BRPI0618298A2 - ajuste de amplitude de uma corneta ultra-sÈnica - Google Patents

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BRPI0618298A2
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BR
Brazil
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horn
gap
anvil
amplitude
signal
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Application number
BRPI0618298-4A
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English (en)
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Donald L Pochardt
Satinder K Nayar
Paul M Fettig
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
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Abstract

AJUSTE DE AMPLITUDE DE UMA CORNETA ULTRA-SONICA Trata-se de um sistema e de um método para manter, substancialmente constante, uma lacuna entre uma cometa e uma bigorna que inclui a ação de posicionar uma cometa próxima a uma bigorna, de modo que seja estabelecida uma lacuna entre a cometa e bigorna. Um sinal de corrente alternada (CA) é aplicado a um conversor acoplado à cometa, O sinal CA tem uma amplitude. A amplitude do sinal CA é ajustada du- rante o funcionamento da cometa, para manter a lacuna entre a cometa e a bigorna substancialmente constante.

Description

"AJUSTE DE AMPLITUDE DE UMA CORNETA ULTRA-SÔNICA"PEDIDOS DE DEPÓSITO CORRELATOS
Este pedido está relacionado com o pedido provisó-rio de número de série 60/640.978, intitulado "FREQUENCYBASED CONTROL OF AN ULTRASONIC WELDING SYSTEM", depositadoem 3 de janeiro de 2005, e pedido provisório de número desérie 60/641.048, intitulado "GAP ADJUSTMENT FOR ANULTRASONIC WELDING SYSTEM", depositado em 3 de janeiro de2005, ambos os quais estão aqui incorporados a titulo de re-ferência .
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um método e a umsistema para determinar a lacuna entre um corpo vibratório eum ponto fixo e, mais particularmente, a um sistema e um mé-todo que chegam a tal determinação com base na freqüência deressonância do corpo vibratório.
ANTECEDENTES
Em soldagem ultra-sônica (às vezes chamada de"soldagem acústica" ou "soldagem sônica"), duas peças queserão unidas (tipicamente peças termoplásticas) são coloca-das adjacentes a uma ferramenta chamada "cometa" ultra-sônica que vai fornecer a energia vibratória. Estas peças(ou "peças de trabalho") são forçadas entre a cometa e umabigorna. Muitas vezes, a corneta fica posicionada vertical-mente acima da peça de trabalho e da bigorna. A corneta vi-bra tipicamente a 20.000 Hz a 40.000 Hz, transferindo ener-gia, tipicamente sob a forma de calor por atrito, sob pres-são, para as peças. Devido ao calor por atrito e à pressão,uma porção de ao menos uma das peças é amaciada ou fundidaunindo, assim, as peças.
Durante o processo de soldagem, um sinal de cor-rente alternada (CA) é fornecido a uma pilha de corneta, queinclui um conversor, um reforçador e uma corneta. 0 conver-sor (também chamado de um "transdutor") recebe o sinal CA eresponde ao mesmo comprimindo-se e expandindo-se em uma fre-qüência igual àquela do sinal CA. Portanto, as ondas acústi-cas passam através do conversor para o reforçador. À medidaque a frente de onda acústica se propaga através do reforça-dor, esta é amplificada, e é recebida pela corneta. Final-mente, a frente de onda se propaga através da corneta, e éconferida mediante os objetos a soldar, assim, soldando-osuns nos outros, conforme anteriormente descrito.
