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電子工藝實訓室建設(shè)方案
電子工藝實訓設(shè)備
表面貼裝技術(shù)(Surface Mouting
Technology)是新一代電子組裝技術(shù)。隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，表面貼裝技術(shù)已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，它將傳統(tǒng)的分立式電子元器件壓縮成體積很小的無引線或短引線片狀器件，從而可以使電子產(chǎn)品組裝密度更高，電子產(chǎn)品體積更小，可靠性更高，高頻特性更好，低成本，高效率，耐振動，且易于實現(xiàn)自動化，已成為現(xiàn)代電子信息產(chǎn)品制造業(yè)的核心技術(shù)。
學生通過實訓不僅可以了解到當前電子技術(shù)的成果，同時也可以通過親自動手實踐SMT整個工藝流程，了解SMT器件、熟悉了SMT工藝，能夠培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新思維能力、解決實際問題的能力。
電子工藝實習是工程基礎(chǔ)訓練的重要環(huán)節(jié)，它以電子工藝基本理論為指導、通過實際操作，使同學掌握電子技術(shù)安全常識；元器件基礎(chǔ)知識；電子技術(shù)中的焊接、裝配工藝；常用儀表的使用；印制電路設(shè)計與制作等基本的電子工藝知識和技能。并培養(yǎng)初步的工程設(shè)計能力和創(chuàng)新意識，以及嚴謹踏實科學的工作作風和良好的學風，提高解決實際問題的能力和素質(zhì)，為今后的學習和從事有關(guān)的電子技術(shù)工作，奠定實踐基礎(chǔ)。
一、電子工藝實訓室建設(shè)的意義
電子技術(shù)的飛速發(fā)展使得各種新器件、新電路、新技術(shù)和新工藝如雨后春筍般涌現(xiàn)。從事電子行業(yè)無論是做研究還是從事生產(chǎn)，都必須符合生產(chǎn)的實際需求，符合目前國家SMT行業(yè)的發(fā)展的大的方向的需求。因此，讓學生了解生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝就顯得特別重要。讓學生既具備較強的理論知識又有出色的動手能力。
二、電子工藝實驗室功能
1．目的
（1）通過"真刀真槍"電子產(chǎn)品的組裝制作，掌握技術(shù)工人基本技能要求，如：安全操作，手工焊
接，元器件識別、測試，整機安裝、調(diào)試、故障排除，產(chǎn)品質(zhì)量保證等實踐動手能力。
（2）對學生進行工程意識和科學作風培養(yǎng)。
（3）為學習后續(xù)課程和其它實踐教學環(huán)節(jié)，以及從事實際工作奠定基礎(chǔ)。
2．功能
（1）功能：滿足學生電子制作，EDA實踐，創(chuàng)新實踐活動，電子設(shè)計大賽及教師科研制作需要。
（2）系統(tǒng)功能及技術(shù)指標：
1）電子工藝實習課程通過課堂教學，讓學生了解一般電子工藝知識；
2）通過實際訓練，學生自己動手，掌握一定操作技能并制作實際產(chǎn)品，使學生初步接觸生產(chǎn)實際，得到基本工程訓練；
3）對學生進行工程意識和科學作風培養(yǎng)；
4）為學習后續(xù)課程和其他實踐教學環(huán)節(jié)，以及從事實際工作奠定基礎(chǔ)。
（3）通過SMT（表面貼裝技術(shù)）了解并掌握國際最先進電子組裝技術(shù)，通過產(chǎn)品制作，掌握SMT基本工藝流程，并親身感受先進制造工藝。
三、電子工藝實驗室實驗項目
1．手工焊接的實踐
（1）焊接工具的使用
（2）焊接材料的種類與使用
（3）手工焊接步驟
（4）焊接質(zhì)量分析
（5）工業(yè)生產(chǎn)中的焊接技術(shù)介紹
2．各種元器件的識別、測試實驗
（1）常用元器件的分類與封裝識別
（2）常用元器件的質(zhì)量測試工藝
（3）產(chǎn)品裝配圖，方框圖，電路原理圖的認知
