Устройство для приварки проволочных выводов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (u> 854637 (б1) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 15.1179 (21) 2839559/25-27 с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетОпубликовано 150881. Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 15.0881 (я)м. клз

В 23 К 9/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 791. 75 (088. 8) (72) Авторы изобретения

О.В.Антонов, П.Т.Воробьев, Ю.B.EðìàKîâ--и--Q.Â. Хромов (11) Заявитель. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВАРКИ ПРОВОЛОЧНЫХ

ВЫВОДОВ

Изобретение относится к технологии производства радиоаппаратуры н может быть использовано для монтажа на печатные платы матриц запоминающих .устройств, выполненных из изолированного микропровода.

Известно устройство для управления. сваркой, содержащее систему управления подачей электрода и систему поддержа- 10 ния постоянного периода горения ду-,. ги ()) .

Однако оно не может быть использовано для приварки проволочных выводов,. так как поддержание стабильного сварочного тока эа счет регулирования 15 скорости подачи электрода является неэффективным из-эа малого диаметра провода и небольших размеров контактной площадки на печатной плате.

Наиболее близким к предлагаемому 20 по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содерЖащее силовой блок с накопительной емкостью, через регулятор напряжения и усилитель мощности соединен25 ный со сварочной головкой, контуром обратной связи, соединенной с регулятором напряжения, третий вход которого через вентиль соединен с выходом источника опорного напряжения, блок 30 автоматического поддержания длительности сварочного тока, содержащий калибратор временных интервалов, через токостабилиэирующий двухполюсник соединенный с временным компаратором, другой вход которого соединен с задатчиком временных уставок, координатный поэиционер, вход которого соединен с выходом временного компаратора, триггер, выходы которого соединены со вторыми входами двух вентилей (2).

Известное устройство, оснащенное только блоками автоматического поддержания напряжения на сварочной головке и устройствами управления, длительностью сварочного тока, недостаточно надежно при работе с проволочными выводами, имеющими изоляционное покрытие. При поддержании между электродамиГ величины напряжения, достаточного для плавления основного металла, ток сварки вследствие большого электрического сопротивления покрытия провода оказывался очень мал и не приводил к разрушению покрытия и соединению микропровода с печатной платой. Повышение напряжения до величины, достаточной для разрушения высокоомного покрытия, приводит к

854637 значительным выплескам, так как ток после разрушения изоляционного покрытия провода возрастает до недопустимой для данных материалов величины, Цель изобретения — повышение качества сварки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дл", приварки провслочных виводов, содержащее привод сэарочной головки, силовой блок с накопительной емкостью, подключенный чЕрез последовательно соединенные регулятор напряжения и усилитель мощности к сварочной головке, контур обратной связи, подключенный к регулятору напряжения, к одному иэ входов которого через первый вентиль подключен источник опорного напряжения, триггер и координатный позиционер, вход которого соединен с выходом временного компаратора блока автомати .— ческого поддержания длительности сварочного тока а блок автоматичесКого поддержания длительности сварочного тока содержит последовательно соединенные калибратор временных интервалов, временной кампаратор, такостабилизирующий двухполюсник и задатчик временных уставок, причем другой выход калибратора в эеменных интервалов через второй вентиль подключен к ..регулятору напряжения, введены коммутатор масштабного множителя„ второй контур обратной связи с пороговым элементом и блок коррекции давления, Причем выход последнего соединен с приводом сварочной головки, второй его выход соединен с входом триггера,а два входа блока коррекции давх ения соединены соответственно с выходом координатного позиционера и с выходом временного компаратора блока автоматического поддержания длительности импульса, другой выход последнего через коммутатор масштабного множителя подключен ко второму вентилю, входы порогового элемента соединены соответственно со вторым выходом источника опорного напряжения и со сварочной головкой, а выход порогового элемента соединен с другим входом триггера и входами калибратора временных интервалов и задатчика временных уставок.

Влок коррекции давления выполнен

Из Формирователя импульсов коррекции, Пускового блока и последовательно соединенных генератора импульсов, схемы совпадения, счетчика импульсов и дешифратора, причем входы формироВателя импульсов соединены соответственно с пусковым блоком и выходом координатного позиционера, а его выход соединен со входом схемы совпадения и триггером, при этом управляющий вход дешифратора подключен к выходу временного компаратора, а его выход — к приводу сварочной головки.

На фиг.l показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 эпюри напряжений в узловых точках устройства.

