Senzori Optici Si Pneumatici Pentru Măsurari Integrate In Liniile de Productie

SENZORI OPTICI ȘI PNEUMATICI PENTRU MĂSURĂRI INTEGRATE ÎN LINIILE DE PRODUCȚIE

Cuprins

Introducere

I. Senzori optici și pneumatici

I.1. Senzori. Considerente teoretice

I.2. Senzori optici

I.3. Acționare pneumatică

II. Producția de serie pentru echipamente electronice

II.1. Generalitați

II.2. Nivelul actual

III. Compania axată pe producția de serie a echipamentelor electronice

III.1. Introducere. Conceptul de Companie de producție de echipamente electronice

III.2. Structura interdisciplinară a specialiștilor pentru liniile de producție

III.3. Proiectul de introducere a echipamentelor electronice noi

III.4. Inginerie electronică, integrată in linia de producție

IV. Mașina de plantat componente SMD

IV.1 Mașina de plantare de componente

Concluzii

Bibliografie

Introducere

Lucrarea de față are rolul de a prezenta în linii mari aspectul ingineriei electronice, și necesitatea, dezvoltarea, și complexitatea electronicii existente în cadrul liniilor actuale de producție de serie a echipamentelor electronice. Astfel s-a propus ca temă a lucrării, un subiect foarte vast și de o importanță extrem de mare în cadrul tehnologiei electronice actuale, acela de senzori electronici. În cadrul soluțiilor inginerești ale societății de astăzi este foarte greu a se vorbi de orice fel de echipament electronic fără ca acesta să aducă cu sine necesitatea integrării în circuitele sale a unuia sau mai mulți senzori din diferitele tipuri disponibile.

Senzorii au devenit atât de comuni încât necesarul proiectării lor s-a diminuat foarte mult ajungându-se ca marii producători de senzori și traductori, să ofere o gamă atât de largă încât sa acopere orice necesitate de proiectare care ar putea exista. Astfel, proiectarea unor senzori în cadrul unui echipament electronic nou, de cele mai multe ori, se reduce la selectarea acestora dintr-o gamă foarte largă pe baza datelor tehnice disponibile, ca el să satisfacă necesitatea proiectului.

Liniile de producție de serie a echipamentelor electronice, reprezintă un subiect foarte bun pentru a susține acest aspect legat de senzorii electronici, deoarece necesitatea de eficientizare a liniei în scopul cre;terii puterii de producție, aduce cu sine o serie de soluții inginerești integrate care prezintă un număr foarte mare de senzori electronici . Datorită faptului că automatizarea în cadrul liniilor de producție necesită precizie și eficientă ridicate, senzorii cei mai des întâlniți vor fi senzorii optici, pentru detecție, măsurare și achiziție de date, și soluțiile de acționare pneumatică , ce prezintă o combinație între senzori de presiune și actuatori pneumatici, în vederea obținerii mișcării necesare proceselor diferite de fabricație a echipamentelor electronice.

Prima parte a lucrării prezintă date teoretice despre senzori și de asemenea detalii specifice despre senzorii optici și elementele de acționare pneumatică. Aceste date sunt necesare pentru a oferii suport teoretic în întelegerea funcțională a aspectelor legate strict de linia de producție de serie a echipamentelor electronice, prezentată în capitolul III.

Deoarece subiectul liniilor de producție este unul ce se bazează pe o ramură foarte importantă a societății, și anume industria, este foarte necesară întelegerea locului liniilor de producție de serie și anume companiile specializate pe producție de serie ce dezvoltă și intrețin aceste linii. Capitolul II și III prezintă pe larg conceptul de companie de producție de serie a echipamentelor electronice, cu detalii de structură și funcționare.

În ultima parte a capitolului III se prezintă linia de producție cu posibilitațile pe care le oferă in dezvoltare de soluții inginerești bazate pe integrarea senzorilor inteligenți în dezvoltarea și îmbunătățirea proceselor de producție. Scopul este de a se oferi o întelegere generală asupra faptului că, liniile de producție de echipamente electronice, sunt și vor fi un subiect foarte important pentru ingineria electronică, ce necesită resurse extraordinar de mari și care oferă, pe lîngă posibilități de dezvoltare tehnologică, și resurse financiare considerabile ce pot menține un mediu de dezvoltare al electronicii avansate.

Capitolul IV, prezintă concret, una din aplicațiile complexe din cadrul unei linii de producție, în care se întâlnesc soluții electronice avansate bazate pe integrarea senzorilor inteligenți în circuitele electronice ale utilajelor folosite în liniea de producție de serie a echipamentelor electronice. Abordarea este una descriptivă datorită complexității aplicației prezentate, scopul fiind evidențierea necesității electronicii cu soluțiile prezentate în această lucrare.

Senzori optici și pneumatici

Senzori. Considerente teoretice

În cadrul considerentelor teoretice primul lucru necesar a se menționa este faptul că, pentru elementele electronice sensibile integrate în circuitele inteligente ce au rolul de a converti mărimi fizice de anumite tipuri, în mărimi electronice, se folosesc cu precădere două denumiri. Prima și cea mai des utilizată este cea de ”senzor” iar cea de-a doua este cea de ”traductor”. [1]”Cuvintele “senzor” si “traductor” sunt pe larg folosite în cadrul sistemelor de masurare.Cuvântul “senzor” este derivat din cuvântul latin sentire care înseamnã “a percepe”, în timp ce “traductor” din transducere care înseamnã “a traversa”. O definitie de dictionar atribuie cuvântului “senzor” semnificația de “dispozitiv care detectează o schimbare într-un stimul fizic si o transformă într-un semnal care poate fi măsurat sau înregistrat”, în timp ce pentru cuvântul “traductor” definitia este de “dispozitiv care transferă putere de la un sistem la altul în aceeasi formã sau în una diferită”. Delimitare sensibilã între cele douã notiuni: se poate folosi cuvântul “senzor” pentru elementul sensibil însusi, iar cuvântul “traductor” pentru elementul sensibil si circuitele asociate; exemplificare: putem spune cã un termistor este un “senzor”, în timp ce un termistor plus o punte de mãsurare rezistivã (care transformã variatiile de rezistentã electricã în variații de tensiune) este un “traductor”. În aceastã accepțiune rezultã cã toate traductoarele vor conține un senzor, iar majoritatea senzorilor (nu toți însă!) vor fi traductoare.

Într-un cadru general, un traductor este un dispozitiv care convertește un semnal de o anumitã natură fizică într-un semnal corespunzător având o natură fizicã diferită. Deoarece existã 6 clase diferite de semnale – mecanic, termic, magnetic, electric, optic si chimic – putem spune că orice dispozitiv care convertește semnale dintr-o clasă în alta este considerat a fi un traductor. ”[1]

[2] Deoarece traductoarele studiate – în continuare – sunt legate intrinsec de automatizări, se vor pune în evidență (accent) caracteristicile în regim static și dinamic, fără a neglija, de asemenea, pe cele energetice, constructive și de exploatare, economice și de fiabilitate.

Caracteristicile statice se definesc în regimul de funcționare în care atât mărimea de intrare cât și cea de ieșire sunt în regim staționar (invariante în timp pe perioada de observație). Matematic, toate derivatele intrării și ieșirii în raport cu timpul ( ) sunt zero (nule).

Practic un astfel de regim este imposibil de realizat pe o durată mare de observație (nici o intrare – implicit ieșirea traductorului – nu poate avea o dinamică nulă pe un timp dat). Totuși, pe intervale de timp relativ reduse, se poate considera îndeplinită condiția de regim staționar, astfel că:

reprezintă caracteristica statică a traductorului (dependența intrare-ieșire în absența mărimilor de influență).

În realitate (figura 1.1, pe lângă intrarea utilă x, asupra traductorului mai acționează o serie de mărimi de influență externă – ξ1, …, ξn – ca și de influență internă – ν1, …, νp – astfel că trebuie să se considere:

1. Una din caracteristicile esențiale ale elementului sensibil – implicit a traductorului – este selectivitatea; concret, dacă se procedează la dezvoltarea în serie Taylor a funcției (1.2) rezultă:

Un traductor are o foarte bună selectivitate dacă:

2. Domeniul de măsurare este intervalul xmin … xmax în cadrul căruia traductorul permite efectuarea corectă a măsurării, în conformitate cu caracteristica statică acceptată ca atare a acestuia.

3. Liniaritatea. O cerință impusă traductoarelor este de a avea o caracteristică statică liniară, adică se impune o dependență de forma (1.3) + figura 1.2

Pe domenii mari de variație ale intrării caracteristicile statice sunt neliniare, aproximarea prin caracteristici liniare făcându-se în limitele unei erori de neliniaritate sau abateri de la liniaritate εn[%] exprimată cu relația:

Unde:

Se consideră că traductorul are o comportare liniară dacă:

asigurarea acestei condiții se realizează în adaptor folosind circuite de liniarizare specifice.

4. Sensibilitatea. Considerând neglijabile sensibilitățile parazite introduse de marimile de influenta, ceea ce înseamnă caracteristică statică ideală y = f(x), se definește sensibilitatea ca derivata ieșirii în raport cu intrarea, adică:

→ S sensibilitate absolută

Sensibilitatea unui traductor este determinată de sensibilitatea elementelor componente și de modul cum acestea sunt incluse în cadrul schemei structurale. La elemente componente cu caracteristici liniare – funcție de modalitatea lor de combinare – se poate deduce ușor sensibilitatea totală; exemple sunt date în figura 1.4:

Remarca: la structura cu reacție, cum – în general – K1·K2 >> 1, rezulta că sensibilitatea totală este condiționată practic de precizia și stabilitatea caracteristicii unui singur element.

5. Clasa de precizie se definește se definește ca eroarea admisibilă de bază dată sub formă normată (raportată la domeniu), adică:

Din relația (1.9) se obține eroarea admisibilă absolută de bază (intrinsecă):

relație valabilă pentru condiții de referință precizate prin standarde sub formă de valori sau intervale de referință.

În consecință, eroarea admisibilă absolută totală |Δxad|t va fi:

6. Rezoluția se exprimă prin intervalul maxim de variație al mărimii de intrare care poate fi pus în evidență (citit) – produce un salt elementar – la ieșirea traductorului.

Rezoluția este specifică traductoarelor analogice cu caracteristică statică discontinuă sau cvasicontinuă, la care semnalul calibrat de ieșire este numeric sau analogic în trepte.

La traductoarele numerice rezoluția se exprimă prin numărul de biți ai conversiei analog-numerice, respectiv intervalul elementar de cuantificare al mărimii de intrare.

Exemplificare: dacă se face conversia pe n biți atunci treapta elementară de cuantificare (cuanta) este

ceea ce semnifică o reprezentare în valoare absolută a rezoluției.

Se poate utiliza și o reprezentare procentuală a rezoluției.

Exemplificare: un traductor numeric de temperatură cu domeniul de măsurare 00C…5000C și conversie pe 10 biți are cuanta elementară Δx ≈ 0,50C – rezoluție exprimată în unitățile de măsură ale intrării – sau, procentual, de 1/1023[%] ≈ 0,1%.

7. Repetabilitatea exprimă abilitatea traductorului de a reproduce valori ale ieșirii cât mai apropiate atunci când se aplică acestuia – în mod repetat – aceeași valoare a măsurandului, în aceleași condiții de experimentare și în același sens, măsurările fiind considerate într-un timp limitat.

Repetabilitatea se exprimă procentual prin raportarea diferenței maxime a valorilor citite în ieșire la plaja maximă de variație a ieșirii traductorului. Statistic, repetabilitatea se consideră ca valoarea minimă care depășește – cu o probabilitate specificată – valoarea absolută a diferenței dintre două citiri succesive obținute în condiții specificate.

8. Reproductibilitatea se referă – de asemenea – la gradul de coincidență dintre două citiri succesive atunci când aceeași mărime este măsurată cu o metodă precizată, dar numărul de determinări este foarte mare, efectuate de operatori diferiți cu aparate diferite, în laboratoare dielași sens, măsurările fiind considerate într-un timp limitat.

Repetabilitatea se exprimă procentual prin raportarea diferenței maxime a valorilor citite în ieșire la plaja maximă de variație a ieșirii traductorului. Statistic, repetabilitatea se consideră ca valoarea minimă care depășește – cu o probabilitate specificată – valoarea absolută a diferenței dintre două citiri succesive obținute în condiții specificate.

8. Reproductibilitatea se referă – de asemenea – la gradul de coincidență dintre două citiri succesive atunci când aceeași mărime este măsurată cu o metodă precizată, dar numărul de determinări este foarte mare, efectuate de operatori diferiți cu aparate diferite, în laboratoare diferite. Cantitativ, reproductibilitatea este valoarea minimă care depășește, cu o probabilitate dată, valoarea absolută a diferenței dintre două măsurări singulare obținute în condițiile mai sus-menționate.

Caracteristicile dinamice se referă la funcționarea traductorului în regim dinamic, la care atât intrarea x(t) cât și semnalul calibrat y(t) sunt variabile în timp.

În concordanță cu ipotezele menționate la caracteristicile statice, considerând traductorul ca un element liniar monovariabil intrare-ieșire, funcționarea sa în regim dinamic este descrisă de ecuația diferențială:

unde ak și bj sunt coeficienți constanți (structura traductorului nu se modifică în timp), iar n>m este condiția de realizabilitate fizică.

Studiul dinamicii traductorului – și implicit deducerea indicatorilor de performanță în regim dinamic – presupune găsirea soluției ecuației (1.12) pentru forme tipice (reprezentative) ale intrării x(t).

Se pot utiliza două căi:

a) se determină răspunsul în timp, sau prin utilizarea calculului operațional (transformata Laplace) în variabilă complexă s, dându-se intrării funcții standard (impuls Dirac, treaptă unitate);

b) se determină răspunsul în frecvență, considerând intrarea semnal sinusoidal cu amplitudine constantă și frecvență variabilă. [2]

[3] Observatie importanța: D.p.d.v. dinamic un traductor are in structura sa 1 sau 2 elemente acumulatoare de energie – de natură mecanică, termică sau electromagnetică – astfel ca acestea pot fi asimilate unor elemente de intârziere de ordinul I sau II, cu funcții de transfer cunoscute:

A. Element de intârziere de ordinul I

Pornind de la forma generală: iar cu notațiile

se obține ecuația diferențială

și funcția de transfer corespunzătoare

Considerând intrarea treaptă unitate x(t) = u-1(t), rezultă în domeniul variabilei complexe s

care, trecută în timp, conduce la funcția indicială

Caracteristicile de frecvență, obținute din H(jω) = H(s)| s=jω, adică

Funcția indicială și caracteristicile de frecvență au reprezentările din figura 1.5

Indicatori:

Eroarea sau abaterea dinamică εD(t) ca fiind:

cu observația că εD(t) → 0 când t → ∞.

Practic, se consideră că eroarea dinamică devine neglijabilă atunci când aceasta atinge un anumit procent din ys și nu-l mai depășește ulterior (eroarea dinamica a intrat in banda de stabilizare Bs).

Timpul de stabilizare sau timpul de răspuns ts

Pentru traductoarele analogice Bs se ia în practică 2…5% din ys=k

rezultând ts ≥ (3…4)T.

3. Constanta de timp T se poate pune în evidență, pe figura a), ca fiind valoarea subtangentei pentru t = 0; într-adevăr

Caracteristica amplitudine-pulsație arată caracterul de filtru trece-jos al elementului de întârziere de ordinul I. Pe această caracteristică se pune în evidență:

4. Pulsația de bandă ωB ca fiind pulsația la care:

obținându-se ωB = 1/T .

Observație: la caracteristica fază-pulsație există un punct de inflexiune pentru ω = ωB de valoare φ(ωB) = -π/4.

B. Element de intarziere de ordinul II

Ecuatia diferențială:

cu notațiile :

devine:

funcția de transfer corespunzătoare:

Funcția indicială și caracteristicile de frecvență se trasează în două cazuri distincte:

a) rădăcinile ecuației caracteristice (de la numitor) sunt reale;

b) rădăcinile ecuației caracteristice sunt complex conjugate.

NOTA: In practica mult mai întalnit este regimul oscilatoriu amortizat obținut atunci când rădăcinile ecuației numitorului sunt complex conjugate.

Cu notațiile: rezultă ecuația caracteristică de

forma cu soluțiile:

Pentru intrare treaptă unitate, se obține:

Deoarece

rezultă

obținându-se:

În figura 1.6 sunt date reprezentările grafice pentru răspunsul indicial și caracteristicile de frecvență.

1. Timpul de creștere – tc – ca fiind durata în care ieșirea parcurge distanța dintre 0,1·ys și 0,9·ys pe prima oscilație.

