CN108132369A - 一种单相智能电表的生产工艺 - Google Patents

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CN108132369A CN201711393795.7A CN201711393795A CN108132369A CN 108132369 A CN108132369 A CN 108132369A CN 201711393795 A CN201711393795 A CN 201711393795A CN 108132369 A CN108132369 A CN 108132369A
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蒋立群
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips

Abstract

本发明公开了一种单相智能电表的生产工艺,包括如下步骤:(1)原材料及组部件采购;(2)自动贴片装配(SMT);(3)基板的波峰焊;(4)线路板清洗;(5)程序烧写与单板调试;(6)三防漆涂布;(7)总装;(8)耐压测试;(9)整机功能调试;(10)上架接线与老化;(11)精度校准;(12)出厂参数设置;(13)出厂检查。本发明的各个工序环环相扣,任何一个工序的质量控制都与产品的质量息息相关,本发明采用RS485抄表方式,实现了波特率自适应功能,解决抄表时对于波特率的限制。

Description

一种单相智能电表的生产工艺
技术领域
本发明涉及电表生产技术领域,具体涉及一种单相智能电表的生产工艺。
背景技术
电表产品从感应式电表发展到电子式电表,从单一计费功能的电表发展到多费率、多功能电表,从依靠人工抄表到远程自动抄表,IC卡电表、多客户电表、模块化电表也相继研制成功并投入生产和现场使用。
近几年来,随着电子新技术的不断涌现,电表的产品结构和功能也发生了巨大变化。随着国家电力机构改革,厂网分开,竞价上网,建设坚强智能电网,分布式功能的推进,关口表的大量需求,促进了电表技术的发展,而电表的质量好坏直接由其生产工艺决定。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有技术中存在的上述技术问题,提供一种单相智能电表的生产工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种单相智能电表的生产工艺,包括如下步骤:
(1)原材料及组部件采购,单相智能电表所使用的原材料要与国网送测的样机保持一致,电气模块和表壳结构件原材料进行严格的入厂检验和确认检验,电气模块经过高温+72℃、常温+25℃、低温-18℃,分别30分钟、三个周期的循环高低温冲击,电路主板、电源板模块在高温+50℃的老化间通电老化72小时,剔除早期失效产品;
(2)自动贴片装配(SMT),采用丝网印刷、贴片、回流焊、自动插件装配(AI)方式进行元件安装;
(3)基板的波峰焊,合理设计托盘的镂空区域的倒角且与附近元器件的距离至少1.5mm以上,预涂助焊剂,按指定方向放入波峰焊,焊接完成后,检查无漏焊、虚焊、连焊等现象,元器件无浮起;
(4)线路板清洗,用超声波清洗机进行清洗,清洗后,确保线路板无残留焊锡珠,无松香、助焊剂杂物,保持板面清洁,确保器件工作正常,清洗后,线路板要60℃老化干燥2小时;
(5)程序烧写与单板调试,程序烧写前要对CPU板进行恒温22℃— 24℃,恒温2小时后进行程序烧写,烧写前认真核对程序版本,烧写后进行首件交验,合格后再进行批量生产,写完程序需要对单板进行单板测试,要做好调试前后的线路板区分标识,利用工装设备观察好相关指示灯指示的测试结果,不要漏项、误判;
(6)三防漆涂布,单板调试完的CPU板需要区域性涂布三防漆,将三防漆均匀涂布到CPU、计量芯片、时钟晶振、采样电阻区域,不要将三防漆滴落到液晶、端口、插座、插针、按键上,晾干后转装配;
(7)总装,装配前要确认相关元器件是否与图纸要求一致,装配过程注意静电防护,注意线缆的整型走线方向,注意清除表内异物,做好用户区分标识增强可追溯性;
(8)耐压测试,将单相智能电表经4.2KV电压,耐压时长60S的电压冲击测试,耐压作业过程要确保耐压测试工装插针与电表个端子接触良好,耐压测试结束后按“停止键”停止供电再取下电表,不允许带电作业;
(9)整机功能调试,对单相智能表的按键、红外、485通讯、液晶显示、跳合闸、报警灯基本功能进行调试;
