Enveloppe de fil

que cet article traite la fabrication de l'électronique et les techniques de prototypage, voient le câbler les bijoux d'enveloppe pour la matière connexe par de bijoux de

WrapGun.png|pouce|Outil d'enveloppe de fil électrique.png|pouce|Carte mère enveloppée par fil]] L'enveloppe de fil de est une technique pour construire un nombre restreint d'électronique complexes . C'est une technique alternative à l'utilisation de petites séries de cartes électronique et a l'avantage facilement de l'changement pour le travail du prototypage . Il a été employé pour construire des pupitres de commande des ordinateurs des centraux téléphoniques , des sonars des radars des radios et d'autres morceaux complexes avec de l'équipement qui sont nécessaires dans de petits volumes ; l'ordinateur de conseils d'Apollo de , parmi beaucoup d'autres ordinateurs historiquement appropriés, a été construit using la technologie d'enveloppe de fil.

La construction d'enveloppe de fil peut avoir comme conséquence les ensembles qui sont en soi plus fiables que des circuits imprimés - les raccordements sont échouer moins enclin dû à la vibration ou l'examen médical soumet à une contrainte sur le conseil bas, et le manque de soudure exclut la corrosion, les joints secs, etc. Les raccordements eux-mêmes sont plus fermes et ont probablement la résistance électrique inférieure due au soudage à froid du fil au poteau terminal aux coins.

Vue d'ensemble

Le brancher de composantes électroniques parfois aux douilles les douilles sont collés avec du cyanoacrylate (ou la colle de silicone ) pour amincir des plats de l'époxyde verre-fibre-renforcé .

Les douilles ont les poteaux carrés. Les poteaux habituels sont de 0.017 pouce (432 micromètres) ajustent, 1 pouce (25.4 millimètres) d'hauteur, et espacé à intervalles de 0. Les poteaux de la meilleure qualité sont le béryllium dur-dessiné - alliage de cuivre de du plaqué avec 0.0025 pouce (64 micromètres) d'or pour empêcher la corrosion. les poteaux Moins-chers sont le bronze avec l'électrodéposition du bidon .

30 argent de la mesure - le fil mou plaqué de l'en cuivre est isolé avec du fluorocarbone qui n'émet pas les gaz dangereux une fois de chauffage. L'isolation la plus commune est " ; " de Kynar ;. Kynar de 30 est coupé en longueurs standard, et puis dépouillé de l'isolation un pouce sur chaque extrémité.

Un outil spécial a appelé un " ; tool" d'enveloppe de fil ; a deux trous. Le fil et un quart pouce (6.35 millimètres) de fil isolé sont placés dans un trou près du bord de l'outil. Le trou au centre de l'outil est placé au-dessus du poteau.

L'outil est rapidement tordu. Le résultat est que 1.5 à 2 tours de fil isolé sont enroulés autour du poteau, et placé sur celui, 7 à 9 tours de fil nu sont enroulés autour du poteau. Le poteau a la pièce pour trois tels raccordements, bien qu'habituellement seulement un ou deux soient nécessaire. Ceci permet le fil-emballage manuel à employer pour des réparations.

Le tour et une moitié de subsistance isolée d'aide de fil le fil de fatiguer où il rencontre le poteau.

Au-dessus du tour du fil isolé, les enrouler nus de fil autour du poteau. Les coins du poteau mordent dedans avec des pressions des tonnes par pouce carré (MPA). Ceci expulse tous les gaz du secteur entre le plat argenté du fil et les coins de l'or ou du bidon du poteau. De plus, avec 28 tels raccordements (sept met en marche un poteau quatre-acculé), un raccordement très fiable existe entre le fil et le poteau.

Il y a trois manières de placer des fils sur un conseil.

