eng
Выпуск #5-6/1998
Л. Гагарина.
Автоматизированная система АСТИ ФЭП для технологических испытаний фотоэлектронных приборов
Автоматизированная система АСТИ ФЭП для технологических испытаний фотоэлектронных приборов
Просмотры: 2577
Как повысить качество выпускаемых электронных фотовспышек, импульсных шаровых и трубчатых ламп, сигнальных огней и других фотоэлектронных приборов, одновременно снизив трудоемкость процесса его оценки? Автор предлагает использовать для этой цели новую автоматизированную систему технологических испытаний, проводимых на этапе выходного контроля. Внедрение системы позволит снизить трудоемкость технологических испытаний в восемь раз, а кроме того, обеспечит сбор, накопление и обработку результатов диагностирования, что крайне важно для эффективного решения проблемы качества изделий.
При оценке качества фотоэлектронных приборов (ФЭП) в России до сих пор, в основном, применяется выборочный контроль. При этом большая часть (50—80%) трудоемкости всех операций диагностирования приходится на визуальный контроль, после проведения которого на последующую технологическую операцию поступает 30—40% неисправных изделий. Пытаться решить проблему путем неоднократного сплошного (100%-ного) диагностирования на всех этапах технологического процесса вряд ли целесообразно, поскольку трудозатраты на такое диагностирование соизмеримы с трудозатратами на изготовление самих изделий. Гораздо более экономически эффективное решение — проводить технологические испытания больших объемов ФЭП на этапе выходного контроля с помощью специальной автоматизированной системы. В этом случае выходной контроль будет сведен исключительно к проверке товарного вида изделия. В пользу такого решения говорит и тот факт, что большая часть отказов ФЭП приходится на начальный период эксплуатации, т.е. на период приработки. Следовательно, их технологические испытания должны сопровождаться сбором, накоплением и обработкой результатов диагностирования, что, конечно же, невозможно без автоматизации этого процесса.
За рубежом существует испытательное оборудование для ФЭП. Хорошо известна, например, контрольно-диагностическая система фирмы Unomat. В нашей стране подобное оборудование серийно не выпускается, но возможности для его создания, несомненно, есть. В их числе сильная теоретическая база и средства сопряжения устройств вычислительной и измерительной техники, а также специализированное программное обеспечение. Именно эти факторы позволили разработать отечественную автоматизированную систему технологических испытаний фотоэлектронных приборов (АСТИ ФЭП).
АСТИ ФЭП является составной частью всей системы управления процессом производства фотоэлектронных приборов. На ее первом иерархическом уровне взаимодействуют подсистемы управления процессом технологических испытаний разных типов ФЭП, процессом сборки, автоматизированным складом, транспортной службой, а также системная библиотека технологических программ и система оперативного планирования и управления. На втором иерархическом уровне – испытательное оборудование в виде стендов технологических испытаний готовых изделий. Стенды функционально связаны с основными и вспомогательными производственными средствами (роботами, штабелерами, транспортными тележками). Работу АСТИ ФЭП в подчиненном режиме определяют команды с центральной станции (управляющей ЭВМ), а в автономном – с панели управления подсистемы.
Предусмотрены следующие режимы работы стендов: установка параметров, электротермотренировка изделий, тестирование оборудования стенда, испытания согласно циклограмме, статистическая обработка результатов. В процессе испытаний накапливается информация о каждом неисправном ФЭП: данные технического паспорта изделия; номер цикла, в течение которого произошел сбой; характер неисправности (короткое замыкание, отсутствие нагрузки и импульса излучения, неисправность ячейки стенда).
Работой каждого стенда (рис.) управляет цифровой блок, представляющий собой микропроцессорную систему на основе универсального набора модулей. В соответствии с записанной в памяти каждого модуля циклограммой испытаний блок задает последовательность сигналов для блока управления конкретного стенда. В свою очередь блок управления стенда состоит из m контроллеров блоков проверки* и встроенного источника питания. Каждый контроллер определяет режим работы соответствующего блока проверки ФЭП, формируя сигналы подачи напряжения питания, управления синхроразъемом, съема данных о состоянии испытуемого прибора. Контроллер также выводит на индикаторы информацию о результатах технологических испытаний.
Каждый блок проверки конструктивно выполнен в виде кассеты с n ячейками, содержащими гнезда, или посадочные места для испытуемых ФЭП. Ячейка оснащена устройством коммутации, датчиком контроля светового излучения и светодиодами индикации. В устройстве коммутации содержится набор электронных ключей, управляющих подачей питающего напряжения для заряда ФЭП, а также аналоговая схема, контролирующая ток в цепи заряда. Число светодиодов равно числу возможных неисправностей, что облегчает процедуру разбраковки изделий.
Процессы измерения, контроля и предварительной обработки информации происходят периодически, причем период определяется интервалами времени между сериями измерений.
Главная отличительная особенность АСТИ ФЭП — наличие функционально независимых блоков проверки. Это позволяет своевременно адаптировать систему к появлению нового испытуемого прибора, так как конструкцию посадочного места или контактной площадки ячеек проверки можно без труда модифицировать. Остальные узлы стендов неизменны, что существенно повышает эффективность системы.
В стендах также размещены блоки питания, в каждый из которых входят источники, подключенные к блокам проверки. Чтобы не перегружать источники, питание на ФЭП подается последовательно через интервал времени Т/n (Т — период повторения импульсов поджига, задаваемых с панели управления).
