Ультразвуковой генератор для микросварки

 

111) 676332

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.03.78 (21) 2589286/18-10 с присоединением заявки ¹вЂ” (51) М. Кл.

В 06В 1/08

ГосУдарствеиный voMHTGT (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (53) УДК 534.232 (088.8) ло лелам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (72) Авторы изобретения

А. П. Яременко и Ю. Е. Шаршунов (71) Заявитель Проектно-технологический и научно-исследовательский институт

Московского научно-производственного объединения «Темп» (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ МИКРОСВАРКИ

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может использоваться для получения механических ультразвуковых колебаний применительно к ультразвуковой сварке (микросварке).

Известны ультразвуковые генераторы с независимым возбуждением, состоящие из задающего генератора, усилителя мощности, блока реле времсни, блока питания (1).

Однако в них несмотря па постоянство выходной электрической мощности амплитуда колебаний сварочного инструмента изменяется. Это изменение амплитуды связано с нарушением резонансного режима работы механической колебательной системы преобразователя.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является генератор, содержащий усилитель мощности, подключенный к ультразвуковому преобразователю, и датчик положитсльной обратной связи (2).

Тз1кой гсператор не позволяет получить стабильную амплитуду ультразвуковых колебаний, что приводит к снижению качества сварки.

Цель изобретения — повышение стабильности выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в ультразвуковой генератор для микросварки введены схема автоматического регулирования усиления, задатчик амплитуды колебаний, управляющий триггер, счетчик импульсов и дешифратор. Датчик положительной обратной связи подключен к первому входу схемы автоматического регулирования усиления, второй вход которой соединен с задатчиком амплитуды колеба10 ний, а выход подключен к входу усилителя мощности, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов. Выход счетчика импульсов соединен с входом дешифратора, выход дешифратор а подклю15 чен к сбросовым входам счетчика импульсов и управляющего триггера, а выход управляющего триггера подключен к входу усилителя мощности.

На чертеже представлена блок-схема ге20 нер атор а.

Генератор содержит ультразвуковой преобразователь 1, например, магнитострикционного типа, датчик 2 электромеханической положительной обратной связи, схему 3 ав25 томатичсского регулирования усиления,усилитель 4 мощности, задатчик 5 амплитуды колебаний, управляющий триггер 6, счетчик 7 импульсов и дешифратор 8.

Ультразвуковой преобразователь 1 мехаЗО нически соединен (на чертеже показано

676332 пунктиром) с датчиком 2 обратной связи, в качестве которого может быть использован, например, пьезоэлемент, закрепленный на торцовой поверхности магнитопровода магнитострикционного преобразователя.

Датчик положительной обратной связи подключен к первому входу схемы 3 автоматического регулирования усиления, второй вход схемы автоматического регулирования усиления подсоединен к задатчику 5 амплитуды колебаний. Выход схемы автоматического регулирования усиления подключен к входу усилителя 4 мощности, и

cro выход — к счетному входу счетчика 7 им пульсов. В ыход счетчика импульсов сосдинен с входом дешифратора 8, выход «оторого подключен к сбросовым сходам счетчика импульсов и управляющему триггеру 6. Выход триггера соединен с входом усилителя 4 мощности. 20

Устройство работает следующим образом.

Сигнал положительной обратной связи с датчика 2 через схему 3 поступает на вход усилителя мощности. Усиленные коле- 25 бания с выхода усилителя 4 подаются на обмотку преобразователя 1.

Схема автоматического регулирования усиления сравнивает напряжение, заданное задатчиком, с напряжением, поступающим З0 с датчика обратной связи, и автоматически поддерживает напряжение на выходе усилителя мощности таким, чтобы сигнал с датчика обратной связи соответствовал заданному задатчиком значению. Это приво- 35 дит к тому, что амплитуда колебаний сварочного инструмента остается постоянной.

В момент сварки к инструменту присоединяется дополнительная масса, поэтому резонансная частота преобразователя 1 ме- 40 няется, и поддержанием только постоянства амплитуды принципиально невозможно добиться стабильного качества микросварки. Энергия, выделившаяся в сварном соединении при одном и том жс заданном вре- 45 мени сварки, зависит от амплитуды и частоты, а частота не является величиной постоянной.

Для того, чтобы стабилизировать выделенную в сварном соединении энергию, по- 50 мимо схемы автоматического регулирования усиления, предусмотрены управляющий триггер б, счетчик 7 импульсов и дешифратор 8, При этом задается не время сварки (как в известных схемах), а с помо- 55 щью дешифратора 8 устанавливается код, соответствующий заданному числу колебаний.

Сигналом «Пуск» управляющий триггер

6 переводится в единицу. Сигнал с выхода триггера 6 включает усилитель 4 мощности, и начинается процесс сварки. Импульсы с выхода усилителя мощности отсчитываются счетчиком 7 импульсов, и прп обработке заданного числа колебаний дешифратор 8 выдает сигнал, сбрасывающпй управляющий триггер 6 и счетчик 7 импульсов в нуль. Управляющий триггер отключает усилитель мощности, и процесс сварки прекращается.

Таким образом, сслп по какой-либо причине в процессе сварки резонансная частота преобразователя, напрпмср, умсньшастся, то пропорционально возрастает время сварки, а энергия, пропорциональная произведснию амплитуды на частоту п на время сварки, остается постоянной.

Это обеспечивает стабильность режима сварки и, следовательно, повышает качество сварочных соединений.

Формула изобретения

Ультразвуковой генератор для микросварки, содержащий усилитель мощности, подк;почснпый к ультразвуковому преобразователю, и датчик положительной обратной связи, отличающийся тем, что, с цель|о повышения стабильности выходного сигнала, в него введены схема автоматического регулирования усиления, задатчик амплитуды колебаний, управляющий триггер, счетчик импульсов и дешифратор, причем датчик положительной обратной связи подключен к первому входу схемы автоматического регулирования усиления, второй вход которой соединен с задатчиком амплитуды колебаний, а выход подключен к входу усилителя мощности, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, при этом выход счетчика импульсов соединен с входом дешифратора, выход дешифратора подключен к сбросовым входам счетчика импульсов и управляющего триггера, а выход управляющего триггера подключен к входу усилителя мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грачев А. А., Кожевников А. П. и др.

Ультразвуковая микросварка. М., «Энергия», 1977, с. 96 — 99, 2, Авторское свидетельство СССР

М 186779, кл. В 06В 1/08, 1963.

676332

Составитель В. Пирогов

Редактор Т. Рыбалова Техред Н, Строганова Корректор О. Данишева

Заказ 1680/2 Изд. М 452 Тираж 591 Подписнос

ППО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобрстеннй и огкрытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2