2. Perioada oscilațiilor amortizate – T -, care are valoarea

3. Supracreșterea – σ – eroarea dinamică corespunzătoare primului maxim al ieșirii; de obicei se exprimă sub formă relativă prin raportare la ys, adică:

Deoarece max{y(t)} se asigură pentru tmax = T/2, rezultă că

din care se obține

4. Timpul de stabilizare – ts – legat de banda de stabilizare Bs prin intermediul erorii dinamice εD(t) = y(t) – ys = y(t) – k, adică |εD(t)| ≤ Bs pentru orice t ≥ ts. Se poate scrie:

Cum , se obține :

de unde

Pe caracteristicile de frecvență – figuri 4.6 b și c – se pun în evidență următorii indicatori:

5. Pulsația de rezonanță – ωr – valoarea pentru care H’(ω) = 0, adică:

6. Pulsația de bandă – ωB – valoarea pentru care amplitudinea H(ωB) = H(0)/√2, adică:

din care se obține

Observații:

1) Cu cât ωn este mai mare cu atât ωB este mai mare, T este mai mic, ts mai mic, adică traductorul are o dinamică mai rapidă (mai bună);

2) Cu cât factorul de amortizare ξ crește cu atât ωB se micșorează, T crește, ts crește, deci dinamica este mai lentă;

3) Creșterea lui ωB produce lărgirea spectrului de frecvențe a mărimii de intrare, în consecință se diminuează caracterul de filtru trece-jos al traductorului, astfel că acesta va măsura și zgomotele, știindu-se faptul că acestea sunt de frecvențe înalte.

Deoarece aceasta lucrare se referă în principal la soluțiile electronice integrate în automatizarea liniilor de producție de serie a echipamentelor electronice termenul care va folosit este cel de senzor. Motivul principal este acela că tendințele actuale sunt acelea de a se folosii soluții de senzori sau traductori produși de marile firme producătoare, și integrarea acestora în proiectarea mașinilor și roboților din linia de producție, foarte rar venind vorba de proiectarea senzorului. Acest lucru vine tocmai din faptul că firmele producătoare de senzori oferă o gamă foarte largă cu specificații tehnice ce pot să emuleze orice fel de cerința a unui proiectant de soluții automatizate.

Date fiind cele 6 clase de senmale diferite reiese faptul că există o multitudine de tipuri de senzori pentru fiecare tip de semnal. Ramânând în tema lucrării in în continuare se vor prezenta detalii cu privire în special la senzorii optici, dar și câteva date legate de senzorii de presiune pneumatici și actionarea pneumatică pe care aceștia o suportă.

Senzori optici

[4]”Traductoarele optice sunt destinate măsurării diferitelor mărimi: temperaturi, parametrii calorimetrici, deplasări, viteze și fluxuri. De asemenea, aceste traductoare sunt utilizate în sisteme de comunicație și de vizualizare de imagini pe fibră optică.

Un traductor optic este un convertor de măsură, sensibil la radiația electromagnetică din domeniul de infraroșu, vizibil și ultraviolet. Traductorul optic reprezintă doar o parte din sistemul optic.” [4]

Deoarece la nivelul actual există foarte multe soluții de senzori optici oferite de marile firme producătoare consider că este mult mai practic, dată fiind tema lucrării, ca acest capitol să prezinte mai multe detalii legate de senzorii optici de bază oferiți de multitudinea de firme de proiectare si fabricare a acestora ce se găsesc integrați în majoritatea aplicațiilor din liniile de producție.

Senzori cu fibră optică

Senzorii cu fibră optică sunt senzori în a căror componență intra fibra optică. Aceștia sunt de două tipuri.

Senzori Intrinseci – senzori care folosesc fibra optică ca și element senzitiv

Senzori Extrinseci – senzori care folosesc fibra optică pentru a trnsmite semnalul de la un senzor la electronica ce î-l va procesa.

Fibra optică este foarte des folosită în cazul cazul detecției de la distanță. Depinzînd de aplicație fibra optică poate fi folosită fie datorită dimensiunilor ei mici, fie datorită faptului că nu este necesară putere electrică la locația controlată de la distanță, fie datorită faptului că se pot multiplexa mai mulți senzori pe lungimea unei singure fibre optice folosind diferite lungimi de undă a luminii pentru fiecare senzor.

De asemenea senzorii cu fibră optică sunt imuni la perturbații electromagnetice și nu conduc curentul electric, deci pot fi folosiți în locuri unde există curenți electrici mari sau material inflamabi, precum combustibili. De asemenea senzorii cu fibră optică pot fi proiectață astfel încât sa reziste la temperaturi foarte înalte.

Senzorii cu fibră optică intrinseci

Acest tip de senzori pot fi foolosiți pentru masurarea tensiunii mecanice, temperaturii, presiunii sau a altor mărimi prin modificarea fibrei astfel încât cantitatea măsurată sa moduleze intensitatea, faza, polarizarea, lungimea de undă sau timpul de transmisie a undei luminoase din fibră. Senzorii ce variază intensitatea luminoasă sunt cei mai simpli deoarece constructiv este nevoie doar de o sursă și de un detector. O particularitate ce face acești senzori foarte folositori este faptul ca , dacă este nevoie, pot sa ofere sensibilitate distribuită pe distanțe foarte mari.

Măsurarea temperaturii, o aplicație foarte importantă și des folosită, se poate face folosind o fibră care are pierderi infinitezimale care variază cu temperatura, sau prina analiza împrăștierii Raman a spectrului fibrei optice.

Tensiunea electrică poate fi detectată de efecte optice neliniare în fibră dopată special ce alterează polarizarea luminii în funcție de tensiunea electrică sau câmpul electric prin care trece.

Masurători ale unghiurilor pot fi făcute folosind senzori intrinseci ce se bazează pe efectul Sagnac

Pentru recunoașterea direcției pot fi folosiți senzori cu fibră optică specială de tip grilaj cu perioadă lungă (LPG)

Fibrele optice sunt de asemenea folosite pe post de hidrofoane în aplicațiile seismice sau de tip sonar. Au fost dezvoltate sisteme ce au mai mult de o mie de senzori pe o singură fibră. Senzorii hidrofon sunt folosiți și în marină.

Microfoane și căști cu fibră optică sunt folosite în zone cu interferențe electrice sau magentice puternice.

În industria petrolieră sunt folosiți senzori de temperatură și presiune în puțurile de extracție deoarece funcționează la temperaturi care sunt prea înalte pentru senzori cu semiconductori.

În scopul navigației sunt folosiți senzori de tip interferometrici precum giroscoape cu fibră optică. Acețtia sunt folosiți fie șla unele tipuri de avioane sau chiar la autovehicole.

Se pot crea senzori și pentru detecția de hidrogen

De asemenea se pot detecta câmpuri electromagnetice de frecvență înaltă (5MHz -1GHz) inducând elevte neliniare în fibră cu structuri potrivite. Fibra folosită este proiectată astfel încât efectele Faraday sau Kerr sa producă schimbări de fază considerabile în prezența câmpurilor externe. Astfel se pot efectua diferite măsurători electrice sau magnetice sau măsurători de parametri ai materialului fibrei.

Senzorii cu fibră optică extrinseci

Acești senzori folosesc cablu de fibră optică, normal sau de tip multimod, pentru transmiterea undelor luminoase modulate fie de la un senzor optic de alt tip sau un senzor electronic conectat la un transmițător optic. O caracteristică foarte importantă a acestor senzori este abilitatea de a ajunge în locuri inaccesibile altfel. Un exemplu în acest sens este măsurarea temperaturii în interiorul unui motor cu reactie a unui avion folosind fibra optică pentru a transmite radiația la un pirometru plasat înafara motorului. Senzori extrinseci pot fi folosiți în același fel pentru a masura temperatura internă a transformatoarelor electrice unde câmpurile electromagnetice prezente fac alte tehnici de măsurare imposibile.

Acest tip de senzori furnizează o protecție excelentă a semnalelor de măsură la zgomote. Din nefericire mulți senzori convenționali produc semnle de ieșire electrice ce mai apoi trebuiesc convertite in semnal optic pentru a fi transmis pe fibra optică. Acest lucru complică procesul măsurării însemnând că este necesară legarea cablurilor de tensiuni joase la traductor.

Senzori cu fibră optică extrinseci sunt folosiți la masurarea vibrațiilor, rotației, dislocării, vitezei, accelerației, cuplului, sau a răsucirii.

Senzori fotoelectrici

Senzorii fotoelectrici sunt dispozitive electronice folosite pentru detecția distanței, absenței, sau prezenței, unui obiect folosind un transmițător luminos, de obicei cu infraroșu, și un receptor fotoelectric. Sunt folosiți foarte mult în aplicațiile din producția de serie. Există trei tipuri funcționale.

[7]Senzori fotoelectrici cu tehnologie de tip diffuse reflective (reflexie difuza): semnalul emis de catre emitator este reflectat de obiectul de detectie si citit de receptorul fotoelectric. La acest tip de senzori emitatorul si receptorul sunt incorporati in acelasi senzor.

 Senzori fotoelectrici cu tehnologie de tip retroreflective (retro reflexie – cu catadioptru): la acest tip de senzori semnalul luminos de la emitator se reflecta intr-un catadioptru si ajunge la receptorul fotoelectric. Daca intre catadioptru si senzor se interpune un obiect acesta intrerupe semnalul luminos iar senzorul interpreteaza acest lucru, inchizand sau deschizand un contact, tranzistor. Acest model de senzori fotoelectrici permit detectarea obiectelor aflate la distanta mai mare (1 ~ 15 metrii).

Pentru eliminarea interferentelor de la alti senzori aflati in apropiere, semnalul luminos este modulat si poate fi emis in infrarosu (emitator cu LED in infrarosu – IR). De asemenea receptorul fotoelectric are si un filtru polarizator.

Senzori fotoelectrici cu tehnologie de tip transmitted beam (cu transmisie de fascicol luminos): la acest model de senzori emitatorul este separat de receptorul fotoelectric. Semnalul luminos de la emitator este receptionat direct de receptorul fotoelectric, spre deosebire de modelele descrise mai sus, unde semnalul ajunge indirect (prin reflexie). Acest model permite detectarea obiectelor aflate la distanta mare, de volum mare. Pentru eliminarea interferentelor, se foloseste semnal modulat, ce poate fi si in infrarosu  IR precum si filtru cu polarizare (la receptor). [7]

[6] Un senzor fotoelectric conține pe lăngă elementele optice și elementele electronice. El necesită circuit de alimentare. Senzorul realizează singur modulația, demodulația, amplificarea și modificarea semnaluli de ieșire. De asemenea există senzori care oferă integrate circuite de masură a timpului, sau de numărare. Datorită progresului tehnologic acești senzori au devenit din ce în ce mai mici.

Pentru controlul de la distanță sunt folosiți senzori care conțin doar elementele optice la locul unde se dorește detecția, circuitul de alimentare, amplificare, si modificare a semnalului de ieșire fiind situat la distanță, de obicei într-un panou de comandă. Acest lucru permite ca senzorul în sine sa fie foarte mic. De asemenea panoul de control al senzorului este mai accesibil putănd fi făcut chiar și mai mare.

Daca spațiul este restricționat sau mediul este afectat de perturbații chiar și pentru senzori controlați de la distanță. Se poate utiliza fibra optică. [6]

Senzori de proximitate

Senzorii de proximitate sunt senzori ce au capabilitatea de a detecta prezența obiectelor apropiate fără a intra în contact fizic cu acestea.

Un senzor de proximitate de cele mai multe ori se bazează pe emisia unui câmp electromagnetic sau a unei raze de radiație electromagnetică (infraroșie, de exemplu), și detectează schimbări în câmpul emis sau semnalul întors. Obiectul ce este detectat de obicei este numit ținta senzorului. Diferite ținte ale senzorului necesită diferiți senzori de proximitate. De exemplu un senzor capacitiv sau fotoelectric ar putea fi potrivit unei ținte din material plastic, iar un senzor de proximitate inductiv are nevoie întotdeauna nevoie de o țintă din metal.

Astfel că există mai multe tipuri de senzori de proximitate Cum ar fi:

Capacitivi

Inductivi

Magnetici

Optici pasivi (CCD)

Optici cu infrarosu

Reflectivi cu fotocelulă

De tip radar

De tip sonar

Cu reflexie de radiație ionizată

Senzorii de proximitate optici folosesc un LED cu infraroșu ca și sursă de lumină. LED-urile cu infraroșu au o intensitate mai mare decât LED-urile care emit luminp vizibilă. Atunci când sunt folosite fotodiode de infraroșu, senzorii sunt sensibili la lumina ambiantă. Astfel sursele de lumină fotoelectrică sunt modulate la o frecvență dată pentru a se preveni interferența luminii ambiante.

Astfel în cazul acestor senzori tendința este de a se creea dispozitive modulare. Capurile senzorilor pot fi combinate cu o bază separată și o sursă de alimentare și de asemenea cu diferite opțiuni logice. Această metodă oferă posibilitatea de a creea senzori specifici pentru diferite aplicații. Un alt avantaj este faptul ca elementul senzitiv sau baza ce conține elementele logice pot fi schimbate ori de câte ori este nevoie, cu ușurință, fără a se modifica cablarea sau amplasamentul optic al dispozitivului. Astfel modificările sau reparațiile pot fi făcute chiar și de personal fără pregătiri speciale, avantaj foarte important în liniile de producție unde reparațiile rapide sunt o adevărată necesitate.

Fibra optică este de asemenea din ce în ce mai folosită in cadrul senzorilor optici de proximitate. Avantajele sunt specifice, imunitate la perturbații electromagnetice, dimensiuni reduse, posibilitate de control de la distanță.

În cadrul senzorilor optici de proximitate se mai identifică un tip din ce în ce mai utilizat, și anume senzori optici de proximitate reflectivi. Aceștiaa se bazează pe pe faptul ca ținta ce trebuie detectată nu doar ca intrerupe raza luminoasă ci o și reflectă înapoi la senzor. De-a lungul timpului acest tip de senzori au fost îmbunătățiți astfel că sunt mai puțin sensibili la lumina ambiantă si pot să detecteze obiecte mici sau chiar transparente. Unii dintre acețti senzori pot chiar să măsoare și distanța intre senzor și țintă.

Se remarcă doua tipuri de senzori optici de proximitate reflectivi. Un tip se bazează pe simplitate și dimensiuni reduse și este folosit pentru detecție de prezență simplă. Celălalt tip este mai complex și integrează și circuite logice astfel că pot fi programați cu ajutorul calculatorului.

Complexitaea senzorilor de proximitate depind foarte mult de aplicațiile în care sunt folosiți. Există o gamă vastă de astfel de senzori disponibilă la marii producători, capabilă să satisfacă orice fel de aplicație sau proiect, atât din dunctul de vedere al funcțiilor electronice îndeplinite cât și al mediului fizic în care este folosit.

Senzori de vizualizare

Senzorii de vizualizare mai sunt numiți și senzori de imagini și au rolul de a capta imagini optice, care sunt semnale analogice, și de a le transforma în semnale digitale electronice, ce mai apoi pot fi procesate cu ajutorul unui calculator sau sistem electronic.

Cele doua tipuri de senzori de vizualizare folosiți astăzi sunt senzorii optici CCD (Charged-Couoled Device) și sensorii optici CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

[10] CCD și CMOS

Majoritatea senzorilor de vizualizare de tip cameră de luat vederi folosesc fie senzori optici de tip CCD fie de tip CMOS. Ambele tipuri de senzori realizează aceleați funcții de a captura lumina și de a o converti în semnal electric.

Senzorul de imagine de tip CCD este un dispozitiv analogic. Când lumina direcționată de lentilele camarei ajunge pe suprafața dispozitivului este reținută ca și încărcare electrică în fiecare senzor optic de tip celulă foto numit pixel. Aceste încărcaturi electrice sunt convertite în tensiuni câte un pixel pe rând în ordinea citirii de către dispozitiv. Circuite electronice adiționale convertesc semnalul în informație digitală.

Senzorul de imagine de tip CMOS este un dispozitiv de tip senzor cu pixeli activi realizat prin tehnologia CMOS de realizare a semiconductorilor. De asemenea circuite adiționale vor converty energia luminoasă captată de senzor, în tensiune electrică ce mai apoi va fi convertită în semnale digitale.

Nici una din cele doua tehnologii nu au un avantaj clar asupra calității imaginii. Pe de o parte senzorii CCD sunt mai susceptibili la pete verticale din cauza surselor de lumina puternice ce supraîncarcă senzorul, pe de altă parte , senzorii CMOS sunt susceptibili la efecte nedorite ce pot fi cazate de închiderea obturatorului.

