ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用２００７，４３（１９）
１引言
在印刷电路板组装（ＰｒｉｎｔＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄＡｓｓｅｍｂｌｅ，ＰＣＡ）生产中，减少生产准备时间是提高生产率的关键之一，其中很重要的是通过缩短印刷电路板的装配工艺规程准备时间来实现的。印刷电路板的装配工艺规程包含有工艺流程、机器设备、工艺方法等重要的工艺信息，是保证整个印刷电路组装生产顺利进行不可缺少的工艺手册和指南。
ＰＣＡ工艺设计工作是经验性非常强的工作，不仅要熟悉印刷电路板知识，而且也要对印刷电路板上元器件的正确识别以及工艺参数的选择有详细的了解。过去，印刷电路板的装配工艺规程的生成都是用手工完成的，工艺人员依据自身的经验，参照以前类似的印刷电路组装产品的制造规程，从中选取所需要的工艺信息进行拷贝、粘贴，最后再作一些手工补充输入和编辑修改工作。这样一是没有比较好的手段和方式来保留经验丰富的工艺人员的知识与经验；二是速度慢，重复工作；三是手工生成的产品制造规程易出错；四是产品制造规程工艺文件的质量差异大，不稳定，不利于印刷电路板的装配工艺规程的统一和标准化；五是由于ＳＭＴ的广泛使用，使得印刷电路板上的元器件种类、数量众多，编制工艺规程时需要逐个对这些元器件进行识别，信息量庞大。而对元件信息的获取仍然是主要采用目视观察和人工查找资料手册的方法，然后在头脑中还原重建产品的设计要求，凭借自己的经验进行工艺过程设计与决策。使得工艺员将大量的时间与精力花费在从图纸上识别这些元器件的工作上。
目前，ＰＣＡ工艺设计的前期准备工作周期长，而且易发生错误和遗漏，缺乏全面考虑和优化，这一现状与ＰＣＡ产品越来越快的更新换代速度很不适应。同时我国电子装配领域的ＣＡＰＰ应用研究远远落后于其它领域，国内电子设备生产企业成功实施ＣＡＰＰ的例子很少。因此如何能够不断积累工艺知识，使用先进工艺编制方式，能迅速方便地生成ＰＣＡ工艺文件已成为迫切需要解决的关键问题之一。
２系统工作流程
工艺员进行印刷电路板装配工艺设计时，首先根据印刷电路板上元器件分布状态和元器件的特性，决定采用的安装方法（表面贴装、通孔插装或混装）以及两种方法的使用顺序（根据先装印刷电路板两个面的安装顺序而定）。继而，将每种安装方法对应的工艺路线合并在一起，形成一条完整的工艺路线，最后根据元器件的特性决定各工序的参数。印刷电路板装配常用的工序比较固定，主要有准备工序、焊膏涂敷工序（手工焊膏涂敷或丝网印刷）、贴片工序（手工贴片或贴片机贴片）、焊接工序（波峰焊接或回流焊接）。这些有规律的经验和流程可以作为ＰＣＡ工艺设计知识保存下来。
因此印刷电路板组装工艺决策系统可以利用工艺知识库中存储的知识，结合用户交互式输入，完成印刷电路板装配工艺编制，运用工艺知识，进行数值计算和逻辑决策，采用判定树
基于知识的印刷电路板组装工艺决策系统
孔宪光，仇原鹰，田林
ＫＯＮＧＸｉａｎ－ｇｕａｎｇ，ＱＩＵＹｕａｎ－ｙｉｎｇ，ＴＩＡＮＬｉｎ
西安电子科技大学机电工程学院，西安７１００７１
ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００７１，Ｃｈｉｎａ
Ｅ－ｍａｉｌ：ｋｏｎｇｘｇ＠ｖｉｐ．ｓｉｎａ．ｃｏｍ
ＫＯＮＧＸｉａｎ－ｇｕａｎｇ，ＱＩＵＹｕａｎ－ｙｉｎｇ，ＴＩＡＮＬｉｎ．Ｐｒｉｎｔｃｉｒｃｕｉｔｂｏａｒｄａｓｓｅｍｂｌｅｐｒｏｃｅｓｓｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｋｎｏｗｌｅｄｇｅ．ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００７，４３（１９）：２４５－２４８．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｔｏｓａｔｉｓｆｙｅｆｆｉｃｉｅｎｔＰＣＡｐｒｏｃｅｓｓｐｌａｎｎｉｎｇｂｙｕｓｉｎｇｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＰＣＡｐｒｏｃｅｓｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ．ＡＰＣＡｐｒｏｃｅｓｓｄｅｓｉｇｎ－ｍａｋｉｎｇｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｋｎｏｗｌｅｄｇｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｌｓｏｄｉｃｕｓｓｅｓｓｙｓｔｅｍｗｏｒｋｆｌｏｗ，ｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇｆｌｏｗｉｎｄｅｔａｉｌ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＡＰＰ；ＰｒｉｎｔＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ；ｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍ；ｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｋｎｏｗｌｅｄｇｅａｃｑｕｉｒｅｍｅｎｔ；ｐｒｏｃｅｓｓｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ
摘要：为了解决长期困扰ＰＣＡ工艺设计工作问题，引入专家系统技术，结合印刷电路组装技术的工艺和技术特点，应用于印刷电路组装工艺过程规划，设计并开发了基于知识的印刷电路板工艺决策专家系统，并详细说明了系统的工作流程、知识管理和工艺决策流程。
关键词：ＣＡＰＰ；印刷电路板；专家系统；知识管理；工艺信息获取；工艺决策
文章编号：１００２－８３３１（２００７）１９－０２４５－０４文献标识码：Ａ中图分类号：ＴＰ３９１．７
作者简介：孔宪光（１９７４－），男，博士，教师，主要研究方向为ＣＡＰＰ＼ＰＤＭ＼ＣＩＭＳ。
２４５
ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用
２００７，４３（１９）产生式规则：：＝＜［规则名］，［前提］，［结论］，［否则］，［权重］，［注释］＞
规则元：：＝＜［条件规则元］｜［命令规则元］｜［赋值规则元］＞条件规则元：：＝＜［关系运算符］，［左项］，［右项］＞命令规则元：：＝＜［命令词］，［左项］，［右项］＞赋值规则元：：＝＜［赋值运算符］，［左项］，［右项］＞赋值运算符：：＝‘＝’
关系运算符：：＝‘＞’｜‘＜’｜‘＞＝’｜‘＜＝’｜‘＝＝’｜‘！＝’｜‘ｉｎｃｌｕｄｅ’｜‘ｉｓ’｜‘ｉｎｓｉｄｅ’命令词：：＝‘ｃｒｅａｔｅ’｜‘ｄｅｌｅｔｅ’｜‘ｇｅｔｉｎｐｕｔ’｜‘ｇｅｔｃｈｏｉｃｅ’｜‘ｇｅｔｏｂｊｅｃｔ’｜‘ｗｒｉｔｅ’｜‘ｎｏｒｍａｌ＿ｕｐ’｜‘ｎｏｒｍａｌ＿ｄｏｗｎ’｜‘ｃｈｅｃｋ’｜‘ｕｓｅｍｅｔｈｏｄ’｜‘ｕｓｅｒｕｌｅ’｜‘ｑｕｅｒｙｏｂｊｅｃｔ’｜‘ｃｏｎｎｅｃｔ’｜‘ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ’｜‘ｓｈｏｗｍｓｇ’｜‘ｇｅｔＰＣＢＩｎｆｏ’左项：：＝＜［对象属性］｜［对象类名称］｜［保留字］｜［临时变量］＞
右项：：＝＜［对象属性］｜［临时变量］｜［常量］｜［算术表达式］｜［字符串表达式］｜
［提示信息］｜［对象属性系列］｜［赋值规则元系列］｜［条件规则元系列］｜［规则
名］｜［方法名称］＞
保留字：：＝‘ｐａｒｔ’｜‘ｐｌａｎ’｜‘ｏｐｅｒａｔｉｏｎ’｜‘ＰＣＢ’｜‘ＳＭＤ’｜‘ＴＨＤ’｜‘ｔｅｍｐｏｂｊ’
图３产生式规则表示范式（部分）
助焊剂选择波峰焊设计设备参数选择
