Способ стабилизации энергии сварочных импульсов

 

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ЭНЕРгаи СВАРОЧНЫХ ИМПУЛЬСС, пр мущественно при герметизации корпусов ми1фосхем односторонней шовной контакт ной сваркой импульсами частоты промыш i 1й i2w4i.- 7 :,:, 4 л/ ленной сетн, при котором в процессе формирования каждого св очного импульса определяют величину контактного остро тиаления , по изменению которой управляют длительностью сварочного импупьса, отличаюшийся тем, что, с целью повышения качества сварки, перед проведением сварки определяют длительность емени распространения фронта температуры в зону соедонения, а в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют длительность времени изменения контактного сопротивления от его максимального до минимального значения, суммируют вычисленное и изме-, ренное время и по еГо величине управляют длительностью формируемого сварочного импульса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае 01j, -А ay В 23 К 11/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3380367/25-27 (22) 15.01.82 (46) 30.07.83. Бюл. ¹ 28 (72) А. А. Мазаев и Г. В. Назаров (53) 621.791.763.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 427810, кл. В 23 К 11/24, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 789257, кл. В 23 К 11/24, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР № 461816, кл. В 23 К 11/24, 1973 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ

ЭНЕРГИИ СВАРОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ-, преимущественно при герметизации корпусов микросхем односторонней шовной контактной сваркой импульсами частоты промышленной сети, при котором в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют величину контактного сопротивления, по изменению которой управляют длительностью сварочного импульса, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества сэарки, перед проведением сварки определяют длительность времени распространения фронта температуры в зону соединения, а в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют длительность времени изменения контактного сопротивления от его максимального до минимального значения, суммируют вычисленное и изме; ренное время и nî ego величине управля- д ют длительностью формируемого свароч- Е ного импульса.

4 10Э16

Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано в системах управления режимом односторон- ней шовной контактной сварки с использованием импульсов частоты промишлен - 5 ной сети при герметизации корпусов интегральных схем.

Известен способ регулирования процесса контактной сварки по величине сопротивления между какдым электродом и 10 свариваемой деталью E 13. °

Недостатком способа является большая инерционность регулирования, что обьясняется разнесением во времени моментов измерения и управления. 35

Известен способ стабилизации энергии сварочных импульсов, при котором измеренное напряжение сварочных импульсов сравнивают с заданным и управляют длительностью включения тиристоров в 2о каждом сварочном импульсе по изменению крутизны нарастания фронта сварочного импульса Р 2 I

Недостатком данного способа является невозможность регулирования энергии 25 сварочного импульса при изменении контактного сопротивления, значительный. разброс которого имеет место нри герметизации корпусов односторонней контактной шовной сварки, что приводит в процес gg се сварки к выплескам и непроварам и снижает качество сварки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ стабилизации энергии сварочных импупь" сов, при котором в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют величину контактного сопротивления, по изменению которой управляют длительностью csapo÷íoãî импульса 3) .

Недостатком способа является то, что: измерение сопротивления производится в промежутках между сварочными импульса ми и управление энергией сварочных-импульсов может не соответствовать измеренному сопротивлению сварочного контакта, такое управление имеет большую инерционность и снижает качестВо сварки.

Цель изобретения - понышение качест-, ва сварки.

„Поставленная цель достигается -тем„ что в способ стабилизации энергии сварочных импульсов, преимущественно герметизации корпусов микросхем односторонней шовной контактной сваркой импульса-, мч частоты промышленной сети, при котором в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют величину контактного сопротивпения, по изменению

86. 3 которой управляют длительностью сварочно) го импульса, перед проведением герметизации определяют длительность времени распространения фронта температуры B зону соединения, a h процессе формирования каждого сВарочного импульса определяют длительность времени изменения контакт ного сопротивления от его макисмального до минимального значения, суммируют вычисленное и измеренное время и по его величине управляют длительностью формируемого сварочного импульса, Способ стабилизации энергии сварочных импульсов реализует зависимость величины контактного сопротивления в каждом сварочном импульсе от времени при действии возмущающих факторов (разброс начального контактного с опротивпения, изменение напряжения сети, нестабильность параметров технологического режима герметизации) с учетом толщины крышки герметизируемого прибора.