Senzorii CMOS au potențialul de a fi implementați cu mai puține componente, consumă mai puțină enrgie, și citesc imaginile mai repede decât senzorii CCD. Senzorii CCD sunt însă o tehnologie ce a fost dezvoltată mai mult și este mai apreciată astfel pot de multe ori să egaleze performanțele senzorilor CMOS deși sunt mai costisitori de realizat.

Ca parametrii ce pot fi folosiți pentru a evalua performanțele acestor senzori sunt amintiți, rezoluția dinamică, sensibilitatea la zgomot, sensibilitatea la lumină slabă. [10]

Acționare pneumatică

În cadrul acționării pneumatice a mașinilor și a roboților industrial, dar și a altor echipamente sau utilaje se remarcă două elemente constitutive de bază. Aceste elemente sunt senzorii de presiune și actuatorii pneumatici. În continuare se vor prezenta astecte tehnice ce înteresează din punctul de vedere al temei lucrării pentru fiecare din cele doua elemente de bază.

Senzori de presiune

Cel mai important aspect din cadrul acționării pneumatice a diferitelor părți mecanice din utilajele ce pot fi întâlnite în liniile de producție, este acela de integrare în cadrul unor sisteme electronice avansate, în scopul controlului computerizat, automatizat, cu precizie și eficiență. Astfel este utilizată combinarea actuatorilor pneumatici (cu rol de execuție macanică) cu senzorii de presiune.

Senzorii de presiune au rolul de a converti o mărimea analogică intr-un echivalent de natură electrică ce poate fi mai apoi convertit și utilizat ca semnal digital în cadrul aplicațiilor electronice computerizate. Mărimea analogică, presiunea, este măsurată prin măsurarea forței necesare să oprească expansiunea unui gaz în interiorul unei cavități în care se găsețte și senzorul.

Din punct de vedere constructiv există multe tipuri de senzori de presiune ce sunt puși la dispoziție într-o gamă foarte variată de către producători, astfel că în funcție de aplicația unde sunt utilizați se poate alege cea mai bună soluție.

Câteva dintre tipurile de senzori de presiune disponibile sunt prezentate mai jos.

Senzori de presiune piezorezistiv. Foloseste efectul piezorezistiv pentru a detecta tensiunea sau deformarea datorită presiunii aplicate senzorului. Tehnologii comune sunt Silicon, Filme subțiri Polysilicon, folii metalice lipite, Filme subțiri pulverizate, etc. Este unul dintre cei mai utilizați senzori de presiune datorită aplicabilității sale largi.

Senzori de presiune capacitivi. Folosesc o diafragmă și o cavitate de presiune pentru a crea un condensator variabil ce astfel detectează presiunea care este aplicată diafragmei. Există mai multe tipuri de astfel de senzori, cei mai comuni fiind cu diafragma metalică, ceramică sau de silicon.

Senzori de presiune electromagnetici. De asemenea se bazează pe o diafragmă pe care se aplică presiunea, măsurând modificări de inductanță.

Senzori de presiune piezoelectrici. Folosesc efectul piezoelectric ad diferitelor materiale, precum cuartz, pentru a măsura deformarea, mecanismului de detecție, în urma presiunii. Acest tip de senzori sunt utilizați pentru măsurări in medii cu schimbări de presiune foarte dinamică. De aceea acest tip de senzori sunt foarte vast utilizați în aplicațiile de acționare mecanică din cadrul mașinilor și roboților din linia de producție de serie a echipăamentelor electronice.

Senzori de presiune optici. Folosesc fibra optică pentru detecția modificărilor de tensiune datorită aplicării presiunii asupra mediului senzitiv. Sunt preferați cu precădere în mediile unde există perturbații electromagnetice puternice, temperaturi înalte sau necesită control de la distanță, toate acestea datorită proprietăților excelente ale fibrei optice în aceste condiții.

Senzorii de presiune pot fi folosiți în multe aplicații în care este necesară masurarea oricărei forme de presiune însă din punctul de vedere al acestei lucrări interesează în principal sistemele pneumatice ce sunt integrate în automatizarea liniei de producție de serie.

Actuatori pneumatici

Actuatorii pneumatici sunt elementele de execuție în acționarea pneumatică. Ei au rolul de a converti energia provenită de la un sistem de generare a aerului comprimat, în energie de mișcare. Mișcarea actuatorilor poate fi liniară sau rotativă, depinzând de tipul de actuator utilizat.

Câteva tipuri de actuatori pneumatici suntȘ

Cilindri pneumatici cu tijă

Actuatori rotativi

Actuatori de tip clește

Cilindri magnetici rotativi fără tijă

Mușchi pneumatici artificiali

Generatori de vacum

Actuatori special ce combina mișcarea liniară cu cea rotativă

Sistemul funcțional al actuatorilor este bazat pe actuatorul în sine, un senzor de masurare a presiunii și un sistem de una sau mai multe valve ce cor controla presiunea pe care actuatorul o primește și astfel mișcarea pe care o execută.

În cadrul mașinilor și roboților din liniile de producție de serie a echipamentelor electronice cel mai important aspect controlul electronic al actuatorilor pneumatici. Astfel senzorii de măsurare a parametrilor mișcării ( presiune, distanță, prezentă, forță etc.) vor transmite în timp real date către plăcile de achiziție a computerelor utilajelor, a căror software va prelucra în timp real aceste măsurători controlând pe baza unor algoritmi bine stabiliți actuatorii pneumatici, generând astfel mișcare precisă, realizănd astfel procesele tehnologice de care depinde producția de seric.

Producția de serie pentru echipamente electronice

Generalitați

Producția de serie este procesul tehnologic prin care se creează un număr mare de copii ale unui produs cu ajutorul unor linii de producție. Liniile de producție se bazează pe un process secvențial prin care produsul este creat pas cu pas. Astfel linia este împărțită în mai multe secvențe sau stații la care ajunge produsul parțial complet și la care operatorii stației fac o faza bine definită pentru a duce produsul de la nivel de componente individuale la un ansamblu funcțional ce poate fi testat și folosit pentru scopul proiectat. Pentru a crește productivitatea si numărul total de unitați ce pot fi produse in unitatea de timp, se prefera acest tip de process secvențial în detrimentul unui process prin care un operator creează si asamblează întreg produsul.

Punctul forte al producției de serie este linia de producție care este puternic tehnologizată. Aceasta se bazează pe mașini si roboți sofisticați si performanți care au menirea atât să ofere o productivitate de zeci de ori mai mare decât a unui process manual dar și să ofere soluții de proces ce nu pot fi efectuate manual.

Dat fiind acest aspect rezulă automat faptul că producția de serie este un process ce necesite un capital foarte mare atat pentru aparatura implicată cât si pentru consumul de resurse (energie electrică, petrol, gaz metan, etc.) ridicat. De aceea de fiecare data cand este vorba de producția de masa a unui echipament electronic specific se efectuează un studiu complex prin care se determină dacă producția lui in serie este profitabilă, comparândus-se potențialul de piața al produsului si costurile ridicate de producție.

Datorită faptului că tehnologia s-a dezvoltat si produsele electronice au devenit din ce în ce mai commune si mai necesare, cerința pieței a crescut si astfel necesitatea producției a crescut. Dacă înainte singurele locuri în care se produceau echipamente erau atelierele sau laboratoarele, acestea nu aveau capabilitați de producție în serie. De aceea au fost încet înlocuite de fabricile de producție în serie. Ineficiența atelierelor, în ceea ce priveste numărul mic de echipamente ce puteau fi produse, este data în principal de faptul că echipamentul era creeat si asamblat manual de catre unul s-au mai multi electroniști care foloseau un număr mare de unelte si echipamente toate in acelasi loc si de asemenea componentele erau aduse unul cate unul până ce produsul era complet. Liniile de producție din fabrici însă, sunt bazate pe creerea secvențiala a stațiilor de lucru, unde unul sau mai mulți operatori efectueaza un process repetitiv, bine definit, cu un numar redus de unelte care se gasesc tot timpul la indemană, iar materialele sunt alimentate in prealabil de alti operatori astfel timpul necesar alegerii si aducerii materialelor este aproape complet înlăturat.

Imbunătățirile treptate ale acestor linii au dus la o creștere a productivitații atât de mare incât a devenit metoda unică viabilă. Astfel companiile de productie de serie a echipamentelor electronice și-au exercitat toate eforturile intelectuale si financiare pentru dezvoltarea cat mai rapida a liniilor de productie. De asemenea companiile de productie de echipamente specializate pentru productia de serie a echipamentelor electronice au inceput sa ofere din ce in ce mai multe soluții și mașini specializate. Acestea au fost dezvoltate atat de mult, în special pentru partea de productie de plăci electronice, încât astazi nu mai poate fi concepută o linie de productie fără aceste mașini.

In concluzie putem spune ca evoluția producției a fost posibilă în special datorită evoluției tehnologiei ce a permis creerea mașinilor de productie de serie fără de care nu se poate vorbi de o linie de producție de seria de echipamente electronice.

Nivelul actual

În prezent când se vorbește de producția de serie a echipamentelor electronice se poate spune ca aceasta este în mare acoperită de companiile multinaționale în acest domeniu care acaparează din ce în ce mai mult piața producției de serie. Deși exista o multitudine de firme mici care produc echipamente electronice in serie acestea sunt umbrite din mai multe puncte de vedere de catre companiile mari. Tendința este ca firmele mari de proiectare de echipamente electronice să apeleze la companiile multinaționale de productie de serie deoarece acestea ofera servicii, posibilități, standarde de calitate si productivitate impuse de produsele proiectate si pe care firmele mici nu pot sa le suporte.

Astfel la inceput producția de serie a unui echipament electronic era împărțită intre mai multe firme, fiecare putând sa ofere soluții specifice, fie producție de plăci, fie asamblare mecanică, fie testare etc. Odata cu evolutia tehnologică s-a impus din ce în ce mai mult necesitatea oferirii unor noi servicii complete care sa crească productivitatea și să înlature costurile suplimentara. Companiile mari in acest domeniu au început să dezvolte procesele si liniile de productie astfel încât au ajuns la nivelul actual sa poate să se ocupe de producția de serie a oricărui tip de echipament electronic, în intregime oferind servicii complexe în acest sens, încluzând astfel posibilitatea productiei de serie a plăcilor electronice ce intră în echipament, asamblarea părtilor mecanice necesare, testarea produselor, repararea produselor, reconditionarea si garanția acestora, împachetare și livrare și multe altele.

Dat fiind acest aspect este evident faptul ca expansiunea companiilor de productie de serie a echipamentelor electronice a impus necesitatea concentrării unei echipe de specialiști din ce în ce mai mare. Astfel posibilitațile de angajare au crescut considerabil. Dacă înainte inginerii și specialiștii erau necesari în special firmelor de dezvoltare si proiectare, acum aceștia au posibilitatea sa aleagă să profeseze în companiile de producție de serie a echipamentelor electronice care ofera mult mai multe posturi deschise datorită faptului că fabricile și halele de productie sunt mult mai numeroase decât centrele de dezvoltare. Cerința pe piata consumatorilor de echipamente electronice fiind în creștere, o creștere destul de mare în ultimii ani, posibilitațile de angajare si locurile de munca în companiile de producție de serie sunt si mai numeroase.

Aceeași posibilitate este deschisă nu doar pentru domeniul ingineresc ci și altor domenii. Deși lucrarea are ca scop prezentarea ingineriei electronice și a echipamentelor electronice integrate necesare liniei de producție, consider că este un aspect important și o prezentare scurtă și pe larg a companiilor electonice cu tot ceea ce acestea implică. Astfel capitolul următor va acoperii acest aspect prezentănd informații legate de companiile de productie de serie a echipamentelor electronice, aspecte generale legate de structura interdisciplinară a companiilor, aspecte legate de proiectele și gestionarea proiectelor noi pe care compania le dezvoltă și mai apoi urmănd ca accentual sa cadă asupra ingineriei liniei de producție a echipamentelor electronice.

Compania axată pe producția de serie a echipamentelor electronice

Introducere. Conceptul de Companie de producție de echipamente electronice

Pe scurt, o companie este o oranzație de afaceri formată din mai mulți indivizi sau companii care toate aduc o form de capital organizației. Scopul primar al unei compani este acela de a avea profit. Fara intra prea mult în detalii legate de economie și fară a ne îndepărta prea mult de la scopul acestei lucrări, voi prezenta pe scurt lumea companiilor pentru productie de serie a echipamentelor electronice.

Companiile axate pe producția de serie a echipamentelor electronice intră într-o categorie specială numită internațional (Electronics Manufacturing Services). Deși în traducere libera ar însemna companii de manufactura electronică, denumire care se folosește ca și standard, această denumire este una paradoxală deoarece prin natura lor aceste companii inlocuiesc manufactura, termen ce reprezinta producția manuală, cu producția automatizată, de serie. Pentru a ramâne în termini academici, pe parcursul lucrării, aceste companii, cât si serviciile lor, vor fi numite , companii de productie de serie a echipamentelor electronice.

Astfel companiile de productie de srie de echipamente electronice sunt firme specializate carre oferă servicii de testare, proiectare, producție, distribuție și garantie și reparație pentru componente electronice și ansamble electronice. Acestea fiind spuse, companiile de productie de serie a diverselor tipuri de echipamente electronice nu ofera doar soluții și servicii de producție de masa companiilor ce proiectează aceste produse ci și o gamă larga de servicii de testare, reparare, imbunătățire și distribuție a echipamentelor. Toate aceste aspecte vor fi prezentate într-o oarecare măsură în capitolul următor.

Fiind explicat conceptul de companie de acest gen, voi încerca să dau cateva nume consecrate în aceasta industrie fără a avea nici un scop anume, altul decât a face o idee largă a acestei piețe atat de extinsă care face posibilă transformarea proiectelor inginerești electronice în produse care să satisfacă aproape toate aspectele vietii secolului 21. Spun acestea deoarece nu mai este o surpriză, faptul ca echipamentele electronice sunt integrate in toate ariile posibile ale lumii in care traim. Incepând cu echipamentele consumabile de uz casnic si personal și continuând cu cele industriale, fiecare arie a societații nu numai că integreaza echipamentele electronice în desfăsurarea activitaților lor dar se și bazeaza pe acestea pentru sporirea eficienței dezvoltării lor. Astfel companiile ce urmează a fi enumerate oferă solutii de productie de serie a echipamentelor electronice ce deservesc toate ariile de dezvoltare ale societații. Cateva dintre principalele ariile de care vorbim sunt: Comunicatii, IT, Medicina,

Servicii Militare, Consumatori, Industrie alimentara, Automotive, Industrie Energetică etc.

Companiile electronice care domina piața actuală, în ordine aleatoare, sunt: Foxconn, Flextronics, Celestica, Sanmina-CSI, Jabil, Elcoteq, Benchmark Electronics, Vanguard EMS, Plexus, Mara Technologies, Kimball, Electronics Group, ESCATEC și multe altele mai mari sau mai mici răspandite în diferite zone ale lumii.

Posibilitatea dezvoltării acestui concept de companie de productie de serie a echipamentelor electronice a fost posibilă în principal datorita dezvoltării tehnologiei SMT (Surface Mount Technology) care permite asamblarea extrem de rapidă a ansamblelor PCB(Printed Circuit Board) lucru ce nu putea fi făcut de micile firme existente la acea vreme de producție a echipamentelor electronice. Astfel dezvoltată tehnologia și în speță aparatura care face practică această productie de serie, firmele mari au inceput să se extindă caștigând teren și astfel încet au fost absorbite firmele mici în speța pentru personalul ingineresc specializat care exista, dar si pentru halele de producție. Odată început acest proces companiile au continuat sa se dezvolte devenind ceea ce numim azi Companii multinaționale cu aria de dezvoltare internatională si cu hale de producție în toată lumea în special în Europa de Vest și .

Structura interdisciplinară a specialiștilor pentru liniile de producție

Deoarece descrierea structurii interdisciplinare a unei companii, fie ea chiar si de producție de serie pentru echipamente electronice, ar fi foarte vasta si prea departe de subiectul acestei lucrări în acest subcapitol se va descrie la modul general structura interdisciplinară a unei hale de producție de serie pentru echipamente electronice, desigur, accentual cazând pe echipa de ingineri.

Fiind ca este vorba de companii multinaționale cu un nivel structural foarte dezvoltat în cadrul structurii interdisciplinare se delimitează clar mai multe departamente. Înainte de a trece la structura interdisciplinara a specialiștilor liniei de producție voi prezenta pe scurt departamentele generice dar importante ale unei hale de productie.

