Hvað er rafmagns- og vélarbygging?

Rafmagns-mekánískar samsetningar: Rafvélar og rafmagns-mekánískar samsetningar

Hvað er rafmagns- og vélarbygging?

Kynning

Nútímasvörur eru ekki lengur aðeins mekanískar eða einfaldlega rafmagns. Þær eru blönduð úr báðum. Þess vegna hefur rafmagns-mekánísk samsetning orðið svo mikilvæg í iðjum eins og bíla-rafeindir, atvinnulega sjálfvirknun, uppsetning lyfja- og læknisvélfræði, neytenda raftækni og endurnýjanleg orkukerfi.

Í kjarnanum er rafmagns-mekánísk samsetning ferlið sem felur í sér að sameina rafhluti og mekaníska hluta í eina virkandi vörur eða undirkerfi. Þetta getur innihaldið prentaðar rafhjóla (PCB), rafmagnshlutur, vélar og virkjar, taka upp einingar og skiptur, vélfræðileg rými, gáttir og skrúfurnar og setja tól. Þegar þessir hlutar eru innbyggðir á réttan hátt er útkoman áreiðanlegt, óhætt og framleiðsluþjálfat vörur.  

Hvað er rafmagns- og vélfræðileg uppsetning?

Rafmagns- og vélfræðileg uppsetning er vara eða undirkerfi sem inniheldur bæði rafmagnshluti og vélfræðilega hluti í einu samheytu tæki. Á einfaldri tungu er það sá þáttur þar sem orka, hreyfing, bygging og stjórnun vinna saman. Rafmagnshlutinn veitir orku, merkjatransfer, ávöxtun eða stjórnun. Vélfræðilegi hlutinn veitir stuðning, hreyfingu, vernd og líkamlega virkni.

Þetta er af hverju rafmagns- og vélarbúnaður er notaður í fjölda nútíma vörur. Hann er notaður í tæki sem þurfa að hreyfa sig, svara, birta upplýsingar, virkja hnappa eða stjórna öðrum kerfum. Hægt er að sjá hann í viðskiptaútvegsaðgerðum, róbotík, neytenda raftæki, lyfja- og meðferðartæki, bíla rafeindatæki, fjarskiptatæki og heimasjálfstæð kerfi. Í næstum öllum tilvikum er markmiðið það sama: að smíða áreiðanlegt vörp sem virkar sem heildarkerfi, ekki sem aðskilin hlutir.

Hefðbundin markmið rafmagns- og vélarbúnaðar

Markmið rafmagns- og vélarbúnaðar er ekki aðeins að „setja hluti saman“. Það er að smíða kerfi sem virkar rétt undir raunverulegum skilyrðum. Það þýðir að búnaðurinn verður að standa undir:

Heilbrigði rafkerfis

Vélarhuglægri passa og staðsetningu

Hitafjarlægingu og hitastjórnun

Mótstöðu gegn bylgjusamsvörun, rökkv, dusti og slitage

Öryggisvirkingu undir reglubundnum samræmiskröfum

Ávinningagæfan framleiðslu og einfaldari viðhald

Af hverju er raufélagleg uppsetning önnur en venjuleg uppsetning

Sumir telja að uppsetning merki bara tengingu á hlutum við hvorn annan. Í raun er raufélagleg uppsetning miklu flóknari, þar sem hún krefst samstillingu á margföldum hönnunarinnar sjálfstæðum takmörkunum.  

Hún inniheldur:  

Rafverkfræði

Rafræn hönnun

Framleiðsluverkfræði

Gæðaöryggi og prófun

Aðalverslun og framleiðsluaðila

Framleiðsluáætlun

Hönnun fyrir framleiðslu (DFM).