Enveloppe manuelle de fil

Un outil manuel d'enveloppe de fil ressemble à un petit stylo. Il est commode pour des réparations mineures. Wirewrap est l'un des systèmes les plus réparables pour assembler l'électronique complexe. Des poteaux peuvent rewrapped jusqu'à dix fois sans usage appréciable, tant que le nouveau fil est employé chaque fois. Les travaux légèrement plus grands sont réalisés avec un " manuel ; gun" d'enveloppe de fil ; ayant une poignée embrayée et à ressort de compression pour tourner le peu rapidement. De tels outils ont été utilisés dans de grands nombres dans les centraux téléphoniques américains dans le dernier tiers du 20ème siècle, habituellement avec un plus grand peu pour manipuler 22 ou 24 fils d'A. 28 ou 30 plus petit utilisé dans des cartes et des cartes mère. Les poteaux plus grands peuvent être des centaines rewrapped de périodes. Ils ont persisté dans le nouveau siècle dans les armatures de distribution où les connecteurs d'Isolation-déplacement de n'avaient pas succédé entièrement. De plus grands, tenus dans la main, à grande vitesse pistolets électriques ont été utilisés pour l'écriture permanente, en installant l'équipement d'échange entre la fin des années 1960 quand ils ont remplacé la soudure, et les années 80 moyennes où ils ont été graduellement remplacés par les câbles connectorized.

Enveloppe semi-automatisée de fil

Semi-automatisés actionnés fil-enveloppent le " d'endroit de systèmes ; fil-envelopper le guns" ; sur des bras déplacés deux dimensions par les moteurs commandés par ordinateur. Les pistolets sont manuellement abaissés, et le déclenchement pressé pour faire une enveloppe. Les fils sont insérés dans le pistolet manuellement. Ce système laisse l'opérateur placer des fils sans s'inquiéter de s'ils soient sur la goupille droite. L'ordinateur met le pistolet au-dessus de la goupille droite.

L'emballage semi-automatisé de fil est unique parmi des systèmes de prototypage parce qu'il peut placer les paires torsadées par permettant les systèmes à haute fréquence complexes d'ordinateur et de radar.

Emballage automatisé de fil

Ont été automatisés fil-envelopper les machines, comme construit par Gardner Denver Company dans les années 60 et les années 70, capable automatiquement de conduire, de couper, de dépouiller et d'envelopper des fils sur un " électronique ; backplane" ; ou " ; board" de circuit ;. Les machines ont été conduites en câblant des instructions codées sur la bande de trou perforé de Mylar des cartes de poinçon , et les ordinateurs micro tôt.

Les premières machines (modèles 14FB et 14FG, par exemple) ont été au commencement configurées comme " ; horizontal" ; , qui ont signifié que le panneau d'enveloppe de fil a été placé upside-down (des goupilles vers le haut) sur un plat horizontal d'outillage, qui a été alors roulé dans la machine et fermé à clef sur (PLP = position longitudinale de palette de 11 positions) une palette tournante (position de rotation de table de TRP de quatre positions) et de décalage. Ces machines ont inclus les unités hydrauliques très grandes pour actionner les servos qui ont conduit le " monté par vis de boule ; A" ; et " ; B" ; conduire le coffret grand de chariots, ' d'électronique des 6 chargé avec des centaines de relais de commande d'IBM, beaucoup de douzaines de solénoïdes pour commander les divers sous-systèmes mécaniques pneumatiques, et un lecteur de cartes d'IBM 029 pour des instructions de positionnement. L'enveloppe automatique de fil s'usine étaient tout à fait grande, à angle droit 6 ' grand et 8 '. L'entretien des machines était s'élever extrêmement complexe et et souvent signifié à l'intérieur de elles juste à travailler à elles. Ceci pourrait être tout à fait dangereux si des contacts de sécurité n'étaient pas maintenus correctement ; il y avait des rumeurs dans toute l'industrie que quelques morts/dommages sérieux s'étaient produits réellement.

Plus tard, des machines légèrement plus petites étaient " ; vertical" ; (14FV) qui a signifié les conseils ont été placés sur un plat d'outillage avec des goupilles se posant à l'opérateur. Été allées ont les unités hydrauliques, en faveur des moteurs d'entraînement direct pour tourner les vis de boule de avec les encodeurs rotatoires pour fournir placer la rétroaction. Ceci a généralement fourni une meilleure visibilité du produit pour l'opérateur, bien que le secteur maximum d'enveloppe ait été de manière significative moins que les machines horizontales. Les vitesses supérieures sur les machines horizontales étaient généralement environ 500-600 fils par heure, alors que les machines verticales pourraient atteindre des taux aussi hauts que 1200 par heure, selon des configurations de qualité de conseil et de câblage.

