Устройство для ультразвуковой сварки деталей

 

О П И С А Н И Е ноо4!зо

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Сон(иалистических

Ресиубттик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.02.81 (21) 3248942/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл,з

В 29 С 27/08

Гесу4эрстееннмй кеантет

СССР

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень № 10 (53) УДК 678.059. .4 (088.8) llo денем нзееретеннй н еткрмтий

Дата опубликования описания 25.03.83

И. В. Мозговой, В. E. Ощепков, В. А. СЬкоклов и А! гт; Кова . ий ! (f е

Г йд/

Омский политехнический ннстйтче " .:.;,, / ./ (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель

l (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ

ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к сварке полимерных материалов с помощью ультразвука, преимущественно для сварки жестких пластмасс, и может быть применено в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности.

Известно устройство для ультразвуковой сварки деталей, содержащее подвижную и неподвижную части в виде ультразвуковой сварочной головки и опоры и регулятор продолжительности пропускания ультразвуко- 1о вых колебаний, представляющий собой концевой выключатель с нажимным элементом, который срабатывает при достижении определенной, заранее заданной величины проникновения ультразвуковой сварочной головки в свариваемые детали (1).

Недостатком этого устройства является то, что в процессе ультразвуковой сварки не учитывается величина деформации (осадки) на границе между свариваемыми деталями, которая является определяющим фак- 2о тором образования качественного сварного соединения.

Наиболее близким к изобретению является устройство для ультразвуковой сварки деталей, содержащее станину, на которой жестко закреплена ультразвуковая сварочная головка и подвижно установлена опора, и механизм регулирования продолжительности пропускания ультразвуковых колебаний, включающий шарнирно смонтированный на станине и расположенный со стороны подвижной опоры рычаг, контактирующий с поверхностью одной из свариваемых деталей, на котором смонтирован регулятор„ и элемент управления генератором (2).

Недостаток указанного устройства заключается в том, что в процессе сварки продолжительность пропускания ультразвуковых колебаний определяется суммарной величиной длительности деформации на границах ультразвуковая сварочная головка — деталь, деталь — деталь, деталь — опора. Величина деформации на границах ультразвуковая сварочная головка — деталь и деталь — опора не влияют на качество сварного соединения. Величины этих деформаций зависят от многих факторов (различие теплофизических свойств деталей, несовершенство поверхностей детали, температура ультразвуковой сварочной головки и опорЫ, 1004130

55 изменение амплитуды колебаний инструмента в процессе сварки и др.) и меняются в широких пределах. Следовательно, величина деформации на границе деталь — деталь, которая в процессе ультразвуковой сварки является определяющим фактором качества сварного соединения, также меняется, а это приводит к нестабильности качества сварного соединения.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения за счет исключения влияния деформации материала деталей на границах ультразвуковая сварочная головка — деталь и деталь — опора на продолжительность пропускания ультразвуковых колебаний.

Указанная цель достигается тем, что устройство для ультразвуковой сварки деталей, содержащее станину, на которой жестко закреплена ультразвуковая сварочная головка и подвижно установлена опора, и механизм регулирования продолжительности пропускания ультразвуковых колебаний, включающий шарнирно смонтированный на станине и расположенный со стороны подвижной опоры рычаг, контактирующий с поверхностью одной из свариваемых деталей, на котором смонтирован регулятор, и элемент управления генератором, механизм регулирования продолжительности пропускания ультразвуковых колебаний снабжен шарнирно закрепленным на станине и расположенным со стороны ультразвуковой сварочной головки дополнительным рычагом, контактирующим с поверхностью другой свариваемой детали, а элемент управления генератором расположен на дополнительном рычаге, причем рычаги подпружинены один относительно другого.

Такое выполнение устройства исключает влияние деформации материала деталей на границах ультразвуковая сварочная головка — деталь и деталь — опора на продолжительность пропускания ультразвуковых колебаний.