Tegund rafmagns- og vélaruppsetningar

Það eru margar mismunandi tegundir af rafraenri og vélaræðri uppsetningu, og hver einstök uppsetning býður upp á nokkuð mismunandi eiginleika eftir því hvaða vöruflokkur, markaður og framleiðslukröfur eru í umræðu. Sumar uppsetningar lúta að því að pakka saman ýmsum hlutum í eina rúm. Aðrar lúta að því að tengja orku og tákni milli hluta. Sumar eru byggðar á hreyfingu, en aðrar eru byggðar fyrir stjórnun, flæði eða viðskiptavini.

Að skilja þessa tegundir er nauðsynlegt vegna þess að ekki allar vörur krefjast sama aðferðar. Vara í neytendaelectronics gæti þurft fyrirbyggingu í færilegu kassanum með PCB, skjá, og rafmagnstengingum. Atvinnufyrirtæki gæti þurft sterkri pöntun með brytjum, rælum og óhræsilegum blokkum. Róbotkerfi gæti þurft uppsetningu á rafmagnshreyfimyndum eða uppsetningu á virkjunareiningum með nákvæmri raf- og vélarstýringu. Að velja rétta tegund hjálpar til við að bæta framleiðsluframkvæmd, minnka villur í uppsetningu og styðja við aðskrift frá smáframleiðslu til stórframleiðslu.

Rafmagns- og vélarstofnunarskiptið

Rafmagns- og vélarstofnunarskiptið er rað af aðgerðum sem notaðar eru til að umbreyta ýmsum rafmagns- og vélarhlutum í heildarlega, virkilega vöru. Það er ekki aðeins framleiðsluverkefni. Það er stjórnuð aðgerð sem byrjar á hönnunargreiningu og endar með prófun, merkingu og pakkanir. Þegar þessi ferli er vel stjórnað geta framleiðendur aukist framleiðslueffekt, minka vandamál og hreyfa sig fljótar yfir frá frummynd til framleiðslu og síðan til sjálfvirknunar.

Sterkt ferli vandamál vegna þess að rafmagns- og vélarvörur eru oft flóknar. Þær geta innihaldið PCB sameining , box Build uppsetning , veituburðasetningu , vafarstöð, rafmagnsmotorstöð, virkjunarstöð, hnúpstaða og stýriboxasetning öll í einum forriti. Hver einasta hlutur þessara hluta verður að passa saman bæði líkamlega og rafmagnsmælis. Ef ferlið er ekki mjög nákvæmlega hannað getur útkoman verið ónógu góð rafvöndun, rangt hlutaraða, yfirhitun eða veik líkamleg tenging og stilling.  

Heildarferlið í einum töflu

Hverjar eru raufjármagns- og vélarbyggingaraðferðirnar?

Það eru margar raufjármagns- og vélarbyggingaraðferðir og besta aðferðin háð er flóknleika vörurnar, framleiðslufjölda, nákvæmiskröfum og kostnaðarskilyrðum. Sumar vörur eru best framleiddar handvirkt þar sem þær krefjast sveigju og sérsníðingar. Aðrar eru betur hentuglegar fyrir hálf sjálfvirkar eða fullkomlega sjálfvirkar framleiðsluaðferðir þar sem þær krefjast hraða, endurtæknilegra niðurstaðna og strangra samhverfu. Í raunverulegri framleiðslu eru oft notaðar mismunandi aðferðir í samspili í stað þess að nota einungis eina.

Markmiðið með því að velja rétta aðferð er ekki aðeins að framkvæma vörurnar. Það er að þróa þær þannig að það styðji gæðastýringu og skilgreiningu, framleiðslueffektíva og minnkun á hættu í framleiðslu. Aðferðin ætti einnig að passa við stíl vörurnar. Stöðugur stjórnboxi fyrir viðskiptaútvegsaðgerðir gæti krafst handvirkrar rafmagnsháttar og greiningar. Forrit fyrir framleiðslu á miklum magni af PCB gæti háðast mjög á sjálfvirkri framleiðslu. Samsetning á boxi gæti innihaldið bæði aðferðirnar. Þess vegna er val á aðferð reiknuð ákvörðun, ekki einfaldlega ákvörðun sem tekin er á framleiðslusvæðinu.

