Устройство для контактной микросварки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОЙ МИКРОСВАРКИ, преимущественно стыковых и тавровых соединений разнородных или неравных по сечению материалов, содержащее регулятор .«;;sapo4floro тока, электромагнит с упругим элементом, регулятор тока электромагнита, блоки управления сварочным током и током электромагнита , элемент согласова.ния и электроды с механизмом згикатия свариваемых дэталей, о т л и. чающееся тем,что, с целью повышения стабильности качества сварных соединений и производительности путем обеспечения синх ронизации формирования сварочного тока и токаэлектромагнита, устройство снабженодатчиком усилия сжатия соединяемых деталей, выход которого соединен через элемент согласования с входом регулятора сварочного тока и входом регулятора тока электромагнита. 2. Устройство ПОП.1, о т л и ч 9 ю щ ее с я тем, что один из (Л электродов выполнен в виде консоли с зажимными губками, взаимодействующей с датчиком усилия сжатия. ел эо со со

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН (19} а}

3 5}} В 23 К 11/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО делАм изОБРетений и ОтнРьпЮ

1 -.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 :

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3469325/25-27 (22) 16.07.82 (46) 07 ° 12.83. Бюл. 9 45 (72) В.И. Строев, В.Н. Людин, Н.И. Иванов, В.В. Ефименко и Г.И. Романов (71) Курский политехнический институт и Богородицкий завод "Ресурс" (53) 621.791.763(088.8) (56) 1. Евтифеев П.И. Стыковая микросварка. Л., "Маииностроение", 1977, с. 155-156, 161-164.

2. Патент Чпонии 9 55-.20241, кл. В 23 К 11/24, 1981 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОй ИИКРОСВАРКИ, преимУЩественно стыковых и тавровых соединений разнородных или неравных по сечению материалов, содержащее. регулятор дарочйого тока, электромагнит с упругим элементом, регулятор тока электромагнита, блоки управления сварочным током и током электро- . магнита, элемент согласования и электроды с механизмом зажатия свариваемых деталей, о т л и.— ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повыщения стабильности качества сварных соединений и производительности путем обеспечения синхь ронизации формирования сварочного тока- и тока электромагнита, уст.— ройство снабжено датчиком усилия сжатия соединяе}ь}х деталей, выход которого соединен через элемент согласования с входом регулятора сварочного тока и входом регулятора тока электромагнита.

Р

2. Устройство по п.1, о т л и — 9 ч а ю щ е е с я тем, что один из электродов выполнен в виде консоли Ц(ф с зажимными губками, взаимодействующей с датчиком усилия сжатия.

1058739

1.0

Изобретение относится к электросварочной технике, преимущественно для контактной микросварки стыковых и тавровых соединений из разнородных или неравный по сечению материалов, и может быть использовано в производстве изделий электронной промпаленнасти и приборостроения.

Известно устройство для контактной микросварки узлов полупроводниковых приборов, конденсаторов, резисторов, содержащее электроды для зажатия и удержания свариваемых деталей, источник сварочного тока., упругий элемент для создания усилия на электродах.(1) . 15

Недостатком известного устройства является отсутствие гибкой свя-зи между формированием .-.сварочного тока, усилием сжатия свариваеьих деталей и моментом включения упру- 0 гого элемента.

Известно также устройство для контактной.микросварки, содержащее регулятор сварочного тока, электромагнит с наличием в нем упругого элемента, регулятор тока электромагнита, блоки управления сварочным током и током электромагнита, элемент согласования и электроды с устройством зажатия свариваемых деталей f2). 30

Недостатком известного устройства является то, что жесткая программа, задаваемая с помощью регулятора. времени, принципиально не может учесть влияния на процесс сварки возмущений и трудно контролируемых технологических отклонений, что снижает стабильность качества сварных соединений, производительность оборудования и выход годных изделий. 40 цель изобретения — повышение стабильности качества сварных соединений и производительности путем обеспечения синхронизации формирования сварочного тока и тока электромагнита.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контактной микросварки, преимущественно стыковых и тавровых соединений разнородных или неравных по сечению материалов, содержащее регулятор сварочного тока, электромагнит с упругим элементом, регулятор тока электромагнита, блоки управления сварочным током и током электромагнита, элемент согласования и электроды с механизмом зажатия свариваемых деталей, снабжено датчиком усилия сжатия соединяемых деталей, выход которого соединен через элемент сог- 60 ласования с входом регулятора сварочного тока и входом регулятора тока электромагнита.

Кроме того, один из электродов выполнен в виде консоли с зажимными 65 губками, взаимодействующей с датчиком усилия сжатия.

На фиг. 1 схематически изображено устройство; на фиг. 2 — осциллограммы, поясняющие сущность процесса сварки, осуществляемого с помощью данного устройства, При контактной микросварке из-за кратковременности нагрева и инерционности механизма сжатия процесс образования соединения сопровождается уменьшением давления в контакте свариваемых деталей (фиг. 1).