助焊剂选择回流焊设计焊膏涂敷设计
涂敷方式选择焊膏选择设备参数选择
设备参数选择贴片设计设备参数选择贴片方式选择
检测方法设计
工序级决策
安装方法层决策
工艺路线层决策
通孔插装设计
表面贴装设计
元器件识别
安装方法选择元器件安装方法获取
安装顺序确定
印制电路板装配工艺设计
图２印刷电路板装配工艺知识分类
搜索方式的正向推理方法，完成各个工艺设计任务，包括印刷电路板与元器件信息的获取与识别，安装方法与安装顺序的选择，工艺路线的制定与装配工序工艺参数确定的任务。系统首先获取印刷电路板装配工艺信息，调用安装方法与安装顺序选择方法，确定印刷电路板总体工艺路线，继而调用ＳＭＴ与ＴＨＴ设计方法对工艺路线进行细化，最后针对工序链表中的所有工序，调用其对象类下的方法完成工序的详细设计。
３印刷电路板装配工艺知识处理
对于印刷电路板装配工艺，知识更多的是以规则的形式表
现出来，例如“如果印刷电路板上有通孔插装类元件，就采用通孔插装方法”等。对这些知识需要按照其功能进行划分，通过对象类与方法将它们组织起来。
对象方法是工艺决策知识的组织单元，是具有相同决策功能的规则的集合。一个对象可有多个对象方法，每个对象方法包含多条完成某一决策任务的产生式规则。在对象方法定义时确定对象方法名称、推理方式（按权重排序单一推理、按权重排序多重推理、按规则顺序多重推理）等。如“回流焊工序”类下的“参数选择”方法等。
为了保持工艺决策规则在语法、语义上的正确性，在进行对象方法的维护时，需要进行规则的预编译处理。图３是印刷电路板组装工艺决策系统中产生式规则的表示方法。
４ＰＣＡ工艺决策过程
４．１印刷电路板装配工艺信息获取
印刷电路组装的零件信息与机械制造工艺中的零件信息有很大的差别，它主要指上述那些电子元件的机械特性和电气特性，这也是由印刷电路组装工艺的特殊性所决定的。影响
ＰＣＡ工艺编制的印刷电路板的信息包括：印刷电路板的层数，
印刷电路板的厚度、材料，印刷电路板长度、宽度等。获取印刷电路板信息的最理想方式是直接读取印刷电路板的设计文件，这种方式不仅准确性高，而且避免了电装工艺人员重复输入印刷电路板的设计信息，提高了工艺编制的效率。但是，目前印刷电路板设计部门所采用的ＣＡＤ系统类型众多，很难统一。考虑到系统需要获取的印刷电路板信息种类不多，而且电装工艺师很容易从ＣＡＤ文件中识别出这些信息，本系统采用交互式输入印刷电路板信息。表１是采用电装工艺知识表示语言描述的印刷电路板信息获取方法。
除印刷电路板的信息外，另一个重要因素是印刷电路板上电子元器件的类型以及分布状态。在ＰＣＡ实际生产中，常采用下面几种元件信息的输入方法，即物料单（ＢＯＭ）方法、元件库方法以及ＣＡＤ方法。本系统采用物料单与元器件库相结合的方法，对ＰＣＡ元器件信息进行描述。在进行ＰＣＡ工艺决策的过程中，系统首先从物料清单中读取所有的元器件信息，并从中获取对工艺决策过程有用的信息，对于从元件清单中无法获
图１印刷电路板装配工艺决策系统工作流程
按工序链表顺序依次完成帖片工序、
回流焊工序、波峰焊工序设计
丝网印刷工序设计
（当前对象：丝网印刷工序）
插装工艺流程设计（当前对象：工艺）
帖装工艺流程设计（当前对象：工艺）
安装方法与安装顺序选择
（当前对象：工艺）
新建工作空间，初始化工艺对象
印制电路板装配
工艺信息
交互式输入
ＰＣＢ信息
知识库
工艺规程数据库
工艺卡片
焊膏型号丝印速度刮刀压力阶越距离延迟时间
属性值属性值属性值属性值属性值
来料检测
丝网印刷自动帖片回流焊接波峰焊来料检测丝网印刷自动帖片回流焊接
ＮＵＬＬ
ＮＵＬＬ工作空间的工序链表
元件表
帖片工
序属性链表
回流焊工序属性链表
波峰焊属性链表
读入
决策过程
启发性知识
２４６
ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用
２００７，４３（１９）Ａ面贴装
Ｂ面贴装
Ｂ面贴装
Ａ面贴装用户交互（安装顺序）
用户交互（Ｂ面装配方法）
Ａ面贴装
用户交互
贴装工艺路线设计贴装工艺路线设计
插装工艺
路线设计
插装工艺路线设计
Ａ面贴装Ａ面插装
Ｂ面贴装Ｂ面贴装Ａ面插装
手工焊
手工焊
手工焊
Ａ面插装
点胶、贴片、固化
点胶
贴装
混装
先装Ａ面
双面贴装
双面装配
单面装配
先装Ｂ面
印制电路板组装
自动决策
自动决策
用户交互
图４印刷电路板安装方法与安装顺序选择决策流程
对象类
印刷电路板组装工艺
方法名称
印刷电路板工艺信息获取
前提（ｉｆ）
ＴＲＵＥ结论（ｔｈｅｎ）
ＧｅｔＩｎｐｕｔｓ１“
请输入印刷电路板层数”ＧｅｔＩｎｐｕｔｓ２“
请输入印刷电路板厚度”ＧｅｔＩｎｐｕｔｓ３“
请输入印刷电路板材料”ＧｅｔＩｎｐｕｔｓ４“
请输入印刷电路板长”ＧｅｔＩｎｐｕｔｓ５“
请输入印刷电路板宽”Ｃｒｅａｔｅ印刷电路板（ＰＣＢ＿ＬＡＹＥＲ＝ｓ１，ＰＣＢ＿ＷＩＤＴＨ＝ｓ２，ＰＣＢ＿ＭＡＴＥＲＩＡＬ＝ｓ３，ＳＩＺＥ＿Ｘ＝ｓ４，ＳＩＺＥ＿Ｙ＝ｓ５）
表１
印刷电路板工艺信息获取方法
规则号
２
３４５前提（ＩＦ）
Ｆ１＜１０ＡＮＤ
Ｆ２＜８ＡＮＤＦ３＞１．２７ＡＮＤ
Ｓ２＝‘
手工焊膏涂敷’Ｓ１ＩＮ“０２１０、０６０３、０８０５、１２０６、１２１０、１８１２、２２２０、２２２１、２２２５”
Ｓ２＝‘
手工焊膏涂敷’Ｓ１ＮＯＴＩＮ“０２１０、０６０３、０８０５、１２０６、１２１０、１８１２、２２２０、２２２１、２２２５”
Ｓ２＝＝‘
丝网印刷’结论（ＴＨＥＮ）
Ｆ１＝Ａ＿ＳＭＴ＿ＭＵＭ
Ｆ２＝Ａ＿ＳＭＴ＿ＦＥＥＴ＿ＭＡＸＦ３＝Ａ＿ＳＭＴ＿ＤＩＳＴ＿ＭＩＮＳ１＝Ａ＿ＳＭＴ＿ＳＥＡＬ
Ｓ２＝‘
手工焊膏涂敷’Ｃｒｅａｔｅ手工断续焊膏涂敷Ｃｒｅａｔｅ手工贴片Ｃｒｅａｔｅ回流焊接
Ｃｒｅａｔｅ手工连续焊膏涂敷Ｃｒｅａｔｅ手工贴片Ｃｒｅａｔｅ回流焊接Ｃｒｅａｔｅ丝网印刷Ｃｒｅａｔｅ自动贴片Ｃｒｅａｔｅ回流焊接
否则
Ｆ１＝Ａ＿ＳＭＴ＿ＭＵＭＦ２＝Ａ＿ＳＭＴ＿ＦＥＥＴ＿ＭＡＸＦ３＝Ａ＿ＳＭＴ＿ＤＩＳＴ＿ＭＩＮＳ１＝Ａ＿ＳＭＴ＿ＳＥＡＬ
Ｓ２＝‘
丝网印刷’权重
１００
１００
１００１００Ｓ９＝‘
Ａ’１００
１
表２
贴装方法工艺决策过程所用知识的产生式规则
取的信息（如安装方法等），可以从元器件库中获取。通常，上述的物料清单为Ｗｏｒｄ文件或Ｅｘｃｅｌ文件，考虑到其表格的格式可能会根据企业标准化部门的要求发生一些变化，为保证表格格式发生变化后仍然能够准确读取元器件信息，并且无需对
ＰＣＡ工艺决策系统的主程序进行改动，系统采用模块化的思
想，将读取物料清单的程序独立于系统之外，在物料清单格式发生变化时，只需修改物料清单读取程序，而无需改动主程序，易于系统维护。
４．２安装方法与安装顺序选择
根据印刷电路板元器件分布情况确定印刷电路板是单面
装配还是双面装配。进而，对于单面装配确定是使用表面贴装还是使用通孔插装或是两种方法混合使用，并给出使用两种方法的先后顺序；对于双面装配，则还需要考虑印刷电路板两个面的装配顺序。安装方法与顺序的选择任务为ＰＣＡ工艺决策系统生成一个粗略的工艺路线框架，不考虑具体每一种安装方法内部的工艺流程设计。
４．３ＳＭＴ与ＴＨＴ工艺流程决策
对于每一种安装方法其内部的工艺流程大体是固定的，如
贴装方法都需要按照焊膏涂敷、贴片、焊接的顺序完成，但是由于印刷电路板装配信息各不相同，每种工序又可以采用不同的方法，比如贴装方法中的焊膏涂敷工序，又可以根据印刷电路板上的元器件数量、引脚数的多少决定分别采用手工焊膏涂敷或机器焊膏涂敷（也称丝网印刷）。
（１）表面贴装（ＳＭＴ）工艺决策
系统首先通过全局变量Ｓ９获取当前的装配面（Ａ面／Ｂ面），继而根据当前装配面上分布的元器件信息与系统知识库内存储的规则，完成表面贴装方法设计。下面是实现上述贴装方法工艺决策过程所用知识的产生式规则表示。
表２中，Ｆ１￣Ｆ３都是系统浮点型变量，Ｓ１为字符串型变
孔宪光，仇原鹰，田林：基于知识的印刷电路板组装工艺决策系统２４７
ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用
