под названием своего бренда «Термопро», работает на российском рынке без малого 30 лет. Она бы­ла основана в 1993 го­ду разработчиками электроники, а поскольку электроника в советские го­ды создавалась главным образом в интересах ВПК, можно утверждать, что эти специалисты прошли суровую школу военной приемки. Оборудование, разрабатываемое компанией, до сих пор используется для нужд ВПК, но не только. Оно непрерывно выпускается мелкими и средними сериями и применяется для оснащения предприятий, производящих электронику как гражданского, так и специального назначения. Изделиями «Термопро» оснащаются участки мелкосерийного монтажа печатных узлов любой сложности, а также опытное и мелкосерийное жгутовое производство.


Оборудование и ПО для производства жгутов и кабельных сборок

Раскладка электрических жгутов для электронных систем – сложный процесс, который до сих пор по большей части выполняется вручную, особенно если жгуты предназначены для ответственных применений и выпускаются малыми сериями. Чтобы помочь вязальщику жгутов, компания «Термопро» разработала большой спектр уникального технологического оборудования, включая разные варианты столов для раскладки, магнитные держатели, систему для хранения проводов и другие решения, с которыми можно подробно ознакомиться на сайте компании termopro.ru. Рассмотрим некоторые из них.

Столы для раскладки жгутов (рис. 1). Под маркой «Термопро» выпускаются столы разной конструкции и размера, на колесах или регулируемых опорах. Благодаря колесам и жесткой конструкции стол легко передвигать с места на место. Сборочный плаз может быть фанерным, а также с металлизированным или стеклянным покрытием. Многие модели столов оснащаются сменными плазами, поэтому на замену плаза требуется всего несколько минут и можно легко перестроить рабочее место на другой тип жгута. Для производства длинномерных жгутов столы можно объединять в длину, создавая большое рабочее поле.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Столы для производства жгутов «Термопро»

Сборочные плазы из разных материалов предназначены для работы с разными держателями жгутов. Например, раньше для фанеры применялись традиционные держатели американской марки Panduit. В 2022 го­ду в «Термопро» разработали улучшенные аналоги этих держателей, которые теперь разлетаются по России, как горячие пирожки. Для стеклянной поверхности применяются вакуумные держатели. Для плаза с магнитной металлизированной поверхностью предназначены магнитные держатели. На последних хотелось бы заострить внимание.

Магнитные держатели «Термопро» (рис. 2) имеют запатентованную конструкцию. Они изначально бы­ли разработаны для устранения недостатков американской продукции, и теперь это полностью отечественный продукт, лишенный недостатков иностранного и имеющий функциональные преимущества.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Магнитные держатели «Термопро» на плазе с металлизированной поверхностью

Плаз с металлизированной поверхностью и магнитными держателями в принципе самый удобный вариант. Такой держатель можно установить под любым углом к другим держателям, строго там, где требуется, а при необходимости – легко и быстро переустановить в другое место. Но при этом он надежно удерживает провод. Наконец, металлизированные плазы, в отличие от фанерных, долго служат. Кроме то­го, на них легко закрепить чертеж жгута в масштабе 1 : 1, что добавляет наглядности и существенно облегчает труд операторов.

Исходя из наработанного опыта, компания смогла запустить в серийное производство ряд типоразмеров магнитных держателей.

Интерактивный ассистент монтажника жгутов (рис. 3) – это комплексное решение со специальным программным обеспечением, которое позволяет создавать электронные технологические карты с пошаговыми инструкциями для монтажника, раскладывающего провода жгута на магнитном плазе. Важно подчеркнуть, что это полностью, с ну­ля разработка «Термопро».

Ris_3.jpg

Рис. 3. Интерактивный ассистент монтажника жгутов

В этой системе технологу предоставляется возможность создать цифровую технологическую карту сборки жгута: каждый провод заносится в таблицу, указываются его длина, диаметр, сечение, марка, длина зачистки слева и справа, приведены адреса распайки провода в коннекторы. Также автоматически формируются адресные технологические бирки для маркировки концов провода. Эти бирки автоматически распечатываются в нужный момент – перед тем, как каждый провод будет уложен на свое место в соответствии с выделенной трассой, отображенной на экране компьютера. Монтажник имеет возможность самостоятельно отмерять и отрезать провода со специальных размотчиков, расположенных под плазом, получая подсказки по раскладке жгута от первого до последнего провода. Но кроме то­го, эта система позволяет нарезать провода заранее, отправив задание на участок заготовки, где выполнят отмер, нарезку, маркировку проводов и развесят по адресам на промежуточной системе хранения заготовок.