На фиг. 1 изображена зависимость величины контактного сопротивления от времени, поясняющая принцип стабилизации; на фиг, 2 — блок-схема устройства.

При прохождении сварочного имп льса происходит одновременное определение зависимости изменения контактного со-. противления, В момент достижения времени величина контактного сопротивления принимает минимальное значение, что соответствует предельному значению плошади контакта сварочного электродвигателя и . и максимальной температуре в плоскости контакта.

Основной особенностью способа односто. ронней шовной контактной сварки является то, что плоскость сварного соединения не совпадает с плоскостью максимальных температур, а это требует увеличения длительности сварочного импульса на время распространенйя тепла к плоскости образования срединения из зоны максимальных температур, которое зависит от толщины крышки 9 герметизируемого корпуса и коэффициентом температуропроводности материала крьпики 0 и может быть онредепено с помощью,следующего соотноше. ния " =К /а

Таким образом, длительность сварочного импульса определяется следукецим обДпительность импульса Т устанавливается определенно дпя данного типоразмера гермэтизирукзцего корпуса. Отсчет дпи тель ности импульса начинается с момента достижения контактным сопртивлением мини3 1031 мального значения. При действии возмушакюцих факторов изменяется длительность снижения величины контактного сопротивления от начального (максимального) значения до минимального, тем самым -. автоматически изменяя длительность сварочного иьаулъса Таким образом, измерение контактного сопротивления позволяет прогнозировать и автоматически находить оптимальный режим герметизации..10

Елок-схема устройства, реализующего способ, содеркит тиристорный ключ 1, аналого-пифровые преобразователи (АЦП)

2 и 3, генератор 4 тактовых импульсов, блок 5 измерения сопротивления, задет- 35 чик 6 длительности сварочных импульсов, блок 7 управления тиристорами, сварочный трансформатор 8.

Устройство работает следующим образом. 26

Задатчик 6 длительности сварочных импульсов устанавливается на оптималь ный режим сварки, соответствующей опредененному типоразмеру корпуса. Для крышек толщиной 0,1-0,25 мм длитель- 25 ность О !О составляет (0,6-1,5) "

СО с. При формирсвании сварочного импульса сигналы с вторичной обмотки сварочного трансформатора и измеритель. ного шунта поступают на АБП,. с выхода зо которых поступают на блок 5 измерения сопротивления. При достижении контактным сопротивлением минимального значения в пределах (2-4)" 10 Ом с выхо686 4 да блока 5 сигнал подается на эадатчик

6 длительности иьшульсов. Генератор 4 тактовых импульсов управляет работой

ИП и блока 5. Выбсв тактовой части определяет уровень стабилизапии. Для импульсов длительностью (5-7) " 10 с ,значение тактовой частоты находится в пределах 1-2 кГп. П осле отработки заданного времени С тиристорыый ключ 1 вы-! ключается по сигналу блока 7 управления тиристорами. Точность стабилизапии энергии сварочных имп яьсов составляет se менее 5%.

Данный способ позволяет установить неойсодимую энергипо сварочного импульса непосредственно в процессе формирования каждой сварной то па до момента икончания сварочного импульса. Такое управление энергией сварочного импуль са позволяет исключить вьашеоки и не- провары в пропессе сваркИ и ограничить общий нагрев корпуса эа счет обеспечения оптимальной энергии каждого имцльса.

Результаты проиэводственеж испытаний показали, что предлагаемый способ полностью исключает вьвлески, снижает нагрев свариваемых иэделий íà 15% и улучшает качество гермвтизаппи.

Применение предлагаемого способа повышает выход на 2 . что в денежном отношении составляет 200 тыс. руб. в год.

ВНИИПИ Заказ 5282/14 Тираж 1 106 Попиисное

Филиал ППП Патент, г. Ужгорса, ул. Проектная, 4