Resurse umane sau HR(Human Resources) Departament specializat în relaționarea cu toți angajații. Vorbind de o hală de producție nu trebuie sa neglijăm faptul că majoritatea oamenilor vor fi operatori care suporta producția de serie. Astfel un department care sa manageze relaționarea din punct de vedere legislative, economic și social este absolute mandator. De asemenea departamentul de resurse umane preia o mare parte și din recrutare. Acest department va pregati interviurile și va dirija parțile formale ale recrutarii, chiar dacă testarea se va face de catre specialiști în domeniul pentru care se angajază.

Sanatate și siguranța în muncă (Health and Safety). Un department care dupa cum îi spune și numele se ocupa cu precădere de aspectele generale ce țin de siguranța locului de muncă. Datorită faptului ca vorbim de producție de serie a echipamentelor electronice este evident faptul că munca implică utilaje automatizate, roboți industriali, utilizarea accentuată a emergiei electrice de diferite puteri, diferite substanțe chimice folosite la procesele de producție si multe alte aspecte ce implica riscuri de la minore pana la majore și chiar critice. Astfel se face justificată necesitatea unui department de siguranță care în principal se va ocupa cu instruirea personalului pentru prevenirea riscurilor implicate de fiecare loc de munca dar si cu semnalizarea zonelor periculoase (substanțe chimice, tensiuni inalte, pericol de accidentare, utilaje in lucru). Un alt aspect important este dotarea halei de producție cu truse de prim ajutor, cu hărți de evacuare, extinctoare și alte obiecte ce previn sau sunt necesare in caz de accidente la locul de munca sau chiar dezastre.

Logistică. Un alt department ce nu are implicații directe în producția de serie a unui echipament electronic este departamentul de logistică. Totuțși vorbind de producție de serie este evident faptul ca acest department ocupa un rol vital în cadrul bunei desfășurări a activităților unei astfel de companii. Rolul acestui department este in principal să gestioneze aspectele legate de transport, stocare și aprovizionare atât a echipamentelor electronice produse dar și a componentelor sși consumabilelor necesare producerii echipamentelor.

Altele. Exista si alte departamente nu foarte imporatante dar care pot fi amintite pe scurt aici. Necesare oricărei hale de producție sunt echipele de curățenie, echipele de securitate, echipaj medical și altele.

Trecând la echipele de specialiști pe care o hală de producție le necesită pentru a putea produce în mod efficient și profitabil voi trece în vedere diferitele tipuri de specialiști ți departamentele din care ei fac parte. Ce este de reținut este faptul ca aceste departamente pot sa difere de la companie la companie pot fi denumite altfel sau chiar contopite, însă caracterul general prezentat aici se poate regăsi în orice structura interdisciplinară a specialiștilor unei linii de producție de echipamente electronice.

Departamentul de Ingineri Un departament vast care include o multitudine de arii de specializare și specialiști. Această diversificare este data de faptul că producția de serie a echipamentelor electronice necesită un numar mare de procese și tehnologii pentru a putea transforma componente electronice și materiea primă într-un ansamblu complex, echipamentul electronic ce se produce în serie, dar si de faptul ca exista o gama foarte variata de echipamente electronice care deservesc o gama deasemenea variată de consumatori.

O primă desparțire în cadrul acestui departament este data de faptul ca producția de serie a oricărui echipament electronic necesită cunoștințe de specialitate ce pot fi de asemenea imparțite pe aceste doua categorii.

Inginerie de Produs. Specializată pe cunoașterea în detaliu a echipamentului electronic ce trebuie produs în serie. Atăt a părții de alcătuire (componente electronice și mecanice) cat și părții funcționale a produsului. Accentul cade aici pe cunoașterea echipamentului, a categoriei din care face parte, a scopului pe care îl deservește și a aspectelor legate de proiectare a echipamentului.

Inginerie de Proces. Specializată pe cunoașterea în detaliu a proceselor de producție, a utilajelor si a liniei de producție. Accentul se pune aici mai mult pe controlul extraordinar al proceselor necesare producției și a untilajelor folosite făra a fi nevoie neaparat de cunoștințe detaliate legate de produsul final.

Deși exista specialiști care pot fi legați clar doar de una dintre cele doua categorii, de cele mai multe ori este necesar ca inginerii responsabili de producția în serie a unui anumit echipament electronic sa se concentreze pe realizarea cu succes a unor sarcini de lucru ce presupun cunoașterea în detaliu atât a procesului de producție cat și a produsului.

Un alt aspect important în cadrul acestui departament este felul în care sunt impărțiți specialiștii. Vorbind aici de o hala de producție ce produce mai multe tipuri de echipamente electronice diferite ca funcționare, alcatuire și pieță pe care o deservesc, se practică alocarea inginerilor specialiști, în doua moduri.

Ingineri alocați echipei concentrate pe un anumit produs. Aceștia vor fi concentrați doar asupra producției unui anumit produs sau model de echipament electronic fară a fi implicați în producția celorlaltor echipamente pe care hale la produce în paralel

Ingineri alocați proceselor ce există la oricare echipament. Aici se identifică clar o echipa ce se va ocupa de procesele si mașinile de producție a plăcilor electronice, care vor fi intâlnite in aproape toate produsele electronice indifferent de tip.

Departamentul de IT (Information Technology). Odată cu evoluția sistemelor de calcul si a rețelisticii și linia de producție a început să integreze din ce în ce mai multe calculatoare care legate în rețea deservesc producția de serie oferind o gama larga de facilitați precum baze de date, trasabilitate, posibilitate de afișare de mesaje sau instrucțiuni, calcule de producție, norme și randament, comunicare și multe altele.

Astfel devine foarte clară necesitatea unui departament specializat pe dezvoltarea și întreținerea acestor soluții. În aceasta echipă se găsesc atât specialiști hardware ce pot să creeze, să mențina și să repare suita de echipamente dar si specialiști software ce dezvoltă și mențin atât programele software generale achizitionate de companie de la alte companii dezvoltatoare (sisteme de operare, pachete office, pachete software specifice unor mașini sau utilaje) cât și software propriu dezvoltat de echipă pentru aplicații interne ce necesită astfel de soluții.

Departamentul economic. Acest departament este unul foarte vast în cadrul companiilor multinaționale și al halelor acestora pentru producția de serie a echipamentelor electronice. Împortanța acestui departament nu poate fi neglijată deoarece controlul asupra furnizării de materie prima și eficiența acestui process cad sub gestionarea acestui departament. Deoarece din punctual de vedere al acestei lucrări nu este foarte important voi aminti câteva dintre punctele cheie de care se ocupa acest departament. Acestea sunt:

Achizitionare de componente. Aici predomină personal calificat pentru cumpărare si negociere și se bazează foarte mult pe studierea pieței marilor producători si furnizori de componente, fie ele electronice, mecanice sau de orice tip.

Baza de date. Deoarece toate componentele și aspectele legate de cantitate, furnizor preferat, impachetare, etc trebuiesc ținute sub control strict exista baze de date care facilitează acest lucru. Astfel exista si personal calificat în operarea și controlul acestor baze de date astfel încât procesul de cumpărare si aprovizionare să fie ajutat și astfel eficiența crescută.

Planuire. Este foarte important și necesar personalul care se ocupă cu planuireă producției, gestionarea comenzilor, caluculul stocului și al necesarului, comunicarea cu echipa de logistică. Aceasta echipă este puternic orientată pe relația cu clientul pentru care se produce echipamentul electronic deoarece este necesară stabilirea și negocierea tuturor aspectelor legate de comenzile pe care clientul le face producatorului, in acest caz producator de echipamente electronice.

Gestionare fonduri. Există și o echipa care se ocupa de gestionarea financiară a resurselor necesare. Acestea pot fi fonduri pentru echipamente, pentru materiale, mentru menținere si reparații, pentru consumabile si multe alte astfel de fonduri ce nu implica direct echipamentul electronic ci mai mult necesarul producerii acestora. Este evident faptul că toate fondurile sunt gestionate de o echipa specializată, celelalte departamente apeland la aceasta ori de cate ori este necesară o investiție de fonduri.

Departamentul de Management. Este evidentă necesitatea unui departament de conducere care să aiba specialiști în acest sens. Managerii sunt de multe tipuri și pot fi întâlniți la conducerea ficărui dintre departamantele comapaniei.

Proiectul de introducere a echipamentelor electronice noi

În acest subcapitol se va descrie faza premengatoare introducerii unui nou echipament electronic într-o companie de productie de serie. Aceasta fază implică un studiu amănunțit, ingineresc care studiază noul produs din toate punctele de vedere, de la inginerie si design la costuri de productie și profit. Aceast process este ultimul process de dezvoltare a unui nou pordus, înainte ca acesta de devină un produs de serie. Înaintea lui exista un proces similar de dezvoltare a produsului însa acest proces este de cele mai multe ori făcut de firma care creează proiectul echipamentului și care mai apoi apelează la o companie ce va putea să î-l producă in serie.

În practică se recunosc două tipuri de proiecte pentru introducerea echipamentelor electronice noi si creerea de linii de producție capabile să prooducă aceste echipamente în serie. Acestea sunt:

I. Proiectul pentru introducerea unui echipament electronic prototip. Aici este vorba despre un proiectul prin care o companie la intelegerea cu un client doreste sa produca pentru acesta un echipament electronic ce urmeaza a fi produs in serie pentru prima dată. Se poate impărți in două din punctual de vedere al echipamentului astfel:

Un echipament nou care difera substanțial de echipamentele similare produse pana la data proiectului. Aici intră produse electronice care sunt fie noi (a căror tehnologie este noua) fie modele noi ale unui produs deja aflat pe piață, dar care diferă mult față de variante anterioare.

Pentru această categorie proiectul de introducere a echipamentului este mult mai vast si necesită pornirea proiectului aproape de la zero fără a exista prea multe data de introducere. Se incepe prin prezentarea specificațiilor produsului, atât specificații electronice, cât și specificații economice sau de marketing. Trebuie să se inteleagă exact ce dorește clientul de la compania de producție in serie. De cele mai multe ori acest aspect este acoperit foarte clar de către client intr-un contract. Următoarele aspecte ce trebuiesc avute in vedere sunt aspecte legate de procesele de producție și anume necesarul de echipamente și unelte pentru a produce si testa echipamentul. Aici apare in calcul în principal necesarul de procese si echipamente ce sunt specifice producției echipamentului vizat. Ca exemplu poate fi dat un echipament de test care vizează doar echipamentul în cauza si nu poate fi folosit la nimic altceva.

După ce aspectele legate de client si echipamentul nou au fost stabilte urmează un studiu intern ce vizează atat inventarul de echipamente pe care le are la dispoziție compania cât si spatiul alocat liniei de producție si personalul alocat proiectului. Aici apare în calcul întocmirea unor planuri specifice cum ar fi o harta ce cuprinde locația liniei si amplasarea echipamentelor și stațiilor de lucru, un plan de personal care va prezenta clar de câți angajati este nevoie si ce posturi sau specializări aceștia trebuie să ocupe. De asemenea se întocmesc planuri economice care să acopere în intregime aspectul financiar incluzând costurile echipamentelor noi, costurile pentru plata agnajaților si a pregătirii acestora, costurile referitoare la componentele și consumabilele specifice echipamentului și multe altele.

Un echipament ce a mai fost produs. Fie de către altă companie fie de către altă hala de producție a aceleași companii, echipamentul este unul cunoscut și a fost sau este deja produs în serie. Acest tip de proiect se mai numește și transfer. În acest caz proiectul de introducere a echipamentului electronic va fi mai ușor de realizat și nu necesită foarte mult timp. În principal, se vor folosi toate datele anterioare de producție ce pot fi furnizate de la firma de unde se face transferul, ramânând doar să se studieze locația liniei, creându-se o hartă in acest sens, personalul ce va lucra la producția acestui echipament, și de asemenea procurarea echipamentelor necesare producției, aici venind în sprijin experiența anterioară.

Inginerie electronică, integrată in linia de producție

Descriere Generala

Linia de producție este punctual focal al companiilor pentru productie de serie a echipamentelor electronice. O mare parte din munca inginerească este concentrată in setarea si menținerea liniilor de productie ca ele să poate rula optim cât mai mult timp transformând numeroasele componente electrice, electronice si mecanice in produsul finit. De asemenea cea mai mare parte din capitalul unei companii este direcționată în acest scop.

În acest capitol se vor prezenta părțile principale ale unei linii de productie de serie de echipamente electronice.

Toate părtile unei linii de producție au o importanță aparte deoarece dat fiind Proiectul de introducere de produse noi, stim ca acesta este unul intens în care totul este calculat riguros și măsurat cu strictețe. Astfel putem spune că o linie de producție nu ar putea funcționa dacă una din părțile ei constituente ar avea probleme funcționale. Un rol foarte important î-l va avea mentenanța si procesul de întretinere a liniei de producție care de asemenea vor fi introduse în acest capitol.

Prezentarea se va face asupra unei linii de producție fictive, scopul urmărit fiind prezentarea părtilor principale pe care majoritatea liniilor de producție le integreaza, exemplificand elementele de electronică integrate în diferitele echipamente și procese de producție accentul căzând pe elementele de tip senzori electronici.

Sistem Software de control si trasabilitate

Înainte de a prezenta linia de producție cu parțile ei constituente este foarte important de știunt că automatizarea oricărei linii se bazează, pe lângă mașinile și roboții de producție specifici, în special pe o rețea de calculatoare ce are rolul de a leaga procesele de producție de echipamentul electronic produs. Astfel soluțiile principale, în scopul automatizării, oferite de rețeaua de calculatoare a liniei de producție sunt: Bază de date, sistem de trasabilitate, soluții de monitorizare.

Bază de date. Soluțiile care se oferă în acest sens au in principal rolul de a integra în linia de producție un software de tip bază de date ce oferă informații cu privire la componentele din care este produs echipamentul, si de asemenea comunică cantitățile plănuite de echippă oferind suficiente informații liniei de producție pentru a se putea planifica producția într-un mod controlat și computerizat. De asemenea se permite creerea și extragerea de rapoarte necesare studiului producției și eficientizării acesteia. Baza de date este de asemenea disponibilă și echipei ce se ocupă cu procurarea componentelor electronice și mecanice ce alcătuiesc echipamentul electronic produs. Astfel ei au acces la o sumedenie de date specifice cum ar fi cantitatea necesară dintr-o componentă intr-un produs, furnizor disponibil sau preferat, date legate de standarde de calitate precum RoHS, fară plumb și multe astfel de date ce au fost introduse odată cu creerea proiectului de introducere a echipamentului în linia de producție.

De asemenea baza de date permite introducerea, memorarea și gestionarea datelor despre echipamentele produse, cum ar fi serialul echipamentului, data fabricației, posibile defecte, reparatii efectuate, pașii din productie prin care a trecut sau la care a ajuns, teste efectuate, date de livrare și alte date specifice echipamentului. Toate acestea sunt inregistrate si pot fi folosite de programele software specializate ale liniei de producție.

De asemenea toate mașinile automate ce dețin computer, au acces la baza de date ân scopul furnizării de date actualizate și exacte, în funcție de necesitățile procesului pe care îl deservesc.

Sistemul de trasabilitate. Acest sistem foloseste datele din baza de date pentru a putea oferi solutii si rapoarte legate de fiecare echipament în parte. Astfel spre exemplu în cazul defectării unui produs, sistemul permite, pe baza introducerii serialului acestuia, generarea unui intreg raport ce oferă detalii de data de producție, schimbul care l-a produs, inregistrări ale mașinilor asupra produsului, plăcile electronice din componența lui și multe alte astfel de date ce pot facilita repararea. Cu ajutorul acestui sistem este monitorizat un echipament din momentul în care se începe asamblarea lui și până la impachetarea pentru vânzare. Acest sistem se bazează foarte mult pe dispozitive electronice ce conțin senzori optici pentru scanarea codurilor de bare. Inclusiv roboții sau echipamentele de test au integrați astfel de senzori ce inregistrează în acest sistem datele de producție pe baza serialelor unice atribuite echipamentelor.

Soluții de monitorizare. Pentru creșterea eficienței unei linii de producție este necesară monitorizarea indeaproape a fiecărui proces sau fază de producție în parte. Astfel există soluții software instalate pe calculatoarele rețelei ce inregistrează aceste date și le centralizează în scopul eficientizării. Pe baza acestui sistem există computere ce au rolul de a afișa datele despre randamentul producției unei linii, afișând cantitățile produse în unitatea de timp și de asemenea norma impusă dacă este cazul. De asemenea se poate afișa un randament al calității producției sau alte date ce caracterizează eficiența. Afișarea se face pe ecrane mari ce pot fi văzute de către angajați pentru a veni în ajutorul acestora.