２００７，４３（１９）（上接２２４页）
视角无关的识别算法。另外巡线机器人采用双目立体视觉测量障碍物的空间位置，要求精确标定摄像机的内外参数，且工作过程中不能改变，无法与其它用途（如线路缺陷视觉检测）共享摄像机。为节省安装空间，减少重量和电源供应，采用单目共享摄像机测距是下一步研究的方向。本文研究内容局限于仅用视觉传感器实现巡线机器人的导航控制，若采用触觉传感器、接近传感器（红外、光纤、超声、电磁等），通过多传感器信息融合技术，可进一步提高巡线机器人导航可靠性。（收稿日期：２００７年１月）
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前提（ＩＦ）
Ｆ１＜１０ＡＮＤＦ２＜５０
结论（ＴＨＥＮ）
Ｆ１＝Ａ＿ＴＨＤ＿ＮＵＭＦ２＝Ａ＿ＴＨＤ＿ＦＥＥＴ＿ＮＵＭＣｒｅａｔｅ来料检测Ｃｒｅａｔｅ手工焊
否则
Ｆ１＝Ｂ＿ＴＨＤ＿ＮＵＭＦ２＝Ｂ＿ＴＨＤ＿ＦＥＥＴ＿ＮＵＭＣｒｅａｔｅ来料检测Ｃｒｅａｔｅ波峰焊
权重
Ｓ９＝＝‘Ａ’
１００１００
１２
规则号
表３
插装方法工艺决策过程所用知识的产生式规则
量，其各自含义如下：
Ｆ１：当前装配面上ＳＭＴ元件的个数；
Ｆ２：当前装配面上ＳＭＴ元件引脚数的最大值；Ｆ３：当前装配面上ＳＭＴ元件引脚间距的最小值；Ｓ１：当前装配面上ＳＭＴ元件的封装结构。
（２）通孔插装（ＴＨＴ）工艺决策
插装子工艺路线适用于通孔插装类电子元器件的装配，其设计过程较贴装的工艺流程设计简单，主要是进行焊接方法的选择。表３是实现上述插装方法工艺决策过程所用知识的产生式规则表示。
表３中Ｆ１、Ｆ２含义如下：
Ｆ１：印刷电路板当前安装面上通孔插装类元器件总和。Ｆ２：印刷电路板当前安装面上通孔插装类元器件引脚总和。
４．４工序级工艺决策
工序级工艺决策就是根据系统已生成的工艺路线，对工艺
路线中的每一道工序，调用其对象类下的方法，完成工序的详细设计，给出每道工序的工艺参数。
由于ＰＣＡ工艺路线的灵活性不大，可能的变化情况不多，所以工艺路线层的工艺决策过程所用到的知识量在整个ＰＣＡ工艺设计过程占用的比例并不是很大。而工序级工艺决策则不同，由于电装工序的工艺参数选择非常复杂，要考虑的因素包括印刷电路板基板、元器件特性、所用的组装设备等。存在的情况很多，因此工序级工艺决策所用到的知识在整个ＰＣＡ工艺决策系统所用知识中占很大比重。工序级工艺决策知识的多少决定着ＰＣＡ工艺决策系统的好坏，搜集、整理、存储的工艺知识越多，系统生成的ＰＣＡ工艺规程准确性就越高。
进行工序级工艺决策首先需要明确每一种电装工序需要确定的工艺参数，继而搜集相关知识，并对其进行分类整理，确定每一种电装工序工艺决策所需的知识，录入系统知识库，为
系统进行工艺决策提供依据。目前，企业常用的印刷电路板装配工序有焊膏涂敷（分手工点膏和丝网印刷）、
贴片（手工贴片和机器贴片）、
焊接（焊接ＳＭＤ元件使用回流焊接、焊接ＴＨＤ元件使用波峰焊）、点胶、检测等，各工序都有具体需要确定的参数。这些工序参数大多数是一种经验值，往往都是反复试验后确定下来的最适合企业情况的数据，其结果来之不易。这些参数值一旦确定下来后就会以典型工艺的形式固定下来，这为进行工序级工艺决策提供了丰富的数据。
５结束语
面对传统印刷电路板组装工艺设计存在的诸多问题，作者
将专家系统技术结合印刷电路组装技术的工艺和技术特点，应用于印刷电路组装工艺过程规划，设计并开发了基于知识的印刷电路板工艺决策专家系统，它的成功开发将发挥以下作用：
（１）大大提高电子装配领域的ＣＡＰＰ应用深度。
（２）方便获取印刷电路板设计图纸上的元器件信息，提高信息集成水平，减少重复性工作量，提高效率。
（３）通过工艺知识库管理，使得印刷电路板工艺知识与经验有效保留与利用。
（４）通过半自动化的工艺决策过程，使得工艺编制方式更加先进，标准化程度提高。（收稿日期：２００６年１１月）
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２４８
第一章装配基础知识 1、什么叫装配？ 答：按照规定的技术要求，将若干个零件组装成部件或将若干个零件和部件组装成产品的过程，称作装配。更明确地说：把已经加工好，并经检验合格的单个零件，通过各种形式，依次将零部件联接或固在一起，使之成为部件或产品的过程叫装配。 2、装配工作的重要性有哪些？ 答：装配工作的重要性有如下几点： （1）只有通过装配才能使若干个零件组合成一台完整的产品。 （2）产品质量和使用性能与装配质量有着密切的关系，即装配工作的好坏，对整个产品的质量起着决定性的作用。 （3）有些零件精度并不很高，但经过仔细修配和精心调整后，仍能装出性能良好的产品。 3、产品有哪些装配工艺过程？其主要内容是什么？ 答：装配的工艺过程由以下四部分组成： （1）装配前的准备工作 ①研究和熟悉产品装配图及有关的技术资料，了解产品的结构， 各零件的作用，相互关系及联接方法。 ②确定装配方法。 ③确定装配顺序。 ④清理装配时所需的工具、量具和辅具 ⑤对照装配图清点零件、外购件、标准件等。 ⑥对装配零件进行清理和清洗。 ⑦对某些零件还需进行装配前的钳加工（如：刮削、修配、平衡试验、配钻、铰孔等）。 （2）装配工作 ①部件装配——把零件装配成部件的过程叫部件装配。 ②总装配——把零件和部件装配成最终产品的过程叫总装配。 （3）调整、精度检验 ①调整工作就是调节零件或机构的相互位置，配合间隙，结合松紧等，目的是使机构或机器工作协调（如轴承间隙、镶条位置、齿轮轴向位置的调整等）。 ②精度检验就是用量具或量仪对产品的工作精度、几何精度进行检验，直至达到技术要求为止。 （4）喷漆、涂油、装箱 喷漆是为了防止不加工面锈蚀和使产品外表美观。 涂油是使产品工作表面和零件的已加工表面不生锈。 4、什么是装配工艺规程？ 答：规定产品或零部件装配工艺过程和操作方法等的工艺文件，称装配工艺规程。 5、执行工艺规程有哪些作用？ 答：（1）执行工艺规程能使生产有条理地进行。 （2）执行工艺规程能合理使用劳动力和工艺设备、降低成本。 （3）执行工艺规程能提高产品质量和劳动生产率。
装配工艺基础 将加工好的各个零件（或部件）依照一定的技术条件连接成完整的机器（或部件）的过程，称为柴油机（或部件）的装配。船舶柴油机是由几千个零件组成的，其装配工作是一个相当复杂的过程。
柴油机的装配是柴油机制造过程中最后一个时期的工作。一台柴油机能否保证良好的工作性能和经济性以及可靠地运转，专门大程度上决定于装配工作的好坏，即装配工艺过程对产品质量起决定的阻碍。因此，为了提高装配质量和生产率，必须对与装配工艺有关的问题进行分析研究。例如，装配精度、装配方法、装配组织形式、柴油机装配工艺过程及其应注意的问题和装配技术规范等等。 第－节装配精度及装配尺寸链 一、装配精度 船舶柴油机制造时，不仅要求保证各组成零件具有规定的精度，而且还要求保证机器装配后能达到规定的装配技术要求，即达到规定的装配精度。柴油机的装配精度既与各组成零件的尺寸精度和形状精度有关，也与各组成部件和零件的相互位置精度有关。尤其是作为装配基准面的加工精度，对装配精度的阻碍最大。
例如，为了保证机器在使用中工作可靠，延长零件的使用寿命以及尽量减少磨损，应使装配间隙在满足机器使用性能要求的前提下尽可能小。这就要求提高装配精度，即要求配合件的规定尺寸参数同装配技术要求的规定参数尽可能相符合。此外，形状和位置精度也尽可能同装配技术要求中所规定的各项参数相符合。 为了提高装配精度，必须采取一些措施： ⑴提高零件的机械加工精度； ⑵提高柴油机各部件的装配精度； ⑶改善零件的结构，使配合面尽量减少； ⑷采纳合理的装配方法和装配工艺过程。 柴油机及其部件中的各个零件的精度，专门大程度上取决于它们的制造公差。为了在装配时能保证各部件和整台柴油机达到规定的最终精度（即各部分的装配技术要求），这就有必要利用尺寸链的原理来确定柴油机及其部件中各零件的尺寸和
