Способ стабилизации энергии сварочных импульсов

 

О П И С А Н И Е (789257

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 26.02.79(2l ) 2729406/25-27 (5 l ) Я; Кл.

В 23 К 11/24 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) П рнорнтет по пеппи изобретений и открытий

Опублнковано23. 12.80. тйеллетень №47 (53) УДК 621.791. ,763(088.8) Дата опубликования описания, 26. 12.801

Г. В. Назаров, A. С. Лысенко, Н. A. Пронкин и Н. Т. Катина

М; ",; ., йй;,:, / (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ЭНЕРГИИ

СВАРОЧНЫХ ИМ ПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области сварочной техники и может быть использовано - в системах управления режимом герметизации интегральных схем шовной контактной сваркой с использованием импульсов частоты промышленной сети.

Известен способ регулирования процесса сварки по сопротивлению между электродами, измеренному в промежутках между сварочными импульсами 111.

Недостатком данного способа является большая инерционность регулирования, что объясняется разнесением во времени моментов измерения и управления.

Известен также способ стабилиза-. ции энергии сварочньи импульсов по обобщенному параметру контроля и регулирования режима контактной сварки— напряжению межцу электродами, при котором измеряют амплитуду напряжения, сравнивают ее с опорным напряжением и по результату сравнения осушествляю1 корректировку энергии путем. изменения момента включения управляемых силовых веитипей (2).

Нецостатком этого способа является перегрев герметизируемых элементов, а также выплеск и прожоги соединяе5 мых деталей в результате высокой крутизны переднего фронта сварочного импульса.

Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению являет1О ся способ стабилизации энергии сварочных импульсов, при котором измеренное напряжение сварочных импульсов сравнивают с данным и управляют цлительт"

15 ностью включения тиристоров l 3).

Недостатком данного способа является невозможность регулирования энергии сварочного импульса непосредственно в измеренном импульсе. Быстродействие системы регулирования с исполь20 зованием данного способа составляет не менее периода частоты промышленной сети, что является недостаточным цля такого быстропротекающего техно3 7892 логического процесса, каким является герметизация корпуса контактной шовной сваркой, осуществляемая путем последовательного создания одиночных перекрывающихся точек от каждого импульса тока.

1Яель изобретения — повышение точности дозирования энергии сварки, что непосредственно связано с качеством сварного соединения.

Указанная цель достигается тем, что управляют длительностью включения тиристоров в каждом сварочном импульсе по изменению крутизны нарастания фронта импульса.

Способ стабилизации энергии сварочных импульсов реализует зависимость изменения крутизны фронта нарастания напряжения от изменения амплитуды напряжения в каждом сварочном импульсе

20 при действии возмущающих факторов (изменения напряжения сети, изменения сопротивления между электродами, нестабильности сопротивления в сварочных контактах) .

На фиг. 1 изображена временная диаграмма, поясняющая принцип измерения крутизны фронта нарастания сварочного импульса ",на фиг. 2 — блок-схема устройства, реализующего способ.

При прохождении синусоидального напряжения сети через нуль происходит включение сварочного импульса, одновременно осуществляется измерение крутизны фронта Яф нарастания импульса

35 где U Hyg — напряжение, при котором измеряется фронт сварочного импульса;- 40 ф — длительность фронта сварочного импульса.

Длительность сварочного импульса определяется следующим образом

+ ь

45 и Ф ад, Длительность импульса д устанавливается определенная для данного типоразмера герметизируемого корпуса. Отсчет длительности импульса начинается or точки пересечения изменяющегося синусоидального напряжения с линией номинального напряжения. При увеличении напряжения на обмотке сварочного трансSS форматора до величины 0<7 п увеличивается крутизна фронта нарастания, . ф > a длительность фронта нарастания 1 ф уменьшается, автоматически уменьшая длитель57 4 ность сварочного импульса 1 . При этом энергия сварочного импульса остается постоянной. При уменьшении напряжения на обмотке сварочного трансформатора до величины U< 4U уменьшается крутизна фронта нарастания Я < а длительность фронта нарастания Сф увеличивается, при этом длительность. сварочного импульса 1р также увеличивается, а энергия сварочного импульса автоматически стабилизируется. Таким образом, измерение крутизны фронта нарастания позволяет прогнозировать качество сварного соединения и автоматически находить оптимальный режим герметизации.

Блок-схема устройства, реализующего с пособ, содержит ти рис торный ключ 1, блок 2 измерения крутизны фронта нарастания импульса, задатчик

З длительности сварочных импульсов, блок 4 управления тиристорами, сварочный трансформатор 5.

Устройство работает следующим образом.

Задатчик 3 длительности сварочных импульсов устанавливается на оптимальный режим сварки, соответствующий определенному типоразмеру корпуса. При прохождении синусоидально o напряжения сети через нуль происходит включение тиристорного ключа 1.Одновремен-. но на блок 2 измерения крутизны нарастания импульса поступает сигнал со сварочного трансформатора 5, и при достижении напряжением величины 0<О< выдается сигнал на задатчик длительности сварочных импульсов 3. После отработки заданного времени 7 зад тири с торный клю ч 1 в ыклю чае тся по сигналу блока 4 управления тиристорами.

Данный способ позволяет определить необходимую энергию сварочного импульса непосредственно в процессе формирования каждого сварочного импульса до времени окончания сварочного импульса.

Такое управление энергии сварочного импульса позволяет исключить выплеск и непровары в процессе сварки.

Формула изобретения

Способ стабилизации энергии сварочных импульсов, преимущественно для герметизации интегральных схем шовной контактной сваркой с использованием импульсов частоты промышленной сети, 5 789257 6 при котором измеренное напряжение ср- 1. Авторское свидетельство СССР" нивают с заданным и управляют длитель- М 427810, кл. В 23 К 11/24, постыл включения тиристоров, о т л и- 06.04. 72. ч а ю ш и и с я тем, что, с цепью,2. Орлов Б. Д. и др. Технология и

11овышения точности дозирования энергии > оборудование контактной сварки. М., сварочных импульсов, управляют длитель- Машиностроение, 1975, с, 506-507. ностью включения тиристоров в каждом 3.,Никулин В. Б., Катин В. С., Максварочном импульсе по изменению кру- римов В. В. Источник сварочных импультизны нарастания фронта сварочного сов на базе мощного транзисторного инимпульса. 10 аертора. — Сборник научных трудов по

Источники информации, дроблемам микроэлектроники. М., М ИЗТ, принятые во внимание при экспертизе 4.976, вып. 29, с. 185-187.

ВНИИПИ Заказ. 8938/11 Тираж 1160 Подписное

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