Algengar uppsetningaráferðir sem notaðar eru í rafeindar- og vélarframleiðslu

 Hver aðferð passar við hverja aðstæðu?

Af hverju kemur upp vandamál með rafmagns- og vélarbyggingu?

Rafmagns- og vélarbygging er mikilvæg því að hún er þá áhrifasvæðið þar sem útlit á vörum breytist í raunverulega, notanlega og treystanlega kerfi. Margar vörur í dag eru háðar nauðsynlegri tengingu milli rafhluta og vélarhluta. Ef sú tenging er veik getur vara einnig litið heil og fullkomin út, en hún gæti fallið út á svæði, hitað of mikið, drepist af skjálftum, valda rafmagnsþrýstingi eða verið of erfitt að framleiða í stórum magni. Vel útfærð rafmagns- og vélarbygging bætir á virkni, öryggi, ávallavirkni og heildarvirði vörunnar.  

Þetta er sérstaklega mikilvægt í vörum eins og iðju sjálvstýringarkerfi, róbóttækni, bíla raunhugbúnaður, klínískt tæki fyrir uppsetningu, prófunar- og mælitæki og kerfi fyrir endurnýjanleg orkugjafar. Í þessum atvinnugreinum eru mistök venjulega dýr. Tappi tenging, rangt leidd rafmagnsveitun eða veik hönnun innbyggingar geta leitt til stöðuhalds, ábyrgðarkröfu, óánægju viðskiptavina og jafnvel öryggisatburða. Þess vegna leggja framleiðendur mikla áherslu á gæðastýringu og prófun, hönnun fyrir framleiðslu (DFM) og sterka verkfræðihjálp í þróun vörur.  

Aukin áreiðanleiki

Meðal stærstu þátta sem hafa áhrif á vandamál við rafmagns- og vélarbyggingu er áreiðanleiki. Áreiðanlegt vöruflokkur virkar ávallt samkvæmt væntum með tímanum, jafnvel undir áhrifum af þyngdarás, hita, dusti, röku eða endurtekinum notkun. Áreiðanleiki byggir á því hversu vel allir hlutirnir eru sameinuðir. Ef PCB-plata er sett upp ranglega, ef tengill er of lítil eða ef kabelinn sem sendir gögn er of takmarkaður, getur vöruflokkurinn mistókst langt fyrirfram tilgreindan notkunartíma.

Öryggi trygging  

Öryggi er einnig mikilvægur þáttur í vandamálum við rafmagns- og vélarbyggingu. Vöruflokka sem sameina rafmagn og hreyfandi hluta þarf að búa til með athygli. Órétt uppsetning getur valdið hættu eins og rafstraumsáhrif, yfirhitun, stuttar tengingar, mekanískar kljáningar eða eldhættu. Þetta er sérstaklega mikilvægt við uppsetningu á heilbrigðisbúnaði, iðnaðarstýringum, rafmagnsveitum og bílrafeindum.

Hærra framleiðslueffekt

Vel hönnuð rafmagns- og vélarþættamyndun aukar einnig framleiðsluframleiðsluna. Þegar hlutir eru auðvelt að ná í, auðvelt að setja upp og einfalt að skoða, verður framleiðsla hraðari og sléttari. Þetta er mikilvægt fyrir prófrun og massuppfærslu. Vönduð uppsetning veldur áreksturum, endurskoðunum, aukinni vinna og óþarfa meðferð.

Uppbót á virkni vörur

Virkni vörur snýst ekki aðeins um gæði einstakra hluta. Hún snýst líka um hvernig þessir hlutar vinna saman. Vara getur haft frábæran PCB-plötu, sterkan rafmagnsrásvarp og toppgæða tengi, en ef innri skipulag er slæmt, getur vara samt verið undir markmiði. Rafmagns- og vélarþættamyndun áhrifar loftflæðis, skjálfrunar, stillingar, hljóðs, hitaburðar og tölubréfaskilríkis.  