На чертеже изображена схема устройства для ультразвуковой сварки.

Устройство для ультразвуковой сварки, деталей содержит станину 1, на которой жестко закреплена ультразвуковая сварочная головка 2 и подвижно установлена опора 3, и механизм регулирования продолжительности пропускания ультразвуковых колебаний, включающий шарнирно смонтированные на станине 1 рычаги 4 и 5, контактирующие с противоположными сторонами деталей и расположенные со стороны опоры и ультразвуковой сварочной головки соответственно.

На рычаге 4 установлен регулятор, например регулировочный винт 6, а на рычаге 5 — элемент управления 7 генератором.

Рычаги 4 и 5 подпружинены один относительно другого.

Зо

Устройство работает следующим образом.

После установки свариваемых деталей 8 на ультразвуковую сварочную головку 2 они сжимаются опорой 3 с усилием сварки (P ) а на противолежащие поверхности свариваемых деталей устанавливаются рычаги 4 и 5.

При включении ультразвуковых колебаний происходит разогрев и деформация свариваемых деталей на границах ультразвуковая сварочная головка — деталь, деталь — деталь и деталь —. опора. При достижении определенной, заранее заданной деформации свариваемых деталей на границе деталь — деталь, которая является определяющим фактором в образовании качественного соединения, регулировочный винт 6, расположенный на рычаге 4, отключает элемент управления 7 генератором, расположенный на рычаге 5. В результате того, что рычаги 4 и 5, несущие на себе регулировочный винт 6 и элемент управления 7 генератором, контактируют с поверхностью свариваемых деталей вне зоны взаимодействия этих поверхностей с ультразвуковым инструментом и опорой, то в процессе сварки до какой бы величины не происходило внедрение ультразвукового инструмента и опоры в свариваемые детали, т.е. деформация на границе инструмент — деталь и опора — деталь, выключение ультразвуковых-колебаний не происходит, так как в этом случае рычаги 4 и 5, опирающиеся на поверхность свариваемых деталей вне зоны взаимодействия инструмента и опоры с этими поверхностями, остаются неподвижны и только после разогрева материала и его деформации на границе деталь — деталь приводит к встречному движению рычагов и при определенной, заранее заданной величине деформации на границе деталь — деталь происходит воздействие регулировочного винта 6 на элемент управления генератором и отключение ультразвуковых колебаний.

Предлагаемое устройство исключает влияние деформации материала деталей на границах ультразвуковая сварочная головка— деталь и деталь — опора на продолжительность пропускания ультразвуковых колебаний, что обеспечивает повышение качества сварного соединения.

Формула изобретения

Устройство для ультразвуковой сварки деталей, содержащее станину, на которой жестко закреплена ультразвуковая сварочная головка и подвижно установлена опора, и механизм регулирования продолжительности пропускания ультразвуковых колебаний, включающий шарнирно смонтированный на станине и расположенный со стороны подвижной опоры рычаг, контактирующий с поверхностью одной из свариваемых деталей, на котором смонтирован регулятор, и элемент управления генератором, от1004130

Составитель Н. Елисеева

Техред И. Верес Корректор Л. Бокшан

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Е. Лазуренко Заказ 1759/18 личающееся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет исключения влияния деформации материала деталей на границах ультразвуковая сварочная головка — деталь и деталь — опора на продолжительность пропускания ультразвуковых колебаний, механизм регулирования продолжительности пропускания ультразвуковых колебаний снабжен шарнирно закрепленным на станине и расположенным со стороны ультразвуковой сварочной головки дополнительным рычагом, контактирующим с поверхностью другой свариваемой детали, а злемент управления генератором расположен на дополнительном рычаге, причем рычаги подпружинены один относительно другого.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Патент Англии № 1219894, кл. В 5 К, опублик. 19?1.

2. Авторское свидетельство СССР № 419341., кл. В 23 К 20/10, 1973 (прототип).