Устройство для сварки давлением

 

„„SU„„1219293 A

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5 )4 В 23 К 11 04 фЦ.f f l i 1Ï ! ф РФ Ы

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3839706/25-27 (22) 10.01.85 (46) 23.03.86. Бюл. № 11 (72) В,Н. Акимов, А.П. Рыдзевский и Л.П. Колмогоров (53) 621.791.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 425751, кл, В 23 К 11/04, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 624742, кл. В 23 К 11/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 889335, кл. В 23 К 11/04, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ, содержащее ультразвуковой генератор и последовательно соединенные ультразвуковой преобразователь, входом соединенный с выходом ультразвукового генератора, усилитель, выпрямитель, пиковый детектор и систему запуска установки, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения производительности и качества сварных соединений путем сокращения времени формирования сигнала контакта инструмента с деталями, в него введены формирователь прямоугольных импульсов, линия задержки и последовательно соединенные делитель напряжения, компаратор, реверсивный счетчик и триггер, при этом выход выпрямителя подключен к входу формирователя прямоугольных импульсов и к второму входу компаратора, выход пикового детектора подключен к входу делителя напряжения, выход формирователя прямоугольных импульсов подключен к второму входу реверсивного счетчика, выход триггера подключен к входу линии задержки и к входу ультразвукового генератора, выход линии задержки подсоединен к второму входу пикового детектора, второй вход триггера и третий вход реверсивного счетчика объединены и подсоединены к системе запуска установки.

1 12

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к оборудованию для сборки полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Цель изобретения — повышение производительности и качества сварных соединений путем повышения быстродействия формирования сигнала контакта инструмента с соединяемыми деталями.

На фиг. 1 приведена схема устройства, на фиг. 2 — изменение напряжений на отдельных элементах устройства.

На фиг. 2 обозначено: U„ — Сигнал на первом входе компаратора 0сигнал на втором входе компаратора,"

U„ — сигнал на выходе компаратора

U — сигнал на выходе формирователя прямоугольных импульсов U — сигнал .на выходе второго разряда двоичного реверсивного счетчика. Устройство для сварки давлением состоит из ультразвукового генератора 1, последовательно соединенных ультразвукового преобразователя 2, входом подключенного к выходу ультра.звуконого генератора 1, усилителя 3,„ выпрямителя 4, пикового детектора 5 с формирователем 6 прямоугольных импульсов на его входе, делителя

7 напряжения, входом подключенного к выходу пикового детектора 5, компаратора 8, первым входом подключенного к выходу делителя 7 напряжения, а вторым входом — к входу пиконого детектора 5, выходом выпрямителя 4 и входом формирователя 6 прямоугольных импульсов, двоичного реверсивного счетчика 9, триггера 10 и линии 11 задержки, выходом соединенной с управляющим входом пикового детектора 5, а входом — с выходом триггера 10 и входом ультразвукового генератора 1, причем входом обратного счета двоичного реверсивного счетчика 9 соединен с выходом компаратора 8, вход прямого счета— с выходом формирователя 6 прямоугольных импульсов, .вход установки нуля— с входом установки нуля триггера 10 и кнопкой запуска установки, а выход второго разряда — с входом триггера 10.

Устройство работает следующим образом.

Для регистрации момента контактирования сварочного инструмента со

19293 2 снариемыми деталями ультразвуковой генератор 1 вырабатывает тестовый сигнал частотой 66 кГц и мощностью

0,02-0,1 Вт, который подается на ультразвуковой преобразователь 2. По токовому сигналу с ультразвукового преобразователя 2 судят об амплитуде колебаний сварочного инструмента.

Сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний сварочного инструмента, усиливается усилителем 3 и выпрям-. ляется выпрямителем 4, после чего подается на вход пикового детектора

5, второй нход компаратора 8 и вход формирователя 6 прямоугольных импульсов. Пиковый детектор 5 запоминает сигнал, пропорциональный максимуму амплитуды колебаний сва20

ЗО

45 рочного инструмента, который ослабляется на 1-2Х делителем 7 напряжения и подается на первый вход компаратора 8. Компаратор 8 вырабатывает пачку прямоугольных импульсов О„ (фиг. 2), длительность которых определяется моментами времени: начало— моментом превышения сигналом с выхода выпрямителя 4 (U ) сигнала с выхода делителя 7 напряжения (u„); конец — моментом уменьшения уровня сигнала с выхода зыпрямителя 4 (U) до уровня сигнала на выходе делителя

7 напряжения (U„) (фиг. 2). Сформированные таким образом импульсы приходят на вход обратного счета двоичного реверсивного счетчика, на входе прямого счета которого присутствуют прямоугольные импульсы Д (фиг. 2), приходящие с выхода формирователя 6 прямоугольных импульсов, сформированные в моменты прохождения синусоидального сигнала с выхода выпрямителя 4 нулевого уровня, длительностью порядка 100 нс, выбираемой из условия, чтобы импульсы на обоих указанных входах двоичного реверсивного счетчика 9 никогда не перекрывались но времени.

Проанализируем состояниевыхода второго разряда двоичного реверсивного счетчика 9 после подачи оператором пускового сигнала от сварочной установки на опускание сварочной головки в позицию "Сварка" до касания инструмента со свариваемыми деталями и после касания сварочного инструмента со свариваемыми деталями.

До касания сварочного инструмента со свариваемыми деталями пусковым сигналом от сварочной установки дво3 12 ичный реверсивный счетчик 9 обнуляется, а триггер 10 устанавливается в состояние, запрещающее переход ультразвукового генератора 1 в режим

"Сварка" и сброс пикового детектора

5, при этом выход второго разряда дво:ичного реверсивного счетчика 9 всегда находится в нулевом состоянии, вследствие периодически выполняемой двоичным реверсивным счетчиком 9 операции сложения и вычитания импульсов, попеременно приходящих на входы обратного и прямого счета, т.е. состояние триггера 10 остается неизменным.

После касания сварочного инструмента со свариваемыми деталями амплитуда колебаний сварочного наконечника падает из-за возрастания эквивалента механической нагрузки на ультразвуковой преобразователь 2, что вызывает уменьшение длительности импульсов на выходе компаратора 8 (фиг. 2); а при снижении сигнала с выхода выпрямителя 4 (О ) до уровня сигнала с выхода делителя 7 напряжения (IJ„) к срыву сигнала.на выходе компаратора 8. В данном случае двоичный реверсивный счетчик

9 работает в режиме счета импульсов, поступающих на вход прямого счета. .При поступлении второго импульса с формирователя 6 прямоугольных импульсов (Ui) на вход прямого счета, с момента отсутствия импульсов на входе обратного счета (выходе ком,паратора 8), состояние выхода вто:рого разряда изменяется, триггер 10 переходит в противоположное состоя I 9293 4 ние и переводит ультразвуковой генератор 1 в режим "Сварка" с увеличением его мощности в 10-100 раз, запуская реле времени ультразвукового генератора на время, необходимое для образования сварных соединений (10-40тс). Одновременно через линию 11 задержки происходит сброс тикового детектора 5.

Таким образом с помощью указанного устройства время определения момента касания сварочного инструмента со свариваемыми деталями опре15 деляется лишь частотой ультразвукового генератора 1, т.е. временем поступления второго импульса на вход прямого счета двоичного реверсивного счетчика 9 после касания

2С сварочного инструмента со свариваемыми деталями. При частоте ультразвукового генератора 1-66 кГц это время составляет величину порядка

28 мкс, что не может отразиться на

25 начальной деформации проводника, так как при перемещении инструмента со скоростью 10 мкм/с начальная

4 деформация не превысит 0,4 мкм. В результате введения предлагаемого устройства в сварочную установку повьппается производительность установок sa счет уменьшения времени определения момента контактирования сварочного инструмента со свариваемыми деталями на 0,2-0,5Х и улуч 5 шается качество сварных соединений путем исключения начальной деформации привариваемого проводника. 1

1219293

Составитель В. Катин

Редактор С. Патрушева Техред Jl.Сердюкова Корректор Е. Рошко

Заказ 1193/18 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород„ ул. Проектная, 4