Totodată aceste date stau la dispoziția inginerilor pentru a studia diferite date ce ajută la identificarea de probleme sau puncte ce scad eficiența totală a liniei permițând astfel existența unui proces controlat, monitorizat și continuu de imbunătățire a liniei de producție atăt cantitativ cât și calitativ.

Producția de plăci electronice

Cea mai costisitoare parte a unei linii de producție de echipamente electronice este cu desăvârșire partea de producție de ansamble ale placilor electronice ce vor intra în componența produsului finit. Aici intâlnim în cele mai multe cazuri două mari zone.

Zona de SMT

Această zonă se ocupă cu popularea plăcii electronice cu componentele SMD (Surface Mounted Device) În acest process este concentrată marea majoritate a mașinilor si cuptoarelor, deoarece pașii necesar ajungerii de la o placa electronica goală la una populată cu componente, sunt numeroși, dar de asemenea se pune un mare accent pe eficientizarea acestui proces. Astfel aici vom intâlnii soluții inginerești electronice nu doar pentru plasarea și lipirea componentelor pe placă ci și foarte multe aplicatii integrate bazate pe senzori inteligenți de diferite tipuri pentru inspecție, verificare, și corecție în timp real a defectelor ce pot sa apară.

Procesul de fabricație a plăcilor electronice este un exemplu foarte bun pentru a arăta faptul că electronica bazată pe senzori optici, acționări pneumatice controlate, ansamble robotice integrate în mașinile de producție, nu este deloc de neglijat ci din contră este punctual forte pe care se bazează procesul de fabricație. În acest caz este foarte important de precizat că utilizarea electronicii sofisticate integrate în procesele de producție, nu este doar un avantaj care aduce eficientizarea producției și creșterea randamentului liniei ci, foarte important, deservește și realizează procese ce nu pot fi realizate sub nici o formă în lipsa acestei electronici.

În cele ce urmează se vor prezenta procesele și mașinile unei linii de SMT.

Schema bloc de mai jos surprinde zona de SMT cu mașinile de bază:

Aplicarea Pastei de cositor pe plăci

Procesul de aplicare a pastei de cositor este unul automatizat si foarte eficientizat și se bazează pe o mașina ce aplica automat pasta pe fiecare placă sau panou de plăci. Pasta de cositor vine într-un tub special ce este tinut la rece(temperatură controlata strict) si mai apoi este încărcat în masină. Plăcile pot fi singure sau în funcție de dimensiunile lor pot fi legate laolaltă formând panouri de plăci. Acestea sunt despachetate si încărcate în prealabil de catre un operator ce le pregătește pentru a porni procesul de montare a dispozitivelor SMD.

Mașina de aplicare a pastei integrează o electronică foarte performantă și oferă soluții automatizate de control al, vitezei, cantitații de pastă aplicată, nivelului pastei și al altor parametrii toți controlabili cu ajutorul unui ecran de tip tactil ce este conectat la computerul mașinii care are încărcat un software performant de control al electronicii integrate.

Procesul de aplicare a pastei se bazează in mare prin aplicarea unei matrițe cu aperturi în zonele în care se dorește pasta pe placă, de dimensiunile necesare, deasupra placii la o distanță cntrolată de mașină. Mai apoi capul ce aplică pasta trece peste matriță lăsând pasta să treacă prin aperturile matriței și sa se aplice pe zonele metalice dorite ale plăcii electronice.

Cu ajutorul traductorilor de tip senzori optici sau senzori pneumatici se controlează în timp real capul de aplicare al pastei astfel încât se oferă o aplicare controlată cantitativ sau volumetric. Acești senzori sunt conectați la plăcile de achiziție de date a computerului mașinii, care cu ajutorul unui software specific controlează în timp real toate elementele mașinii pe baza raspunsului de la senzorii disponibili.

Mai jos este prezentată o imagine din interiorul unai mașini de aplicare a pastei:

Conveioare automate

Se observa si de pe harta prezentată in figura 3.1 că între mașinile liniei de SMT se găsesc mai multe sisteme de conveioare automate ce transportă plăcile electronice de la o mașină la alta, dintr-un process in altul. Punctul cheie este setarea vitezei conveioarelor ca acestea ca poată să lucreze sincron cu mașinile pe care le leagă. De asemenea aceste conveioare au senzori optici de prezentă ce detectează atunci când plăcile ies din mașină și ajung pe conveior astfel inițiând transportarea acestora spre mașina următoare. De asemenea aceste conveioare pot sa aibă montate ventilatoare sau ionizatoare în funcție de necesitațile procesului sau fazei în care sunt amplasate.

Inspecție automată a pastei

Inspecția automată a pastei se face cu o mașină automatizată în vederea creșterii eficienței procesului. Principiul de funcționare are la bază un cap de inspectare acționat pneumatic ce conține mai mulți senzori optici si pneumatici de pozitionare si măsurare și ca element principal un sensor optic de tip camera de fotografiat ce are capabilitați de măsurare tridimensionale. Acest aspect este foarte important deoarece nu este suficientă doar detecția prezenței sau absenței pastei de cositor ci în cele mai multe zone de pe placă interesează și cantitatea de pastă măsurată volumetric de către sensor. Mașina este setată și controlată de un computer al mașinii ce are instalat un software ce acționează capul de inspecție și conveiorul ce aduce placa electronică în punctual de inspecție. Software-ul permite setarea si modificarea parametrilor de inspecție cum ar fi viteza de inspecție distanțele și zonele ce trebuiesc măsurate. Toate aceste setări modifică de fapt felul în care sunt acționate elementele mobile ale mașinii de către valorile primite de la senzorii de care aceasta dispune.

Masina de Plantare de componente

După ce placa electronică a trecut prin procesul de aplicare si inspecție a pastei de cositor conveioarele o vor aduce în următoarea fază a procesului de populare cu componente SMD. Această fază este faza de plantare de componente. Este de asemenea o fază automată facută cu mașini de plantare de componente ce integrează electronică performantă. Aceste mașini sunt folosite pentru plantarea componentelor de diferite tipuri (rezistori, condensatori, integrate, etc.) cu precizie ridicata si viteză ridicată.

În imagnea de mai jos este fotografiată o mașina de plantare de componente SMD cu scopul de a arăra părțile constituente importante.

Capul de plantare al mașinii este un ansamblu de senzori optici și elemente pneumatice de deplasare și fixare a capului dar și a componentelor. O descriere mai detaliată a unui cap de plantare va fi făcută în capitolul 4.

Conveiorul este elementul principal pentru poziționarea plăcii în zona de plantare recunoscută de mașină. Pozitionarea este facută cu ajutorul senzorilor optici de prezență și masurare a distanței a căror achizitie de date serveste la acționarea elementelor macanice ale conveiorului precum role sau chiar șine.

Dispozitivele de alimentare sunt de doua tipuri după cum se vede și în imagine. Un tip este pentru alimentare cu componente electronice SMD ce se găsesc pe role. Acestea sunt conectate la mașină a cărei software controleaza viteza de alimentare cu componente șincronizănd-o cu prezența capului de plantare pentru ridicarea componentei. De asemenea acest dispozitiv mai execută și funcția de desfacere a foliei protectoare ce acoperă componentele. Celălalt tip de dispozitiv de alimentare este u platformă pe care sunt fixate tăvi cu componente. Aici mașina controleaza amplasarea tăvilor în zona de ridicare iar printr-un senzor optic capul de plantare va identifica prezența și locația componentei în tavă. Majoritatea companiilor de producție de componente folosesc aceste doua tipuri de împachetare, rolă sau tavă, deoarece mașinile de plantare funcționează pe baza alimentarii de acest fel. Mai există și posibilitatea ca un tip de componentă să fie împachetată în pungi sau în învelișuri plastice de tip bagheta, însă aceste metode nu pot fi folosite pentru producția de serie deoarece mașinile nu suportă alimentarea din acest tip de pachete. Principalul motiv este faptul că electronica necesară alimentarii componentelor ar complica și mai mult mașina, complicare ce nu se justifică datorită faptului ca există mașini ce pot sa pună componentele din pungi sau baghete pe role.

Calculatorul mașinii de plantare este un computer ce dispune de numeroase plăci de achizitie de intrare și ieșire necesare actionării elementelor electronice ale mașinii. De asemenea este suportul hardware pentru software-ul mașinii de plantare. Acest software este vital pentru control deoarece el face posibilă setarea complexă a mașinii pentru fiecare placă electronică în parte. Setarea mașinii se face prin importarea unor fișiere de tip .gbr ce conțin date dimensionale si de pozitionare a componentelor și a placii. După importare inginerii specialiști în aceste mașinii fac ultimele setări ce tin de tipul de alimentare al fiecărei componentă și de asemene setari de acuratețe unde este nevoie. Ecranul și dispozitivele de intrare ale calculatorului sunt folosite atât la setarea mașinii cât si la controlul acesteia în timpul producției.

În linia de SMT, după cum se poate observa și în harta prezentată mai sus, se pot folosii una sau chiar mai multe mașini de plantare pozitionate în serie. Se utilizează astfel de amplasării datorită faptului că unele plăci electronice ale echipamentului produs pot sa aibă un număr foarte mare de componente SMD și o singură mașină de plantare nu poate să asigure spatiu suficient pentru toate dispozitivele de alimentare. Astfel totalitatea componentelor este împarțită intre mașinile de care se dispune pe linie. Această împarțire este setată în faza de introducere a echipamentului și este salvată în memoria mașinii sau chiar pe un server din rețea, ca mai apoi să fie utilizată de fiecare dată când se produce placa respectivă.

Procesul de Lipire. Cuptorul

Dacă până în acest punct pasta de pe placă era încă in stare vascoasă, după ce au fost plasate componentele pe pasta vascoasă este timpul ca acestea să fie lipite pe placă. Procesul de lipire constă în trecerea plăcilor printr-un cuptor ce incălzeste pasta la temperaturi de până la 350° C, după răcire aceasta devenind solidă, sudând astfel componentele pe placă.

Acest proces este unul controlat îndeaproape, cuptorul utilizat având presetat un profil termic special pentru placa electronică ce se produce în serie. Profilul termic al cuptorului cuprinde pe lânga temperaturile la care se încalzește placa si viteza cu care aceasta trece prin cuptor find un proces complet replicabil.

Din punct de vedere constructiv, cuptorul dispune de un calculator ce rulează software-ul specific cuptorului, un conveior ce trece plăcile prin cuptor, controlat de software, mai multe zone verticale de încălzire, si una sau mai multe zone verticale de răcire. Pe lănga acestea mai dispune de senzori de masurare a temperaturii si de detecție a plăcilor astfel încât sa poata afișa pe ecran, pe tot parcursul procesului de lipire, o statistică completă a parametrilor din cuptor.

Există mai multe zone de încălzire minim 5 deoarece este necesară incălzirea treptată a placilor, atât pentru a asigura o lipitura corecta si eficientă dar și pentru a proteja componentele electronice.

După lipire plăcile sunt răcite înainte să iasă din cuptor fiind aduse la temperaturi joase ce asigură finalizarea lipirii. Un conveior va prelua placa de la ieșirea din cuptor și o va transporta spre ultima fază importantă a procesului de populare a plăcii electronice cu componentele SMT.

Inspecția optică automată

Ultima fază a liniei de SMT este cea de inspecție a plăcilor ce au trecut de cuptor, deci au toate conponentele electronice SMD lipite pe placa electronică.

Procesul de inspecție este efectua de asemenea automat de o mașină de inspectie optică automată. Acest echipament se bazează pe o electronică integrată de foarte mare prezie ce integrează senzori optici performanți. Similar cu mașina de plantare a componentelor, și aceasta mașină dispune de un cap , de inspectare de această dată, care integrează o mare parte din electronica mașinii. Elementul de bază este o cameră performantă ce fotografiază toate zonele de interes ale plăcii inspectate. Pe lângă acest senzor optic de fotografiere, capul mai dispune de un senzor de scanare a codului de bare al plăcii și de senzori optici de măsurare a distanțelor ce ajută la poziționarea capului, cu precizie foarte mare, în zona in care se realizeaza fotografia. Actionarea capului se face de un sistem pneumatic sofisticat ce poate sa poziționeze capul , cu acuratețe foarte mare, pe cele 3 axe oriunde un spatiul de deplasare, bazat pe o serie de senzori pneumatici.

O importanță la fel de mare ca și capul de inspecție o are și computerul mașinii, în speța software-ul instalat. Si de această dată computerul dispune de plăci de achizitie performante ce primesc datele de la senzori si trimit date spre elementele pneumatice de acționare. Software-ul execută compararea tuturor imaginilor preluate de senzor cu imagini salavte in prealabil la setarea mașinii. Orice defect găsit este înregistrat pentru serialul plăcii în sistemul de rețea al liniei, astfel informația cu privire la defectele înregistrate este facută disponibilă, printr-o simplă scanare, operatorilor sau tehnicienilor ce vor diagnostica sau repara placa.

Astfel plăcile electronice ce trec și de procesul de inspecție terminănd partea de populare cu componente SMD, vor fi stocate pe carucioare și vor fi duse mai departe, în funcție de utilizare, la procesele următoare ce pregătesc placa pentru testare si mai apoi asamblare în echipamentul electronic pentru care au fost produse.

Zona de PTH

Această zona din linia de producție de serie a unui echipament electronic are rolul de a popula plăcile electronice ale echipamentului cu componentele de tip PTH (Pin Trough Hole) si de a le lipii mai apoi. La fel și aici se gasesc integrate soluții ingenerești ce folosesc senzori inteligenți pentru eficientizare si automatizarea procesului. Aceasta zona este din ce in ce mai putin prezentă în noile proiecte deoarece odată cu evoluția tehnologiilor de integrare a componentelor electronice se renunță pe cat posibil la componentele conectate cu pini, ce necesită montarea în găuri create prin placă, acestea fiind prezente doar unde nu pot fi găsite alte soluții de inlocuire a lor cu componente de tip SMD, montate pe suprafață.

Mai jos se prezintă o posibilă dispunere a stațiilor si mașinilor pentru zona de PTH a unei linii de producție de serie a echipamentelor electronice.

Componente PTH și procesul de inserție

Componentele PTH sunt acele componente care se conectează în circuitele plăcii electronice cu ajutoril unor conectori de tip pin, ce intră prin găuri realizate pe placă electronică și sunt lipite pe partea opuse plasării lor. Deși se dorește inlocuirea lor cu componente de tip SMD care sunt mult mai usor de populat pe placă și ocupă un spațiu mai redus, există cazuri în care nu se pot realiza eficient alternative de înlocuire. Spre exemplu componentele precum capacitori de putere, bobine mari de filtrare, conectori, butoane nu pot fi intotdeauna înlocuite de componente similare in tehnologie SMD din cauza aspectelor fie legate de funcțioare, fie dimensionale, fie legate de tehnologii de productie de serie a acestor componente.

Datorită in special aspectelor legate de formă, dimensiuni și fixare a acestor componente pe plăcile eletronice, se preferă utilizarea unui proces de inserție manual sau combinat deoarece este foarte dificilă realizarea unor mașini ce pot să plaseze în totalitate aceste componente automat. Un aspect ce justifică această dificultate, este faptul ca exista componente precum scuturi metalice sau conectori ce sunt specifici și întalniți doar la un singur produs și ar avea nevoie de sisteme de plantare particularizate sau unice.

Inserția manuală este realizată de operatori instruiți. Nefiind un proces automatizat eficiența lui este mai scazută însa faptul ca numarul componentelor PTH este mic pentru cele mai multe plăci, justifică utilizarea lui.

Deoarece avansul tehnologic se orientează cât mai mult posibil spre înlocuirea componentelor PTH cu cele SMD, soluțiile automatizate de inserție a componentelor PTH sunt mai rare și nu foarte dezvoltate. Există totuși astfel de mașini automate. Principiul de functionare al acestora se bazeaza pe utilizare componentelor ce sunt plasate pe role. Acestea sunt ghidate spre locul de inserție unde le sunt îndoiți pinii și taiat excesul acestora iar mai apoi ghidați spre un cap actionat pneumatic si dirijat de senzori ce va apăsa componenta atfel încât pinii acesteia sa treacă prin găurile plăcii. Se finalizează procesul de inserție prin adaugarea manuală a ultimelor componente ce nu au putut fi puse automat, în caz ca exista, după care placa este pregatită pentru cuptorul ce va lipi componentele cu cositor.

Se observă în imaginea de mai sus, în care este reprezentată o hartă a liniei de producție, înainte de zona de inserție, existenșa a doua stații numite stații de depanelizare. La aceste stații există o mașină cu o lamă diamantată folosită la tăierea plăcilor. Este necesară aceasta operație deoarece există cazuri în care pe linia de SMT plăcile folosite au fost de fapt panouri ce conțin doua, patru sau chiar mai multe plăci lipite la olaltă. La stațiile de depanelizare aceste placi sunt separate prin tăiere. De asemenea există cazuri în care plăcila au părți în exces ce trebuiesc înlăturate înainte de procesul de inserție.

