​В конце августа сотрудники и выпускники НГТУ НЭТИ разработали первую в России установку для точного нанесения паяльной пасты без использования дорогостоящих трафаретов. Изобретение позволяет в несколько раз ускорить 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 производить любое электронное оборудование, использующее технологию поверхностного монтажа. Комплекс может быть использован для прототипирования в различных отраслях, от бытовой электроники до космических аппаратов. Техническое зрение и программное обеспечение робота обеспечивают высокую точность сборки — около 30 микрон (0,03 мм). Современные электронные компоненты настолько мелкие, 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», — рассказал директор компании «ТДМ Коммуникации» доцент кафедры проектирования технологических машин и кафедры теоретической и прикладной информатики НГТУ НЭТИ, кандидат технических наук Алексей Цыгулин. ​​

Комплекс оборудования «Инициатива» состоит из автоматического установщика компонентов электронной схемы (SMD-компонентов), 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 самостоятельно. 

Главное преимущество комплекса — специально разработанное программное обеспечение (ПО), которое обеспечивает высокую точность нанесения паяльной пасты, монтажа и вариабельность размеров. Оно соответствует ожиданиям производства: не переусложнено и одновременно обеспечивает необходимый функционал. 

Система позволяет 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 существенно ниже», — говорит Алексей Цыгулин. 

Для того 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. По словам разработчиков, 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. 

«Наша команда разрабатывает современное телекоммуникационное оборудование, и до этого мы наносили паяльную пасту через трафарет для производства собственной электроники, это усложняло нам работу. Приходилось заказывать для каждого устройства трафарет отдельно и ждать доставку. После у нас возникла идея создания дополнительного блока нанесения пасты при помощи ПО. Возникали трудности с тем, что паста выдавливалась в разных порциях, разработав множество прототипов и опробовав несколько алгоритмов, мы боялись, что уже не сможем воплотить этот проект в жизнь, сделать эту часть установки рабочей. Но все получилось. Сейчас мы с точки зрения инженерного творчества стали более свободны», — рассказывает о новой функции «умного» принтера Алексей Цыгулин.​ 

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 либо найти где-то деньги на прототипирование и комплекс, подобный нашему, а он есть даже не в любом городе. Конечно, такие условия отбивают всякое стремление к инженерному творчеству и предпринимательству. Ведь если студент в чем-то ошибся, ему надо еще раз вручную сделать новую деталь, а это еще 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», — прокомментировал Алексей Цыгулин. 

Элементы комплекса «Инициатива» имеют планетарные названия. «Сатурн» — это сам станок, на котором производится нанесение паяльной пасты и монтаж. Многочисленное сопутствующее оборудование названо именами спутников Сатурна: Атлас, Грейп, Скади, Феба, Логи. Печь названа именем самой жаркой планеты — «Меркурий». 

Стоимость полного комплекта установки составляет 1,5 млн рублей. Уже установлено около десяти комплексов и пять находятся в процессе поставки, в том числе в Уральском радиотехническом колледже Екатеринбурга и в Нижегородском университете. Сейчас «Инициатива» работает в компании «ЭНЕРГОЛАЙН» и собирает контроллеры для управления энергетическими установками, в ООО НПП «АВАКС-ГеоСервис» собирает системы управления дронами, собирает электронику в Новосибирском «АС-Сибирь», в ООО «НПП «ДонКонт» Ростова-на-Дону. 

Работа робота-монтажника по производству мелкосерийной сборки плат ​

Похожие новости

  • 23/01/2020

    Программа молодого ученого НГТУ НЭТИ позволит сократить расходы ТЭЦ на топливо и уменьшить аварии на теплосетях

    ​Ученый факультета энергетики (ФЭН) университета разработал программу, которая позволяет увеличить время службы трубопроводов, эффективность тепловых электростанций и сэкономить около 16 тысяч тонн условного топлива в год на одной ТЭЦ.
    625
  • 04/08/2020

    Эксперт: «Необходимо менять Технический регламент Таможенного союза 021»

    ​​Государственная дума Федерального собрания Российской Федерации приняла в первом чтении законопроект о радиационной обработке сельскохозяйственной и пищевой продукции. Радиационные технологии широко используются во всем мире для обеспечения микробиологической безопасности и сохранения сельскохозяйственного сырья и пищевой продукции.
    488
  • 06/04/2018

    Студент НГТУ разработал 3D-систему мониторинга состояния воздуха

    Система, работающая с помощью датчиков, которые будут устанавливаться на общественный транспорт Новосибирска и делать замеры концентрации твердых частиц в воздухе от транспорта и промышленных предприятий, сможет в реальном времени давать трехмерную картину загрязнения воздуха в городе.
    920
  • 13/08/2020

    Ученые НГТУ НЭТИ «научили» систему «умный дом» распознавать лица под медицинской маской

    В разработанной системе вычислительные задачи требуют меньше оперативной памяти и процессорного времени, чем представленные аналоги. Система распознавания лиц – это программно-аппаратный комплекс: видеокамера, программное обеспечение, которое анализирует полученные данные, и вычислительный комплекс.
    303
  • 12/08/2019

    В Новосибирске разработали автономную систему сбора данных по экомониторингу

    ​Новосибирские разработчики создали автономную систему сбора данных с датчиков экологического мониторинга, которая отличается от применяемых систем тем, что не требует ручного сбора информации с приборов, а также способна отслеживать точное местоположение датчиков и время показаний, кроме того, систему можно применять в энергетике и других отраслях.
    791
  • 13/10/2016

    X Всероссийская научная конференция молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации»

    5–9 декабря 2016 г. в Новосибирском государственном техническом университете при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках Программы развития деятельности студенческих объединений пройдет Х Всероссийская научная конференция молодых ученых "Наука.
    3469
  • 21/10/2019

    Алексей Приходько о работе над созданием автоматического онлайн-переводчика с русского жестового языка

    Выпускник аспирантуры факультета автоматики и вычислительной техники Новосибирского государственного технического университета Алексей Приходько не слышит с рождения. Но молодой человек не только смог получить высшее образование, но и решил создать автоматический онлайн-переводчик с русского жестового языка, чтобы расширить возможности глухих людей.
    624
  • 10/05/2018

    В Новосибирске пройдет 28-часовой хакатон по энергетике и IT-технологиям

    ​НГТУ при поддержке и партнерстве энергетических и проектных компаний представляет EnergyHack-хакатон для команд, состоящих из энергетиков и программистов по решению прикладных задач в области энергетики.
    1753
  • 31/08/2020

    Новосибирские ученые создают «умную» нейросеть

    Сотрудники Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) работают над созданием быстрообучаемых нейросетей, которые будут заниматься анализом и классификацией текстовых данных, сообщил декан факультета прикладной математики и информатики университета Владимир Тимофеев.
    296
  • 13/08/2020

    25 лет кафедре Оптических информационных технологий НГТУ НЭТИ

    В 2020 году свой юбилей отмечает кафедра Оптических информационных технологий (ОИТ) Новосибирского государственного технического университета НЭТИ. Ровно 25 лет прошло с момента создания отдельной кафедры для подготовки научных и инженерных кадров в области оптических информационных технологий, систем и их элементной базы.
    322