Des fils seraient conduits au-dessus du conseil, using le " ; habillage du fingers" ; , et les chariots abaisseraient A et le B enveloppant le peu sur le conseil. Le procédé pour envelopper un fil était comme suit (note : le " ; A" ; le chariot était du côté droit, alors que le " ; B" ; le chariot était du côté gauche). Les chariots de machine se réuniraient au prochain " ; A" ; position de cheminement de fil du chariot X/Y, et l'ensemble d'alimentation et de décolleur de fil plac juste sous le " ; A" ; le chariot maintiendrait le fil d'approvisionnement et l'alimenterait (poussée) au " ; B" ; chariot. Le " ; B Gripper" ; sur B le chariot accepterait le fil en le maintenant, une fois commutateurs de limite dans la bande et l'alimentation a indiqué qu'ils avaient accompli le cycle d'alimentation. Après, le " ; B" ; le chariot déplacerait le " ; X" ; (vers la gauche) dans la première position de cheminement de fil, tirant le fil d'approvisionnement comme il s'est déplacé par l'alimentation de la bobine débiteuse, et le " ; B" ; " ; l'habillage du doigt pivoterait vers le bas au-dessus du fil. Par le passé le commutateur de limite pour le doigt d'habillage a indiqué qu'il était en baisse, le " ; B" ; le chariot déplacerait le " ; Y" ; à la goupille de cible. Le " ; A" ; le chariot habillant le doigt pivoterait alors vers le bas, et le " ; A" ; le chariot déplacerait le " ; Y" ; à sa goupille de cible, tirant toujours le fil d'approvisionnement comme il s'est déplacé. Une fois que tous les peu et doigts de emballage d'habillage étaient en position, l'ensemble de coupe et de bande se rétracterait, dépouillant le rebord arrière du fil sur le " ; A" ; côté (et simultanément dépouillement du bord d'attaque du prochain fil). Le " ; A" ; la pince maintiendrait le fil contre le peu de emballage, et les outils de emballage fermeraient le peu, qui a signifié que les douilles externes de peu se rétracteraient, traction les deux fil finit vers le haut dans le peu. Une fois que le fil était sans risque chargé dans le peu de emballage, le " ; A" ; et " ; B" ; les pinces s'ouvriraient, et les outils d'A et de B, avec les doigts d'habillage, abaisseraient le " ; Z" ; sur les goupilles. Une fois le " indiqué ; Z" ; le niveau avait été atteint (encore, senti par plus de commutateurs de limite) les outils pneumatiques tournerait, et la contre-pression permettrait aux outils d'augmenter vers le haut légèrement comme fil enroulé autour des goupilles. Isolation de rebut (transférée à partir du " ; A" ; le chariot a coupé et dépouille l'assemblée au " ; B" ; le chariot pendant l'alimentation de fil) est éjecté dans le bac à vidange sur le côté d'extrême gauche du " ; B" ; chariot tandis que les fils sont enveloppés. En conclusion, le " ; A" ; et " ; B" ; les outils sont " augmenté ; Z" ; , s'habillant des doigts sont rétractés, et les chariots regroupent pour le prochain cycle.

Utilisation de conception automatisée électronique

Dans le fil-emballage, la conception automatisée électronique peut concevoir le conseil, et optimise l'ordre dans lequel des fils sont placés.

La première phase était qu'un schéma a été codé dans un netlist. Cette étape est maintenant faite automatiquement par les programmes d'EDA qui exécutent le " ; capture" schématique ;. Un netlist est conceptuellement une liste de goupilles, avec chaque goupille ayant un nom associé de signal.

La prochaine étape était de coder les positions de goupille de chaque dispositif. La manière simple de faire ceci est de coder des rangées en lettres et des colonnes numérotées où les dispositifs devraient disparaître. L'ordinateur assigne alors la borne 1 de chaque dispositif dans les nomenclatures à une intersection, et retitre les dispositifs dans les nomenclatures par leur rangée et colonne.