Устройство для приварки проволочных выводов содержит силовой блок 1 с накопительной емкостью, регулятор

2 напряжения, усилитель 3 мощности, сварочную головку 4 со сварочным трансформатором, дискретный привод 5 сварочной головки, координатный поэиционер 6, блок 7 автоматического поддержания длительности сварочно- го тока, в который входят калибратор 8 временных интервалов, токостабилизирующий двухполюсник 9, временной компаратор 10, задатчик ll временных уставок, блок 12 коррекции давления, в который входят генератор

13, схема 14 совпадения, счетчик 15, управляемый дешифратор 16, формиро:ватель 17 импульса коррекции, источник 18 опорного напряжения, вентиль

19. вентиль 20, триггер 21, коммутатор 22 масштабного множителя, пороговый элемент 23, пусковой блок 24, Устройство для приварки проволочных выводов работает следующим образом, Плата с закрепленной на ней матрицей запоминающего устройства устанавливается и закрепляется на,координатном лозиционере 6. С помощью специ" алькой рамки (не показана) производится разводка и прижатие проволочных выводов матрицы на контактных площадках печа †н платы. Первая контактная площадка платы с закрепленным на ней выводом матрицы запоминающего устройства подводится под электроды сварочной головки 4.

По сигналу Пуск пускового блока 24 в блоке 17 формирования импульса коррекции вырабатывается стробирующий импульс, открывающий схему 14 совпадения. Счетчик 15 по сигналам с генератора 13 производит отработку заданного формирователем

17 импульса коррекции количества шагов. Управляемый дешифратор 16 обеспечивает коммутацию в заданной последовательности обмоток дискретного привода. Давление сварочной головки

4 на микропровод и на вывод печатной ,1лати регулируется электрически в блоке 12 за счет изменения длительности стробирующего импульса в схеме

17, что исключает механическую перенастройку сварочной головки в зависимости от толщины, печатной платы и диаметра провода. Кроме того, это позволяет регулировать необходимую величину осадки провода во время сварки для получения качественной сварки.

Задним фронтом стробнрующего импульса RS триггер 21 устанавливается в нулевое состояние (фиг.2Э), открывая вентиль 20 и закрывая вентиль

85463

19. Этим же сигналом в блоке 7 автоматического поддержания длительности сварочного тока запускается калибратор 8 временных интервалов, вырабатывающий линейно изменяющееся напряжение. Это напряжение поступает на коммутатор 22 масштабного множителя, основой которого является усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, позволяющим резко увеличить крутизну пилообразного напряжения, вырабатываемого калибратором 8 временных интервалов. Линейно изменяющееся напряжение через открытый вентиль 20 постугает на управляющий вход регулятора 2 напряжения, а с него через усилитель 3 мощности на составном транзисторе на сварочную головку трансформатора (фиг.2 8). При этом управление режимом сварки происходит следующим образом.

По мере возрастания сварочного 20 тока, осуществляемого за счет обратной связи по току, возрастает и напряжение между электродами сварочной головки 4, В момент времени, зависящий от характера и толщины эмалевого покрытия на проводе, напряжение между электродами достигает величины, при которой происходит разрушение эмалевой изоляции провода, в результате чего сопротивление зоны сварки З() резко падает. При этом происходит и уменьшение величины напряжения между электродами, несмотря на продолжающееся увеличение сварочного тока (Фиг.2.3). Если и дальше линейно увеличивать сварочный ток, то происходит пережог провода матрицы. Начиная с этого момента, т.е. когда напряжение между электродами в процессе уменьшения достигает величины напряжения плавления основных металлов, регулятор 2 напряжения переходит в режим стабилизации напряжения, что обеспе чивает высокую восцроизводимость качества сварных соединений при полном отсутствии выплесков. Команда на переход регулятора 2 в режим стабилизации напряжения формируется пороговой схемой 23, выполненной на основе триггера ИМитта. Триггер Шмитта опрокидывается в момент, когда напряжение на сварочной головке достигает величины опорного напряжения, поступающего из блока 18. ПорогОвая схема возвращается в исходное положение после того, как напряжение на сварочной головке, достигнув максимума (Фиг.2 f,z,), снова уменьшается вследствие уменьшения сопротивления в зоне сварки. При разрушении эмалевой изоляции провода разница между напряжениями () д„ и Uz„ (Фиг.2М) сос- 60 тавляет 5-10 мВ и определяется гистереэисом пороговой схемы 23.

По заднему Фронту импульса, сфор« мированного пороговой схемой 23, сработает RS-триггер 21, закрывая вен- 65 тиль 20 (фиг.2 Д. Регулятор 2 напряжения начинает с этого момента отслеживать напряжение, поступающее через вентиль 19 с источника 18 опорного напряжения, т.е. устройство переходит в режим стабилиза ии напряжения на уровне U п (фиг.2М.