(10)上架接线与老化,将电表安装到电表架上,打紧螺钉,推入老化室,接220V电压,10A电流进行老化走字测试,老化温度60—65℃,老化时长8 小时,老化过程要进行巡检,观察电表状况和走字情况,并记录老化过程卡;
(11)精度校准,老化结束后,先将电表冷却到室温状态,通过标准源输出,使用软件对电表计量芯片进行校准调试的作业,根据电表的规格的不同设置标准源的输出值,在校表过程中应注意电表无反相问题,各电表脉冲灯应该闪烁,校表结束,软件无报错;
(12)出厂参数设置,根据用户要求设置具体的表号、表地址、户号、资产管理编码相关参数,在设置过程要注意条码号段与要求一致,参数文件与相关技术文件要求一致;
(13)出厂检查,包括精度检查、功能检查、外观检查,精度检查是通过标准源以及检查软件对电表的计量精度进行检查,在符合国网要求的前提下,更应有严格的内控标准,功能检查是检测电表的按键、485通讯、液晶显示、跳合闸、报警灯等功能;外观检查主要要求电表表壳清洁、无划伤,螺钉齐全,无滑丝,液晶显示正常,不缺段,无异物。
进一步,所述波峰焊的预烘区域的温度设定为90℃—100℃,长度1— 1.2m,波峰焊区域的温度设定为220℃—240℃。
进一步,所述回流焊的炉体的加温包括如下几个区域:
(1)升温区:温度控制在35℃—90℃,传送时间控制在70s,把电路板升温加热到100℃左右,消除电路板从外部带进炉区的冷空气;
(2)预热区:温度控制在95℃—150℃,传送时间控制在80s,把电路板加热到120℃—150℃,在这个温度下电路板的水分可以得到充分蒸发,并同时可以消除电路板内部的应力和部分残留气体,为加热段做提前预热;
(3)快速加温区:温度控制在150℃—180℃,传送时间控制在55s,是将通过预热段处理后的电路板,在加热段的过程中激活锡浆中的助焊剂,并在助焊剂的作用下,去除锡浆里面和元器件表面的氧化物,为焊接过程做好准备;
(4)高温焊接区:温度控制在210℃—230℃,传送时间控制在60—90s,完成SMT的焊接过程,此阶段是在整个回流焊过程中的最高温度段,极易损伤部分元器件;
(5)保温段:温度控制在140—160℃,传送时间控制在70s,让高温液态焊锡凝固成固态的焊接点,凝固质量得好坏直接影响到焊锡的晶体结构和机械性能,太快的凝固时间会使焊锡形成结晶、粗糙、焊点不光洁、机械物理性能下降等缺陷;
(6)冷却段:冷却到不会烫到操作人员的温度即可,但为了加快操作流程,也可以在温度下降到120℃以下时,结束该过程。
进一步,所述总装采用防静电工艺,穿戴防静电工作服、鞋、帽,佩戴防静电手环,使用防静电恒温烙铁,静电手环检测仪,整表采用防静电周转箱,防尘罩,生产场地保持合理温湿度,仪器、检测设备采取良好防静电接地。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明的各个工序环环相扣,任何一个工序的质量控制都与产品的质量息息相关,本发明采用RS485抄表方式,实现了波特率自适应功能,解决抄表时对于波特率的限制。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
一种单相智能电表的生产工艺,包括如下步骤:
(1)原材料及组部件采购,单相智能电表所使用的原材料要与国网送测的样机保持一致,电气模块和表壳结构件原材料进行严格的入厂检验和确认检验,电气模块经过高温+72℃、常温+25℃、低温-18℃,分别30分钟、三个周期的循环高低温冲击,电路主板、电源板模块在高温+50℃的老化间通电老化72小时,剔除早期失效产品;
(2)自动贴片装配(SMT),采用丝网印刷、贴片、回流焊、自动插件装配(AI)方式进行元件安装;
其中,回流焊是将经过SMTS贴片后的电路板经过链条的传送,经过炉体的加温进行贴片焊接的过程,回流焊的炉体的加温包括如下几个区域:
(1)升温区:温度控制在35℃—90℃,传送时间控制在70s,把电路板升温加热到100℃左右,消除电路板从外部带进炉区的冷空气;
(2)预热区:温度控制在95℃—150℃,传送时间控制在80s,把电路板加热到120℃—150℃,在这个温度下电路板的水分可以得到充分蒸发,并同时可以消除电路板内部的应力和部分残留气体,为加热段做提前预热;
(3)快速加温区:温度控制在150℃—180℃,传送时间控制在55s,是将通过预热段处理后的电路板,在加热段的过程中激活锡浆中的助焊剂,并在助焊剂的作用下,去除锡浆里面和元器件表面的氧化物,为焊接过程做好准备;