ПО дает возможность прописать весь техпроцесс в деталях: где на­до обмотать, где забандажировать и т. д. Таким образом, один раз отладив техпроцесс, в следующий раз можно работать по готовой схеме.

В компании «Термопро» уже перешли к тестированию сетевой версии «Ассистента» для жгутового участка, где предусмотрены рабочие места технологов, заготовщиков, диспетчера (который может составить план производства и контролировать выполнение заданий), раскладчика жгутов. В настоящее время ведется работа над рабочим местом распайщика жгута, у которого на экране монитора будет появляться графическая подсказка, например, к какому пи­ну разъема паять провод. Таким образом, разрабатывается целая и законченная система, в которой предусмотрены планирование, заготовка, раскладка, распайка. А также может выдаваться задание для автоматических тестировочных машин, которые проверяют правильность сборки жгута и его электрические параметры.

Система хранения (рис. 4). В компании разработаны удобные устройства (вешала, роторные системы) для хранения проводов, жгутов и комплектующих, где изделия с маркировкой можно развесить на крючки, разложить по полочкам или лоткам. Рассортированные таким образом заготовки поступают на сборочное производство, где монтажник сканирует QR-код провода и сверяет его с технологической картой перед раскладкой. При этом на его мониторе появляется чертеж, показывающий, как именно этот провод должен быть расположен в структуре жгута.

Ris_4.jpg

Рис. 4. Системы хранения заготовок: а – роторная система; б – вешало с крючками; в – стеллаж для проводов

Под маркой «Термопро» выпускается несколько устройств для хранения заготовок. Роторные системы с лотками или стеллажами имеют несколько вращающихся барабанов, которые позволяют увеличить площадь полезной поверхности. Мобильные стойки (вешала) оснащены полками или крючками с обеих сторон.

Для серьезного производства, где предусмотрен склад и участок заготовки, предназначена система хранения и подачи проводов на катушках, которая позволяет хранить до 32 катушек и разматывать их без риска образования петель и запутывания (рис. 5).

Ris_5.jpg

Рис. 5. Система хранения и подачи проводов на катушках

Для этого разработан размотчик провода «РП-200» (рис. 6) с компенсатором для плавной вытяжки провода и регулируемой системой подтормаживания шпули, предотвращающей неконтролируемое разматывание провода.

Ris_6.jpg

Рис. 6. Размотчик проводов «РП-200»


Технологический стенд «Куст» для контроля усилия стыковки/расстыковки электрических разъемов

В некоторых случаях на отдельных ответственных производствах в процессе контроля жгутов необходимо измерение усилия, которое требуется для стыковки и расстыковки частей электрического разъема. Это очень важный показатель для надежности и работоспособности электрических соединителей, и сегодня «Термопро» – единственная российская компания, которая выпускает автоматическое оборудование и оснастку к не­му, позволяющее контролировать этот параметр в целях проверки качества произведенных разъемов или жгутов.

Технологический стенд «Куст» (рис. 7) – это специализированная система, разработанная для предприятий, производящих электрические жгуты, кабели и разъемы. Она осуществляет проверку возникающих усилий при взаимном перемещении ответных частей бортовых разъемов и других типов электрических соединителей по заданной программе.

Ris_7.jpg

Рис. 7. Технологический стенд «Куст» для контроля усилия стыковки/расстыковки электрических разъемов

Технологический стенд вычисляет, проводит испытания и отображает график нагрузки в зависимости от перемещения частей разъема. По полученным графикам вычисляются реальные усилия стыковки или расстыковки двух частей каждого разъема (поскольку это отдельные параметры). Необходимые параметры для испытания разъемов вносятся в ба­зу данных, что позволяет в дальнейшем быстро и легко выполнять тестирование.

Важно подчеркнуть, что «Куст» – система полностью собственной разработки и производства. «Термопро» изготавливает стенд, программное обеспечение, а также оснастку: так как предприятия выпускают разную продукцию, для установки испытуемого разъема на стенд используется разная типовая оснастка, которая закрепляется на рабочем столе.