Cuptorul cu val de cositor pentru lipirea componentelor PTH

Componentele PTH pot fi lipite atât manual cât și cu un proces automatizat. Manual, procesul de lipire durează mult și este evitat de obicei. Există insă cazuri în care este folosit ca proces de bază. Spre exemplu atunci când plăcile produse au foarte puține componente PTH și nu se justifică utilizarea unui porces automatizat. De asemenea lipirea manuală mai poate fi utilizată și în procesul de retușare ce va fi prezentat în subcapitolul următor.

În cazul în care numărul componentelor PTH si a pinilor acestora este mare, se utilizează un proces automatizat ce se bazează pe utilizarea uni cuptor special cu val de cositor.

În imaginea de mai jos, figura 3.5, este prezentat un cuptor cu val de cositor ce a are ușile protectoare deschise pentru a se putea vedea părțile funcționale.

Înainte de a prezenta cuptorul cu val, trebuie prezentat un aspect foarte important pentru procesul de lipire a componentelor PTH. Deoarece valul de cositor atinge toti pinii de dedesuptul plăcii pentru a putea să îi lipească cu cositor, în cazul în care există componente deja lipite pe această față a plăcii acestea vor trebui protejate pentru a nu fi afectate de cositor. De aceea în liniile de producție de serie a plăcilor electronice se utilizează tăvi speciale cu rolul de protecție și fixare a plăcilor ce vor trece prin cuptorul de lipire a componentelor PTH. În imaginea alăturată este prezentată o astfel de tavă.

Se observă numeroase aperturi, acestea sunt zonele unde există pini ce trebuiesc lipiți, restul zonelor fiind protejate atât mecanic cât și termic. Materialul din care sunt confecționate aceste tăvi este unultermorezistent. De asemenea aceste tăvi au diferite sisteme de fixare a plăcilor fie prin cleme rotative, fie prin cleme arcuite sau chiar prin elemente de fixare cu închidere specială.

Trecând la cuptor, primul element ce se identifică este un echipament folosit pentru aplicarea soluției decapante pe zonele descoperite ale plăcii. Soluția decapantă este o substanță chimică pe bază de rășină ce conține în compoziția lui și un acid. Rolul acestei soluții este de a proteja zonele metalice unde se va fi lipit cositorul împotriva proceselor de oxidare sau corodare ce apar datorită fenomenelor termice implicate. Echipamentul de aplicare a soluției decapante este format dintr-o pompă cu rezervor, un circuit acționat pneumatic ce mișcă pompa pe orizontală și verticală, senzori optici de detecție a prezenței plăcii.

Pompa de soluție decapantă printr-un cap special împraștie soluția uniform și într-o cantitate controlată.

Acționarea pneumatică este folosită la mișcarea capului pompei astfel încât se permite ajustarea procesului de aplicare a soluției în funcție de placa folosită

Senzorii optici de prezentă sunt foloșiti pentru detecția poziției corecte a tăvii astfel încât aplicarea soluției să fie cât mai eficientă evitându-se consumul în exces.

Transportul plăcii prin cuptor este asigurat de utilizarea unui conveior ajustabil după mărimea tăvilor purtătoare. Viteza conveiorului este controlată de computerul cuptorului pentru a se putea respecta profilul termic de lipire necasar diferitelor tipuri de componente sau plăci. Actionarea conveiorului este facută cu motoare electrice.

Înainte de lipirea cu cositor este necesară aducerea plăcilor la o temperatură optimă procesului de lipire, temperatură care de asemenea pregatește placa astfel încât se evită defecte ce ar putea apărea din cauza trecerii bruște la o temperatură ridictă. Incălzirea se realizează cu un cuptor de preâncălzire ce încășzeste placa printr-un proces de convectie cu aer fierbinte ce utilizează un sistem de ventilație controlat electronic. Se poate vedea și în imaginea ce prezintă cuptorul, zona de preîncălzire ce are dedesupt un sistem format din mai multe zone de încălzire si deasupra o hota ce facilitează circulația aerului fierbinte. Se utilizează mai multe zone pentru a obține o încălzire gradată. Temperaturile sunt controlate de către computerul mașinii și măsurate cu senzori.

După ce placa a ajuns la temperatura necesară și este pregătită de lipire, conveiorul o va aduce în zona de lipire. În această zonă există o cuvă cu cositor ce topește cositorul și îl menține la temperatura necesară pentru a fi lichid. Cuva deține o pompă specială ce permite creerea unui val permanent de cositor. Întreg procesul de lipire se bazează pe existența acestui val de cositor controlat ce facilitează aplicarea cositorului topit pe pinii componentelor. Cuva este de asemena controlată de computerul mașinii. Se utilizează un senzor de prezență astfel încăt cuva sa încalzească cositorul si să porneasca pompa ce creează valul cu câteva secunde înainte de a ajunge placa în rest fiind oprită pentru a eficientiza consumul. Acest lucru este posibil datorită temperaturilor joase de topire a cositorului ce pot fi atinse relativ repede de către cuvă.

După ce placă trece peste val în intregime aceasta va ieși din cuptor iar conveiorul de la ieșire ce dispune de un sistem de ventilație și ionizare răcește placa finalizând astfel procesul automat de lipire. Se foloseste ionizarea împreună cu materiale electro-conductive din care sunt create tăvile ce poartă plăcile, deoarece este necesară descărcarea statică a plăcilor pentru evitarea atragerii prafului ce poate să compromită lipiturile. De asemenea utilizarea materialelor ce permit descărcarea electrostatică pe întregul proces de producție a echipamentelor electronice este foarte importantă pentru portecția componentelor electronice utilizate. Mai multe despre acest aspect vor fi prezentate intr-un ultim subcapitol al acestui capitol.

După ce lipirea componentelor a fost încheiată, urmează înca doua procese ce incheie procesul normal de producție a plăcilor electronice ale echipamentului electronic ce se produce.

Retușarea lipiturilor

Se realizează de către operatori instruiți și calificați. După cum ii spune șă numele, procesul are rolul de a identifica posibile defecte de lipire și de a le corecta. Stațiile de retușare sunt dotate cu aparatură de lipit cu posibilitatea selecției unei largi game dimensionale de capuri de lipire. Aceasta facilitează retușarea deoarece exista o gamă variată de dimensiuni ale zonelor în care se aplică cositor. De asemenea se mai folosesc unelte precum clești de tăiere, în cazul în care pinii pomponentelor PTH sunt prea lungi, și unelte pentru curățare a plăcilor. Pentru curătare se utilizează perii cu o textură specială și substanțe pe bază de alcool pentru curătarea plăcilor. Este necesară curătarea plăcilor deoarece există posibilitatea ca soluția decapantă folosit la lipire să ramână pe placi. Având la bază rașini, aceasta este înlăturată cu substanțe pe bază de alcool cum ar fi, de exemplu, alcoolul izopropilic.

Defectelelegate de lipituri ce pot sa apară, sunt detectate prin inspecție vizuală de către operatori. De aceea se dispune de lupă sau microscop, și iluminare adecvată. Printre aceste defecte se numără, scurt circuit cauzat de exces de material, pini care nu au fost lipiți, componente deteriorate și altele. Operatorii intervin și corectează majoritatea defectelor de lipituri, însă pentru componente, plăcile se vor trimite la stațiile de reparare.

Datorită faptului că se lucrează cu substanțe chimice si procese de lipire stațiile sunt dotate cu sisteme de ventilație, ce absorb fumul sau vaporii de alcool, pentru protecția operatorilor.

Conectori fixați prin presare

Un ultim proces ce poate fi prezent înainte de finalizarea procesului de producție a plăcilor electronice din componența echipamentului electronic porduc, este procesul de fixare a connectorilor ce nu necesită lipire. Acesti conectori au pini lați cu aperturi ce creează un efect te tip arc, iar placile au găuri speciale în zona unde vor intra pinii fiind aplicate aliaje din material conductiv. Datorită formei speciale a pinilor , prin presare, aceștia intră în gauri și rămân ficși.

Presarea se poate face utilizănd prese manuale, însă de cele mai multe ori se preferă utilizarea preselor automate ce oferă un control mărit al presiunii, o eficiență mărită și de asemenea posibilitatea de ajustare la tipurile de placă si conector utlizate.

Principiul de funcționare a presei se bazeaza pe un sistem pneumatic controlat de un computer ce deține un software specializat. De asemenea presa dispune de senzori optici de măsurare a distanțelor și de prezență astfel facilitănd controlul computerizat al presei. De asemenea se mai dispune de senzori optici ce formează o cortină optică de siguranță ce previne acționarea presei în cazul în care operatorul nu și-a retras mâinile dupa introducerea plăcii in presă. Astfel după ce placa este introdusă și senzorul de tip cortină transmite semnalul, cum că nu exista nimic în interiorul presei înafară de placă, opeartorul transmite semnalul de acționare de la o manetă ce necesită acționarea cu amblel mâini ce crește și mai mult siguranța operațiunii. Presa exte acționată de către computer ce transmite sistemului pneumatic datele legate de pozitionarea bratului de presare, presiunuea necesară, si timpul de presare. Toți acești parametri sunt calculați automat pe baza parametrilor dimensionali ai conectorilor și plăcilor introduți in profile de presare create în prealabil de ingineri. Astfel operatorul trebuie sa selecteze profilul de presare aferent plăcii, să pozitioneze placa în interiorul presei și dupa ce și-a retras mâinile să actioneze maneta ce declanșază presarea.

Mentenanța

Mentenanța este un aspect foarte important în cadrul liniei de producție deoarece are rolul de a susține neesitatea de producție cu întreruperi minime și în condiții optime. Mentenanța este realizată de cele mai multe ori de o echipă dedicată de tehnicieni și îngineri cu pregătire specială și cunoștințe de specialitate legate de mașinile și procesele de producție.

Există două cazuri în care sunt solicitate intervențiile echipei de mentenanță. Primul și cel mai important este acela de a remedia și repara defectele ce apar la echipamentele liniei. Aici rapiditatea intervenției este foarte importantă. Al doilea caz este cel al mentenanței preventive ce este efectuată periodic după rutine bine stabilite a fiecărui echipament ce necesită astfel de tratament. Mentenanța preventivă are rolul de a mări durata de viață a echipamentelor și de a crește fiabilitatea acestora.

Testare PCBA

Testul de circuit

Acest Test este specializat pe testarea plăcilor la nivel de circuite și subcircuite ale ansamblului plăcii electronice. Testul se realizează cu ajutorul unui tester complex de circuit. Acest tester are la bază un pat de pini de test care ating placa in punctele de test proiectate special în acest scop, iar pe baza unui program special presetat se testeaza circuitele din placă. Orice defect găsit este semnalizat operatorului de test și de asemenea este înregistrat în sistem facilitând astfel procesul de diagnosticare a defectelor și repararea.

Testul J-TAG

Testul JTAG (Joint Test Action Group) este un test specializat pe testarea plăcilor electronice care prin structura lor nu permit alte tipuri de teste. Acest test accesează blocuri ale circuitelor integrate în scopul executării unor teste functionale la nivel de părți ale intregului circuit. Se bazeaza pe un computer care ruleaza software-ul de test si un emulator de circuit numit JTAG Adapter care permite coputerului să se conecteze la porturile plăcii facând posibila conexia între acesta si numeroase porturi de conectare de care dispune placa, fie porturi specifice pentru test fie porturile prin care placa se va conecta la alte placi ale echipamentuluii electronic. Astfel se testează funcții ale circuitelor plăcii electronice. La fel și aici defectele sunt introduse automat în sistem însă detaliile nu sunt atât de multe.

Testul Fly Probe

Testul FlyProbe se aseamană cu testul ICT doar ca ofera o flexibilitate mai mare deoarece nu necesită presetarea patului de pini ci cu ajutorul unui software puternic se face o setare a capului testerului specific placii testate. Testerul dispune de un cap special cu mai mai multe perechi de cate doi pini care sunt setati sa atinga diferite puncte ale plăcii. Senzori optici de care dispun capurile acestui tester sunt de o precizie foarte înalta si pot plasa cei doi pini ai capului in puncte exacte ale placii unde se urmărește testarea. Masurătorile rulate sunt fie masurători ale valorilor componentelor(rezistențe, capacități, inductanțe etc.) sau teste de scurt circuit sau intreruperi ale circuitelor. Datorită faptului ca acest test este foarte precis dar de asemenea foarte lent el se prefera a fi utilizat fie pentru primele placi care se produc dintr-o serie (plăci pilot) fie pentru un procent mic din intreaga producție.

Test Functional

Testul Funcțional este un test care testeaza plăcile simulând finctionarea lor in ansamblul echipamentului electronic în care vor intra. De cele mai multe ori testerul constă dintr-un echipament electronic pe care il produce linia dar cu anumite modificări care să faciliteze simpla atasare a plăcii care se testează și testarea ei ce simulează functionarea placii în echipamentul pentru care a fost destinată. Ca și celelalte tipuri de teste la nivel de placă electronică se utilizează un software ce este conectat la rețeaua liniei introducând în baza de date detalii necesare trasabilitășii, diagnozei defectelor sau reparării.

Diagnosticarea defecte și reparații plăci.

Diagnosticarea defectelor

Orice placă care este declarată defectă la testele ce au fost efectuate va ajunge la stațiile de Diagnosticare a defectelor. Aici tehnicienii cu cunoștințe superiaore de electronică vor identifica defectul folosindu-se de rezultatele pe care testele le-au introdus în sistem. De asemenea aceste stații dispun de aparate de măsură precum multimetre, osciloscoape etc. De asemenea stațiile dispun de computer ce va rula un software ce prezintă detalii de circuit ale plăcii defecte. Acest software ușurează mult munca tehnicianului facilitând identificarea traseelor de circuit ce nu pot fi văzute cu ochiul liber datorită tehnologiilor multistrat folosite la plăcile electronice. De multe ori procesul de diagnoză este foarte dificil necesitănd schimbarea succesivă unor componente și retestarea până când defectul real a fost identificat și placa va fi primi un diagnostic al defectului ce va putea fi utilizat la stația pentru reparare a plăcii electronice.

Reparare

În cadrul procesului de reparare a plăcilor de cele mai multe ori procesele întalnite sunt manuale. Astfelc a un operator instruit schimbă componentele ce au fost diagnosticate ca defecte sau repară diferite defecte de lipire a componentelor. Instrumentele pe care acesta le are la dispoziție sunt de cele mai multe ori legate de procesul de lipire a componentelor, pistoale de lipit, ventilatoare pentru fum sau răcire, lupe. Un dispozitiv ce mai poate apărea este microscopul. Acesta poate fi optic fără elemente electronice, sau poate fi unul electronic ce se bazează pe un senzor de tip cameră de luat vederi foarte performant combinat cu elemente optice pentru mărire și focalizare. Necesitatea unui microscop este evidentă dat fiind faptul că tendința este ca toate componentele electronice să fie integrate la nivele cât mai mici din punct de vedere dimensional. Există însă și componente ce nu pot fi schimbate folosind unelte manuale. Astfel de componente sunt circuitele integrate de tip BGA (Ball Grid Array) Aceste componente au pinii de contact sub forma unor paduri rotunde pe partea de jos a circuitului, iar contactul cu placa, lipirea propriuzisă, se face prin plasarea cosutorului sub forma unor biluțe ce vor lega padurile rotunde ale integratului de cele ale plăcii. Datorită faptului că nu se poate accesa zona de dedesupt odată ce integratul a fost lipit, sunt necesare tehnici și aparaturi speciale.

Cel mai des întâlnită este utilizarea unei mașini ce se ocupă de procesul de schimbare al acestor cipuri. Mașina se bazează pe o sumedenie de senzori pneumatici și optici. Acești senzori au rolul de a ghida capul mașinii ce va deslipi și inlătura integratul defect și apoi va monta unul nou. Masina dispune și de un senzor de tip cameră de luat vederi pentru a identifica orice defecte vizuale la componentele pe care le va monta și de asemenea defecte ale plăcii în cazul în care există. Mașina este controlată de asemenea de un calculator ce rulează un soft specializat unde sunt încărcate toate datele specifice procesului pe care îl va face mașina, permițând, din software, adaptarea la o gamă variată de plăci și circuite integrate.

Asamblare Mecanica

Stațiile de asamblare mecanică formează zona, din liniia de productie a echipamentului electronic, în care, din plăci si diferite subansamble si componente mecanice sau electronice, se creează echipamentul finit. Asamblarea mecanică poate fi partea in care produsul este construit complet sau poate fi o parte intermediară din procesul de constructie al echipamentului. Acest lucru depinde foarte mult de echipamentul construit dar și de linia de producție și amplasarea acesteia.