Betri stuðningur við stækkanir vörur

Hlutur sem virkar í módelbyggingu getur samt átt við erfiðleika í framleiðslu. Að stækka framleiðslu frá nokkrum einingum upp í hundrað eða þúsund kallar á endurteknan aðferð, staðlaða birtingu á efni og skýrri uppsetningarferli. Sterk elektromekanísk uppsetning hjálpar fyrirtækjum að fara frá módeli yfir í framleiðslu með minni áhættu.

Betra samsetning í gegnum aðferðir

Elektromekanísk uppsetning er líka mikilvæg vegna þess að hún tengir ýmsar verkfræði- og framleiðsluaðferðir. Endanlega vörin verður að uppfylla kröfur um rafmagnsgerð, vélarhyggju, hitastigsskipulag, öryggiskröfur og notandakröfur á sama tíma. Það þýðir að uppsetningarferlið er oft þar sem ákvarðanir um margföld stöður eru teknar.

Í hvaða iðjum er elektromekanísk uppsetning notuð?  

Rafmækan tæknilega uppsetning er notuð í ýmsum markaði þar sem margir nútímasvörur krefjast bæði rafhluta og vélarhluta til að virka rétt. Hvert hlutur sem hreyfist, skynjar, sýnir upplýsingar, dreifir rafmagni eða tengir ýmis undirkerfi mun líklega innihalda einhvers konar rafmækan tæknilega uppsetningu. Í raunvirkni þýðir þetta að ferlið takmarkast ekki við einn markað. Það er notað í neytendavörur, iðnaðarútbúnaði, flutningakerfum, heilbrigðisbúnaði, fjarskiptatæknibúnaði og annað.

Þátturinn er grunnur: flest framfarin vörur eru ekki lengur algjörlega rafmagns eða eingöngu vélar. Þær eru tengdar kerfi. Ráðstöfunarvél fyrir heimilisnotkun gæti þurft PCB, skjá, tilfinningavéla og herbergi. Iðnaðarframleiðandi gæti þurft stýribox, rafvirkja, rafhlífar og rafmagnsræður. Undirkerfi í bíl gæti þurft virkjar, endapunkta, rafhlífar og rafmagnsdeilingu. Í hverju tilfelli er raf- og vélarheildunin það sem umbreytir aðskilnum hlutum í virkanda vöru.

Hér fylgir fljótlegur yfirlit yfir helstu atvinnugreinar sem eru háðar raf- og vélarheildun.

Hvernig á að velja rétta tegund af kabelhjálparsamstöfun

Að velja réttan kabelhjálparsamstöfunartengil er eitt af mikilvægustu ákvörðunum í hverri rafraenk-mekanískri uppsetningu. Samstöfunin er viðskiptaviðmót sem gerir kleift að senda rafmagn, upplýsingar eða stjórnunarsignál til hluta kerfisins. Ef tengillinn er of veikur, of lítiður, illa flokkaður eða ósæmilegur fyrir umhverfið getur allt vörurit verið hrætt. Óviðeigandi tengill getur valdið losnum tengingum, tímabundnum villa, yfirhitun, tap á samskiptum eða jafnvel fullri kerfisfalli.

Þetta er mikilvægt í næstum hverjum gerð raufyrirbæra uppsetningar, frá bíla raunfræði og iðnaðarstýriplötum til lyfja- og heilbrigðisvörur, sjónvarps- og símataknunartækninnar, róbotík og heimavirknakerfa. Í þessum vörum er tengillinn ekki bara lítið tæki. Hann er hluti af kerfisheild, öryggi og viðhaldsgetu kerfisins. Vel valin tengihluta tryggir raufyrirbæra merkjatransfer, einfaldar uppsetningu og bætir viðhaldi. Óviðeigandi val getur leitt til vandamála sem eru dýr að laga síðar.