第七章印制电路板的设计与制作 印制电路板PCB(PrintedCircuitBoard)简称为印制板，是安装电子元器件的载体，在电子设计竞赛中应用广泛。 印制电路板的设计工作主要分为原理图设计和印制电路板设计两部分。在掌握了原理图设计的基本方法后，可以进入印制电路板设计，学习印制电路板的设计方法。 完成印制电路板设计，需要设计者了解电路工作原理，清楚所使用的元器件实物，了解PCB板的基本设计规范，才能设计出适用的电路板。 第一节印制电路板设计的基础知识 1. 印制电路板的类型 一般来说，印制电路板材料是由基板和铜箔两部分组成的。基板可以分无机类基板和有机类基板两类。无机类基板有陶瓷板或瓷釉包覆钢基板，有机类基板采用玻璃纤维布、纤维纸等增强材料浸以酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等树脂黏合而成。铜箔经高温、高压敷在基板上，铜箔纯度大于99.8%，厚度约在18~105μm。 印制电路是在印制电路板材料上采用印刷法制成的导电电路图形，包括印制线路和印刷元件(采用印刷法在基材上制成的电路元件，如电容器、电感器等)。 根据印制电路的不同，可以将印制电路板分成单面印制板、双面印制板、多层印制板和性印制板。 (1)单面印制板仅在一面上有印制电路，设计较为简单，便于手工制作，适合复杂度和布线密度较低的电路使用，在电子设计竞赛中使用较多。 (2)双层印制板在印制板正反两面都有导电图形，用金属化孔或者金属导线使两面的导电图形连接起来。与单面印制板相比，双面印制板的设计更加复杂，布线密度也更高。在电于设计竞赛中，也可以手工制作。 (3)多层印制板是指由三层或三层以上导电图形构成的印制电路板，导体图形之间由绝缘层隔开，相互绝缘的各导电图形之间通过金属化孔实现导电连接。多层印制电路板可实现在单位面积上更复杂的导电连接，并大大提升了电子元器件装配和布线密度，叠层导电通路缩短了信号的传输距离，减小了元器件的焊接点，有效地降低了故障率，在各导电图形之间可以加入屏蔽层，有效地减小信号的干扰，提高整机的可靠性。多层印制板的制作需要专业厂商。 (4)软性印制板也称为柔性印制板或挠性印制板，是采用软性基材制成的印制电路板。特点是体积小，质量轻，可以折叠、卷缩和弯曲，常用于连接不同平面间的电路或
一、前言 汽车的总装配就是整个汽车制造过程中的最后一个阶段,它包括装配、调整、检验与试验等工作。机器或产品的质量,就是以机器或产品的工作性能、使用效果与寿命等综合指标来评定。装配工作任务之所以繁重就在于产品的质量最终由它来保证,所以总装的装配工作决定了我们汽车的最终状态与质量。 本篇主要讲述汽车装配中的基本常识,包括装配生产类型的特点对生产的影响、装配方法、装配过程的几个要素(零部件、工装、工具、设备等)以及通用的一些原则与对装配几个要素的基本要求以及工艺文件、工艺纪律检查。 本内容中同时适用于初、中级装调工的装配工艺知识培训。为了适用于不同的层次的读者,特将中级要求但就是初级不作要求的部分用楷体标识。 二、机械装配生产类型及其特点 机器装配的生产类型按装配工作的生产批量大致可分为大批大量生产、成批生产及单件生产三种。生产类型支配着装配工作而各具特点,诸如在组织形式、
从表中可以瞧出,对于不同的生产类型,装配工艺方法各有侧重。比如我们北京欧曼重型汽车厂总装车间,工艺节拍6、7分钟,具有单班年产30000辆中重卡的生产能力,所以我们的生产类型就是大批大量生产,采用的装配工艺方法也就是与大批大量相符合的。这些特点在下面的介绍中会充分验证这一点。 三、装配方法 机械装配就是将加工合格的零件、部件组合成机器的过程。凡就是装配完成的机器必须满足规定的装配精度,它就是保证机器具有正常工作性能的必要条件。 在长期的装配实践中,人们根据不同的机器,不同生产类型的田间,创造了许多装配工艺方法。装配工艺方法可以归纳为以下几种: 1、互换法 互换法的实质就就是用控制零件加工误差来保证装配精度的一种方法。 互换法的优点就是:⑴装配过程简单,生产率高,装配工时易控制,便于组织流水作业及自动化装配; ⑵容易实现零、部件的专业协作,降低成本,备件供应方便。 2、选配法 在成批或大量生产条件下,如果组成零件不多而且装配精度要求很高时,采用互换法就不太合适,在这种情况下,可以选择选配法。(生产类型上,零件数量上,精
电子整机装配工艺规程 1.整机装配工艺过程 1.1整机装配工艺过程 整机装配工艺过程即为整机的装接工序安排，就是以设计文件为依据，按照工艺文件的工艺规程和具体要求，把各种电子元器件、机电元件及结构件装连在印制电路板、机壳、面板等指定位置上，构成具有一定功能的完整的电子产品的过程。 整机装配工艺过程根据产品的复杂程度、产量大小等方面的不同而有所区别。但总体来看，有装配准备、部件装配、整件调试、整机 检验、包装入库等几个环节，如图1所示 图1整机装配工艺过程 1.2流水线作业法 通常电子整机的装配是在流水线上通过流水作业的方式完成的。 为提高生产效率，确保流水线连续均衡地移动，应合理编制工艺流程，使每道工序的操作时间（称节拍）相等。
流水线作业虽带有一定的强制性，但由于工作内容简单，动作单 纯，记忆 方便，故能减少差错，提高功效，保证产品质量 1.3整机装配的顺序和基本要求 1）整机装配顺序与原则 按组装级别来分，整机装配按元件级，插件级，插箱板级和箱、 柜级顺序进行，如图2所示。 元件级：是最低的组装级别，其特点是结构不可分割。 插件级：用于组装和互连电子元器件。 插箱板级：用于安装和互连的插件或印制电路板部件 箱、柜级：它主要通过电缆及连接器互连插件和插箱，并通过电 源电缆送 图2整机装配顺序 (箱、柜级)(插箱板级 )(插件级 ) (元件级 ) 第四级组装第三级组装第 二级组装第一级组装
电构成独立的有一定功能的电子仪器、设备和系统。 整机装配的一般原则是：先轻后重，先小后大，先铆后装，先装后焊，先里后外，先下后上，先平后高，易碎易损坏后装，上道工序不得影响下道工序。 2)整机装配的基本要求 (1)未经检验合格的装配件(零、部、整件)不得安装，已检验合格的装配件必须保持清洁。 (2)认真阅读工艺文件和设计文件，严格遵守工艺规程。装配完成后的整机应符合图纸和工艺文件的要求。 (3)严格遵守装配的一般顺序，防止前后顺序颠倒，注意前后工序的衔接。 (4)装配过程不要损伤元器件，避免碰坏机箱和元器件上的涂覆层，以免损害绝缘性能。 (5)熟练掌握操作技能，保证质量，严格执行三检(自检、互检和专职检验)制度。 1.4整机装配的特点及方法 1)组装特点 电子设备的组装在电气上是以印制电路板为支撑主体的电子元 器件的电路连接，在结构上是以组成产品的钣金硬件和模型壳体，通过紧固件由内到外按一定顺序的安装。电子产品属于技术密集型产品，组装电子产品的主要特点是：
装配工艺员手册 2.3装配工艺基准的选择 基准是确定结构件之间相对位置的一些点、线、面。产品设计需要建立这样的基准，如飞机水平基准线、对称轴线、翼弦平面、弦线、梁轴线、长桁轴线、框轴线、肋轴线等，统称为设计基准。 设计基准一般都是不存在于结构上的点、线、面，在生产中往往无法直接利用。因此，在装配过程中要建立装配工艺基准，它是存在于结构上的点、线、面，可以用来确定结构件的装配位置。 2.3.1装配工艺基准的分类 1 按功能划分 1）定位基准：用以确定结构件在设备或工艺装备上的相对位置。 2）装配基准：用以确定结构件之间的相对位置。 3）测量基准：用于测量结构件装配位置尺寸起始位置。 2 保证部件外形的两种装配基准 保证部件外形准确度使用两种装配基准，即以骨架为基准和以蒙皮为基准，两种装配基准的比较见表 两种装配基准的比较
2.3.2 装配工艺基准的选择依据 1产品图样及技术条件 1）产品结构特点 （1）蒙皮与骨架之间设有补偿件或翼肋在弦平面采用重叠补偿形式，以及翼肋、隔板在弦平面分开且不相连接的结构是采用以蒙皮外形或以蒙皮内形位装配基准的先决条件。 （2）骨架零件为整体时只能以骨架为装配基准。 2）产品结构件的功用 （1）决定部件外形的结构件定位时，尽量采用以外形面作为定位基准。