Outro tipo de soldagem ultra-sônica é a "soldagemultra-sônica continua". Este tipo de soldagem ultra-sônicaé, tipicamente, usado para vedar tecidos e películas, ou ou-tras peças de trabalho tipo "tela", que podem ser alimenta-das através do aparelho de soldagem de maneira, genericamen-te, contínua. Na soldagem contínua, a corneta ultra-sônicaé, tipicamente estacionária e a parte que será soldada é mo-vida sob esta. Um tipo de soldagem ultra-sônica contínua u-tiliza uma corneta de barra fixa de maneira rotacional e umabigorna rotativa. A peça de trabalho é alimentada entre acorneta de barra e a bigorna. A corneta se estende, tipica-mente, de forma longitudinal em direção à peça de trabalho eas vibrações se deslocam axialmente ao longo da corneta napeça de trabalho. Em outro tipo de soldagem ultra-sônicacontinua, a corneta é um tipo giratório, que é cilíndrico eroda em torno de um eixo longitudinal. A vibração de entradaestá na direção axial da corneta e a vibração de saída estána direção radial da corneta. A corneta é colocada próxima auma bigorna, que também é, tipicamente, capaz de rodar demodo que a peça de trabalho que será soldada passe entre assuperfícies cilíndricas em uma velocidade linear, que subs-tancialmente se iguala à velocidade tangencial das superfí-cies cilíndricas. Este tipo de sistema de soldagem ultra-sônica é descrito na patente U.S. N0 5.976.316, aqui incor-porado na íntegra, a título de referência.
Em cada uma das técnicas de soldagem ultra-sônicadescritas acima, os objetos a soldar que serão unidas ficamdispostas entre a corneta e a bigorna, durante o processo desoldagem. Uma forma de se soldar é por meio da fixação deuma lacuna entre a corneta e a bigorna. A lacuna entre acorneta e a bigorna cria uma força de pinçamento que mantémos objetos a soldar no lugar enquanto são unidos. Para umaquestão de produzir uma operação de soldagem confiável, édesejável manter uma lacuna constante entre a corneta e abigorna.
Durante o funcionamento, um ou mais componentes dapilha de corneta, inclusive a própria corneta, genericamenteexperimenta uma elevação em temperatura. Assim, a pilha decorneta, genericamente, experimenta expansão térmica. À me-dida que a pilha de corneta se expande, a lacuna entre acorneta e a bigorna é reduzida - um resultado desfavorávelao objetivo supracitado de produzir uma operação de soldagemuniforme e confiável.
Conforme se sugere anteriormente, os esquemas desoldagem ultra-sônica atualmente existentes apresentam umadesvantagem, já que a lacuna entre a pilha de corneta e abigorna se torna mais estreita, durante as sucessivas opera-ções de soldagem.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Contra este pano de fundo, a presente invenção foidesenvolvida. De acordo com uma modalidade, um método incluiposicionar uma corneta próxima a uma bigorna, de modo queuma lacuna seja estabelecida entre a corneta e a bigorna. Umsinal de corrente alternada (CA) é aplicado a um conversoracoplado à corneta. O sinal CA tem uma amplitude. A amplitu-de do sinal CA é ajustada durante o funcionamento da corne-ta, para manter a lacuna entre a corneta e a bigorna subs-tancialmente constante.
Ainda de acordo com outra modalidade, um sistemainclui uma pilha de corneta retida por um sistema de monta-gem. Uma bigorna é separada da pilha de corneta por uma la-cuna. Uma fonte de alimentação é acoplada de modo operacio-nal à pilha de corneta e configurada para fornecer um sinalde corrente alternada (CA) de uma determinada amplitude àpilha de corneta em resposta a um comando, e é, adicional-mente, configurada para os que dados de saida indiquem afreqüência do sinal CA fornecido à pilha de corneta. Um con-trolador é acoplado de modo operacional à fonte de alimenta-ção. O controlador é configurado para receber os dados defreqüência da fonte de alimentação, e comandar a fonte dealimentação a enviar um sinal CA de amplitude determinadapelos dados de freqüência.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Figura 1 mostra uma modalidade de uma pilha decorneta de soldagem ultra-sônica simples acoplada a uma fon-te de energia.
A Figura 2 mostra uma modalidade de um sistema demontagem acoplado à pilha de corneta de soldagem ultra-sônica da Figura 1.
A Figura 3 mostra uma modalidade de um sistema pa-ra determinar o comprimento de uma lacuna entre uma cornetae uma bigorna.
A Figura 4A mostra uma modalidade exemplificadorade uma tabela que pode ser usada como parte de uma unidadede determinação de lacuna.
