В НГТУ НЭТИ представили усовершенствованную версию первого российского станка плейсера
В последних числах августа сотрудники и выпускники Новосибирского государственного технического университета НЭТИ изобрели первую в России установку для точного нанесения паяльной пасты без использования дорогих трафаретов. Разработка позволяет сделать быстрее в несколько раз процесс мелкосерийной сборки современных электронных плат и производить каждую в среднем за 15 минут. Сборочный робот сделает подготовку инженерных кадров более современной, а студенческое предпринимательство в России — массовым.
Разработка инженеров НГТУ НЭТИ способна выпускать любое электронное оборудование, использующее технологию поверхностного монтажа. Оборудование может быть использовано для прототипирования в различных сферах, от бытовой электроники до космических аппаратов. Техническое зрение и программное обеспечение робота обеспечивают высокое качество сборки — около 30 микрон. Современные электронные компоненты настолько маленькие, что обычный человек с трудом их различает, а техническое зрение робота позволяет с легкостью их определять.
«Установка способна собирать платы абсолютно для любой техники: от радиосхем до роботов.
Мы доработали ее, устройство стало более функциональным и автономным», — отметил директор компании «ТДМ Коммуникации» доцент кафедры проектирования технологических машин и кафедры теоретической и прикладной информатики НГТУ НЭТИ, КТН Алексей Цыгулин.
Оборудование «Инициатива» состоит из автоматизированного установщика компонентов электронной схемы, блока нанесения паяльной пасты, печи и программы, которая работает при помощи технического зрения. Система интеллектуальна, она настраивается на необходимые параметры плат, пасты, электронных компонентов и осуществляет монтаж платы автономно.
Главное преимущество комплекса — специально разработанное ПО, которое обеспечивает высокую точность нанесения паяльной пасты, монтажа и вариабельность размеров. Оно соответствует ожиданиям производства: не переусложнено и одновременно обеспечивает необходимый функционал.
Система дает возможность быстро настраивать станок на новую плату, перенастраивать с одной на другую, принимать все доступные файлы из инженерных программ по разработке печатных плат и работать с любыми известными компонентами. В час машина ставит около 2000 компонентов. «Нашими основными конкурентами являются европейские производители. Мы очень похожи по качеству, но за счет новой технологии у нашего комплекса цена ощутимо ниже», — отметил Алексей Цыгулин.
Чтобы припаять детали к печатной плате, под каждое соединение наносят специальную смесь порошка припоя и флюса — паяльную пасту. Ранее для обеспечения точного нанесения необходимого количества пасты использовали трафареты, без которых автоматическая сборка плат с мелкими компонентами была невозможна. Сборочные станки не могли обеспечить точное нанесение пасты, а ручная сборка таких мелких компонентов приводила к увеличению брака. Как прокомментировали разработчики, изготовление трафаретов занимает много времени и стоит более 10 000 рублей за единичный экземпляр.
Автоматический установщик используется для точного расположения микрокомпонентов на печатной плате, которая является основой любого современного электронного прибора. При помощи разработанной дозирующей головки на плату наносят паяльную пасту. Печь оплавляет пасту и тем самым соединяет электронные компоненты и печатную плату.
Изобретение сотрудников НГТУ НЭТИ сделает подготовку инженерных кадров более современной, а студенческое предпринимательство в России — массовым. Благодаря невысокой стоимости и доступности оборудования для любого вуза России, установка позволит студентам создавать новые современные и актуальные приборы. Разработка призвана развивать рынок Технет Национальной технологической инициативы, а также готовить инженерные кадры для цифровой экономики.
«Сегодня, если студент придумал электронное устройство, он должен потратить несколько дней на его ручную сборку или же найти где-то деньги на прототипирование и комплекс, подобный нашему, а он есть даже не в любом городе. Конечно, такие возможности отбивают всякое стремление к инженерному творчеству и предпринимательству. Ведь если студент где то допустил ошибку, ему надо еще раз вручную сделать новую деталь, а это дополнительно несколько недель. Не у каждого есть столько времени и терпения. Наш комплекс позволяет собирать прибор за несколько часов и с высоким качеством, аппарат исключает ошибки. За счет невысокой цены комплекс может позволить себе почти любой университет или колледж, что позволит сделать технологическое предпринимательство студентов в России доступным и массовым, в разы увеличив количество разработок. Кроме того, университеты и колледжи могут принимать заказы на прототипирование от предприятий своего города», — отметил Алексей Цыгулин.
Составные комплекса «Инициатива» имеют планетарные названия. «Сатурн» — это сам станок, на котором производится нанесение паяльной пасты и монтаж. Многочисленное сопутствующее оборудование именовано в честь спутников Сатурна: Атлас, Грейп, Скади, Феба, Логи. Печь названа именем самой жаркой планеты — «Меркурий».
