Устройство для сварки давлением

Устройство для сварки давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ass>,10001 97 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16 ° 10. 81 (21) 3344447/25-27

РЦМ К,.т з

В 23 К 11/04

В 23 К 11/24 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 28,02,83. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.83!

53) УДК 621. 791.

° 76(088.8) К

I кимов, A.Ï.Ðûäçåâñêèé и A.Ã.Ñòðèæêî )

3

f (72) Авторы изобретения

В.Н.А (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к оборудованию для сборки полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Известно устройство для сварки давлением, содержащее сварочный трансформатор, неподвижную и подвижную станины, привод оплавления и привод осадки, конечный выключатель и командный датчик, установленный на рабочем органе привода осадки и подакщий сигнал на выключение сварочного трансформатора (1).

Недостаток этого устройства — низкая точность дозирования длительности осадки под током.

Известно также устройство для сварки давлением, содержащее сварочный трансформатор, неподвижную и подвижную плиты, привод оплавления и осадки и командный. датчик, связанный со счетчиком импульсов осадки и подающий сигнал на отключение сварочного трансформатора, прячем ко.-.мандный датчик выполнен в виде пьезоэлектрического датчика ускорения, установленного на подвижной плите машины 12).

Основным недостатком укаэанного устройства является низкая-надежность определения момента контактирования свариваемых деталей, так как, пьезоэлектрический датчик ускорения реагирует на случайные перемещения сварочной головки, удары и вибрации сварочной установки.

Наиболее близвум к предлагаемому является устройство, содержащее сварочную головку с механизмом вертикальных перемещений и датчиком давления, шаговый привод с блоком управления, генератор ультразвукового тест-импульса, соединенный с ультразвуковым преобразователем, и последовательно соединенные индуктивный датчик, выполненный в виде дополнительной обмотки, нанесенной поверх обмотки возбуждения ультразвукового преобразователя, амплитудный детектор, пиковый детектор, вычитатель, вторым входом соединенный с входом пикового детектора и выходом амплитудного детектора, детектор обнаружения превышения нуля потенциала и формирователь, выходом соединенный с входом блока управления шаговым приводом. Принцип работы указанного устройства основан на определении момента контактирования соединяемых деЗ0 талей с последукщим заданием скоросй

1 0001 97 ти деформирования привариваемого проводника g3 g.

Недостатком известного устройства является отсутствие блокировки сварочной установки в случае, когда устройство определения момента контактирования свариваемых деталей не сраба( ывает, при этом после контакта соединяемых деталей шагоный привод деформирует сваринаемые детали до их полного разрушения, что приводит к вы-10 ходу. прибора из строя и поломке меха-, низма вертикальных перемещений. Поэ тому известное устройство обладает низкой надежностью.

Цель изобретения — повышение на- 15 дежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что н устройство, содержащее сварочную головку с механизмом вертикальных перемещений и датчиком дав р() ления, щаговый привод с блоком управления, генератор ультразвукового тест-импульса, соединенный с ультразвуковым преобразователем,.а также последовательно соединенные индук- 5 тинный датчик, выполненный в виде дополнительной обмотки, нанесенной поверх обмотки возбуждения ультразвукового преобразователя, амплитудный детектор, пиковый детектор, вторым входом соединенный с дополнительным выходом блока управления шаговым приводом, вычитатель, вторым входом соединенный с выходом амплитудного детектора и входом пикового детектора, детектор обнаружения превышения нуля потенциала и формирователь, выходом соедчненный с входом блока управления шаговым приводом введены делитель напряжения с опорным напряжением на входе, а также последонательно 4О соединенные, усилитель, фильтр высоких частот, компаратор, вторым входом соединенный с выходом делителя напряжения, и второй формиронатель, причем выход второго формирователя 45 ,соединен с дополнительным входом

:блока управления шаговым приводом, а вход усилителя — с датчиком давления.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для сварки давлением состоит иэ механизма вертикальных перемещений сварочной головки 1, датчика 2 давления, например тензо;датчика, закрепленного на сварочной головке, шагового привода 3 с блоком 4 управления шаговым приводом, генератор 5 ультразвукового тест-импульса, подключенного к ультразну- 60 ковому преобразователю б, последовательно соединенных индкутивного датчика 7, выполненного в виде допол. .нительной обмотки, нанесенной поверх обмотки возбуждения ультразвукового 65 преобразователя 6, амплитудного детектора 8, пикового детектора 9, вторым входом соединенного с дополнительным выходом блока 4 управления шаговым приводом, вычитателя 10, вторым входом соединенного с выходом амплитудного детектора 8 и входом пикового детектора 9, детектора 11 обнаружения превышения нуля потенциала и формирователя 12, выходом соединенного с входом блока 4 управления шаговым приводом, последовательно соединенных усилителя 13, фильтра

14 высоких частот, компаратора 15, |второго формирователя 16, выходом подключенного к дополнительному входу блока 4 управления шаговым при— водом, причем вход усилителя 13 подключен к датчику 2 давления, а также делителя 17 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Для регистрации момента контактирования свариваемых деталей генератор 5 тест-импульса с момента запуска шагового привода 3 на опускание механизма вертикальных перемещений сварочной головки 1 начинает вырабатывать сигнал с частотой 6070 кГц и мощностью 0,02.-0,5 Вт, который подается на обмотку возбуждения ультразвукового преобразователя . б. При этом сварочный инструмент испытывает вибрации с амплитудой холостого хода, которые фиксируются индуктинным датчиком 7, выполненным н виде дополнительной обмотки, нанесенной поверх обмотки возбуждения ультразвукового преобразователя б.