A Figura 4B mostra uma modalidade exemplificadorade um método para determinar um comprimento de lacuna.
A Figura 5A mostra uma modalidade de uma cornetade soldagem ultra-sônica giratória simples para uso em umaoperação de soldagem ultra-sônica continua.
A Figura 5B mostra uma modalidade exemplar de ummétodo para determinar um comprimento de lacuna.
A Figura 6 mostra uma modalidade exemplar de umsistema para manter uma lacuna substancialmente constanteentre uma corneta de soldagem e uma bigorna.A Figura 7 mostra uma modalidade exemplar de umsistema para ajustar uma lacuna entre uma corneta e uma bi-gorna em um sistema de soldagem ultra-sônica.
A Figura 8A mostra uma modalidade exemplar de umsistema para manter uma lacuna substancialmente constanteentre uma corneta e uma bigorna em um sistema de soldagemultra-sônica.
A Figura 8B mostra uma modalidade exemplar de umsistema para manter uma lacuna substancialmente constanteentre uma corneta e uma bigorna em um sistema de soldagemultra-sônica.
A Figura 9A mostra uma modalidade exemplar de umaunidade de determinação de força.
A Figura 9B mostra outra modalidade exemplar deuma unidade de determinação de força.
A Figura 10 mostra uma modalidade exemplar de umsistema para ajustar uma lacuna entre uma corneta e uma bi-gorna em um sistema de soldagem ultra-sônica.
A Figura IlA mostra uma superfície de uma cornetaacionada por um sinal acústico que se propaga ao longo doeixo longitudinal da corneta.
A Figura IlB mostra a superfície de uma cornetaacionada por um sinal acústico de magnitude menor do que a-quela da Figura 11A, visto que o sinal se propaga ao longodo eixo longitudinal da corneta.
A Figura 12A mostra uma modalidade exemplar de umsistema para controlar a lacuna entre uma corneta e uma bi-gorna .A Figura 12B mostra uma modalidade exemplar de umsistema para controlar a lacuna e entre uma corneta e umabigorna.
A Figura 13 mostra uma modalidade exemplar de ummétodo para combinar as operações de um adaptador e um módu-de determinação de amplitude.
A Figura 14 mostra uma modalidade exemplar de ummétodo para combinar as operações de um adaptador e um módu-lo de determinação de amplitude.
DESCRIÇÃO DETALHADA
Diversas modalidades da presente invenção serãodescritas em detalhe com referência aos desenhos, onde refe-rências numéricas similares representam partes e montagenssimilares ao longo das diversas vistas. A referência a vá-rias modalidades não limita o escopo da invenção, este é li-mitado apenas pelo escopo das reivindicações em anexo. Adi-cionalmente, nenhum exemplo estabelecido neste relatóriodescritivo deve ser interpretado como limitador e estabeleceapenas algumas das diversas modalidades possíveis para a in-venção reivindicada
A Figura 1 mostra um exemplo de uma pilha de cor-neta simples 100 que é acoplada a uma fonte de CA de energiaelétrica 102. Conforme pode ser observado a partir da Figura1, a pilha de corneta 100 inclui um conversor 104, um refor-çador 106 e uma corneta de soldagem ultra-sônica 108. Duran-te o funcionamento, a fonte de CA fornece energia elétricaao conversor 104, que responde ao mesmo comprimindo-se e ex-pandindo-se em uma freqüência igual àquela do sinal CA. Por-tanto, as ondas acústicas passam através do conversor 104para o reforçador 106. À medida que a frente de onda acústi-ca se propaga através do reforçador 106, esta é amplificada,e é recebida pelo corneta de soldagem 108. Em algumas moda-lidades, a corneta 108 é projetada para obter uma vantagem,eliminando-se a necessidade de um reforçador 106). Finalmen-te, a frente de onda se propaga através da corneta 108, ime-diatamente após ser conferida a objetos a soldar (não repre-sentados na Figura 1) que são posicionados entre a cornetade soldagem 108 e uma bigorna 110. Outros exemplos de pilhasde corneta são conhecidos na técnica, e funcionam com os se-guintes sistemas, esquemas e métodos apresentados aqui.