（2）具有对接孔的街头或组件，应选择对接孔、叉（耳）侧面为定位基准。 3）准确度要求 （1）梁、肋、框、长桁等有轴线要求的，应尽量以该零、组件的轴线面作为定位基准。 （2）有对合要求的对接孔、对接平面应选择对接孔、对接面作为定位基准。 2 结构件的刚性 1）刚性结构件的定位 刚性结构件的定位必须符合六点定位规律，即要约束6个自由度（沿X、Y、Z三个轴的轴向移动和绕三个轴的转动）。每一个结构件工艺基准的选择必须达到6个自由度的控制。 2）低刚性结构件的定位 低刚性结构件的定位不遵循六点定位规律，通常采用过定位，其目的是维护结构件的形状或强迫变形使结构件符合定位要求。但过定位是产生装配应力的原因之一。选择哪种定位形式取决于结构件的尺寸大小、形状复杂程度、刚性高低、外形准确度要求等。 3工艺因素 1）以结构件上的工艺孔作为工艺基准 以孔代替边缘（或外形）作为定位基准，可以简化定位方式和工装结构，在保证位置准确度和外形准确度的前提下应优先考虑。架构上用作定位基准的工艺孔有装配孔、定位孔等。 2）以工艺接头孔作为定位基准 在结构件上不允许制孔或结构上的孔不能定位刚度、强度要求时，以工艺接
PCB手工制作详细教程 作者：冰檐化雨 绪言 相信电子爱好者们在电子制作过程中，最苦恼的就是电路板的制作了：如果用万能板做，看上去不是很入眼；如果把PCB稿图拿去工厂加工，单片板也得要几十。所以很麻烦，现在给大家推荐一种手工制板方法：感光法制板。这种方法在众多手工制板方法中效果是最好的，成本也很作者：低。 最小焊盘：60mil(1.5mm) 最小线距：10mil(0.25mm) 最小孔径：30mil(0.76mm) 最多层数：双面板 最小线宽：15mil(0.38mm) 这些参数是本人建议大家在制板时使用的参数，并不是实验中所得最小值，实际上还可以得到更小值，只是难度会比较大，比如线宽可以到10mil，但是也只能保证局部的线，板子上的线都到10mil，就比较难了) 例图：
友情链接：冰檐电子 https://www.doczj.com/doc/ff18670243.html,/shop/view_shop.htm?asker=wangwang&shop_nick=iceeave 目录 1.绘制PCB稿图并打印菲林胶片 2.铜板的覆膜与曝光 3.显影 4.腐蚀 5.脱膜 6.增加阻焊绿油 7.钻孔 一．绘制PCB稿图并打印菲林胶片 首先要用PCB绘制软件绘制出PCB稿图，也就是EDA软件或PCB Layout 软件，一般有以下几种：Protel、Pads、Cadence allegro、Mentor WG。这里只介绍Protel的几种版本的使用方法，本教程默认读者是会使用Protel软件的。关于PCB
的绘制不多说，直接介绍关于打印在菲林纸上的电路图案，菲林纸和一般的A4白色打印纸的唯一区别是菲林是透明的，也称为菲林胶片，菲林的两面只有一面是打印面，你用手摸上去感觉有些粗糙，喷墨打印机使用专用的喷墨菲林。下面是PCB 稿图(双直流稳压电源)，但是这不能直接打印，还应该处理图1-1的样子。 至于为什么要处理成这样，这个后面再说，我先说这两个图的差别。可见菲林图案是黑白图案，上面只有走线、焊盘、铺铜、文字，而且白色部分是最后板子做出来后留在板子上的部分，黑色的都是不需要的，应该腐蚀掉的(PCB手工制板的
印制电路板手工制作方法与技巧 印制电路板（PCB板）是电子制作的必备材料，既起到元器件的固定安装作用，又起到元器件相互之间的电路连接作用，也就是说只要有元器件就一定需要PCB板，而PCB板不可能从市场上直接选购，一定要根据电子制作（电子产品）的不同需要单独生产制作。产品生产中的PCB板通常要委托专业生产厂家制作，但我们在科研、产品试制、业余制作、学生的毕设、课设大赛、创新制作等环节中只需一两块PCB板时，委托专业厂家制作，不仅时间长（一周左右或更长），费用高（百元以上），而且不便随时修改。电子制作中如何用最短时间（几十分钟）、最少费用（每平方厘米几分钱）、最简单的办法（一学就会）加工制作出精美的PCB板呢？下面向读者介绍几种简便易行的方法。 PCB板分单面板、双面板、多层板几种，在业余条件下只能实现单面和双面板印制板的制作。制作通常要经过如下几个环节： 设计准备覆铜板转移图形腐蚀钻孔表面处理 一、设计 把电路原理图设计成印制电路布线图，可在计算机上通过多种PCB设计软件实现。简单电路如可直接用手工布线完成，具体操作方法、要求、技巧等内容将在今后文章中详细介绍。 二、准备覆铜板 覆铜板是制作PCB板的材料，分单面覆铜板和双面覆铜板，铜箔板（厚度有18um、35um、55um和70um几种）通过专用胶热压到PCB基板上（基板厚度有0.2、0.5….1、1.6等几种规格），如图1所示。 制作中PCB板厚度根据制作需求选择，常用规格为1.6nm,铜箔厚度尽量选择薄的覆铜板，这样腐蚀速度快、侧蚀少，适合高精度PCB板的制作。覆铜板外形尺寸的大小与形状完全根据制作需求而定，可用剪板机、剪刀、锯等工具实现。 三、转印图形（或描绘） 将设计好的PCB布线图（包括焊盘与导线）转印（或描绘）到覆铜板上。本环节要求线条清晰、无断线、无砂眼、无短接，且耐水洗、抗腐蚀。 方法一：手工描绘法 （1）将设计好的PCB图按1:1画好，然后通过复写纸印到覆铜板上。
PCB电路板印制电路板制造简易实用手册
主题：印制电路板制造简易实用手册 收藏：PCB收藏天地网 绪论 印制电路板制造技术的飞速发展，促使广大从事印制电路板制造行业的人们，加快知识更新。为此，就必须掌握必要的新知识并与原有实用的科技成为工作必备的参考资料，更好地从事各种类型的科研工作。这本手册就是使从事高科技行业新生产者尽快地掌握与印制电路板制造技术相关的知识，才能更好的理解和应用印制电路板制造方面的所涉及到的实用技术基础知识，为全面掌握印制电路板制造的全过程和所涉及到科学试验提供必要的手段。 第一章溶液浓度计算方法 在印制电路板制造技术，各种溶液占了很大的比重，对印制电路板的最终产品质量起到关键的作用。无论是选购或者自配都必须进行科学计算。正确的计算才能确保各种溶液的成分在工艺范围内，对确保产品质量起到重要的作用。根据印制电路板生产的特点，提供六种计算方法供同行选用。 1．体积比例浓度计算： ?定义：是指溶质(或浓溶液)体积与溶剂体积之比值。 ?举例：1：5硫酸溶液就是一体积浓硫酸与五体积水配制而成。
2．克升浓度计算： ?定义：一升溶液里所含溶质的克数。 ?举例：100克硫酸铜溶于水溶液10升，问一升浓度是多少? ?100/10=10克/升 3．重量百分比浓度计算 (1)定义：用溶质的重量占全部溶液重理的百分比表示。 (2)举例：试求3克碳酸钠溶解在100克水中所得溶质重量百分比浓度? 4．克分子浓度计算 ?定义：一升中含1克分子溶质的克分子数表示。符号：M、n表示溶质的克分子数、V表示溶液的体积。 ?如：1升中含1克分子溶质的溶液，它的克分子浓度为1M；含1／10克分子浓度为0.1M，依次类推。 ?举例：将100克氢氧化钠用水溶解，配成500毫升溶液，问这种溶液的克分子浓度是多少? ?解：首先求出氢氧化钠的克分子数： 5.当量浓度计算