(4)高温焊接区:温度控制在210℃—230℃,传送时间控制在60—90s,完成SMT的焊接过程,此阶段是在整个回流焊过程中的最高温度段,极易损伤部分元器件;
(5)保温段:温度控制在140—160℃,传送时间控制在70s,让高温液态焊锡凝固成固态的焊接点,凝固质量得好坏直接影响到焊锡的晶体结构和机械性能,太快的凝固时间会使焊锡形成结晶、粗糙、焊点不光洁、机械物理性能下降等缺陷;
(6)冷却段:冷却到不会烫到操作人员的温度即可,但为了加快操作流程,也可以在温度下降到120℃以下时,结束该过程。
(3)基板的波峰焊,合理设计托盘的镂空区域的倒角且与附近元器件的距离至少1.5mm以上,预涂助焊剂,按指定方向放入波峰焊,焊接完成后,检查无漏焊、虚焊、连焊等现象,元器件无浮起,采用针床接触式计算机自动在线测试方式进行线路板检测,所有电路板组装均采用流水作业,保证了批量生产的电路板加工工艺一致性;
其中,波峰焊的预烘区域的温度设定为90℃—100℃,长度1—1.2m,波峰焊区域的温度设定为220℃—240℃;
(4)线路板清洗,用超声波清洗机进行清洗,清洗后,确保线路板无残留焊锡珠,无松香、助焊剂杂物,保持板面清洁,确保器件工作正常,清洗后,线路板要60℃老化干燥2小时;
(5)程序烧写与单板调试,程序烧写前要对CPU板进行恒温22℃— 24℃,恒温2小时后进行程序烧写,烧写前认真核对程序版本,烧写后进行首件交验,合格后再进行批量生产,写完程序需要对单板进行单板测试,要做好调试前后的线路板区分标识,利用工装设备观察好相关指示灯指示的测试结果,不要漏项、误判;
(6)三防漆涂布,单板调试完的CPU板需要区域性涂布三防漆,将三防漆均匀涂布到CPU、计量芯片、时钟晶振、采样电阻区域,不要将三防漆滴落到液晶、端口、插座、插针、按键上,晾干后转装配;
(7)总装,装配前要确认相关元器件是否与图纸要求一致,装配过程注意静电防护,注意线缆的整型走线方向,注意清除表内异物,做好用户区分标识增强可追溯性;
所述总装采用防静电工艺,穿戴防静电工作服、鞋、帽,佩戴防静电手环,使用防静电恒温烙铁,静电手环检测仪,整表采用防静电周转箱,防尘罩,生产场地保持合理温湿度,仪器、检测设备采取良好防静电接地;
(8)耐压测试,将单相智能电表经4.2KV电压,耐压时长60S的电压冲击测试,耐压作业过程要确保耐压测试工装插针与电表个端子接触良好,耐压测试结束后按“停止键”停止供电再取下电表,不允许带电作业;
(9)整机功能调试,对单相智能表的按键、红外、485通讯、液晶显示、跳合闸、报警灯基本功能进行调试;
(10)上架接线与老化,将电表安装到电表架上,打紧螺钉,推入老化室,接220V电压,10A电流进行老化走字测试,老化温度60—65℃,老化时长8 小时,上架螺钉一定打紧,否则老化过程会损坏电表,老化过程要进行巡检,观察电表状况和走字情况,并记录老化过程卡;
(11)精度校准,老化结束后,先将电表冷却到室温状态,通过标准源输出,使用软件对电表计量芯片进行校准调试的作业,根据电表的规格的不同设置标准源的输出值,在校表过程中应注意电表无反相问题,各电表脉冲灯应该闪烁,校表结束,软件无报错;
(12)出厂参数设置,根据用户要求设置具体的表号、表地址、户号、资产管理编码相关参数,在设置过程要注意条码号段与要求一致,参数文件与相关技术文件要求一致;选择正确的生产软件,依据作业指导书选择设置项,不要多项、漏项;
(13)出厂检查,包括精度检查、功能检查、外观检查,精度检查是通过标准源以及检查软件对电表的计量精度进行检查,在符合国网要求的前提下,更应有严格的内控标准,功能检查是检测电表的按键、485通讯、液晶显示、跳合闸、报警灯等功能;外观检查主要要求电表表壳清洁、无划伤,螺钉齐全,无滑丝,液晶显示正常,不缺段,无异物。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.一种单相智能电表的生产工艺,其特征在于,包括如下步骤:
(1)原材料及组部件采购,单相智能电表所使用的原材料要与国网送测的样机保持一致,电气模块和表壳结构件原材料进行严格的入厂检验和确认检验,电气模块经过高温+72℃、常温+25℃、低温-18℃,分别30分钟、三个周期的循环高低温冲击,电路主板、电源板模块在高温+50℃的老化间通电老化72小时,剔除早期失效产品;
(2)自动贴片装配(SMT),采用丝网印刷、贴片、回流焊、自动插件装配(AI)方式进行元件安装;
