Процесс создания печатных плат для электроники усовершенствовали в Пермском Политехе

Разработка ученых Пермского Политеха позволит точно и быстро создавать печатные платы для электронного оборудования.

Один из этапов производства электронного оборудования  — изготовление печатной платы. Это пластина, на поверхности которой есть электропроводящие цепи электронной схемы. Без нее устройство не будет работать. Печатные платы широко применяют в бытовой и вычислительной технике, аппаратуре средств связи, в системах автоматизации. Их используют в медицинском приборостроении, автомобильной, авиационной и космической промышленности. 

При мелкосерийном производстве довольно часто заготовку печатной платы изготавливают методом сверления и фрезерования на специальном CNC станке: он производит операции по заданной программе без участия человека. В Пермском Политехе разработали интеллектуальную систему управления процессом изготовления печатных плат для такого станка. По словам ученых, разработка экономит время работы и повышает качество производства.

Взяв за основу бюджетный небольшой станок, они разработали и напечатали 3D-модели различных компонентов, которыми дополнили конструкцию аппаратной части станка. Также исследователи установили две камеры подсистемы технического зрения и микрокомпьютер, на котором анализируются все данные и происходит управление приводами трех осей и электромотора обрабатывающего инструмента.

«Технология двойного определения координат заготовки печатной платы позволяет оператору точно и быстро настраивать станок для работы. Кроме этого, станок может изготовить печатную плату по рисунку (например, в Paint, а не в сложной программе), что позволяет понизить порог входа для работы с системой. Так устройство можно будет использовать в программах среднего или дополнительного образования на практических занятиях по разработке электрических схем, чтобы не перегружать обучающегося сложными программами по проектированию печатных плат», — рассказал студент электротехнического факультета Алексей Духанин.

Для системы управления станком ученые разработали программное обеспечение. Алгоритм работает в автоматическом режиме, а точность идентификации детали составила менее одной десятой миллиметра. Благодаря этому обработка печатных плат с обеих сторон будет эффективной и быстрой, убеждены исследователи.

Система позволяет корректно определять координаты заготовки на рабочей зоне станка. А созданные алгоритмы будут полезны не только для применения в интеллектуальной системе управления CNC станком для изготовления печатных плат, но и в других системах числового программного управления станков.

Статья о разработке опубликована в сборнике материалов научно-технической конференции «Автоматизированные системы управления и информационные технологии», 2023.