В зависимости от характера и толщины покрытия при заданной скорости возрастания сварочного тока изменяется время, в течение которого напряжение достигает величины, достаточной для разрушения высокоомного покрытия провода, а следовательно, и момент перехода источника в режим стабилизации напряжения. Так как процесс сварки осуществляется именно в режиме стабилизации напряжения, то отчет времени сварки ведется с момента выхода системы на режим управления по напряжению (точка к фиг.2 $).

Сигналом с пороговой схемы 23 включаются схемы 8 и 11 блока 7 автоматического подгержания длительности силрочнагo тока. Сигнал с калибратора 8 временных интервалов, основой которого является генератор пилообразного напряжения, через токостабилизирующий двухполюсник 9 поступает на первый вход временного компаратора

10, на другой вход которого приходит сигнал с задатчика 11 временных уставок, основой которого является прецизионный источник опорного напряжения с делителями напряжения.

Время сварки, задаваемое задатчиком 11 чременньл уставок, определяется в зависимости от марки провода, толщины контактной площадки и других факторов.

После отработки заданной временной выдержки временной компаратор 10, основой которого является операционный усилитель, выдает сигнал на управляемый дешифратор 16 и на координатный позиционер 6. управляеьый дешифратор 16 производит перекоммутацию обмоток дискретного привода 5, обеспечивая реверс сварочной головки. Одновременно координатный позиционер б с закрепленной на ней печатной платой перемещается на следующий шаг и под сварочной головкой окажется следующая контактная площадка с закрепленным. на ней проводом. По сигналу отработки очередного шага, поступающему с координатного позиционера б, вновь запускается формирователь 17 импульса коррекции, сварочная головка опускается на свариваемую контактную площадку и на регулятор напряжения через вейтиль 20 вновь поступает линейно изменяющееся напряжение.

Такое техническое решение дает возможность автоматически Фиксировать момент разрушения изолирующего покрытия, а следовательно, и выход устройства на режим стабилизации

854637 напряжения, чем обеспечивается наиболее оптимальный режим сварки и высокая воспроизводимость качества сварных соединений. При этом повышается производительность труда за счет исключения брака.

Формула изобретения

1. Устройство для приварки проволочных выводов, содержащее привод сварочной головки, силовой блок с накопительной емкостью, подключенный через последовательно соединенные ðåгулятор напряжения и усилитель мощности к сварочной головке, контур об- 15 ратной связи, подключенный к регулятору напряжения, к одному из входов которого через первый вентиль подключен источник опорного напряжения, триггер и координатный позиционер, Щ вход которого соединен с выходом временного компаратора блока автоматического поддержания длительности сварочного тока, а блок автоматического поддержания длительности сварочного тока содержит последовательно соединенные калибратор временных интервалов, временной компаратор, токостабилизирующий двухполюсник и задатчик временных уставок, причем другой выход калибратора временных интервалов через второй вентиль подключен к регулятору напряжения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки, в устройство введены коммутатор масштабного множителя, второй контур обратной связи с пороговым элементом и блок коррекции давления, причем выход последнего соединен с приводом сварочной головки, второй его выход соединен с входом триггера, а два входа блока коррекции давления соединены соответственно с выходом координатного позиционера и с выходом временного компаратора блока автоматического поддержания длительности импульса, другой выход последнего через коммутатор масштабного множителя подключен ко второму вентилю, входы порогового элемента соединены соответственно со вторым выходом источника опорного напряжения и со сварочной головкой, а выход порогового элемента соединен с другим входом триггера и входами калибратора временных интервалов и задатчика временных уставок.

2. Устройство по п.l о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок коррекции давления выполнен из формирователя импульсов коррекции, пускового блока и последовательно соединенных генератора импульсов, схемы совПадения, счетчика импульсов и дешифратора, причем входы формирователя импульсов соединены соответственно с пусковьм блоком и выходом координатного позиционера, а его выход соединен со входом схемы совпадения и триггером, при этом управляющий вход дешифратора подключен к выходу временного компаратора, а его выход — к приводу сварочной головки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании М 1261785, .л. 6 3 R 26.01.72.

2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации на установку Vnibond корпорации Vnitek, модель

1-124-05.

854637

АЮ,Ыинаул лаз ици онер

З юлна Рус

Popwpo//unr им ульеа норре ю ис/

4ил р Ров

М рон4 а,е юла&а

/7срсго/ау схема 7ригге

Составитель Л.Глаголева

Редактор M.Áàíäóðà Техред З.Фанта : Корректор М. Демчик

Заказ 6575/18 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæroðoä, ул.Проектная, 4