С точки зрения повышения концентрация нагрева снижение давления в середине процесса является благоприятным фактором. Однако в этом случае для предотвращения выплеска не— обходимо своевременное увеличение усилия на электродах, не допускающее снижение давления в контакте до нуля, при котором вероятность выплеска значительно :повышается. Кроме того, как и при стыковой сварке деталей большого сечения, при микросварке для удаления окисных пленок из контакта и лучшего формирования соединения часть осадки должна производиться под током, а часть без тока.

В зависимости от параметров процесса и интенсивности нагрева характер снижения давления и, как следствие, положение кривой изменения давления в координатной системе меняется. Данное устройство предот-вращает выплеск и реализует стадию осадки следующим образом.

Перед сваркой устанавливаются нижний P и верхний P" уровни давления, выбранные в предварительных экспериментах с учетом постоянной времени срабатывания исполнительных органов. Перед включением тока свариваемые детали сжимаются начальным давлением Ря,. При протекании тока T,ñ большей амплитудой (к рйвая

1) давление в контакте Р снижается (кривая 1), и при достижении заданного уровня Р в -момент 1„ подается команда на включение электромагнита, к электродам через время С прикладывается дополнительное усилие F, предотвращающее снижение давления до нуля и выплеск металла.

В связи с дальнейшим снижением интенсивности нагрева под действием усилия F>>, давление в контакте увеличивается и при достижении заданного уровня Г" в момент t> подается команда на выключение сварочного тока, в связи с чем часть осадки происходит под током, часть— без тока.

При уменьшении амплитуды тока (., (кривая 2) или воздействии других возмущающих Факторов, приводящем к уменьшению интенсивности нагоева

1058739

15 изменение давления Р (кривая 2) смещается в координатной системе вправо. При этом нижний заданный уровень давления Р достигается в момент 1, а верхний Р— в момент 1, т.е по времени позже, чем в предыдущем случае. В соответствии с этим момент приложения дополнительного усилия F и выключения сварочного тока. также смещается вправо.

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства происходит автоматическая корректировка сварочного цикла с использованием связи между физическим состоянием металла в зоне сварки и характером изменения кривой давления.

Устройство содержит регулятор. сварочного тока, .состоящий из источника сварочного тока 1, источ- ника опорного напряжения 2, компаратора 3, блока управления. 4 электромагнита 5, с наличием в нем упругого элемента 6, регулятор тока электромагнита, включающий в себя источник тока электромагнита 7, задатчик 8,схему сравнения 9, усилитель 10,блок управления 11.В устройство входит также электрод 12, электрод

13, выполненный в виде консоли с зажимными губками, взаимодействующей с датчиком усилия сжатия 14, выход которого соединен с входом согласующего элемента 15, выполненного в вице повторителя.

Устройство работает следующим образом.

После создания начального .давления включается сварочный ток и одновременно подготавливается к работе средством синхронизации подачи импульсов управления вентилями источников сварочного тока и тока электромагнита. Усилие от упругого элемента б через электрод 12, свариваемые детали и консоль электрода

13 передается датчику, встроенному в его корпус. При протекании сварочного тока происходит разогрев деталей и давление в их контакте изменяется, что регистрируется датчиком, содержащем в своем составе пьезокерамический преобразователь.

Напряжение с датчика подается в повторитель 15, который согласует нагрузку датчика, после чего сигнал поступает на один из входов компаратора 3 и схемы сравнения 9. В схеме сравнения 9 напряжение :срав- нивается с эталонным, подаваемым на другой ее вход с задатчика 8.. В зависимости от типа сварочного соединения задатчик. может бить выполнен как генератор часТоты (точечная микросварка), источник опорного напряжения или блок временных сигналов (стыковая и1 -образная микросварка).

При достижении заданной схемой

8 характеристики сигнала с датчика давления схема сравнения срабатывает, и в блоке управления 11 формируется импульс, открывающий вентиль источника тока электромагнита.

7. Электромагнит включается, и к электродам прикладывается дополнительное усилие, предотвращающее перегрев и выплеск расплавленного металла. tIo мере уменьшения сварочного тока и увеличения усилия электромагнита давление в контакте деталей возрастает и при достижении уровня сигнала, заданного источником опорного напряжения 2, компараторная схема срабатывает и в блоке управления 4 формируется импульс, открывающий вентиль, который шунтирует первичную обмотку трансформатора источника сварочного тока,1.

Сварочный ток выключается, в результате чего часть осадки происходит -..под током, часть без тока.

Это облегчает удаление окисных пленок из контакта, предотвращает черезмерную деформацию деталей и улучшает условия формирования соединения.

Применение данного устройства с автоматической корректировкой сварочного цикла в автоматах сварки узлов радиодеталей повышает стабильность качества сварных соединений, что дает возможность увеличить в 1,3 раза производительность оборудования, на 3% выход годных изделий и снизить трудоемкость операции. ! 1058739

Фиг,2

Составитель В.Катин

Редактор Г.Гербер Техред Л.Микеш Корректор И. МускаЗаказ 9665/11 Тираж 1106 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