Программное обеспечение АСТИ ФЭП построено по блочно-модульному принципу, что значительно упрощает его изменение и наращивание. Чтобы создать оптимальный алгоритм работы системы, в программном обеспечении использован метод функциональной компоненты, т.е. совокупность аппаратной, программной, информационной, семантической, лингвистической и других компонент (см.Гагарина Л.Г. Реализация вычислительного процесса в автоматизированных системах управления технологическими испытаниями. — Тез. докл. Всероссийской науч.-техн. конф. “Электроника и информатика”, Зеленоград, 15—17 ноября 1995г.). В результате значительного упрощения процедуры реализации алгоритма при p циклах повторения процесса продолжительность испытаний сократилась на p(TA+TP+2TI), где TA — время вычисления адреса следующего объекта; TP — время выполнения операции пересылки; TI — время выполнения индексной операции.
За рубежом существует испытательное оборудование для ФЭП. Хорошо известна, например, контрольно-диагностическая система фирмы Unomat. В нашей стране подобное оборудование серийно не выпускается, но возможности для его создания, несомненно, есть. В их числе сильная теоретическая база и средства сопряжения устройств вычислительной и измерительной техники, а также специализированное программное обеспечение. Именно эти факторы позволили разработать отечественную автоматизированную систему технологических испытаний фотоэлектронных приборов (АСТИ ФЭП).
АСТИ ФЭП является составной частью всей системы управления процессом производства фотоэлектронных приборов. На ее первом иерархическом уровне взаимодействуют подсистемы управления процессом технологических испытаний разных типов ФЭП, процессом сборки, автоматизированным складом, транспортной службой, а также системная библиотека технологических программ и система оперативного планирования и управления. На втором иерархическом уровне – испытательное оборудование в виде стендов технологических испытаний готовых изделий. Стенды функционально связаны с основными и вспомогательными производственными средствами (роботами, штабелерами, транспортными тележками). Работу АСТИ ФЭП в подчиненном режиме определяют команды с центральной станции (управляющей ЭВМ), а в автономном – с панели управления подсистемы.
Предусмотрены следующие режимы работы стендов: установка параметров, электротермотренировка изделий, тестирование оборудования стенда, испытания согласно циклограмме, статистическая обработка результатов. В процессе испытаний накапливается информация о каждом неисправном ФЭП: данные технического паспорта изделия; номер цикла, в течение которого произошел сбой; характер неисправности (короткое замыкание, отсутствие нагрузки и импульса излучения, неисправность ячейки стенда).
Работой каждого стенда (рис.) управляет цифровой блок, представляющий собой микропроцессорную систему на основе универсального набора модулей. В соответствии с записанной в памяти каждого модуля циклограммой испытаний блок задает последовательность сигналов для блока управления конкретного стенда. В свою очередь блок управления стенда состоит из m контроллеров блоков проверки* и встроенного источника питания. Каждый контроллер определяет режим работы соответствующего блока проверки ФЭП, формируя сигналы подачи напряжения питания, управления синхроразъемом, съема данных о состоянии испытуемого прибора. Контроллер также выводит на индикаторы информацию о результатах технологических испытаний.
Каждый блок проверки конструктивно выполнен в виде кассеты с n ячейками, содержащими гнезда, или посадочные места для испытуемых ФЭП. Ячейка оснащена устройством коммутации, датчиком контроля светового излучения и светодиодами индикации. В устройстве коммутации содержится набор электронных ключей, управляющих подачей питающего напряжения для заряда ФЭП, а также аналоговая схема, контролирующая ток в цепи заряда. Число светодиодов равно числу возможных неисправностей, что облегчает процедуру разбраковки изделий.
Процессы измерения, контроля и предварительной обработки информации происходят периодически, причем период определяется интервалами времени между сериями измерений.
Главная отличительная особенность АСТИ ФЭП — наличие функционально независимых блоков проверки. Это позволяет своевременно адаптировать систему к появлению нового испытуемого прибора, так как конструкцию посадочного места или контактной площадки ячеек проверки можно без труда модифицировать. Остальные узлы стендов неизменны, что существенно повышает эффективность системы.
В стендах также размещены блоки питания, в каждый из которых входят источники, подключенные к блокам проверки. Чтобы не перегружать источники, питание на ФЭП подается последовательно через интервал времени Т/n (Т — период повторения импульсов поджига, задаваемых с панели управления).
Программное обеспечение АСТИ ФЭП построено по блочно-модульному принципу, что значительно упрощает его изменение и наращивание. Чтобы создать оптимальный алгоритм работы системы, в программном обеспечении использован метод функциональной компоненты, т.е. совокупность аппаратной, программной, информационной, семантической, лингвистической и других компонент (см.Гагарина Л.Г. Реализация вычислительного процесса в автоматизированных системах управления технологическими испытаниями. — Тез. докл. Всероссийской науч.-техн. конф. “Электроника и информатика”, Зеленоград, 15—17 ноября 1995г.). В результате значительного упрощения процедуры реализации алгоритма при p циклах повторения процесса продолжительность испытаний сократилась на p(TA+TP+2TI), где TA — время вычисления адреса следующего объекта; TP — время выполнения операции пересылки; TI — время выполнения индексной операции.
Отзывы читателей