机械装配基础知识复习资料 1、装配：按照规定的技术要求，将若干个零件组装成部件或将若干个零件和部件组装成产品的过程，称为装配。 2、零件是组成机械产品的最基本的单元，零件一般装配成合件、组件或部件后在装配到机器上。 3、合件也称为套件，是由若干个零件永久联接而成或联接后再经加工而成。它是最小的装配单元。 4、零件的加工精度是保证装配精度的基础。一般情况下，零件的精度越高，装配出的机械质量，即装配精度也越高。零件加工的精度直接影响相应的装配精度。 5、产品的性能评定与质量标准 产品性能的评定包括：适用性、可靠性、经济性指标。 产品质量的评定技术性文件：质量标准。 6、装配精度的概念： 装配质量：包括装配的几何参数、物理参数 装配精度——装配的几何参数精度,包括：配合精度相互位置精度相对运动精度 7、装配尺寸链：装配过程中，由参加装配零件的相关尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链。 8、装配尺寸链的类型 直线尺寸链：尺寸的环均为长度尺寸且互相平行。 角度尺寸链：尺寸的环为角度、平行度、垂直度等。 平面尺寸链：尺寸链为处于同一平面内成角度关系的长度尺寸构成。 空间尺寸链：尺寸链由三维空间的长度尺寸组成。 9、装配尺寸链的计算方法有极值法和概率法。 10、装配的分类：组件装配、部件装配、总装装配 11、装配方法：互换装配法、分组装配法、调整装配法、修配装配法 12、圆柱孔滚动轴承的拆卸方法 （1）机械拆卸法 （2）液压法 （3）压油法 （4）温差法 13、齿侧间隙的检查：压铅丝检验法、百分表检验法 15、常用的装配工艺有：清洗、平衡、刮削、螺纹联接、过盈联接、粘接、铆接、校正等。 16、根据产品的装配要求和生产批量,零件的装配有修配、调整、互换和选配4种配合方法。 17、为保证有效地进行装配工作，通常将机器划分为若干能进行独立装配的装配单元。 18、按照装配过程中装配对象是否移动，分为固定式装配和移动式装配两类。 19、制定装配工艺过程的基本原则 1.保证产品的装配质量，以延长产品的使用寿命； 2.合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工劳动量，缩短装配周
GHFD93-2000/Ⅲ风力发电机组 整机装配工艺 编制： 校对： 审核： 批准： 内蒙古久和能源科技有限公司 年月日 目录 1适用范围.................................................................................... 2规范性引用文件 .............................................................................. 3风机概况.................................................................................... 3.1风机简介 .............................................................................. 3.2 风机主要参数.......................................................................... 3.3主要机械部分组成....................................................................... 4装配要求与说明 .............................................................................. 5机舱总装工艺............................................................................. 5.1机舱总装概述........................................................................... 5.2整机装配简图........................................................................... 5.3机舱总装所需控制的尺寸和装配工序的检查点............................................... 5.4机舱总装零部件配套卡................................................................... 5.5整机装配标准件配套卡................................................................... 6附录..................................................................................... 错附录1：紧固件紧固顺序简图.......................................................... 错误!未附录2：2MW风力发电机组紧固件力矩值表 .............................................. 错误!未附录3：2MW风力发电机组润滑油脂配套表 .............................................. 错误!未附录4 ............................................................................. 错误!未
装配生产工艺知识 一﹑装配生产工艺知识 产品配件来料检查生产装配工艺装配好成品 包装（入胶带﹑吸塑﹑彩盒等）装箱 1﹒MB产品装配工艺流程 啤件（已喷油/移印）﹑五金件﹑包装件号来料检查生产装配工序(站台﹑收螺丝﹑热烫等) 螺丝检查试功能抹外观 成品吹尘入胶袋热辣胶袋检查胶袋过数入卡通箱 封箱 2﹒LC产品装配工艺流程 啤件/铸件﹑五金件﹑电子邮件﹑包装件来料检查生产装配工序(站台﹑收螺丝﹑热烫等) 试功能抹外观翻修成品 补油吹尘LIXE QC 入内包装件入彩盒彩盒入卡通箱封箱 将两件连接在一起的生产装配工艺﹕A﹑扣位; B﹑打螺丝; C﹑超声焊接; D﹑粘胶水; E﹑锅 合; F﹑热烫. 1.螺丝 1>.螺丝规格 .塑料螺丝
a).塑料螺丝主要用于塑料件之间的连接. b).塑料螺丝的表达方法:用螺丝头﹑中(加不加介子)﹑脚部的形状来表达: 如W:介子(Washer) 尺寸表达:M 2.8×6×10 PWA 圆头尖脚带介子螺丝 介子直径10mm 螺纹长度6mm(平头螺丝为全长) 螺纹直径(外径) 螺丝标记 螺丝切削自攻螺丝(合金螺丝): a).连接原理:切削自攻螺丝呈三角形,即螺丝打入压铸件,切层进入排层槽排出, 孔壁被切削出内螺纹,从而起到锁紧的作用. b).合金螺丝要切削孔壁,故螺丝需加硬. c).合金螺丝的表达方法: M 2.6 ×8 S T P P:头型,分三种:P(图头),F(平头),B(大头) T:具有三角排层槽 S:即幼牙加硬螺丝 螺纹的有效长度(平头螺丝为全
长) 螺纹直径 螺丝标记 2).螺丝为防止生锈,表面通常要镀镍或电黑. 3).螺丝与孔位配合尺寸要合理,一般孔的过盈量为:合金螺丝0.1 ~ 0.15mm,塑料 螺丝0.3 ~ 0.4mm,过盈量太大螺丝难收且批咀易磨损,且易打花螺丝头;过盈量太小,螺丝易滑牙,达不到连接效果. 4).有些产品,为防止儿童螺丝拆出,用“Δ°或其它异性开口的螺丝(因市 场很少有这类批咀出售). 2.接触片:其作用是将电路作通断而起一{关闭}作用. 1).对要求“变形”接触片,厚度尺寸要合理,太薄则在敲打或震动时接触片 就会接触,而非动作实现,达不到要求效果. 2).接触片为薄壁件,易谈形,包装,运输要注意. 3).为防止接触片生锈及增加导电性能,接触片要电线圈(M-Plated). 4).接触片起一{开关}作用,其导电功能直接影响产品的功能,接触片产生氧 化皮.污糟都会影响导电性能,而发现失功能或功能IXT,因此,铜片要待 盐水测试要求.不要用有汗手接触铜片,如因铜片导电不良而出现功能, 问题可用酒精擦铜片污糟或用干布擦氧化皮. 3.弹弓: 1).弹弓的分类: a).按其外形可分为:螺旋弹弓,板弹弓,盘弹弓,碟形弹弓,环形弹弓 b).按其受力性质分:压缩弹弓,拉伸弹弓,扭转弹弓和弯曲弹弓 c).按其旋向分为:左旋弹弓,右旋弹弓