(3)基板的波峰焊,合理设计托盘的镂空区域的倒角且与附近元器件的距离至少1.5mm以上,预涂助焊剂,按指定方向放入波峰焊,焊接完成后,检查无漏焊、虚焊、连焊等现象,元器件无浮起;
(4)线路板清洗,用超声波清洗机进行清洗,清洗后,确保线路板无残留焊锡珠,无松香、助焊剂杂物,保持板面清洁,确保器件工作正常,清洗后,线路板要60℃老化干燥2小时;
(5)程序烧写与单板调试,程序烧写前要对CPU板进行恒温22℃—24℃,恒温2小时后进行程序烧写,烧写前认真核对程序版本,烧写后进行首件交验,合格后再进行批量生产,写完程序需要对单板进行单板测试,要做好调试前后的线路板区分标识,利用工装设备观察好相关指示灯指示的测试结果,不要漏项、误判;
(6)三防漆涂布,单板调试完的CPU板需要区域性涂布三防漆,将三防漆均匀涂布到CPU、计量芯片、时钟晶振、采样电阻区域,不要将三防漆滴落到液晶、端口、插座、插针、按键上,晾干后转装配;
(7)总装,装配前要确认相关元器件是否与图纸要求一致,装配过程注意静电防护,注意线缆的整型走线方向,注意清除表内异物,做好用户区分标识增强可追溯性;
(8)耐压测试,将单相智能电表经4.2KV电压,耐压时长60S的电压冲击测试,耐压作业过程要确保耐压测试工装插针与电表个端子接触良好,耐压测试结束后按“停止键”停止供电再取下电表,不允许带电作业;
(9)整机功能调试,对单相智能表的按键、红外、485通讯、液晶显示、跳合闸、报警灯基本功能进行调试;
(10)上架接线与老化,将电表安装到电表架上,打紧螺钉,推入老化室,接220V电压,10A电流进行老化走字测试,老化温度60—65℃,老化时长8小时,老化过程要进行巡检,观察电表状况和走字情况,并记录老化过程卡;
(11)精度校准,老化结束后,先将电表冷却到室温状态,通过标准源输出,使用软件对电表计量芯片进行校准调试的作业,根据电表的规格的不同设置标准源的输出值,在校表过程中应注意电表无反相问题,各电表脉冲灯应该闪烁,校表结束,软件无报错;
(12)出厂参数设置,根据用户要求设置具体的表号、表地址、户号、资产管理编码相关参数,在设置过程要注意条码号段与要求一致,参数文件与相关技术文件要求一致;
(13)出厂检查,包括精度检查、功能检查、外观检查,精度检查是通过标准源以及检查软件对电表的计量精度进行检查,在符合国网要求的前提下,更应有严格的内控标准,功能检查是检测电表的按键、485通讯、液晶显示、跳合闸、报警灯等功能;外观检查主要要求电表表壳清洁、无划伤,螺钉齐全,无滑丝,液晶显示正常,不缺段,无异物。
2.如权利要求1所述的单相智能电表的生产工艺,其特征在于,所述波峰焊的预烘区域的温度设定为90℃—100℃,长度1—1.2m,波峰焊区域的温度设定为220℃—240℃。
3.如权利要求1所述的单相智能电表的生产工艺,其特征在于,所述回流焊的炉体的加温包括如下几个区域:
(1)升温区:温度控制在35℃—90℃,传送时间控制在70s,把电路板升温加热到100℃左右,消除电路板从外部带进炉区的冷空气;
(2)预热区:温度控制在95℃—150℃,传送时间控制在80s,把电路板加热到120℃—150℃,在这个温度下电路板的水分可以得到充分蒸发,并同时可以消除电路板内部的应力和部分残留气体,为加热段做提前预热;
(3)快速加温区:温度控制在150℃—180℃,传送时间控制在55s,是将通过预热段处理后的电路板,在加热段的过程中激活锡浆中的助焊剂,并在助焊剂的作用下,去除锡浆里面和元器件表面的氧化物,为焊接过程做好准备;
(4)高温焊接区:温度控制在210℃—230℃,传送时间控制在60—90s,完成SMT的焊接过程,此阶段是在整个回流焊过程中的最高温度段,极易损伤部分元器件;
(5)保温段:温度控制在140—160℃,传送时间控制在70s,让高温液态焊锡凝固成固态的焊接点,凝固质量得好坏直接影响到焊锡的晶体结构和机械性能,太快的凝固时间会使焊锡形成结晶、粗糙、焊点不光洁、机械物理性能下降等缺陷;
(6)冷却段:冷却到不会烫到操作人员的温度即可,但为了加快操作流程,也可以在温度下降到120℃以下时,结束该过程。
4.如权利要求2所述的单相智能电表的生产工艺,其特征在于,所述总装采用防静电工艺,穿戴防静电工作服、鞋、帽,佩戴防静电手环,使用防静电恒温烙铁,静电手环检测仪,整表采用防静电周转箱,防尘罩,生产场地保持合理温湿度,仪器、检测设备采取良好防静电接地。
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