Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке

Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетскнн

Социалистические

Республик

O n И С А Н И Е (!854649

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Занвлено 19.11.79(21) 2841528/25 27 с присоединением заявки РЙ (23) Прноритет—

Опубликовано !5.08 ° 81. Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 17.08 ° 81 (5t)M. Кл, В 23 К 20/10

В 23 К 9/10

- 3Ъеударственни!! квинтет

СССР ло делам неейретеннй и етнрытнН (53) УДК 621. 791. .039 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

В.H. Акимов и А.П. Рыдэевски (7! ) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛ!ИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

ДЕФОРМАЦИИ ПРОВОДНИКА ПРИ СВАРКЕ

Изобретение относится к сварочному производству, в частности, к устрой— ствам для регулирования величины деформации проводника при сварке, и мо,жет найти применение при сварке и сборке полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Известно устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке, содержащее ультразвуковой преобразователь с датчиком Холла

1О и последовательно соединенные усилитель, сумматор с узлом опорного напряжения, триггер, логическую схему и ультразвуковой генератор (!)

Недостатком данного устройства является малый регулировочный диапазон, что в значительной степени снижает качество сварки.

Известно также устройство для ре20 гулирования величины деформации проводника при сварке, содержащее ультразвуковой преобразователь с датчи ком Холла и последовательно подключенные к датчику Холла усилитель, аналоговый ключ, пиковый детектор, сумматор с узлом опорного напряжения, компаратор, триггер, инвертор со ждущим мультивибратором и ультразвуковой генератор. Это устройство обладает широким диапазоном регулирования и дает возможность в некоторой степени повысить качество сварки (2 ).

Однако оно также не может обеспе-. чить высокой прочности сварных соединений из-за отсутствия возможности учета начальной деформации проводника до подачи сварочного импульса и исключения при этом ошибки регулирования процесса сварки по заданному уровню деформации проводника °

Цель изобретения — повьппенне качества сварки за счет обеспечения воэможности учета начальной деформации проводника и исключения ошибки регулирования.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее. ультразвуковой

854649 преобразователь с датчиком Холла и последовательно подключенные к датчику Холла усилитель, аналоговый ключ, пиковый детектор, сумматор с узлом опорного напряжения, компаратор, триггер ипвертор со ждущим мультивибратором и ультразвуковой генератор,дополнительно введены последовательно соединенные командный датчик, амплитудный детектор, дифференциатор и формирователь, при этом командный датчик выполнен в виде дополнительной обмотки ультразвукового преобразователя, к которой подключен вход амплитудного детектора, а выход формирователя соеди15 нен с одним из входов триггера.

На чертеже изображена структурная схема устройства для регулирования величины деформации проводника при сварке.

Устройство содержит ультразвуковой преобразователь 1 с датчиком 2 Холла и последовательно соединенные усилитель 3, аналоговый ключ 4, пиковый детектор 5, сумматор 6, компаратор

7, второй вход которого соединен с выходом аналогового ключа 4 и входом пикового детектора 5, триггер 8, инвертор 9 и ультразвуковой генератор 10, выход которого соединен с обмоткой возбуждения ультразвукового пре30 образователя 1, а вход с управляющим входом аналогового ключа 4.

Устройство также включает узел 11 с отрицательным опорным напряжением

00П на входе, подключенный ко второму 35 входу сумматора 6 ждущий мультивибра1 тор 12, выходом соединенный со вторым входом пикового детектора 5, а входом — со вторым выходом триггера

8, а также последовательно соединен- 40 ные командный датчик 13 в виде дополнительной обмотки, нанесенной поверх обмотки возбуждения ультразвукового преобразователя, амплитудный детектор

14, дифференциатор 15 и формирователь 45

16, выходом соединенный со вторым входом триггера 8.

Устройство работает следующим образом, Перед началом процесса сварки триг50

rep 8 находится в состоянии, при котором аналоговый ключ 4 закрыт, а эайуск ультразвукового генератора 10 запрещен. При этом ультразвуковой генератор 10 постоянно вырабатывает

55 ультразвуковой тест-импульс мощностью в l0-20 раз меньшей, чем мощность,, необходимая для сварки, а сварочный

4 инструмент испытывает вибрации с амплитудой холостого хода Ф, которая фиксируется командным датчиком

l 3 в виде дополнительной обмотки, нанесенной поверх обмотки возбуждения ультразвукового преобразователя I, после чего амплитудный детектор 14 выделяет огибающую от сигнала с командного датчика 13. В момент касания инструментом свариваемых материалов амплитуда колебаний инструмента падает, а на выходе дифференциатора

15 появляется всплеск напряжения, формирующий через формирователь 16 сигнал, переводящий триггер 8 в противоположное состояние, при котором через инвертор 9 .открывается аналоговый ключ 4, а ультразвуковой генератор переключается в режим сварки" с увеличением мощности ультразвуковых колебаний н 10-20 раз. Одновременно на пиковом детекторе 5 происходит з апоминание напряжения, опр еделяющего положение датчика Холла i в момент касания инструмента с подложкой, которое подается на вход сумматора

6, на второй вход которого приходит сигнал с выхода делителя 11 напряжения, равный К Д, где К вЂ” коэффицн— ент усиления усилителя 3; д — чувствительность датчика 2 деформации1 оптимальная величина одноосной деформации привариваемого проводника.

Сумматор 6 осуществляет операцию сложения сигнала с выхода пикового детектора 5 с отрицательным сигналом с выхода узла l! опорного напряжения

Преобразованный таким образом сигнал подается на вход компаратора 7, на второй вход которого через усилитель

3 и аналоговый ключ 4 приходит сигнал с датчика 2 Холла.

В процессе сварки свариваемые материалы деформируются, сигнал на датчике 2 деформации, падает, а в момент достижения оптимальной деформации проводника сигналы на обоих входах компаратора 7 сравниваются, последний переключается и переводит триггер 8 в исходное состояние, при котором аналоговый ключ 4 закрывается, а ультразвуковой генератор 10 переходит в режим "тест-импульса", при этом процесс сварки прекращается. Одновременно происходит запуск ждущего мультивибратора 12, осуществляющего сброс пикового детектора 5.

Таким образом предлагаемое устройство позволяет учитывать началь15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР по заявке tt- 2593430/25-27, 22.07.78

5 85464 ную деформацию проводника до подачи сварочного импульса на свариваемые элементы, и тем самым исключает ошибку при отключении процесса сварки по заданному уровню деформации при5 соединяемого проводника. Воспроизво-, димость прочности сварных соединений при этом повышается на 6-8Х.

Формула изобретения о

Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке, содержащее ультразвуковой преобразователь с датчиком Холла и последовательно подключенные к датчику

Холла усилитель, аналоговый ключ, пиковый детектор, сумматор с узлом опорного напряжения, комларатор, триггер, инвертор со ждущим мультивибратором н ультразвуковой генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварки за

9 Ь счет обеспечения возможности учета начальной деформации проводника и исключений ошибки регулирования в него дополнительно введены последовательно соединенные командный датчик, амплитудный детектор, дифференциатор и формирователь, при этом командный датчик выполнен в виде дополнительной обмотки ультразвукового преобразователя, к которой подключен вход амплитудного детектора, а выход формирователя соединен с одним из входов триггера.

1, Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2673645/25-27, 28.04.79.

Составитель В. Колесниченко

Редактор Ю. Петрушко Техред М. Коштура Корректор M. Шароши

Заказ 6576 19 Тирах 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4