Способ стабилизации энергии сварочных импульсов

Способ стабилизации энергии сварочных импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ЭНЕРгаи СВАРОЧНЫХ ИМПУЛЬСС, пр мущественно при герметизации корпусов ми1фосхем односторонней шовной контакт ной сваркой импульсами частоты промыш i 1й i2w4i.- 7 :,:, 4 л/ ленной сетн, при котором в процессе формирования каждого св очного импульса определяют величину контактного остро тиаления , по изменению которой управляют длительностью сварочного импупьса, отличаюшийся тем, что, с целью повышения качества сварки, перед проведением сварки определяют длительность емени распространения фронта температуры в зону соедонения, а в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют длительность времени изменения контактного сопротивления от его максимального до минимального значения, суммируют вычисленное и изме-, ренное время и по еГо величине управляют длительностью формируемого сварочного импульса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае 01j, -А ay В 23 К 11/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3380367/25-27 (22) 15.01.82 (46) 30.07.83. Бюл. ¹ 28 (72) А. А. Мазаев и Г. В. Назаров (53) 621.791.763.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 427810, кл. В 23 К 11/24, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 789257, кл. В 23 К 11/24, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР № 461816, кл. В 23 К 11/24, 1973 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ

ЭНЕРГИИ СВАРОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ-, преимущественно при герметизации корпусов микросхем односторонней шовной контактной сваркой импульсами частоты промышленной сети, при котором в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют величину контактного сопротивления, по изменению которой управляют длительностью сварочного импульса, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества сэарки, перед проведением сварки определяют длительность времени распространения фронта температуры в зону соединения, а в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют длительность времени изменения контактного сопротивления от его максимального до минимального значения, суммируют вычисленное и изме; ренное время и nî ego величине управля- д ют длительностью формируемого свароч- Е ного импульса.

4 10Э16

Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано в системах управления режимом односторон- ней шовной контактной сварки с использованием импульсов частоты промишлен - 5 ной сети при герметизации корпусов интегральных схем.

Известен способ регулирования процесса контактной сварки по величине сопротивления между какдым электродом и 10 свариваемой деталью E 13. °

Недостатком способа является большая инерционность регулирования, что обьясняется разнесением во времени моментов измерения и управления. 35

Известен способ стабилизации энергии сварочных импульсов, при котором измеренное напряжение сварочных импульсов сравнивают с заданным и управляют длительностью включения тиристоров в 2о каждом сварочном импульсе по изменению крутизны нарастания фронта сварочного импульса Р 2 I

Недостатком данного способа является невозможность регулирования энергии 25 сварочного импульса при изменении контактного сопротивления, значительный. разброс которого имеет место нри герметизации корпусов односторонней контактной шовной сварки, что приводит в процес gg се сварки к выплескам и непроварам и снижает качество сварки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ стабилизации энергии сварочных импупь" сов, при котором в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют величину контактного сопротивления, по изменению которой управляют длительностью csapo÷íoãî импульса 3) .

Недостатком способа является то, что: измерение сопротивления производится в промежутках между сварочными импульса ми и управление энергией сварочных-импульсов может не соответствовать измеренному сопротивлению сварочного контакта, такое управление имеет большую инерционность и снижает качестВо сварки.

Цель изобретения - понышение качест-, ва сварки.

„Поставленная цель достигается -тем„ что в способ стабилизации энергии сварочных импульсов, преимущественно герметизации корпусов микросхем односторонней шовной контактной сваркой импульса-, мч частоты промышленной сети, при котором в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют величину контактного сопротивпения, по изменению

86. 3 которой управляют длительностью сварочно) го импульса, перед проведением герметизации определяют длительность времени распространения фронта температуры B зону соединения, a h процессе формирования каждого сВарочного импульса определяют длительность времени изменения контакт ного сопротивления от его макисмального до минимального значения, суммируют вычисленное и измеренное время и по его величине управляют длительностью формируемого сварочного импульса, Способ стабилизации энергии сварочных импульсов реализует зависимость величины контактного сопротивления в каждом сварочном импульсе от времени при действии возмущающих факторов (разброс начального контактного с опротивпения, изменение напряжения сети, нестабильность параметров технологического режима герметизации) с учетом толщины крышки герметизируемого прибора.