A corneta 108 é separada da bigorna 110 por umadistância identificada como "Lacuna" na Figura 1. O processopara conferir energia por atrito aos objetos a soldar fazcom que os diversos elementos da pilha de corneta 100 se e-levem em temperatura. À medida que os elementos da pilha decorneta 100 se elevam em temperatura, estes exibem expansãotérmica, o que significa que é provável que a lacuna entre acorneta 108 e a bigorna 110 se altere em dimensão, dependen-do da maneira particular na qual a pilha de corneta 100 émontada.
A Figura 2 mostra um esquema de montagem exemplarsimplificado para a pilha de corneta 100 da Figura 1. 0 es-quema de montagem faz uso de uma estrutura rígida, generica-mente dividida em três 200. A estrutura 200 inclui uma pri-meira porção 202 sobre a qual a bigorna 110 é montada e umasegunda porção 206 que é unida a um ponto nodal sobre a pi-lha de corneta 100. Por exemplo, a segunda porção 206 da es-trutura é representada na Figura 2 acoplada ao ponto médio208 do reforçador 106. Uma terceira porção 204 da estrutura200 se estende entre a primeira e a segunda porções 202 e206.
O sistema de montagem 200 mantém uma distânciasubstancialmente fixa entre uma superfície de suporte da pe-ça de trabalho 210 da bigorna 110 e uma porção da pilha decorneta 100. Nesse caso, o sistema de montagem 200 mantémuma distância substancialmente fixa entre a superfície supe-rior 210 da bigorna 110 e o ponto médio/ponto nodal 208 doreforçador 106. Portanto, a pilha de corneta 100 deve se ex-pandir durante o funcionamento, a pilha de corneta 100 seexpande para fora a partir do ponto médio 208 do reforçador106, ao longo do eixo longitudinal da pilha 100, como indi-cado pelas setas identificada como "Expansão" na Figura 2.Deve ser entendido que uma variedade de outros sistemas demontagem podem, também manter uma distância substancialmentefixa entre a superfície superior 210 da bigorna 110 e umaporção da pilha de corneta 100, e tais outros sistemas demontagem se encontram dentro do escopo do presente pedido.
Determinada a disposição de montagem da Figura 2,a expansão térmica do conversor 104 e porção superior do re-forçador 106 não produz nenhum efeito sobre o comprimento delacuna (devido à posição destes elementos em relação ao pon-to 208 no qual a estrutura 200 une a pilha 100, estes ele-mentos são livres para se expandir para cima, isto é, dis-tante da bigorna 110). Por outro lado, o comprimento de la-cuna é afetado pela expansão da porção inferior do reforça-dor 106 e pela expansão da corneta 108—à medida que esteselementos se expandem, estes se expandem em direção à bigor-na 110, e a lacuna se contrai.
De acordo com uma modalidade, o conversor 104 e oreforçador 106 são mantidos em uma temperatura substancial-mente constante. Por exemplo, o conversor 104 e o reforçador106 podem ser resfriados através de um sistema de resfria-mento, como através de um ou mais ventiladores que circulamar relativamente frio até as superfícies do conversor 104 ereforçador 106, para manter substancialmente suas temperatu-ras, e, assim, para suprimir substancialmente sua expansãotérmica. Portanto, de acordo com tal modalidade, qualqueralteração no comprimento da pilha de corneta 100 pode serconsiderada substancialmente devida à expansão da corneta desoldagèm 108.
Além disso, de acordo com algumas modalidades, acorneta 108 é resfriada através de um sistema de resfriamen-to, para suprimir ou reduzir sua propensão a se aquecer du-rante o funcionamento. Genericamente, tal esquema não elimi-na totalmente a expansão térmica da corneta 108, o que sig-nifica que esta ainda tem algum grau de expansão térmica,que deveria ser levada em consideração, se o comprimento delacuna for mantido substancialmente constante.