电子整机装配工艺规程 1．整机装配工艺过程 1.1 整机装配工艺过程 整机装配工艺过程即为整机的装接工序安排，就是以设计文件为依据，按照工艺文件的工艺规程和具体要求，把各种电子元器件、机电元件及结构件装连在印制电路板、机壳、面板等指定位置上，构成具有一定功能的完整的电子产品的过程。 整机装配工艺过程根据产品的复杂程度、产量大小等方面的不同而有所区别。但总体来看，有装配准备、部件装配、整件调试、整机检验、包装入库等几个环节，如图1所示。 图1 整机装配工艺过程 1.2流水线作业法 通常电子整机的装配是在流水线上通过流水作业的方式完成的。 为提高生产效率，确保流水线连续均衡地移动，应合理编制工艺流程，使每道工序的操作时间(称节拍)相等。 流水线作业虽带有一定的强制性，但由于工作内容简单，动作单纯，记忆方便，故能减少差错，提高功效，保证产品质量。
1.3整机装配的顺序和基本要求 1) 整机装配顺序与原则 按组装级别来分，整机装配按元件级，插件级，插箱板级和箱、柜级顺序进行，如图2所示。 图2 整机装配顺序 元件级：是最低的组装级别，其特点是结构不可分割。 插件级：用于组装和互连电子元器件。 插箱板级：用于安装和互连的插件或印制电路板部件。 箱、柜级：它主要通过电缆及连接器互连插件和插箱，并通过电源电缆送电构成独立的有一定功能的电子仪器、设备和系统。 整机装配的一般原则是：先轻后重，先小后大，先铆后装，先装
后焊，先里后外，先下后上，先平后高，易碎易损坏后装，上道工序不得影响下道工序。 2)整机装配的基本要求 (1)未经检验合格的装配件(零、部、整件)不得安装，已检验合格的装配件必须保持清洁。 (2)认真阅读工艺文件和设计文件，严格遵守工艺规程。装配完成后的整机应符合图纸和工艺文件的要求。 (3)严格遵守装配的一般顺序，防止前后顺序颠倒，注意前后工序的衔接。 (4)装配过程不要损伤元器件，避免碰坏机箱和元器件上的涂覆层，以免损害绝缘性能。 (5)熟练掌握操作技能，保证质量，严格执行三检(自检、互检和专职检验)制度。 1.4 整机装配的特点及方法 1)组装特点 电子设备的组装在电气上是以印制电路板为支撑主体的电子元器件的电路连接，在结构上是以组成产品的钣金硬件和模型壳体，通过紧固件由内到外按一定顺序的安装。电子产品属于技术密集型产品，组装电子产品的主要特点是： (1)组装工作是由多种基本技术构成的。 (2)装配操作质量难以分析。在多种情况下，都难以进行质量分析，如焊接质量的好坏通常以目测判断，刻度盘、旋钮等的装配质量
第一章整机装配工艺 第一节安装的技术基础 安装是将电子零部件按要求装到规定的位置上，其基本要求是牢固可靠, 不损伤元器件和零部件, 避免碰伤机壳, 元器件和零部件的表面涂覆层, 不能破坏整机的绝缘性, 安装件的方向、位置、极性要正确，保证产品的电性能稳定，并有足够的机械强度和稳定度。 1．保证安全使用：电子产品安装，安全是首要大事。不良的装配不仅影响产品技能，而且造成安全隐患。如螺钉固定时，压住电源线，经过一段时间后电源线绝缘层破坏造成“漏电”事故等。 2．不损伤产品零部件：安装时由于操作不当不仅可能损坏安装的零件，而且还会殃及相邻零部件。如面装开关时，紧固力过大造成开关变形失效；面板上装螺钉时，螺丝刀滑出探究擦伤面板；装集成电路折断管脚等。 3．保证电性能：电气连接的导通与绝缘，接触电阻和绝缘电阻都和产品性能、质量紧密相关。如：安装者未能按规定将导线绞合镀锡而直接装上，从而导致一部分芯线散出，通电检验和初期工作都正常，但由于局部电阻大而发热，工作一段时间后，导线及螺钉氧化，进而接触电阻增大，结果造成设备不能正常工作。 4．保证机械强度：产品安装中要考虑到有些零部件在运输、搬运中受机械振动作用而受损的情况。如：大质量的零部件，仅靠印制板上焊点难以支持的，在运输过程中容易造成引脚折断等。 5．保证传热、电磁屏蔽要求：某些零部件安装时必须考虑传热或电磁屏蔽的问题。如：功率管装配时，由于紧固螺钉不当，造成功率管与散热器贴合不良，影响散热。 第二节常用线材及辅助材料 一、常用线材 1. 电子装配常用导线有三类，如图：
1) 单股导线，绝缘层内只有一根导线，俗称“硬线”容易成形固定，常用于固定位置连接。漆包线也属此范围，只不过它的绝缘层不是塑胶，而是绝缘漆。 2）多股导线，绝缘层内有4～67根或更多的导线，俗称“软线”，使用最为广泛。 3）屏蔽线，在弱信号的传输中应用很广，一般叫同轴电缆导线。 2．导线焊前处理 1）剥绝缘层：导线焊接前要除去末端绝缘层。可用剥线钳或简易剥线器工具或专用机械设备。 2）剥线时要注意对单股线不应伤及导线，多股线及屏蔽线不断线，否则将影响接头的质量。 对多股线剥除绝缘层时注意将线芯拧成螺旋状，一般采用边拽边拧的方式，见图： 导线预焊：见下图，预焊是电线焊接的关键步骤。尤其多股线如果没有预焊的处理，焊接质量很难保证。上锡时要边上锡边旋转，旋转的方向与拧合方向一致。注意焊锡浸入绝缘层内，造成软线变硬，容易导致接头故障。 二、焊片、插针与器件引脚、导线焊接 1. 导线端头绝缘层剥去10mm ，用烙铁将其上锡； 2. 焊片、插针与导线焊接时，将导线端头置于焊片或插针焊接点上，用尖嘴钳把焊片或插针两边包住端头后，进行焊接； 第三节导线连接、导线焊接 一、导线之间的连接以绕焊为主，见下图的操作步骤：
印制电路板的设计与制作 本章主要介绍印制电路板的元件布局及布线原则；应用ＰＲＯＴＥＬ设计印制电路板的基本步骤及设计示例；印制电路板的手工制作与专业制作的方法，并以实验室常用的ＶＰ?１０８Ｋ电路板制作系统为例，介绍了ＰＣＢ的制作步骤与方法。章末附有印制电路板的设计与制作训练。 现代印制电路板（简称ＰＣＢ，以下ＰＣＢ即指印制电路板）的设计大多使用电脑专业设计软件进行，ＰＣＢ的制作也是通过专业制作厂家完成的。因此，大批量的ＰＣＢ生产常常是用户自己设计好印制板，将文档资料交给印制板生产厂家，由其完成ＰＣＢ板的制 出的印制板文档可以广泛地被各专业印制板生产厂家所接受。因此本章首先介绍使用ＰＲＯＴＥＬ进行印制板设计的一般步骤，给出一个设计示例，然后简单介绍手工制作印制板的一般方法，最后介绍适合于实验室的印制电路板制作设备ＶＰ?１０８Ｋ。 印制电路板的设计原则 印制电路板的设计是一项很重要的工艺环节，若设计不当，会直接影响整机的电路性能，也直接影响整机的质量水平。它是电子装配人员学习电子技术和制作电子装置的基本功之一，是实践性十分强的技术工作。 印制电路板的设计是根据电路原理图进行的，所以必须研究电路中各元件的排列，确定它们在印制电路板上的最佳位置。在确定元件
的位置时，还应考虑各元件的尺寸、质量、物理结构、放置方式、电气连接关系、散热及抗电磁干扰的能力等因素。可先草拟几种方案，经比较后确定最佳方案，并按正确比例画出设计图样。画图在早期主要靠手工完成，十分繁琐，目前大多用计算机完成，但前述的设计原则既可适用于手工画图设计，也可适用于计算机设计。 对于印制电路板来说，一般情况下，总是将元件放在一面，我们把放置元件的一面称为元件面。印制板的另一面用于布置印制导线（对于双面板，元件面也要放置导线）和进行焊接，我们把布置导线的这一面叫做印制面或焊接面。如果电路较复杂，元件面和焊接面容不下所有的导线，就要做成多面板。在元件面和焊接面的中间设置层面，用于放置导线，这样的层面我们称之为内部层或中间层。中间层如果是专门用于放置电源导线的，又称做电源层或地线层。如果是用于放置传递电路信号的导线的，叫做中间信号层。多面板的元件面、焊接面要和中间层连通，靠印制电路板上的金属化孔完成，这种金属化孔叫通孔（Ｖｉａ）。 １． 要将一定数量的元件按原理图中的电气连接关系安装在印制电路板上，必须事先知道各元件的安装数据，以便元件布局。一般采用下述方法确定元件的安装数据。 （１）设计者提供元件正确的安装资料。 （２）若没有提供元件安装数据，应通过元件型号查手册找出元件的安装数据。
