Устройство для ультразвуковой сварки полимерных материалов

 

Изобретение относится к сварке пластмасс и может быть использовано при ультразоуковой сварке термопластичных полимерных материалов. Цель изобретения - повышение качества сварки и расширение технологических возможностей устройства. Для этого устройство для ультразвуковой сварки полимерных материалов снабжено двумя полосовыми фильтрами. Входы фильтров соединены с выходами первого и второго дифференциальных усилителей соответственно. Выходы фильтров соединены с входами фазометра. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 29 С 65/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4750210 /05 (22) 16.10.89 (46) 30.10.91. Бюл. М 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им. Вологдина В,П. (72) И.Н.Игловиков и А.Н.Жариков (53) 678. 059.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1315341, кл. В 29 С 65/08, 1985. Авторское свидетельство СССР

hh 1470556, кл. В 29 С 65/08, 1987.

Изобретение относится к сварке пластмасс и может быть использовано при ультразвуковой сварке термопластичных полимерных материалов.

Цель изобретения — повышение качества сварки и расширение технологических возможностей устройства.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для ультразвуковой сварки полимерных материалов содержит ультразвуковой генератор 1, подключенный к преобразователю 2 акустического узла, причем между выходом генератора 1 и входом преобразователя 2 включены делитель напряжения 3 и токовый шунт 4. Потенциальный и заземленный выходы токового шунта 4 соединены c прямым и инверсным входами первого дифференциального усилителя 5.

Потенциальный и заземленный выходы делителя напряжения 3 соединены с прямым и инверсным входами второго дифференциального усилителя 6. Выходы дифференци„„SU„, 1687442 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛ6ТРАЗВУКОВОЙ

СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к сварке пластмасс и может быть использовано при ультразвуковой сварке термопластичных полимерных материалов. Цель изобретения — повышение качества сварки и расширение технологических возможностей устройства.

Для этого устройство для ультразвуковой сварки полимерных материалов снабжено двумя полосовыми фильтрами. Входы фильтров соединены с выходами первого и второго дифференциальных усилителей соответственно. Выходы фильтров соединены с входами фазометра. 1 ил. альных усилителей 5 и 6 подключены к входам полосовых фильтров 7 и 8 соответственно. Выходы полосовых фильтров 7 и 8 Я соединены с входом фазометра 9. Выход фазометра 9 последовательно соединен первым и вторым дифференциаторами 10 и

11. Выход дифференциатора 11 соединен с СЬ входом дискриминатора знака 12, выход ко- 00 торого соединен с входом блока управления

13 длительностью процесса сварки. Выход Д блока управления 13 соединен с ультразвуковым генератором 1 и с пневмоприводом

14, который связан с преобразователем 2 акустического узла. С помощью пневмопривода 14 на преобразователь подается сварочное давление. Полосовые фильтры 7 и 8 собраны на микросхемах К844УД2.

Полоса пропускания паласовых фильтров определяется максимальным уходом резонансной частоты преобразователя на 7% от номинальной.

При таком включении полосовых фильтров с полосой пропускания равной

1687442

fp<>. (1+0,07) фазометр измеряет фазовый сдвиг между первыми гармониками, так как частота гармоники равна fpg3 и, а субгармоf ез. f ез.

HMKM —, T,Q. — < fppz (1: 0,07) < fpez и, и и где n = 1, 2, 3,, — номер гармоники или субга рмоники, Устройство работает следующим образом, В процессе сварки сигналы с делителя напряжения 3 и токового шунта 4 через дифференциальные усилители 5 и б поступают на паласовые фильтры 7 и 8. На дифференциальных усилителях 5 и б происходит компенсация наводок. С помощью полосовых фильтров 7 и 8 происходит выделение первых гармоник сигналов, пропорциональных току и. напряжению преобразователя 2. Далее зти сигналы поступают на фазометр 9, где вычисляется сдвиг фаэ между первыми гармониками тока и напряжения преобразователя. Сигнал с выхода фазометра 9 поступает на дифференци торы 11, 12, Дважды продифференцированный сигнал поступает на дискриминатор знака 12, который при изменении второй производной от минуса к плюсу подает сигнал на блок управления 13 длительностью процесса сварки; который, в свою очередь, воздействуя на генератор 1, выключает ультразвук, Таким образом, в результате введения в устройство двух полосовых фильтров пракгически исключается влияние как высших гармоник, так и субгармоник на измеряемые сигналы. Это позволяет повысить стабильность получения сварного соединения за счет повышения надежности и точности onределения фазового сдвига между током и напряжением преобразователя. Введение фильтров позволяет использовать для комплектации ультразвуковых машин генерато5 ров с автоматической подстройкой частоты.

Формула изобретения

Устройство для ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее аку10 стический узел, связанный с ультразвуковым генератором и пневмоприводом, токовый шунт и делитель напряжения, расположенныеые между входом акустического . узла и выходом ультразвукового генерато15 ра, первый дифференциальный усилитель, инверсный и прямой входы которого соединены соответственно с потенциальным и заземленным выходами токового шунта, второй дифференциальный усилитель, ин20 версный и прямой входы которого соединены соответственно с потенциальным и заземленным выходами делителя напряжения, фазометр, выход которого последовательно соединен с первым и вторым

25 дифференциаторами, а выход второго дифференциатора связан через дискриминатор знака с входом блока управления, выходы которого соединены с ультразвуковым генератором и с пневмоприводом, о т л и ч а ю30 щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки и расширения технологических возможностей устройства, оно снабжено двумя полосовыми фильтрами, входы которых соединены с выходами первого и

35 второго дифференциальных усилителей соответственно, а выходы — c входами фаэометра.

1687442

Составитель Н. Елисеева

Техред М.Моргентал КоРРектоР Т, Палий

Редактор M. Товтин

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3670 Тираж 37.3- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5