Len pred 30 rokmi by vám nikto nedokázal povedať, čo je tento predmet, nieto ešte aké zázraky by ste s ním mohli vykonať. Časy sa zmenili a dnes si je ťažké predstaviť jedinú modernú domácnosť alebo kanceláriu bez aspoň jedného z týchto revolučných zariadení.
Zostavenie počítača
Zostavenie počítača trvá približne 90 minút. Jeho pevný disk ukladá informácie, ktoré sú do neho prenášané, na dlhý čas. Čítacia hlavica číta tieto informácie s extrémnou presnosťou – priestor medzi čítacou hlavicou a pevným diskom je tenký ako vlas.
Pevný disk sa inštaluje do svojej pozície v počítači. Existujú ďalšie dve jednotky, ktoré zabezpečujú informácie: vymeniteľná 3-palcová disketová mechanika a CD-ROM mechanika, ktorá umožňuje čítanie a spúšťanie programov zaznamenaných na kompaktných diskoch.
Základná doska – chrbtová kosť počítača
Základná doska je chrbtová kosť počítača. Je to jednotka, ku ktorej sú pripojené ostatné prvky počítača. Chladič rozptyľuje teplo generované čipovou sadou. Niektoré zvukové karty sú integrované priamo na základnej doske. Tieto pripojenia v postupnosti sú audio vstup, výstup a port pre mikrofón.
AGP poistný krúžok zabezpečuje grafickú kartu počas prepravy. Tepelná jednotka meria teplotu vyžarovanú medzi procesorom a základnou doskou.
Procesor – mozog systému
Procesor je mozgom systému – interpretuje, počíta a vykonáva inštrukcie, ktoré sú mu dané. Procesor má niekoľko miliónov tranzistorov a jeho kadencia – rýchlosť fungovania – dosahuje úroveň gigahertzov. Chladič procesora rozptyľuje intenzívne teplo; jeho účinnosť závisí od typu použitého materiálu, pričom vodivý materiál zaisťuje lepšie chladenie.
Pamäť RAM ukladá krátkodobé informácie, ale vymaže ich po vypnutí prúdu. Táto pamäť je rýchlejšia ako pamäť pevného disku alebo CD-ROM.
Kompletizácia počítača
Všetko sa integruje do skrinky, ktorá chráni vnútorné prvky pred vonkajšími vplyvmi. V tejto fáze inštalujú elektronické komponenty do skrinky. Niekoľko konektorov skrinky je pripojených k základnej doske, ako je počítadlo a rôzne svetelné indikátory.
Výstupné pripojenie pre grafickú kartu spája počítač s monitorom. Vidíme aj grafický čip, ktorý vytvára obrazy v 2D a 3D rozmeroch, a video pamäť – čím väčšia je jej kapacita, tým jasnejší bude obraz zobrazený na monitore.
Modem umožňuje komunikáciu medzi dvoma počítačmi. Jeho kondenzátory produkujú dokonale čistý telefónny signál na uľahčenie komunikácie. Čipové konektory modemu kontrolujú informácie obiehajúce medzi dvoma počítačmi.
Napájací zdroj transformuje elektrinu podľa napätia požadovaného rôznymi komponentami. Vnútorné káble počítača sa nainštalujú, čo umožňuje informáciám cestovať medzi rôznymi médiami a základnou doskou.
Pred uzavretím skrinky testujú každý počítač, aby overili správne fungovanie periférií. Potom ho zatvoria a pokračujú balením. Táto spoločnosť vyrába približne 300 počítačových jednotiek každý deň.
Rýchly vývoj počítačovej technológie
Počítačová technológia sa mení rýchlejšie než takmer akékoľvek iné odvetvie na Zemi. Elektronické obvody sa zmenšili z kilometrov kabeláže na veľkosť počítačovej obvodovej dosky a stále sa zmenšujú.
Výroba elektronických obvodových dosiek
Elektronická obvodová doska je počítačový komponent, ktorý dokáže produkovať spektakulárne realistické scény. Vytvorenie konkrétnej trojrozmernej grafiky trvalo štyri mesiace práce umelcov a programátorov s pomocou grafického procesora G4 400 od spoločnosti Matrox.
Tlačená obvodová doska môže byť porovnaná s budovou zloženou zo sklolaminátu, medeného vedenia a schodov, ktoré spájajú jednotlivé poschodia. Karty sú zostavené pomocou dvoch technológií: povrchové vedenie a vedenie cez kartu. Komponenty sú umiestnené do otvorov a spájkované na miesto.
Na nanesenie spájkovacej pasty na kartu sa používa šablóna. Táto pasta bude spájkovať povrchové komponenty. Stroj rozotiera spájkovaciu pastu, ktorá okrem iných prvkov obsahuje zliatinu cínu a olova. Tlačové čepele sa dávajú do akcie, rozprestrú spájkovaciu pastu na šablónu. Táto pasta prechádza cez otvory v šablóne a pokrýva kovové povrchy tlačenej obvodovej dosky, čo ustanoví elektrický prúd.