Asamblarea mecanică este un proces care se bazează în special pe folosirea unor unelte de asamblare cu character general sau special pentru a îmbina componentele electronice și mecanice necesare constructiei echipamentului electronic. În categoria uneltelor de asamblare pot intra: șurubelnițe electrice sau manuale, prese acționate electric sau manual, chei de diferite tipuri, cântare, diferite tipuri de clești, unelte de fixare, șabloane de ghidare și multe altele.

Un aspect foarte important in cadrul asamblării mecanice în producția de serie este controlul fortei si a cuplului uneltelor ce se utilizează.

Astfel uneltele de strângere cum ar fi surubelnițe, chei etc. trebuiesc să dispună de posibilitatea controlării cuplului mechanic. Cuplul mechanic, măsurat în [N∙m], este dat de obicei de către firma proiectantă. Uneltele trebuie să respecte acest cuplu încadrându-se in limitele de toleranță admise. În acest scop se utilizează aparate speciale de măsurare a cuplului (Torque Measurement Tools) efectuându-se verificări periodice și reglaje, atunci când este cazul.

O altă unealta foarte des întâlnită în cadrul asamblării mecanice este presa meacanică. Ea poate fi acționată electric și dispune de un control electronic, sau manual. Aspectul important este ca acestea să fie calibrate astfel incât forța cu care apasă [N/m2] să se gaseasca în limitele de toleranță prestabilite de proiectant. Verificarea și calibrarea unei prese se face de obicei asupra două aspecte. Cel mai important aspect este direct valoarea forței si se masoara cu aparate de masura specială deasemenea la intervale periodice. Al doilea aspect este o verificare a formei cu care apasă presa. De cele mai multe ori se folosesc diferite capuri de apăsare care distribuie forta inagal în funcție de aplicația dorită astfel că trebuiesc efectuate verificări pentru a determina daca forma și planaritatea acestor capuri este corespunzătoare. Unul dintre cele mai utilizate teste în acest sens este testul cu ”hârtia de presiune”. Testul constă în asezarea unei hârtii speciale, ce are un adeziv special si o foaie indigo lipita peste adeziv, intre ansamblul ce este presat si capul de presare al presei. Presa este acționată dupa care se inlătura suprafața de hartie indigo ramânând partea cu adeziv ce acum va prezenta urmele de indigo de diferite nuanțe după felul in care s-a efectuat presarea. Citirea se efectuează interpretând hartia astfel că zonele mai inchise inseamnă mai multă presiune.

Cel mai important aspect cu privire la zona de asamblare mecanică, in ceea ce priveste aceasta lucrare, este faptul că, desi nu este o zonă in care predomina foarte mult electronica, exista multe cazuri in care se apeleaza la diferiți roboți pentru a efectua diferite procese de asamblare care fie nu pot fi făcute sufficient de repede încat să susțină o producție de serie, fie nu pot fi făcute decât cu ajutorul automatizării. Acești roboți au la baza funcționării lor un ansamblu de senzori integrați atât optici pentru ghidare si indentificare cât si pneumatici pentru acționare și pentru controlul forțelor aplicate de brațele robotice. Acești senzori sunt controlați de software dezvoltate special pentru calculaculatoarele mașinilor ce primesc date prin intermediul plăcilor de achiziție specifice, la care sunt ocnectați senzorii.

Testare Produs Final

In partea finala care presupune procesul de producție a echipamentului în sine apare zona de testare a produsului finit. Aici se proiectează teste care să verifice funcționarea corecta a echipamentelor dar si siguranța din punct de vedere electric sau fizic. Tot aici pot sa apară teste cosmetice de inspecție vizuală făcute de operatori instruiți sau soluții ce folosesc senzori optici de tip cameră foto și software de comparare a pozelor făcute cu șabloane presetate.

Importanța acestor teste este dată de faptul ca sunt ultimii pași în care produsul este verificat înainte de a fi împachetat și trimis spre livrare. De aceea este foarte important ca aceste teste să acopere toate aspectele necesare specifice echipamentului produs. Fie ca acesta are nevoie de o testare software sau hardware riguroasă, fie că produsul trebuie sa fie foarte atent inspentat din punct de vedere cosmetic.

Test de siguranță și potențial înalt

Acest tip de test este cel mai des întălnit la echipamentele electronice ce sunt alimentate la rețeaua de alimentare de 220V sau 110V. Aici este necesar să se testeze exhipamentul în primul rând pentru a se asigura ca nu există riscul de electrocutare dar nici defecte de producție ce implică scurgeri sau contacte imperfecte la circuitele de alimentare.

Astfel se testează pentru a se identifica posibile scurgeri datorită defectelor ce pot să apară la izolarea dintre zonele de alimentare (cabluri, surse, carcase, etc.) și zonle exterioare unde echipamentul poate fi atins de către personalul căruia îi este destinat.

Testul în sine se bazează pe aplicarea unei tensiuni inalte între zona de alimentare și carcasa metalică pentru a se testa dacă izolația între acestea rezistă sau nu. Rezultatele sunt înregistrate de către tester în sistemul de trasabilitate al liniei fiind foarte important să se urmărească acestu lucru pentur a proteja operatorii ce testează produsul. De aceea este foarte important ca acest test săă se efectueze înainte de orice altă operație ce necesită alimentarea echipamentului electronic.

Test de uzură

După cum îi spune și numele acest test are rolul de a verifica echipamentul electronic din punctul de vedere al stresului funcțional sau al uzurii electronice sau chiar termice. Este foarte specific tipului de echipament electronic produs, astfel că acest test este întălnit în speță la produsele ce prin scopul lor trebuiesc să reziste la utilizări îndelungate sau în condiții electrice sau de mediu speciale.

Aparatura de testare poate fi simplă, echipamentul testat fiind alimentat și lăsat în stare de funcționare un timp suficient de lung pentru a satisface testarea. De asemena poate fi utilizată aparatură complexă atât din punct de vedere electronic căt și din punct de vedere constructiv. Un exemplu în acest sens ar fi o cameră termică cu rolul de a simula condiții termice diferite sau chiar diferite cicluri de răcire – încălzire a echipamentului în timp ce acesta funcționează, controlate electronic, cu scopuld de a verifica rezistența echipamentului la condiții termice pe care le poate întâlni în timpul utilizării. Echipamentele ce necesită astfel de testări sunt de obicei echipamente electronice ce lucrează în medii industriale precum servere informaționale, aparatură medicală, aparatură la centrale electrice, apaaratura utilizată în uzine, echipamente electronice pentru aplicații militare sau pentru apălicații spațiale, etc.

În cadrul acestui tip de test se întâlnesc adesea integrați în aplicațiile de testare o gamă variată de senzori optici în special ca suport de siguranță cum ar fi detectare de fum, măsurarea de temperatură, detecție de prezență, detecție de uși închise sau prezență de operatori etc.

Test Funcțional

Aspectul important în cadrul testelor funcționale, este faptul că acestea difera îm funcție de fiecare echipament, astfel ca și stațiile de lucru și echipamentele de tetare sunt adaptate în funcție de echipamentul pe care îl produce linia. Aici predomină utilizarea aparatelor de măsură (osciloscoape, spectometre, analizoare, etc.).

Scopul este acela de a verifica funcționarea corectă a echipamentului produs înainte ca acesta să meargă spre livrare. Orice defect identificat este înregistrat în sistemul de trasabilitate al liniei, iar mai apoi unitățile sunt duse la zona de diagnosticare și reparare.

Test Cosmetic

De cele mai multe ori testul cosmetic constă în inspecția vizuală pe baza unor criterii cosmetice, realizată de un operator cu scopul identificării unor defecte de natură cosmetică (zgârieturi, îndoituri, elemente mecanice lipsă, deteriorare a carcasei, etc). De multe ori testul este de natură subiectivă datorită elementului uman ce intervine.

Există și soluții electronice bazate pe senzori de vizualizare ce pot să identifice defecte specifice ce pot fi critice pentru anumite echipamente. La fel și aici tipul de echipament electronic produs dictează necesitatea de testatre cosmetică și felul în care aceasta se desfășoară.

Împachetare

Ultima parte care de obicei nu integreaza prea multă aparatură electronică de producție de serie este partea de împachetare și pregatire a echipamentului de livrare. În funcție de volumele de producție urmărite și aici pot sa apara soluții electronice inteligente ce faciliteaza procesul. Se pot aminti mașini de impachetat, infoliat, etichetat sau chiar roboți sofisticați care integreaza mai multe astfel de procese. Principalul tip de senzori vor fi cei optici de prezență și măsurare a distanțelor. De asemenea mai pot apărea și senzori de presiune în cazul în care mașinile dispun de actuatori pneumatici ce trebuie controlați cu precizie.

ESD

Un aspect foarte important pe care companiile mari îl aplică cu strictețe în halele de producție este cel legat de riscul pe care descărcarile electrostatice îl prezintă. În liniile de producție și în special în zonele acestora unde se lucrează cu componente electronice sau plăci electronice, sunt implementate diferite metode astfel încât sa se reducă riscul de apariție a descărcărilor electrostatice. Descărcarile electrostatice ce pot să apară in urma contactului dintre doua corpuri din materiale dielectrice sau dintre un dielectric încarcat static si un material conductor ce nu este legat la împământare. Datorită tensiunilor electrice foarte mari ce sunt eliberate, componentele electronice pot suferi daune iremediabile astfel scăzând drastic eficiența producției.

Prevenirea deteriorării componentelor prin descărcări electrostatice este un aspect foarte important ce trebuie luat în calcul atunci cand se proiectează linia de producție.

Prevenirea descărcărilor electrostatice se bazează pe amenajarea unor zone protejate impotriva descărcărilor electrostatice. Aceste zone pot fi stații de lucru, arii de producție sau chiar hale intregi. Principiul de bază al acestor zone este faptul ca nu există materiale care au potențial de încărcare electrostatic, foarte mare în apropierea componentelor senzibile la descărcări, de asemenea toate materialele ce conduc sunt legate la împământare si astfel încărcarea electrostatică este înlăturată. De asemenea protecția contra descărcărilor în aceste zone mai poate să includă utilizarea unor materiale sigure din punc de vedere ESD pentru ambalarea componentelor, halate sau haine ,pentru operatori, ce au in compozitia materialului textil fibre conductive, brățări conductive pentru încheieturile mâinilor ce sunt legate la împământare, încălțăminte specială conductivă sau curele conductive aplicate peste încălțăminte, podele conductive unelte din materiale conductive I altele, toate pentru a facilita descărcarea tuturor elementelor ce prezintă posibilitatea de a fi încărcate electrostatic.

O altă metodă foarte eficientă în acest sens este utilizarea aparatelor de ionizare, ce injectează ioni în aierul ambiental. Acești ioni ajută la neutralizarea încărcării electrostatice ce poate sa apar ape suprafețele dielectrice.

Producătorii și utilizatorii de componente electronice trebuie să fie întotdeauna precauți în evitarea descărcărilor electrostatice. Prevenirea descărcărilor poate fi parte din dispozitivul insuși, incluzând tehnici speciale pentru pinii de intrare și ieșire. Protecție externă poate fi integrată în circuitul electronic.

Datorită naturii dielectrice a componentelor electronice sau a ansamblelor electronice, descărcarea electrostatică nu poate fi înlăturată în intregime atunci cand este vorba despre transportul sau manipularea acestora. Acănd în vedere ca majoritatea manipulării acestor componente este facută de către mașini automate , se insistă asupra implementării unor metode eficiente în eleminarea încărcării electrostatice acolo unde exisță contactul între părțile mașinii și componentele electronice. O metodă eficientă este utilizarea de materiale care nu sunt foarte conductive ci care să conducă încet încărcarea statică spre împământare. Aceste materiale se numesc materiale disipative static și au rezistivități cuprinse între 105 to 1011 ohmi pe metru. Astfel părțile din mașinile automate ce ating componentele electronice trebuie să fie făcute din materiale disipative static care trebuie să fie legate la împământare.

 Mașina de plantat componente SMD

Așa cum s-a prezentat în capitolul II Una dintre cele mai robotizate și automatizate zone din linia de producție de serie a echipamentelor electronice este zona de producție a plăcilor electronice ce intră in componența echipamentelor. În cadrul acestei zone se remarcă zona de SMT unde plăcile electronice sunt populate cu componentele electronice de tip SMD care mai apoi sunt sudate în cuptoare.

În cadrul acestui proces de SMT se remarcă automatizarea procesului cu mașini complexe ce integrează numeroase soluții de senzori inteligenți, în funcțiile mașinii.

În acest capitol se prezintă o descriere din punctul de vedere al integrării electronicii în cadrul procesului de plantare componente SMT pe plăcile electronice ce fac parte din echipamentul produs în serie.

Mașina de plantare de componente

Mașina de plantare de componente SMD este una dintre cele mai complexe automatizări am liniiei de SMT fără de care producția de serie a echipamentelor electronice de astăzi nu ar putea exista. Această mașina are rolul de a planta componentele SMD , cu dimensiuni intre zeci de micrometri și păna la zeci de milimetri, pe plăcile electronice pe care a fost aplicată pasta de lipire în zonele unde componentele trebuie să fie lipite.

Ca model de mașină s-a ales o mașină de plantare de la firma producătoare SIPLACE.

În imaginea de mai jos se prezinte construcția mașinii cu elementele ei principale într-o vedere detaliată a mașinii deschise, fără măștile de protecție ce acoperă zonele în mișcare.

Părțile constituente de bază a mașinii după cum arată și figura 4.1 sunt:

Corpul mașinii

Conveiorul pentru plăci electronice (conveior dublu, flexibil)

Zonă de extindere pentru intrarea plăcilor electronice

Zonă de andocare a cărucioarelor cu dispozitive de alimentare cu componente SMD

Brațul de fixare 1 și cap de plantare

Brațul de fixare 2 și cap de plantare

Zonă de extindere pentru ieșirea plăcilor electronice

Brațul de fixare 3 și cap de plantare

Monitoare Tactile (2x)

Tastatură

Brațul de fixare 4 și cap de plantare

Se observă că mașina are patru capuri de plantare cu câte un braț de fixare aferent fiecărui cap. Numărul capurilor în realitate va fi selectat în funcție de necesitatea producției (număr de componente SMD necesare, numărul de plantări, etc.) maximul fiind de patru capuri de plantare ce vor popula plăcile electronice simultan.

Mișcarea pe cele trei axe ale capurilor de plantare este realizată prin control pneumatic și motorizat al elementelor de deplasare și este realizată în totalitate de către brațele care susțin capurile de plantare. Computerul de bord și software-ul aferent mașinii vor controla cantitatea de aer din sistemul pneumatic și de asemenea distanțele și rotațiile necesare deplasării. Toate aceste controale se bazează pe răspuns primit de la senzorii pneumatici și optici dispuși pe brațele de susținere dar și în interiorul sistemului pneumatic al mașinii.

Datorită varietății de componente SMD necesare realizării plăcilor electronice, este necesar ca și capurile de plantare să poată fi adaptate la această varietate. Există asfel mai multe tipuri de capuri de plantare. Mai jos vor fi prezentate 3 tipuri de capuri de plantare pe care le permite mașina.

Cap de Colectare-Plantare cu 20 stații de plantare pentru viteză foarte mare

Componentele principale ale acestui tip de cap de plantare, așa cum sunt marcate în figura 4.2, sunt:

Vedere din față

Senzor optic de tip camera de vedere pentru identificarea componentelor colectate ce urmează a fi plasate (fotografiază și compară pentru a identifica eventuale componente defecte)

Placa intermediară de distribuție mecanică

Motorul pentru roata cu stații de colectare cu vacum

Mâner

Senzor optic de prezentă a componentelor

Roata cu 20 de stații de colectare cu vacum

Vedere de sus

Motor pentru rotire individuala a fiecărei stații de colectare

Modulul de vacum cu senzor pneumatic ce controlează vacumul stașiilor pentru colectarea si plantarea compoenntelor.

Intrarea aerului compresat necesar pentru crearea si menținerea vacumului

Conducta de aer pentru eliminarea presiunii (controlat de o valva)

Cilindru de întoarcere

Motor pentru control pe verticală

Valvă cu senzor pneumatic de control a presiunii

Funcționare

Acest cap funcționează pe principiul de colectare-plantare astfel că la fiecare ciclu capul se deplasează în zona de colectare de unde va colecta 20 de componente SMD după cum este comandat din profilul software presetat. La colectarea fiecărei componente senzorul optic de prezentă a)5. identifică prezența sau absența componentei repetănd colectarea în cazul în care componenta nu a fost ridicată și nu este ținută de vacum pe stașia aferentă. Camera optică a)1. va identifica poziția componentei și va controla motorul de rotire b)1. aducănd componenta în poziția necesară plantării pe placa electronică. După ce toate componentele au fost colectate brațul de susținere a capului duce capul în poziția de plantare. Pentru plantare o serie de acțiuni pneumatice combinate cu mișcari pe cele 3 axe și controlate strict cu ajutorul senzorilor pneumatici și optici de poziționare, vor plasa toate componentele la locurile corespunzătoare. După plantare se reia ciclul de colectare si plantare pentru placa următoare.