На фиг. 1 изображена зависимость величины контактного сопротивления от времени, поясняющая принцип стабилизации; на фиг, 2 — блок-схема устройства.

При прохождении сварочного имп льса происходит одновременное определение зависимости изменения контактного со-. противления, В момент достижения времени величина контактного сопротивления принимает минимальное значение, что соответствует предельному значению плошади контакта сварочного электродвигателя и . и максимальной температуре в плоскости контакта.

Основной особенностью способа односто. ронней шовной контактной сварки является то, что плоскость сварного соединения не совпадает с плоскостью максимальных температур, а это требует увеличения длительности сварочного импульса на время распространенйя тепла к плоскости образования срединения из зоны максимальных температур, которое зависит от толщины крышки 9 герметизируемого корпуса и коэффициентом температуропроводности материала крьпики 0 и может быть онредепено с помощью,следующего соотноше. ния " =К /а

Таким образом, длительность сварочного импульса определяется следукецим обДпительность импульса Т устанавливается определенно дпя данного типоразмера гермэтизирукзцего корпуса. Отсчет дпи тель ности импульса начинается с момента достижения контактным сопртивлением мини3 1031 мального значения. При действии возмушакюцих факторов изменяется длительность снижения величины контактного сопротивления от начального (максимального) значения до минимального, тем самым -. автоматически изменяя длительность сварочного иьаулъса Таким образом, измерение контактного сопротивления позволяет прогнозировать и автоматически находить оптимальный режим герметизации..10

Елок-схема устройства, реализующего способ, содеркит тиристорный ключ 1, аналого-пифровые преобразователи (АЦП)

2 и 3, генератор 4 тактовых импульсов, блок 5 измерения сопротивления, задет- 35 чик 6 длительности сварочных импульсов, блок 7 управления тиристорами, сварочный трансформатор 8.

Устройство работает следующим образом. 26

Задатчик 6 длительности сварочных импульсов устанавливается на оптималь ный режим сварки, соответствующей опредененному типоразмеру корпуса. Для крышек толщиной 0,1-0,25 мм длитель- 25 ность О !О составляет (0,6-1,5) "

СО с. При формирсвании сварочного импульса сигналы с вторичной обмотки сварочного трансформатора и измеритель. ного шунта поступают на АБП,. с выхода зо которых поступают на блок 5 измерения сопротивления. При достижении контактным сопротивлением минимального значения в пределах (2-4)" 10 Ом с выхо686 4 да блока 5 сигнал подается на эадатчик

6 длительности иьшульсов. Генератор 4 тактовых импульсов управляет работой

ИП и блока 5. Выбсв тактовой части определяет уровень стабилизапии. Для импульсов длительностью (5-7) " 10 с ,значение тактовой частоты находится в пределах 1-2 кГп. П осле отработки заданного времени С тиристорыый ключ 1 вы-! ключается по сигналу блока 7 управления тиристорами. Точность стабилизапии энергии сварочных имп яьсов составляет se менее 5%.

Данный способ позволяет установить неойсодимую энергипо сварочного импульса непосредственно в процессе формирования каждой сварной то па до момента икончания сварочного импульса. Такое управление энергией сварочного импуль са позволяет исключить вьашеоки и не- провары в пропессе сваркИ и ограничить общий нагрев корпуса эа счет обеспечения оптимальной энергии каждого имцльса.

Результаты проиэводственеж испытаний показали, что предлагаемый способ полностью исключает вьвлески, снижает нагрев свариваемых иэделий íà 15% и улучшает качество гермвтизаппи.

Применение предлагаемого способа повышает выход на 2 . что в денежном отношении составляет 200 тыс. руб. в год.

ВНИИПИ Заказ 5282/14 Тираж 1 106 Попиисное

Филиал ППП Патент, г. Ужгорса, ул. Проектная, 4