Устройство для ультразвуковой сварки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ())) 590Ш

Союз Советских

Социалистических

Реслублик ««« *«

« (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.05.76 (21) 2363609/25-27 с присоединением заявки № (51) M. Кл. В 23К 19/04

Cottt.ta Юит истрае ло делам изобретеиий

И OTKPblt tttt (43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 14.03.78 (53) УДК 621.791.16.03 (088.8) (72) Автор изобретения

В. В. Афанасьев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ тосуа4PGTttt*ttttbttt иомитеУ (23) Приоритет

Изобретение относится к сварочному оборудованию, а именно к оборудованию для производства полупроводниковых приборов, интегральных и гибридных схем.

Известно устройство, содержащее ультразвуковую сварочную головку, качающуюся на шарнирной опоре, механизм нагружения, включающий рычаг, по которому перемещается груз, для установки величины нагружения и кулачковый механизм для подъема и опускания головки. Узел акустической развязки ультразвуковой сварочной головки выполнен в виде резонансного переходного стакана, соединенного с волноводом и установленного на подшипниках качения (1).

Недостатками этого устройства являются низкий КПД за счет значительных потерь ультразвуковой энергии в узле акустической развязки, имеющем зазоры в переходном стакане, установленном на волноводе и в подшипниках качения, кроме того, значительная величина переходного сопротивления также снижает

КПД из-за большой поверхности акустического контакта в месте сопряжения переходного акустического стакана с волноводом; большая инерционность, обусловленная наличием значительного момента инерции, создаваемого подвешенным грузом механизма нагружения; сложность конструкции, заключающаяся в том, что имеются обособленные узлы акустической развязки и нагружения; жесткие требования, предъявляемые к выборке зазоров в подшипниках прецизионных шарнирных опор, где устанавливается переходный стакан узла акусти теской развязки сварочной систеM bl.

Известно устройство для ультразвуковой сварки, содержащее волновод с магнитострикционным преобразователем, сварочный инст10 румент, узел акустической развязки, расположенный в узловой плоскости смещений ультразвуковых колебаний волновода, и механизм нагружения (2).

Недостатками этого устройства являются

15 низкий КПД за счет потерь ультразвуковой энергии в узле акустической развязки, содержащем диафрагму, охватывающую волновод и имеющую большую развитую поверхность акустического контакта, и инерционность из20 за наличия момента инерции, возникающего при работе механизма нагружения.

Целью изобретения является повышение

КПД и уменьшение инерционности устройства, 25 Поставленная цель достигается тем, что узел акустической развязки выполнен в виде торсионного подвеса, жестко связанного с ме. ханизмом нагружения.

На фиг. 1 показано устройство для ультра.

30 звуково"; на фиг. 2 — узловая плос59O1ll кость смещений ультразвуковых колебаний волновода в разрезе.

Устройство для ультразвуковой сварки состоит из волновода 1 с магнитострикционным преобразователем 2 и сварочным инструментом 3, узла акустической развязки, представляюшего собой торсионный подвес 4, жестко закрепленный на волноводе 1, например пайкой, в узловой плоскосги смещений ультразвуковых колебаний. Торспонный подвес 4 одновременно выполняет функции нагру>кающего элемента, так как жестко связан с механизмом 5 пагру>кения. Последний служит для изменения величины нагру>кения на сварочный инструмент 3 и состоит из поворотных осей 6, па резьбовых концах которых установлены гайки 7 для натяжения торсионного подвеса

4, и стопорных винтов 8. В узловой плоскости смещений ультразвуковых колеоаний перпендикулярно к оси торсионного подвеса 4 узла акустической развязки установлен стержень 9, контактирующий с рычагом 10, связанным с электромагнитным приводом 11.

Устройство для ультразвуковой сварки работает следующим образом.

Перед началом сварки устанавливают требуемое усилие нагружения на сварочном инструменте 3 в зависимости от технологического режима сварки. Для этого свободно покоящийся на плоских пружинах торсионного подвеса 4 волновод 1 нагру>кают путем попеременного закручивания пружин торсионного подвеса 4 при помощи поворотных осей 6 при освобо>кденном поло>кении одного из стопорных винтов 8 механизма 5 нагру>кения. Величина нагружения зависит от угла закручивания пружин торсионного подвеса 4. После установки необходимого нагру>кения поворотные оси 6 фиксируются стопорными винтами 8.

Рычаг 10, связанный с электромагнитным приводом 11, преодолевая усилие закрученной пру>кипы торсионного подвеса 4, удерживает устройство с инструментом 3 в верхнем поло>кении на высоте 0,3 — 0,5 мм от свариваемого объекта. При сварке электромагнитный привод 11 отводит рычаг 10 от стержня 9 и освобожденный волповод 1 с инструментом 3 под действием пружины торсионного подвеса 4 опускается на позицию сварки, одновременно производя нагружение па свариваемые объекгы. После опускания сварочного инструмента 3 на магнитострикционпый преобразователь 2 подается сварочный импульс, при этом происходит процесс ультразвуковой сварки.

По окончании сварки электромагнитный привод 11 вновь возвращает ультразвуковую сварочную систему в исходное положение.

Сечение пружины торсионного подвеса 4 может быть различным, например, прямоугольным, круглым . в зависимости от конструктивного исполнения или условий нагру>кения и акустических характеристик устройства.

Формула изобретения

Устройство для ультразвуковой сварки, содержащее волновод с магнитострикционным преобразователем, сварочный инструмент, узел акустической развязки, расположенный в узловой плоскости смещений ультразвуковых колебаний волновода, и механизм нагружения, ЗО о тл и ч а ю гц и и с я тем, что, с целью увеличения 1 ПД и уменьшения инерционности устройства, узел акустической развязки выполнен в виде торсионного подвеса, жестко связанного с механизмом нагружения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1251694, кл. В ЗР, 1969.

4ц 2. Николаев Г. А. и др. Новые методы сварки металлов и пластмасс. М., «Машиностроение», 1966, с, 18 — 19, 590111

Pue. /

Подписное

Заказ 36/2

Изд. ¹ 251 Тираж 1207

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Н. Тютченкова

Редактор Н. Суханова Техред Л. Гладкова Корректор Л. Тарасова