Cap de Colectare-Plantare cu 12 stații pentru viteză mare

Funcționarea acestui tip de cap de plantare este similară cu funcționarea primului tip de cap prezentat. Diferența este că prin construcția lui viteza și precizia nu sunt la fel de mari. Este indicat în cazul in care placa electronică are mai puține componente sau în combinație cu alte capuri pentru a eficientiza numărul de componente fără a exista exces. În acest scop există și posibilitatea folosirii unei roți cu doar 6 stații la acest cap.

Construcția este prezentată in figura 4.3

Vedere din față

Generator de vacum

Actuator de rotire

Roata cu 12 stații cu vacum

Valva pentru control al aerului cu senzor de presiune

Unitate de reducere a zgomotului

Vedere din spate

Placa intermediară de distribuție (sub masca protectoare)

Motor pentru controlol roții cu stașii cu vacum

Motor de control pe verticală

Valvă de control

Senzor optic de tip cameră de luate vederi pentru controlul componentelor

Roata cu cele 12 stații și camera de componente va fi prezentată în figura 4.4

Senzorul optic de tip cameră are rolul de a identifica componenta a o fotografia, iar imaginea este comparată de catre software-ul mașinii ce îi va identifica polaritatea și unghiul sub care va trebui rotită pentru a putea fi plantată corect. În acest scop calculatorul comandă componentele mecanice și pneumatice plantănd componenta în mod corect. De asemenea camera mai are rolul și de a indentifica, tot prin comparație, dacă există orice fel de probleme fizice ale componentei, cum ar fi îndoituri ale pinilor sau ale corpului componentei și alte tipuri de defecte ce pot fi observate optic.

Cap Dublu de plantare a circuitelor integrate cu precizie mare

Un alt aspect foarte important în cadrul plantării de componente este plantarea circuitelor integrate ce sunt din ce în ce mai numeroase în cadrul plăcilor electronice actuale. În acest sens există un cap de plantare ce poate fi utilizat pe mașina de plantare, specializat pentru plantarea circuitelor integrate de diferite tipuri cu diferite structuri de încapsulare.

În figura 4.5 este prezentat un astfel de cap și părțile lui de bază

Cele doua module de colectare și plantare a integratelor

Modul pentru rotire

Modul pneumatic de acționare pe verticală de mare precizie

Sistem de măsură pentru distanța pe verticală

Acest cap funcționează deasemenea pe principiul colectării și plantării, astfel că brațul ce susține capul va fi deplasat în poziția de colectare de unde capul va colecta căte un integrat cu fiecare modul . Apoi capul va fi deplasat în poziția de verificare a integratelor, reprezentată de o cameră ce urmează a fi prezentată. După ce integratele au fost validate capul va fi deplasat în poziția de plantare unde va așeza cu precizie foarte mare integratele pe placă. Precizia mare se datorează controlului pneumatic al modulului de deplasare pe verticală realizat cu senzori pneumatici de mare precizie. Acest aspect este foarte important datorită faptului că toate circuitele integrate au pinii foarte mici și apropiați, plantarea lor depinde de precizie foarte mare pentru a se asigura o producție eficientă.

Camerele optice pentru componente

După cum s-a prezentat, fiecare cap dipune de o camera optică de rezoluție mare pentru identificarea poziției componentelor ce au fost colectate dar și eventuale defecte ale acestora, fiind astfel un element cheie al ansamblului mașinii. În continuare, se vor prezenta câteva din camerele optice folosite cu aspecte legate de date tehnice ale fiecăreia.

Camera digitală pentru componente tip 23, 6×6

În imaginea 4.6 este reprezentată camera cu părțile ei constituente principale.

Ansamblu Camera de componente, lentila, iluminare

Amplificatorul camerei

Circuit pentru controlul iluminării

Date tehnice:

-Dimensiunile admise pentru componente 0.2 x 0.2 mm2

-Diametrul minim al pinilor componentelor 0.2 mm

-Aria de vizualizare 8 x 8 mm2

-Metoda de iluminare: Luminare în față cu 5 trepte programabile

Camera digitală pentru componente tip 28, 18×18

În imaginea 4.7 este reprezentată camera cu părțile ei constituente principale.

Ansamblu Camera de componente, lentila, iluminare

Amplificatorul camerei

Circuit pentru controlul iluminării

Date tehnice:

-Dimensiunile admise pentru componente 0.5 x 0.5 mm2 până la 18.7 x 18.7 mm2

-Diametrul minim al pinilor componentelor 0.25 mm

-Aria de vizualizare 24.5 x 24.5 mm2

-Metoda de iluminare: Luminare în față cu 5 trepte programabile

Camera digitală pentru componente, staționară, tip 33, 55×45

În imaginea 4.8 este reprezentată camera cu părțile ei constituente principale.

Ansamblu Camera de componente, lentila, iluminare

Amplificatorul camerei

Circuit pentru controlul iluminării

Date tehnice:

-Dimensiunile admise pentru componente 0.5 x 0.5 mm2 până la 55 x 45 mm2

-Diametrul minim al pinilor componentelor 0.25 mm

-Aria de vizualizare 65 x 50 mm2

-Metoda de iluminare: Luminare în față cu 6 trepte programabile

Camera digitală pentru plăci electronice, tip 34

În imaginea 4.8 este reprezentată camera cu părțile ei constituente principale.

Ansamblu Camera , lentila, iluminare

Amplificatorul camerei

Date tehnice:

-Aria de vizualizare 5.7 x 5.7 mm2

-Număr de marcaje locale maxim 2 pe placă

-Memorie maxim 255 de marcaje pe placă

-Distanța focală 28mm

-Metoda de iluminare: Luminare în față cu 3 trepte programabile

Scanarea codurilor de bare a plăcilor electronice

Dat fiind aspectul de producție de serie și cel de trasabilitate a plăcilor electronice, este absolut necesară o soluție de a plasa și de a scana etichete cu coduri de bare pe fiecare placă.

Pentru plasarea acestora se foloseste în mod normal capul de plantare al mașinii, iar scanarea se va face folosind o serie de senzori optici de tip scaner. Acesti senzori sunt legați la computerul de bord al mașinii, iar codurile scanate sunt salvate prin rețea în baza de date a liniei de producție avantajând astfel trasabilitatea.

Mai jos se prezintă scanerele pentru coduri de bare figura 4.9, posibilitatea de amplasare a lor pe conveiorul mașinii figura 4.10, și o schemă bloc ce explică funcționarea în ansamblul mașinii figura 4.11.

Metoda de plantare

Ca metodă de plantare mașina utilizează o mișcare a capurilor de plantare de tip cursă dublă. Se începe prin colectarea compenentelor de la alimentatoare pe stațiile cu vacum ale capului de plantare după care capul plantează toate componentele colectate pe placă printr-o miscare verticală începănd cu un capăt al plăcii si terminând cu celălalt. Odată plasate toate componentele de la prima colectare și capul ajuns în cealaltă parte a plăcii, acolo există alte alimentatoare cu alte componente ce trebuie să fie plantate. Capul colectează numărul necesar de componente și cu o mișcare orizontală le plantează, întorcându-se în poziția inițială.

De aici reîncepe ciclul de colectare și plantare.

În imaginea 4.12 se observă această metodă.

Concluzii

Pentru a concluziona aspectele prezentate în această lucrare, se poate vedea clar, că o liniie de producție nu ar putea există fără numeroasele aplicații electronice integrate în cadrul proceselor de producție utilizate. Aceste aplicații sunt de la cele mai simple până la cele mai complexe, integrând sisteme de calcul puternice, rețele de calculatoare, roboți de producție automatizați, o sumedenie de senzori inteligenți, elemente de acționare controlate electonic, și multe alte aplicații.

Astfel se poate spune că liniile de producție reprezintă, nu doar un mediu de producție de serie ci și un mediu ce suportă dezvoltarea electronică prin necesitățile ei constante de îmbunătățire, eficientizare, integrare etc. Pe lângă aspectul de producție de serie există și aspectul ingineresc unde electronica ocupă un loc foarte important, așa cum a fost prezentat dealungul acestei lucrări.

Aplicația prezentată la sfârșitul lucrării arată cât de complexe sunt soluțiile inginerești dezvoltate pentru liniile de producție și de asemenea ce importasnt rol joacă integrarea electronicii de top în cadrul acestor soluții.

Se observă prezența senzorilor de diferite tipuri, în majoritatea echipamentelor de producție lucru ce susține și mai mult faptul că întreg procesul este computerizat și mediile de producție sunt controlate strict cu ajutorul acestori senzori si a soluțiilor software ce îi leagă funcțional. Desigur că există mult mai multe tipuri de senzori decât cei prezentați aici și de asemenea în funcție de complexitatea echipamentelor electronice produse în serie soluțiile inginerești pot deveni mult mia complexe decât cele cu caracter general prezentate aici.

În incheiere putem spune că liniile de producție sunt și vor fi un mediu extraordinar ce suportă ațât societatea prin oferirea echipamentelor necesare diferitelor domenii dar și evoluția tehnologică prin resursele financiare pe care le investește permanent în dezvoltare, fie aceasta electronică, așa cum a fost prezentată în această lucrare, fie ea de natură mecanică, informațională sau altele.

Bibliografie

[1] “Senzori și traductoare” curs Electronică ”Curs 1”. Autor Valentin Sgarciu, postat pe site-ul http://facultate.regielive.ro/download-1453.html consultat la data de 26.05.2012

[2] “Senzori și traductoare” curs Electronică ”Curs 2”. Autor Valentin Sgarciu, postat pe site-ul http://facultate.regielive.ro/download-1453.html consultat la data de 26.05.2012

[3] “Senzori și traductoare” curs Electronică ”Curs 3”. Autor Valentin Sgarciu, postat pe site-ul http://facultate.regielive.ro/download-1453.html consultat la data de 26.05.2012

[4] „Traductoare și interfațarea lor cu calculatorul” Vol 1 Editura Universității din Oradea 2001 Coordonator Maghiar Teodor Autori Călugăreanu Mircea, Tutănescu Ioan, Bondor Karoly pag. 176

[5] http://en.wikipedia.org/wiki/Fiber_optic_sensor Articol consultat la data de 28.05.2012

[6] http://en.wikipedia.org/wiki/Photoelectric_sensor Articol consultat la data de 28.05.2012

[7] http://www.elmatic-systems.ro/Senzori.php Articol consultat la data de 28.05.2012

[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic_discharge Articol consultat la data de 28.05.2012

[9] http://www.sensors-transducers.machinedesign.com/guiEdits/Content/bdeee4/bdeee4_8.aspx Articol consultat la data de 28.05.2012

[10] http://en.wikipedia.org/wiki/Image_sensor Articol consultat la data de 28.05.2012

http://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_sensor Articol consultat la data de 28.05.2012

[11] Imagine provenita de pe site-ul http://www.essemtec.com/images/countries/Master/PrintingTechnologyDay_PRESS.jpg accesat la data de 20.04.2012 ”

[12] Imagine provenita de pe site-ul https://www.manncorp.com/pick-and-place/index.php?auto=done accesat la data de 20.04.2012

[14] Imagine provenita de pe site-ul http://www.picbasic.co.uk/forum/attachment.php?attachmentid=6482&d=1336881165 accesat la data de 20.04.2012

[15] Imagine provenita de pe site-ul http://upload.ecvv.com/upload/Product/201011/China_Universal_Wave_Solder_Pallets_with_ROSH201011241615057.jpg accesat la data de 20.04.2012

[16] ”SIPLACE X-Series” Manual de utilizator, 11/2005 Ediția US, Item No. 00194401-03, Siemens AG, Automation and Drives Electronics Assembly Systems, Pirntat in Germania.

[17] G.Ionescu, V.Sgarciu – Traductoare pentru aplicatii industriale, vol.1-1986, vol.2-1996, Ed.Tehnica.

[18] V.Sgarciu, D.Popescu – Echipamente pentru masurarea si controlul parametrilor de proces, Ed.Electra-ICPE, 2003.

[19] Danglemayer, G. Theodore, ESD Program Management: A Realistic Approach to Continuous Measurable Improvement in Static Control, ISBN 0-412-13671-6

[20] „Traductoare și interfațarea lor cu calculatorul” Vol 1 Editura Universității din Oradea 2001 Coordonator Maghiar Teodor Autori Călugăreanu Mircea, Tutănescu Ioan, Bondor Karoly

[21] „Sisteme de Achiziții de date” Editura Universității din Oradea 2005, ISBN:973-613-868-2 , A. Gacsádi, V. Tiponuț

[22] „Testarea echipamentelor de telecomunicații” –curs- Editura Universității din Oradea 2012, I. Gavriluț

Bibliografie

[1] “Senzori și traductoare” curs Electronică ”Curs 1”. Autor Valentin Sgarciu, postat pe site-ul http://facultate.regielive.ro/download-1453.html consultat la data de 26.05.2012

[2] “Senzori și traductoare” curs Electronică ”Curs 2”. Autor Valentin Sgarciu, postat pe site-ul http://facultate.regielive.ro/download-1453.html consultat la data de 26.05.2012

[3] “Senzori și traductoare” curs Electronică ”Curs 3”. Autor Valentin Sgarciu, postat pe site-ul http://facultate.regielive.ro/download-1453.html consultat la data de 26.05.2012

[4] „Traductoare și interfațarea lor cu calculatorul” Vol 1 Editura Universității din Oradea 2001 Coordonator Maghiar Teodor Autori Călugăreanu Mircea, Tutănescu Ioan, Bondor Karoly pag. 176

[5] http://en.wikipedia.org/wiki/Fiber_optic_sensor Articol consultat la data de 28.05.2012

[6] http://en.wikipedia.org/wiki/Photoelectric_sensor Articol consultat la data de 28.05.2012

[7] http://www.elmatic-systems.ro/Senzori.php Articol consultat la data de 28.05.2012

[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic_discharge Articol consultat la data de 28.05.2012

[9] http://www.sensors-transducers.machinedesign.com/guiEdits/Content/bdeee4/bdeee4_8.aspx Articol consultat la data de 28.05.2012

[10] http://en.wikipedia.org/wiki/Image_sensor Articol consultat la data de 28.05.2012

http://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_sensor Articol consultat la data de 28.05.2012

[11] Imagine provenita de pe site-ul http://www.essemtec.com/images/countries/Master/PrintingTechnologyDay_PRESS.jpg accesat la data de 20.04.2012 ”

[12] Imagine provenita de pe site-ul https://www.manncorp.com/pick-and-place/index.php?auto=done accesat la data de 20.04.2012

[14] Imagine provenita de pe site-ul http://www.picbasic.co.uk/forum/attachment.php?attachmentid=6482&d=1336881165 accesat la data de 20.04.2012

[15] Imagine provenita de pe site-ul http://upload.ecvv.com/upload/Product/201011/China_Universal_Wave_Solder_Pallets_with_ROSH201011241615057.jpg accesat la data de 20.04.2012

[16] ”SIPLACE X-Series” Manual de utilizator, 11/2005 Ediția US, Item No. 00194401-03, Siemens AG, Automation and Drives Electronics Assembly Systems, Pirntat in Germania.

[17] G.Ionescu, V.Sgarciu – Traductoare pentru aplicatii industriale, vol.1-1986, vol.2-1996, Ed.Tehnica.

[18] V.Sgarciu, D.Popescu – Echipamente pentru masurarea si controlul parametrilor de proces, Ed.Electra-ICPE, 2003.

[19] Danglemayer, G. Theodore, ESD Program Management: A Realistic Approach to Continuous Measurable Improvement in Static Control, ISBN 0-412-13671-6

[20] „Traductoare și interfațarea lor cu calculatorul” Vol 1 Editura Universității din Oradea 2001 Coordonator Maghiar Teodor Autori Călugăreanu Mircea, Tutănescu Ioan, Bondor Karoly

[21] „Sisteme de Achiziții de date” Editura Universității din Oradea 2005, ISBN:973-613-868-2 , A. Gacsádi, V. Tiponuț

[22] „Testarea echipamentelor de telecomunicații” –curs- Editura Universității din Oradea 2012, I. Gavriluț