印制电路板的手工制作 手工制作方法 在产品研制、科技及创作以及学校的教学实训等活动中，往往需要制作少量印制板，进行产品性能分析试验或制作样机，为了赶时间和经济性常需要自制印制板。以下介绍 几种简单易行的手工制作印制板的方法。 1．描图蚀刻法 这是常用的一种制板方法，由于最初使用调和漆作为描绘图形的材料，所以也称该因法，其制作过程如图2—l0所示 具体步骤如下： (1)下料 下科技实际设计尺寸裁剪铜箔基板(剪床、锯割均可)，去四周毛刺。 (2)拓图 用复写纸将已设计的印制板布线草图拓在铜箔基板的钢箔面上。印制导线用单线， 焊盘以小团点表示。钽电容拓制双面板时，板与草图应有3个不在一条直线上的点定位； 〔3)钻孔 拓图后检查焊盘与导线是否有遗漏，然后在扳上打样、冲眼、定位、打焊盘孔。打孔时 注意钻床转速应取高速，钻头应刃磨锋利；进刀不宜过快，以免将铜箔挤出毛刺‘并注意保 持导线图形清晰。清除孔的毛刺时不要用砂纸。 (4)描图 用稀稠适宜的调和漆将图形及焊盘描好。描图时应先描焊盘，方法可用适当的硬导 线鼓漆点漆料，漆料要获得适中，描线用的该稍稠，点时注意与孔同心，大小尽量均匀。焊 盘描完后可描印制导线图形。工具可用鸭嘴笔与宜尺。注意宣尺不要与板接触，可将两 端垫高，以免将未干的图形蹭坏。 (5)修图 描好的图在漆未干(不沾手)时及时进行修图 同时修补断线或缺拙图形，以保证图形质量。 (6)蚀刻 可使用宜尺和小刀，沿导线边缘修整 蚀刻液一般使JH：氯化铁水溶液，浓度在28％一42％，将描修好的板子完全浸没到 镕液中，蚀刻印制图形。为加速蚀到可轻轻搅动溶液，亦可用毛笔刷扫板面，但不可用力 过猛，以防漆膜脱落，低温季节可适当加热溶液，但温度不要超过50℃。蚀刻完成后将板 子取出，用清水冲洗。 (7)去漆膜 用热水浸泡后即可将漆膜剥掉，未接净处可用稀料清洗。 (8)清洁 漆膜去净后，用碎布蘸去污粉反复在板面上擦拭，去掉铜箔氧化膜，镕出铜的光亮本 色。为使板面美观，擦拭时应固定顺着某一方向，这样可使反光方向一致，看起来更加美 观。擦后，用水冲洗、晾干。 (9)涂助焊剂 冲洗晾干后应立即涂助焊剂(可用已配好的松香酒精溶液)。涂助焊剂后便可使板面 得到保护，提高可焊性。 注意：此方法描图不一定用漆，各种抗三氯化铁蚀到的材料均可用，如虫胶酒精液、松 香酒精溶液、蜡、指甲伯等。其中松香酒精液因为本身就是助焊剂，故可省略步骤(7)和 (9)，即蚀刻后不用去膜即可焊接。用无色溶液描图时可加少量甲基紫，使描图便于观察 和修改。 2贴图蚀刻法 贴图蚀刻法是利用不于膜条(带)宜接在铜箔上贴出导电图形以代替描图，其余步骤 同描图法。A TMEL代理商由于胶带边缘整齐，焊盘亦可用工具冲击，放贴成的图质量较高，蚀刻后揭去 胶带即可使用，也很方便。 贴因法可有以下两种方式。 (1)预制胶条图形贴制 按设计导线宽度将胶带切成合适宽度，按设计图形贴到铜箔基板上。有些电子器材 商店有各种不同宽度的贴图胶带，也有将各种常用印制图形(如
装配基础知识练习题（一） 一、单项选择题 1.(A)主要起冷却作用。 A、水溶液 B、乳化液 C、切削油 D、防锈剂 2.使用划线盘划线时，划针应与工件划线表面之间保持夹角(A)。 A 3. A 4. A 5. A 6. A 7. A 8. A 9.调整装配法是在装配时改变可调整件的(D)。 A、尺寸 B、形状精度 C、表面粗糙度 D、相对位置 10.本身是一个部件用来连接，需要装在一起的零件或部件称(D)。 A、组件 B、部件 C、基准零件 D、基准部件 11.构成机器的（产品）最小单元称(D)。
A、零件 B、部件 C、组件 D、分组件 12.直接进入机器装配的(D)称为组件。 A、零件 B、部件 C、组合件 D、加工件 13.最先进入装配的零件称装配(C)。 A、标准件 B、主要件 C、基准件 D、重要件 A C A A 17 C 装配方法称为A．完全互换法B．概率互换法C．选择装配法D．修配装配法 20、在机械结构设计上，采用调整装配法代替修配法，可以使修配工作量从根本上 A．增加；B．减少；
21、装配尺寸链的最短路线（环数最少）原则，即。A．“一件一环”1/3B．“单件自保” 11、在某机床上加工某零件时，先加工零件的一端，然后调头再夹紧零件加工另一端，这应该是(B)。 A.一个工序、一次安装 B.一个工序、两次安装 C C. 1 2 3（×）4 5 6. 7.（×） 8、如果工艺过程稳定，则加工中就不会出现废品。（×） 9、固定调整法采用改变调整件的相对位置来保证装配精度。（×） 10、采用互换装配时，选择的协调环不能为标准件或公共环。（√） 11、工件表面残余应力的数值及性质一般取决于工件最终工序的加工方法。（√）
3.1.1 整机装配工艺过程 整机装配工艺过程即为整机的装接工序安排，就是以设计文件为依据，按照工艺文件的工艺规程和具体要求，把各种电子元器件、机电元件及结构件装连在印制电路板、机壳、面板等指定位置上，构成具有一定功能的完整的电子产品的过程。 整机装配工艺过程根据产品的复杂程度、产量大小等方面的不同而有所区别。但总体来看，有装配准备、部件装配、整件调试、整机检验、包装入库等几个环节，如图3.1所示。 3.1.2 流水线作业法 通常电子整机的装配是在流水线上通过流水作业的方式完成的。 为提高生产效率，确保流水线连续均衡地移动，应合理编制工艺流程，使每道工序的操作时间(称节拍)相等。 流水线作业虽带有一定的强制性，但由于工作内容简单，动作单纯，记忆方便，故能减少差错，提高功效，保证产品质量。 3.1.3 整机装配的顺序和基本要求 1. 整机装配顺序与原则 按组装级别来分，整机装配按元件级，插件级，插箱板级和箱、柜级顺序进行，如图3.2所示。 图3.2 整机装配顺序 元件级：是最低的组装级别，其特点是结构不可分割。 插件级：用于组装和互连电子元器件。 插箱板级：用于安装和互连的插件或印制电路板部件。 箱、柜级：它主要通过电缆及连接器互连插件和插箱，并通过电源电缆送电构成独立的有一定功能的电子仪器、设备和系统。 第四级组装 箱 、柜级 第三级 组装 插 箱 板级第 二级组装 插 件 级 （)（)（)第 一级组装 元件 级（ )
整机装配的一般原则是：先轻后重，先小后大，先铆后装，先装后焊，先里后外，先下后上，先平后高，易碎易损坏后装，上道工序不得影响下道工序。 2. 整机装配的基本要求 (1) 未经检验合格的装配件(零、部、整件)不得安装，已检验合格的装配件必须保持清洁。 (2) 认真阅读工艺文件和设计文件，严格遵守工艺规程。装配完成后的整机应符合图纸和工艺文件的要求。 (3) 严格遵守装配的一般顺序，防止前后顺序颠倒，注意前后工序的衔接。 (4) 装配过程不要损伤元器件，避免碰坏机箱和元器件上的涂覆层，以免损害绝缘性能。 (5) 熟练掌握操作技能，保证质量，严格执行三检(自检、互检和专职检验)制度。 3.1.4 整机装配的特点及方法 1. 组装特点 电子设备的组装在电气上是以印制电路板为支撑主体的电子元器件的电路连接，在结构上是以组成产品的钣金硬件和模型壳体，通过紧固件由内到外按一定顺序的安装。电子产品属于技术密集型产品，组装电子产品的主要特点是： (1) 组装工作是由多种基本技术构成的。 (2) 装配操作质量难以分析。在多种情况下，都难以进行质量分析，如焊接质量的好坏通常以目测判断，刻度盘、旋钮等的装配质量多以手感鉴定等。 (3) 进行装配工作的人员必须进行训练和挑选，不可随便上岗。 2. 组装方法 组装在生产过程中要占去大量时间，因为对于给定的应用和生产条件，必须研究几种可能的方案，并在其中选取最佳方案。目前，电子设备的组装方法从组装原理上可以分为： (1) 功能法。这种方法是将电子设备的一部分放在一个完整的结构部件内，该部件能完成变换或形成信号的局部任务(某种功能)。 (2) 组件法。这种方法是制造出一些外形尺寸和安装尺寸上都统一的部件，这时部件的功能完整退居次要地位。 (3) 功能组件法。这是兼顾功能法和组件法的特点，制造出既有功能完整性又有规范化的结构尺寸和组件。