Амплитудный детектор 8 выделяет огибакщую от сигнала датчика 7, который служит для определения момента контактирования свариваемых деталей.

Сигнал с выхода амплитудного детектора 8 подается на вход пикового детектора 9, где происходит запоминание амплитуды холостого хода преобразователя б, далее сигнал передается на вход вычитателя 10. Вычитатель 10 осуществляет операцию вычитания сигнала с выхода пикового детектора 9 от сигнала с входа пикового детектора 9. Таким образом, в ;режиме холостого хода сигнал на вы ходе вычитателя 10 отсутствует. В момент контактирования свариваемых деталей амплитуда колебаний сварочного инструмента падает вследствие возрастания эквивалента механической нагрузки на ультразвуковой преобразователь б, а на выходе вычитателя 10 появляется сигнал, равный разнице входного и выходного напряжений пикового детектора 9, который фокусируется детектором 11 обнаружения пре-! вышения нуля потенциала и через формирователь 12 формирует управляющий

1000197

;сигнал на блок 4 управления шаговым приводом, одновременно сигналом с дополнительного выхода -последнего происходит сброс пикового детектора 9.

Блок 4 управления шаговым приводом после определения момента контак- 5 тирования отрабатывает определенное количество импульсов на шаговый привод 3, которыми задается оптимальная еформация привариваемого проводника и скорость перемещения сварочного 10 нструмента при сварке.

В случае, если момент контактирования свариваемлх деталей не установлен, сигнал пропорционален изгибной нагрузке на сварочную головку 1. По- 15 лученный сигнал усиливается усилителем 13 и поступает на вход фильтра

14 высоких частот, где срезается высокочастотная помеха, вносимая рабо той шагового привода 3. Иреобразован ц ный таким образом сигнал подается на вход компаратора 15, на второй вход которого приходит опорное напряжение с делителя 17 напряжения, равное КА4, где К вЂ” коэффициент усиления усилителя 13 Д вЂ” чувствительность датчика 2 давления> Н допустимая нагрузка на сварочную го.ловку, задаваемая при наладке установки. В момент равнества сигналов на обоих входах компаратора 15 последний срабатывает и через формирователь 16 блокирует шаговый привод 3, после чего устраняется неисйравность работы устройства определе" .ноя момента контактирования сварива- З емых деталей, которая в первую очередь заключается в неправильной установке в рабочее положение пикового детектора 9 и вычитателя 10, а также установке порога срабатывания детек- 40 ,тора 11 .обнаружения превышения нуля потенциала и отсутствии на входе амплитудного детектора 3 тест-импульса.

Таким образом, изобретение позволяет повысить эксплуатационную на- 45 дежность работы установок для микросварки путем введения блокировки при отсутствии сигнала с устройства определения контакта в момент контактирования сварочного инструмента со $Q свариваемыми деталями. Отсутствие сигнала с укаэанного устройства может иметь место, например, при выходе из строя любого элемента, входящего в него (генератора, тест-им- 55 пульса, амплитудного детектора, пикового:.детектора, вычитателя, детектора обнаружения превышения нуля потенциала и формирователя), отсутствии напряжения питания и т.п. в данном случае привод вертикальных перемещений может деформировать свариваеьые элементы до их полного. разрушения и привести кполомке сварочного инструмента и ультразвукового преобразователя.

Введение блокировки приводит к снижению поломок сварочных установок, повышению долговечности их работы, снижению дороговизны обслуживания и упрощению эксплуатации ооорудования.

Формула изобретения

Устройство для сварки давлением, содержащее сварочную головку с механизмом вертикальных .перемещений и датчиком давления, шаговый привод с блоком управления, генератор ультразвукового тест-импульса, соединенный с ультразвуковым преобразователем, а также последовательно соединенные индуктивный датчик,. выполненный в виде дополнительной обмотки, нанесенной поверх обмотки возбуждения ульт-азвукового преобразователя, амплитудный детектор, пиковый детектор, торым входом соединенный с дополнительным выходом блока управления шаговым приводом, вычитатель, вторым . входом соединенный с выходом амплитудного детектора и входом пикового де— тектора, детектор обнаружения превышения нуля потенциала и формирователь, выходом соединенный с входом блока управления шаговым приводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышейия надежности его работы, в него введены делитель напряжения с опорным напряжением на .,входе, а также последовательно сое иненные усилитель, фильтр высоких частот, компаратор, вторым входом соединенный с выходом делителя напряжения, и второй формирователь, причем выход .второго формирователя соединен с дополнительным входом блока управления шаговым приводом, а вход усилителя — с датчиком давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 425751, кл. В 23 К 11/04, 1973 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 624742, кл. В 23 К 11/04, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2843391/25-27, кл . В 23 К 11/04, 1979 прототип ).

1000197

Составитель В. Катин

Техред A.A÷ . Корректор И. Ватрушкина

Редактор Л. Филь

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

Заказ 1232/11 Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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