L'ordinateur alors " ; explode" ; la liste de dispositif dans une liste complète de goupille pour le conseil en employant des calibres pour chaque type de dispositif. Un calibre est carte des goupilles d'un dispositif. Il peut être codé une fois, et être alors partagé par tous les dispositifs de ce type.

Quelques systèmes ont optimisé la conception en permutant expérimentalement les positions des pièces et des portes de logique pour réduire la longueur de fil. Après chaque mouvement, les goupilles associées dans le netlist seraient retitrées. Quelques systèmes ont pu également automatiquement découvrir des goupilles de puissance dans les dispositifs, et produisent des fils aux goupilles de puissance les plus proches.

Le programme informatique fusionne alors le netlist (assorti par le nom de goupille) avec la liste de goupille (assortie par le nom de goupille), transférant les coordonnées physiques de la liste de goupille au netlist. Le netlist est alors recouru, par le nom net.

Les programmes essayent alors de commander à nouveau chaque filet dans la liste de signal-goupille au " ; route" ; chaque signal du chemin le plus court. Le problème de cheminement est équivalent au problème de vendeur de déplacement , et est donc le NP , et donc non favorable complets à une solution parfaite. Un algorithme pratique de cheminement est de sélectionner la goupille le plus loin du centre du conseil, puis emploie un algorithme avide pour choisir la goupille prochain-proche avec le même nom de signal.

Une fois que conduit, chaque paire de noeuds dans un filet devient un fil, dans un " ; list" de fil ;. L'ordinateur alors indique l'information fortuite (couleur de fil, ordre dans le filet, longueur du fil, etc.) dans le netlist et l'interprète pour renuméroter la liste de fil pour optimiser la commande et la direction des fils pendant la production. La liste de fil est alors recourue par les nombres de fil.

Par exemple, les fils sont toujours " ; dessus et bottomed" ;. C'est-à-dire, câble le remplacement entre le ciel et terre pendant qu'ils relient une série de goupilles. Ceci laisse une réparation ou une modification se produire avec le déplacement de tout au plus trois fils.

De longs fils sont habituellement placés d'abord dans un niveau, de sorte que des fils plus courts maintiennent de plus longs fils. Ceci réduit la vibration des fils plus longs, rendant le conseil plus raboteux dans un environnement vibrant tel qu'un véhicule.

Le placement de tous les fils d'une certaine taille le facilite pour une machine de fil-emballage manuelle ou semi-automatisée au fil précoupé d'utilisation. Ceci accélère particulièrement l'emballage manuel.

Des fils de différentes couleurs peuvent également être placés ensemble. La plupart des fils sont bleus. La puissance et les fils de masse sont souvent faits avec le rouge et le noir. Des fils d'horloge (ou d'autres fils ayant besoin de cheminement spécial) sont souvent faits à jaune ou à blanc. Les paires Twisted sont habituellement noires et blanches.

Une autre optimisation est celle dans chaque taille et la couleur du fil, l'ordinateur choisit le prochain fil de sorte que la tête d'enveloppe se déplace à la goupille la plus proche. Ceci peut épargner jusqu'à 40% du temps d'enveloppe, presque obtenant deux fil-enveloppent des machines pour le prix d'un. Il réduit également l'usage sur fil-enveloppent des machines.

En conclusion, la direction de placer un fil peut être optimisée pour droitier fil-enveloppent des personnes, de sorte que des fils soient placés de droite à gauche. Dans un semi-automatisé fil-envelopper le système, ceci signifie que la tête d'enveloppe s'éloigne de la main de l'utilisateur en plaçant un fil. L'utilisateur peut alors employer leur main et oeil forts pour conduire le fil.

Pour finir, la liste assortie et optimisée de fil est alors imprimée à l'usage des opérateurs, et transformée en paquet de bande ou de cartes pour la machine. Des copies compréhensibles par une machine de ces données valables de production sont souvent archivées en même temps.

Voir également

Construction point par point
Veroboard
Sculpture en fil de

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