Stroj automaticky umiestňuje približne 36 000 komponentov za hodinu – to je asi 10 za sekundu. Tento neuveriteľne sofistikovaný stroj je vybavený kamerou, ktorá overuje zarovnanie a rozmery každej súčasti pred inštaláciou.
Proces spájkovania a testovanie
Po zabezpečení súčastí karta prechádza do konvekčnej pece, kde teplo spájkuje súčasti ku karte. Rôzne obvodové konektory cez kartu sú vložené do príslušných otvorov – táto operácia vyžaduje veľkú zručnosť a je celkom robená ručne.
Kovové umiestňovacie body musia byť spájkované ku karte. Spájkovanie obvodových komponentov cez kartu sa vykonáva kúpeľom roztavenej zliatiny cínu a olova pri teplote 235°C.
Po nainštalovaní všetkého musia urobiť počiatočný elektrický test. Karta je umiestnená na lôžku elektrifikovaných kolíkov, ktoré vytvárajú kontakt s pripájacími bodmi karty, čo umožňuje kontrolu skratov alebo otvorených obvodov v karte. Potom nasleduje konečný test – počítačom riadený prevádzkový test, aby sa zistilo, či karta funguje dokonale.
Táto spoločnosť vyrába 200 rôznych modelov obvodových dosiek a produkuje približne 4 000 kariet každý týždeň.
Robotické ramená a ich výroba
Termín robot pochádza z českého slova „robota“, čo znamená nútená práca. Väčšina robotov je navrhnutá na opakujúcu sa prácu, ktorá je náročná, nebezpečná alebo by jednoducho nudila ľudí k smrti.
Robotické ramená majú rôzne stupne voľnosti, čo znamená, že sa môžu otáčať rôznymi spôsobmi. Robotické rameno sa podobá ľudskému ramenu – má rameno, lakeť, zápästie a ruku. Rameno je v skutočnosti stacionárna základňa, ku ktorej je pripojené všetko ostatné.
Inžinier najprv navrhne všetky časti na počítači, potom sa tieto plány uvedú do činnosti na vytvorenie vonkajšieho krytu základne. Oceľový plech ohýbajú do tvaru pomocou počítačom riadeného lisu. Potom natierajú kryt práškovým náterom pomocou elektrostatického procesu, ktorý zaručuje dôkladný, rovnomerný náter.
Po zaschnutí farby na kryte základne použijú sieťotlač na aplikáciu tzv. užívateľského diagramu. Ten ilustruje, ktoré časti sa kam a ako pohybujú.
Vytvorenie robotického uchopovača
Teraz vytvárajú ruku robotického ramena nazývanú koncový efektor. Roboty môžu byť vybavené rôznymi druhmi koncových efektorov. Tu vyrábajú uchopovač, ktorého dva pazúry sa zbiehajú, aby uchopili a niesli predmety.
Pre vytvorenie každého pazúra automatizovaný kovový vrták vyrezáva drážku pozdĺž a naširoko do kusu hliníka. Zostavujú elektrickú obvodovú dosku, ktorá bude neskôr umiestnená vo vnútri základne. Šesť samostatných motorov robotického ramena sa do nej zapojí.
Každý kĺb v robotickom ramene je schopný a naprogramovaný na špecifický rozsah pohybu. Podobne ako ľudské rameno, kombinácia týchto pohybov manipuluje s koncovým efektorom.
Riadiaca jednotka a programovanie robota
Riadiaca jednotka robota – mozog, ktorý riadi rameno – je samostatná jednotka. Riadi všetko, čo je pripojené k obvodu. Na pohyb robota počítač vo vnútri riadiacej jednotky zapne všetky potrebné motory. Môže riadiť osem motorov – šesť v robotovi a dva voliteľné príslušenstvá. Môžete ho naprogramovať na vykonávanie rôznych úloh.
Od začiatku do konca trvá zostavenie tohto robotického ramena niečo pod 30 hodín. Dokáže zdvihnúť až 4,5 kg, približne váhu dospelej mačky, a môže sa pohybovať rýchlosťou niečo málo cez 1,6 km/h.
Väčšina robotov je preprogramovateľná, čo znamená, že na zmenu ich správania jednoducho napíšete nový program. Z perspektívy zamestnávateľa môžu byť roboty ideálnymi pracovníkmi – samozrejme, nemajú vlastné nápady, ale ich produktivita je konštantná, nikdy sa nehlásia chorí a nikdy si neberú obedné ani kávové prestávky.
Robotické napodobeniny zvierat
Najnovším trendom v preparovaní je pohyb. Dnes mnoho múzeí a prírodovedných centier vystavuje modely divokej zveri, ktoré sa hýbu. Tieto robotické repliky vyzerajú tak živé, že ich lovci používajú ako návnady a strážcovia parkov ich nastavujú na chytanie pytliakov pri čine.
Robotická návnada aktivovaná diaľkovým ovládaním otáča hlavou a jej chvost sa kýve. Prepracovanejšie modely majú ďalšie pohyblivé časti tela. Návnadu možno umiestniť priamo na zem alebo nainštalovať na koľajnicový systém, ktorý ju posúva, akoby kráčala.