3．整機安裝、調(diào)試實驗
4．故障排除，產(chǎn)品質(zhì)量保證實驗
5．電子產(chǎn)品的組裝制作
6．工程意識的培養(yǎng)訓練
7．電子產(chǎn)品的制作訓練
8．創(chuàng)新實踐實驗
9．表面貼裝SMT技術(shù)實踐
（1）SMT元器件的分類與認知
（2）SMT印制板設(shè)計與制作
（3）SMT工藝流程
（4）SMT組裝系統(tǒng)介紹
10．焊接調(diào)試技術(shù)實訓
（1）三端穩(wěn)壓電源
（2）串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源
（3）低頻信號電壓放大器
（4）具有負反饋信號放大器電路
（5）文氏橋振蕩器的焊接與制作
（6）電池電壓監(jiān)視電路
（7）電子催眠器
（8）模擬"知了"電子電路
（9）語音報警喇叭
（10）邏輯測試器
（11）正負脈沖信號
（12）智力競賽搶答器
（13）迷你閃光彩燈
（14）光控音樂門鈴
（15）臺燈調(diào)光器
（16）實用CMOS觸摸鎖鑰
（17）自動充電器
（18）分立AM收音機
（19）數(shù)字萬用表
四、電子創(chuàng)新實踐實訓基地工藝方案
方案詳細技術(shù)指標
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序號 |
設(shè)備名稱及型號 |
主要技術(shù)指標及其性能 |
數(shù)量 |
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1. |
電子焊接裝配實訓臺 |
參考圖片 1.產(chǎn)品要求是高度仿真的電子工藝生產(chǎn)線，能滿足學生電子制作、電子設(shè)計大賽、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新實踐活動等要求。 2.培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，能滿足電子類專業(yè)《電子工藝》相關(guān)課程的教學實訓和鑒定考核。 3.從電子產(chǎn)品制作的角度出發(fā)，選用一些比較實用的電路來進行實訓，激發(fā)學生學習興趣，實用性強。 4.生產(chǎn)線要求每個工位均配備照明日光燈、工藝看板（用來夾放資料）、儀表臺、插座、工具柜等。組裝后的裝配線安全可靠、可防靜電。 5.參考外形尺寸：單節(jié)的尺寸不小于1600mm×1300mm×2000mm雙面四工位，采用40x 40方管型材作為框架。 6.實驗室安全管理系統(tǒng)軟件 1）該系統(tǒng)集成無線遠程實驗臺電源管理系統(tǒng)，通過手機或其他移動終端系統(tǒng)監(jiān)控查詢學生實驗臺的電源開關(guān)狀態(tài)；單獨開啟關(guān)閉學生實驗臺電源；全部開啟或全部關(guān)閉實驗臺電源功能；定時預約實驗臺電源開啟關(guān)閉功能。 2）在WiFi連接狀態(tài)，教師通過手機APP，可實時高速讀取實訓臺的電流、電壓值、功率因數(shù)等參數(shù)；實時顯示設(shè)備使用功率和歷史曲線，實時監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)、故障預警和異常報警 3）可設(shè)置實驗臺保護電壓和電流，當輸入電壓或者電流超過保護電壓值或者保護電流值自動切斷實驗臺電源保護設(shè)備，并推送信息到教師控制端。 7.實訓臺 （1)電子焊接裝配生產(chǎn)線采用分節(jié)結(jié)構(gòu)，每節(jié)單面共計4個工位，長度為1600mm；實訓臺寬度為1300mm。 （2)工作臺面采用木制的壓層板加耐磨橡膠墊，不易損壞。 (3)屏頂部用于放置元件盒（焊接工序用）或儀器儀表（調(diào)試工序用）等。 (4)屏上方配有雙層鋁合金框架，設(shè)有兩個PVC夾板，可用來夾放相關(guān)工藝資料。 （5）頂部設(shè)有1只40W日光燈，用于照明，能夠保證充足的光源。 （6）提供交流220V電源6路；±5V/0.5A、±12V/0.5A四路固定直流電源 （7）提供兩路低壓穩(wěn)壓直流0.0～30V/1.5A連續(xù)可調(diào)電源，配有電壓表指示輸出電壓，電壓穩(wěn)定度≤0.3%，電流穩(wěn)定度≤0.3%，設(shè)有短路軟截止保護和自動恢復功能。 （8）全功能DDS函數(shù)信號源 A.高頻率分辨率：0.01Hz B.高頻率精確度：±20ppm C.低失真度：<1%D.方波占空比1%~99%精確可調(diào) E.三角波調(diào)占空比后可輸出兩種鋸齒波F.可變直流電平控制 G.外部頻率測量 H..預設(shè)頻率存儲、調(diào)入功能 I. 輸出衰減，由兩個“衰減”按鍵選擇。 技術(shù)指標： 1）主輸出波形 正弦波、方波、三角波、鋸齒波四種波形 2）最大輸出幅度 10VppC.輸出阻抗 50Ω±10% 3）直流偏置 ±5V（空載） 4）占空比范圍 1%-99%（方波） 5）輸出頻率范圍： 0.01Hz-2MHz 6）外測量功能：頻率范圍：1Hz-60MHz 信號幅度：0.5Vpp-20Vpp 外計數(shù)范圍：0-4294967296 7）存儲和調(diào)入：具有10組參數(shù)存儲與調(diào)出的功能。 （9）有4個獨立的抽屜和2個柜子，可分工位存放元器件、工具、實訓套件等。 8.電子工藝及技能仿真軟件 軟件采用三維建�；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)的計算機仿真模擬技術(shù)，可以進行電氣仿真、電子仿真、在線學習，氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等常用工業(yè)技術(shù)仿真 1）電子仿真 （1）電子產(chǎn)品制造技術(shù)：電子產(chǎn)品制造過程；焊接與拆焊技術(shù)；SMT技術(shù)（2）儀器儀表的使用：萬用表使用仿真；示波器使用仿真；信號發(fā)生器使用仿真（3）原件識讀與檢測：電阻種類、識別、檢測仿真；電容種類、識別、檢測仿真；電感與小型變壓器種類、識別仿真；二極管種類、識別、檢測仿真；電阻種類、識別、檢測仿真；三極管種類、識別、檢測仿真；集成電路種類、識別仿真；晶閘管種類、識別仿真；貼片原件種類、識別仿真；傳感器種類仿真；開關(guān)種類仿真；接插件種類仿真；（3）綜合技能實訓 ①調(diào)光臺燈電路的連線組裝仿真、測試、排故②數(shù)字時鐘電路的連線組裝仿真、測試、排故③放大電路的連線組裝仿真、測試、排故④收音機電路的連線組裝仿真、測試、排故⑤穩(wěn)壓電源電路的連線組裝仿真、測試、排故⑥聲光報警電路的連線組裝仿真、測試、排故 2）電氣仿真 （1）電工基本常識與操作： ①安全用電常識：觸電方式；防護措施；接地接零；急救措施 ②常用電工工具：通用工具；線路工具；設(shè)備工具 ③常用導線連接：絕緣連接；線頭連接；接線樁；絕緣恢復 ④手工焊接工藝：焊接工具；焊接過程；焊接質(zhì)量；拆焊過程 （2）電工儀表 ①萬用表：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真，面板仿真，使用仿真； ②電能表：外形仿真，原理仿真，檢測仿真，布局仿真，連仿真線，使用仿真； ③鉗形電流表：外形仿真，原理仿真，使用仿真； ④兆歐表：外形仿真，原理仿真，使用仿真； ⑤直流電橋：外形仿真，使用仿真； ⑥配電板：外形仿真，布局仿真，連線仿真，使用仿真； （3）照明電路安裝 ①熒光燈：器材仿真，電路仿真，原理仿真，連線仿真，排故仿真； ②兩地控制線路：器材仿真，電路仿真連線仿真 （4）電機與變壓器 ①三相異步電動機：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真，裝配仿真，維修仿真； ②單相異步電動機：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真，裝配仿真； ③伺服電動機：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真，原理仿真； ④步進電動機：外形仿真，原理仿真； ⑤直流電動機：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真，裝配仿真； ⑥變壓器：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真，原理仿真，裝配仿真； （5）低壓電器 ①交流接觸器：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真，原理仿真，組裝仿真，檢測仿真； ②繼電器：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真，原理仿真，檢測仿真； ③常用閘刀開關(guān)：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真； ④低壓斷路器：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真，原理仿真； ⑤熔斷器：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真； ⑥啟動器：外形仿真 ⑦主令電器：外形仿真，結(jié)構(gòu)仿真； （6）電動機控制仿真 ①接線仿真：01具有過載保護的三相電動機正轉(zhuǎn)控制接線仿真、02雙重互鎖的三相電動機正反轉(zhuǎn)控制接線仿真、05三相電動機接觸器星形、三角形控制接線仿真、06三相電動機時間繼電器接線仿真、07三相電動機機械制動控制電路仿真 ②電路仿真：01三相電動機具有過載保護的正轉(zhuǎn)控制仿真、02三相電動機雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制仿真、03生產(chǎn)機械行程控制電路仿真、04三相電動機自耦降壓起動仿真、05三相電動機接觸器星形、三角形控制仿真、06時間繼電器仿真、07三相電動機機械制動控制電路仿真、08電動機反接制動控制電路仿真、09有變壓器全波整流能耗制動控制電路仿真、10接觸器控制的雙速電動機調(diào)速電路仿真、12利用電流繼電器控制繞線式異步電動機起動控制線路仿真、c620車床電氣控制仿真，電動葫蘆仿真，z35搖臂鉆床仿真 ③排故仿真：01具有過載保護的正轉(zhuǎn)控制排故、02雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制排故、03生產(chǎn)機械行程控制電路排故、04自耦降壓起動排故、05接觸器星形、三角形控制排故、06時間繼電器排故、07三相電動機機械制動控制電路排故、08電動機反接制動控制電路排故、09有變壓器全波整流能耗制動控制電路排故、10接觸器控制的雙速電動機調(diào)速電路排故、 （7）電工識圖 3）在線學習培訓 （1）提供免費遠程單片機培訓PLC培訓,伺服,步進,觸摸屏,變頻器, 單片機，數(shù)控，機器人，工業(yè)組態(tài)及網(wǎng)絡(luò)通信等全系列自動化技術(shù)培訓 （2）教師可以遠程通過新建不同班級、不同課程并上傳課程資料，可進行網(wǎng)上試卷批閱，作業(yè)批閱，回答學生問題。 （3）教師可以自由組合不同教學手段，實現(xiàn)各種不同的教學方法，比如談話式、研討式、活動式、競賽式等等，學習體驗； （4）學生可以登錄在線學習系統(tǒng)，進行不同老師和不同課程學習，可以通過在線學習系統(tǒng)向老師提問，做筆記，評價及參與話題討論 4）液壓傳動原理的動態(tài)演示并不少于18種動態(tài)演示。 5）傳感器仿真（1）溫度變送傳感器仿真（2）液位傳感器仿真（3）流量傳感器仿真 6）氣動回路仿真演示：28回路的仿真，14路“考考你！”典型氣路設(shè)備故障。 7）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應(yīng)動作從而完成工序動作包含機械手仿真、自動門仿真、升降機仿真、分揀仿真、正反轉(zhuǎn)仿真、郵件分揀、流水線、自動分揀等。 |
45臺 |
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2. |
桌墊 |
3mm綠色防靜電桌墊。 |
90張 |