Оборудование для мелкосерийной пайки

К основным направлениям деятельности НТФ «Техно-Альянс Электроникс» относится разработка и производство оборудования для пайки печатных узлов. Под торговой маркой «Термопро» выпускается полная линейка технологического оборудования для ручной мелкосерийной пайки: дозаторы паяльной пасты для поверхностного монтажа (SMD), вакуумные пинцеты, органайзеры для монтажников SMD-компонентов, компактные камерные пе­чи, паяльные станции, термостолы, автоматизированные системы пайки BGA, контрольное оборудование и др. Приведем лишь несколько примеров.

Паяльные станции. Флагманской линейкой фирмы являются паяльные станции «Альфа-100». Поскольку значительная часть статьи бы­ла посвящена производству жгутов, логично будет рассмотреть исполнение «Альфа-102 ИТ» (рис. 8). Эта паяльная станция, лидер продаж, как раз подходит для производства жгутов и очень удобна тем, что имеет и паяльник, и устройство для термозачистки проводов в одном блоке.

Ris_8.jpg

Рис. 8. Паяльная станция «Альфа-102 ИТ»

Паяльная станция позволяет уп­равлять динамикой нагрева. Она оснащена ПИД-регулятором, благодаря че­му контролирует и мощность, и температуру. При необходимости станция позволяет паять очень теплоемкие соединения с помощью увеличенных паяльных насадок.

«Альфа-102 ИТ» включает в свой состав канал импульсного нагрева. К не­му можно подключить до 5 различных термоинструментов, и напряжение на них подается только непосредственно на время пайки или термозачистки проводов. Отметим, что импульсные термоинструменты в свое время бы­ли разработаны для импортозамещения дорогих иностранных аналогов. При разработке были устранены недостатки импортных образцов, в результате бы­ли получены удобные, эргономичные инструменты.

Видеомикроскопы для контроля печатных плат (рис. 9) предназначены для ручного контроля качества пайки и других производственных нужд. Они оснащены разными видами подсветок, лазерной указкой, подвижным двухкоординатным столом и другими удобными функциями. Оборудованы высококачественными OEM-камерами с функцией автоматической фокусировки и макрообъективами. Встроенное ПО видеокамеры позволяет производить все ви­ды настроек изображения, а также имеет функцию геометрических измерений с возможностью наложения результатов на графическое изображение объекта. В настоящее время выпускается видеомикроскоп с разрешением 1920 × 1080, также готовится к выпуску микроскоп с разрешением 4К, дополнительно оснащенный трансфокатором, обеспечивающим быстрое изменение увеличения с помощью одного нажатия мышки, подключенной напрямую к камере. При необходимости в микроскоп можно вставить SD-карту и сохранить на ней фото- или видеоизображения дефектов, создав собственную ба­зу данных.

Ris_9.jpg

Рис. 9. Видеомикроскоп для контроля печатных плат

В комплект поставки может быть включен наклонно-поворотный столик для осмотра объекта под любым углом, а также монитор. Компьютер для работы не обязателен, но возможность подключения камеры к компьютеру имеется.

Термостолы. Компания «Термопро» уже 20 лет выпускает свои знаменитые термостолы для подогрева плат и пайки по термопрофилю. Из новинок в ближайшее время ожидается выпуск «МЕГА-термостола» для работы с большими серверными платами и платами базовых станций (ожидается зо­на абсолютно равномерного нагрева с габаритами 540 × 360 мм). Все термостолы в линейке «Термопро» унифицированы, поэтому новый «МЕГА-термостол» может быть сразу же, без настроек интегрирован в самую популярную в стране автоматизированную систему пайки BGA ИК-650 ПРО.


Заключение

Сегодня оборудование под торговой маркой «Термопро» с успехом заменяет подорожавшие импортные аналоги и применяется самыми разными компаниями России. Оно эксплуатируется на предприятиях корпораций «Росатом», «Роскосмос», «Ростех», АО «Концерн ВКО «Алмаз-Антей», применяется для нужд авиационной промышленности и нефтегазового комплекса, используется компаниями МТС, «Ростелеком», сервисными центрами и другими российскими структурами для выполнения важных государственных задач.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 6(108)_2023

НТФ «Техно-Альянс Электроникс»,
г. Москва,
тел.: +7 (499) 782-9526,
e-mail: ta@termopro.ru,
сайт: termopro.ru