V továrni na návnady začínajú voskovaním dvojdielnej sklolaminátovej formy tela. Táto je pre jeleňa. Voskovanie dutiny formy uľahčí extrakciu odliatku. Ďalej vkladajú oceľové výstužné tyče do nôh. Tyče vyčnievajú zo spodnej časti kopýt ako kolíky na podopretie návnady na zemi. Aplikujú druhú polovicu formy a upínajú ju po celom obvode, aby držali obe časti pohromade.
Pamäťové karty a flash disky
Hudba, fotografie, dokumenty – to, čo kedysi zaberal priestor na našich poličkách doma a v kanceláriách, možno teraz uložiť na maličkú pamäťovú kartu alebo flash disk. Môžete si uložiť súbory, vybrať ich zo zariadenia a prenášať kamkoľvek, ako aj vymazať údaje, ktoré už nepotrebujete.
Pamäťová karta sa vkladá do slotu vo vašom digitálnom zariadení, flash disk sa zapája do portu USB. Kľúčovým komponentom oboch formátov je pamäťový čip vyrábaný v továrni, ktorá je 1 000-krát čistejšia ako nemocničná operačná sála.
Všetko začína doskou – tenkým diskom z čistého kremíka, nekovového prírodného prvku, ktorý vedie elektrinu. Automatizovaný kontajnerový systém posúva dosku cez viac ako 800 operácií. Pri každej zastávke doska prijíma jednu z niekoľkých vrstiev nevodivých materiálov, ako je oxid kremičitý, a vodivých materiálov, ako je meď.
Stroje pokrývajú vrstvu svetlocitlivou tekutinou, potom aplikujú UV svetlo cez sklenenú šablónu zložitého vzoru elektrických obvodov. Vystavené oblasti tekutiny chemicky reagujú, uzamykajúc materiál priamo pod nimi do vzoru obvodov. Chémia poté odstráni okolitú tekutinu a materiál, ponechávajúc iba vrstvu obvodov – elektrické cesty 2 000-krát užšie než ľudský vlas.
Robot testuje obvody pre každý pamäťový čip na doske. Jediná doska s priemerom 30 cm poskytuje stovky pamäťových čipov. Cieľom je vyrobiť tieto čipy čo najmenšie. V tomto odvetví ide o maximálnu pamäť v minimálnom priestore. Preto táto operácia stenčuje čipy obrúsením 2/3 kremíka zo zadnej strany dosky.
A posledný krok pred narezaním dosky na jednotlivé pamäťové čipy – tento stroj aplikuje pásku na držanie oddelených čipov pohromade. Počítačom riadená píla nareže čipy. Rezanie kremíka je ako rezanie skla, vyžaduje si čepeľ s diamantovým okrajom.
Konečná montáž a testovanie
V ďalšom kroku robotické rameno nasledujúce mapu dosky generovanú skôr odoberá čipy, ktoré prešli testovaním, a pripája každý z nich k sklolaminátovému rámovému vedeniu. Termín „vedenie“ sa vzťahuje na kolíky rámu, ktoré spájajú čip s digitálnym zariadením.
Ďalší robot pripája čip k rámovému vedeniu zlatým vláknom s približnou hrúbkou ľudského vlasu. Zlato je veľmi vodivé, takže teraz je cesta kompletná. Elektrina bude cestovať z obvodov čipu cez zlaté vlákno k kolíkom do zariadenia.
Potom, čo stroj uzavrie čip v plaste, pracovníci ich jemne oddeľujú a vkladajú do puzdier pamäťových kariet. Puzdro z plastu a kovu je pre formát pamäťových kariet známy ako Compact Flash. Malý automatizovaný lis uzamyká obe polovice puzdra dohromady. Ďalšia stanica označuje prednú stranu puzdra.
Každá jednotlivá pamäťová karta podlieha testovaniu funkčnosti a rýchlosti. Laserový stroj leptá informácie o produkte do zadnej strany puzdra. Toto sú iný formát nazývaný Secure Digital alebo SD. Montujú sa a označujú rovnako ako karty Compact Flash.
Keď dokončené pamäťové karty vychádzajú z montážnej linky, pracovníci vykonávajú konečnú vizuálnu kontrolu. Na montážnej linke flash diskov prebieha veľmi podobný proces. Robot umiestňuje 20 rámových vedení na 20 obvodových dosiek, potom pracovník umiestni 20 USB konektorov, ktoré spájkovací stroj spojí s obvodovými doskami.
Konečný krok je elektronické testovanie, aby sa uistili, že USB pripojenie funguje a cez obvodovú dosku komunikuje s čipom. Flash disky sú teraz pripravené na vloženie do jednotlivých puzdier. Tento model má dvojdielne plastové puzdro, ktoré sa otáča dovnútra a von z plastového puzdra, ktoré môže byť pohodlne pripojené ku kľúčenke alebo šnúrke pre ľahkú prenosnosť.
Či už flash disk alebo pamäťová karta, uloženie vašich digitálnych efektov je len kliknutie ďaleko.
Obrázky: AI, Zdroj informácii: www.sciencechannel.com