Byrja á raufyrirbæru þörfum

Fyrsta skrefið er að skilja raufyrirbæru þarfirnar. Hver tengihluta hefur straum- og spennugildi og þessi gildi verða að passa við notkunina. Ef tengihlutinn er notaður yfir markgrænsir sínar getur hann hitast of miklu eða brotnað á meðan. Þetta er sérstaklega mikilvægt í rafmagnsveitunaraðgerðum, rafmótaraðgerðum og virkjaruppsetningum, þar sem straumþörf getur verið hærri en í lágstraumsmerkjasýslum.

Hugsaðu á mekaníska aðlögun og formþáttinn

Umbreytirinn þarf að passa líkamlega við hlutinn. Þetta virðist augljóst, en það er algengur uppruni vandamála við uppsetningu. Stærð, form, festingarhönnun og átt við umbreytirinn þurfa að samræmast rúminu og öðrum innri hlutum. Ef hönnunin er of takmörkuð geta sérfræðingar haft erfitt með lokuppsetninguna. Ef tengillinn er einnig losinn getur hann fært sig við skjálftur eða meðhöndlun.

Passa portinn við staðsetninguna

Adapter sem virkar vel í hreinum rannsóknarstofu getur ekki náð nægilegri árangri í öskruðri framleiðsluverksmiðju, hitabelgjandi bíl eða utanaðkomandi orkukerfi. Starfsumhverfið ætti að hjálpa við val á tengi. Hitastig, raki, titringur, efni, bein UV-útsýning og þroskur áhrifa allt á virkni tengis.

Algengar spurningar

Hvað gerir rafmagns- og vélaþroskari?

Rafmækan/einangraður samsetjari byggir og prófar vörur sem innihalda bæði raf- og vélarhluti. Verkfang hans gæti innihaldið:

viðfesting á PCB-plötum.

skipulagning á rafleiðarsamböndum.

viðfesting á rafmótum og virkjunaraðilum.

samsetning á herbergjum og dálkum.

viðfesting á skammtum og viðbótarhlutum.

framkvæmd á skoðunum og prófunum.

merking og pakkanir á lokið búnaði.

Hver er ein af mikilvægustu skipulagsáhugannsþáttum fyrir rafmækan/einangraða uppsetningu?

Ein af mikilvægustu skipulagsáhugannsþáttum sem þarf að huga að er:

Val á efni.

Virknis hluta.

Hitastjórnun.

Mekanískur passi og staðsetning.

Símaþáttun.

Rafmagnshindrun.

Reglugerðarstofnun.

Hönnun fyrir framleiðslu (DFM).

Af hverju er sveigjuvísbending svo mikilvæg?

Sveigjuvísbending er mjög mikilvæg vegna þess að hún áhrifar:

rauðstofnur sendir rafmerki.

ástand gegn skjálftum.

auðvelt að setja upp.

notkun.

öryggi og öryggi.

langvarandi heild.

Hvað er lyklaklar PCB-smíði?

Fullständig PCB-setning þýðir að samningsskilaðurinn stjórnar öllum PCB-ferlinu, sem felur í sér:

aðskaffanir á hlutum.

Stuðningur við framleiðslu á PCB.

SMT-setning.

THT-PCBA.

síun.

síðasta borðaútgáfa.

Hver er hlutverk DFM í rafmagns- og vélarbyggingu?

Skipulag fyrir framleiðbarleika (DFM) hjálpar til við að gera vörur minna flóknar og ódýrari að framleiða án þess að skemma árangur. Í rafmagns- og vélarforritum getur DFM aukist:

símaþáttun.

staðsetning álagara.

aðgangur að innhylkingu.

hitahönnun.

val á fastspenni.

aukið auðveldleiki við prófun.

skipulag á uppsetningarröð.