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3. |
焊接實訓套件 |
1 三端穩(wěn)壓電源 掌握三端穩(wěn)壓模塊的接線方法及應(yīng)用； 2 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源 掌握串聯(lián)型直流穩(wěn)壓器的調(diào)試方法； 3 低頻信號電壓放大器 掌握放大器的工作原理、裝配焊接工藝、調(diào)試方法； 4 具有負反饋信號放大器電路 掌握負反饋信號放大器的工作原理、裝配焊接工藝、調(diào)試方法； 5 文氏橋振蕩器的焊接與制作 掌握運放741工作特點及文氏振蕩器的工作原理； 6 電池電壓監(jiān)視電路 熟悉應(yīng)用廣泛的電壓監(jiān)視器的工作原理及制作方法； 7 電子催眠器 掌握單結(jié)管的工作原理及應(yīng)用； 8 模擬“知了”電子電路 掌握多諧振蕩器和音頻振蕩器的工作原理及應(yīng)用； 9 語音報警喇叭 掌握門鎖防盜報警器電路的工作原理； 10 邏輯測試器 了解集成運放LM324的具體應(yīng)用，熟透邏輯測試器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理； 11 正負脈沖信號 掌握正負脈沖的工作原理及集成的功能特性； 12 智力競賽搶答器 了解晶閘管的特性及應(yīng)用，掌握晶閘管構(gòu)成的多路搶答器的工作原理，進一步熟悉電子電路的裝配、調(diào)試、檢修方法； 13 迷你閃光彩燈 熟悉彩燈控制原理，使學生進一步熟悉電子電路的制作工藝； 14 光控音樂門鈴 了解音樂集成塊和光敏三極管的具體應(yīng)用，熟悉光控音樂門鈴的電路結(jié)構(gòu)和工作原理； 15 臺燈調(diào)光器 了解晶閘管和單結(jié)晶閘管的特性與應(yīng)用，掌握晶閘管和單結(jié)晶體管構(gòu)成的臺燈調(diào)光電路的工作原理； 16 實用CMOS觸摸鎖鑰 了解CMOS反相器的特性及在控制電路中的應(yīng)用，掌握觸摸鎖鑰電路工作原理； 17 自動充電器 掌握變壓器、繼電器在電路中的運用，及該電路的工作原理； 18 分立AM收音機 六管超外差便攜式，掌握收音機的工作原理及調(diào)試方法； 19 數(shù)字萬用表 三位半顯示，可測電壓、電流、電阻、晶體管； |
180套 |
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4. |
實訓工具
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1、元件盒：1只 2、剝線鉗：1把 3、尖嘴鉗：1把 4、斜口鉗：1把 5、小十字一字螺絲刀：各1把 6、大十字一字螺絲刀：各1把 7、小鑷子：1把 8、剪刀：1把 9、恒溫電烙鐵、烙鐵架：1套 10、吸錫器：1把 11、焊錫絲、松香：若干 12、數(shù)字萬用表 13、工具箱 |
180套 |
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5. |
排煙系統(tǒng) |
1、2.5寸透明吸煙罩4個 2、63mm軟管 2米 4條 3、支架及喉箍4套 4、200mm PVC管1.6米 5、315mm PVC管 50米（整套設(shè)備配置） 6、排風機 380V/18.5KW 風量4293-6762m3/h 全壓6035-5180Pa 轉(zhuǎn)速2900r/min （整套設(shè)備配置2臺） |
45套 |
五、結(jié)論
實驗室課余時間面向全校師生開放，在本實驗室，能培養(yǎng)學生的安全操作電子儀器儀表、電子元器件識別、電子線路的手工焊接、測試、整機安裝、調(diào)試、故障排除等實踐動手能力，還可以通過SMT（表面貼片技術(shù)）了解較為先進的電子組裝技術(shù)，掌握SMT基本工藝流程，并親身感受先進制造工藝；同時為科技創(chuàng)新活動提供服務(wù)，為學校師生的科技活動和大學生創(chuàng)新基金項目的產(chǎn)品制作與研究開發(fā)提供必要的平臺。