Sabe-se que o comprimento de um determinado corpoé inversamente proporcional à determinada freqüência de res-sonância do corpo. Estabelecido de outra maneira, à medidaque um corpo cresce em comprimento, este tem uma freqüênciade ressonância inferior. Portanto, à medida que a pilha decorneta 100 cresce em comprimento, como ocorre, por exemplo,devido à expansão térmica, esta tem uma freqüência de resso-nância inferior. Especificamente, o comprimento de um corpo,1, está relacionado com sua freqüência de ressonância, f,através da seguinte equação:
<formula>formula see original document page 12</formula>
em que E representa o módulo de elasticidade do objeto, e emque ρ representa a densidade do objeto. Se o objeto for umcomposto (por exemplo, se ele for feito de múltiplas partesou se tiver várias seções feitas de materiais diferentes,etc.), Eep podem assumir valores que representam o compor-tamento dos materiais, considerando-se suas diversas partes(por exemplo, podem ser uma média ponderada, etc.).
De acordo com algumas modalidades, a fonte de e-nergia 102 detecta a freqüência de ressonância, f, da pilhade corneta 100, para gerar um sinal CA igual em freqüência aesta. Por exemplo, a fonte de energia 102 pode fornecer umsinal senoidal que tem uma tensão particular pico-a-pico (outensão da raiz média quadrática) à pilha de corneta 100. Coma tensão pico-a-pico (ou RMS) do sinal senoidal é mantidaconstante, a fonte de energia 102 ajusta a freqüência do si-nal, e procura a freqüência na qual a corrente mínima é ex-traída pela pilha de corneta 100-esta freqüência é a fre-qüência de ressonância da pilha de corneta 100. Conseqüente-mente, através de tais modalidades, a freqüência de resso-nância da pilha 100 pode ser obtida a partir da fonte de e-nergia 102. De acordo com outras modalidades, a freqüênciade ressonância da pilha 100 pode ser detectada através daobservação da pilha 100 com um detector.
Mediante a obtenção da freqüência de ressonânciada pilha de cometa 100, o comprimento total da pilha 100pode ser obtido relacionando-se, de maneira similar aosprincípios físicos supracitados, a freqüência de ressonânciacom o comprimento de pilha de corneta. Supondo-se que o con- versor 104 e o reforçador 106 sejam resfriados, para supri-mir substancialmente os efeitos da expansão térmica por cau-sa disto, o comprimento da pilha de corneta 100 pode ser re-lacionado com o comprimento de lacuna. Por exemplo, de acor-do com o esquema da Figura 2, o comprimento de lacuna e ocomprimento da corneta 108, 1, estão relacionados com a se-guinte equação:
comprimento de lacuna = D - 1,
em que D é um valor aproximadamente constante que representao comprimento entre o topo da corneta 108 e a superfície de suporte da peça de trabalho 210 da bigorna 110.
A Figura 3 mostra um sistema para determinar ocomprimento da lacuna entre uma corneta de soldagem 108 e asuperfície de suporte da peça de trabalho 210 da bigorna110. O sistema da Figura 3 inclui uma fonte de alimentação ultra-sônica 300 (por exemplo, uma fonte de alimentação elé-trica que libera um sinal CA ao conversor, que, sucessiva-mente, converte o sinal em uma onda acústica) que libera umsinal acústico a uma corneta (e reforçador) 302. A fonte dealimentação ultra-sônica 300 é controlada por um circuitocontrolador, como por um processador em comunicação de dadoscom um dispositivo de memória que armazena firmware/softwarecontrolando a operação da fonte de alimentação ultra-sônica300. Alternativamente, o circuito controlador pode ser in-corporado como um laço de controle baseado em hardware. Emcada caso, o controlador da fonte de alimentação ultra-sônica 300 identifica a freqüência de ressonância da pilhade corneta e comanda o conjunto de circuitos de geração desinal da fonte de alimentação nesta para auxiliar o conver-sor a produzir um sinal acústico igual em freqüência à mes-ma. O controlador dentro da fonte de alimentação 300 podefazer interface com uma unidade de determinação de lacuna304.
A unidade de determinação de lacuna 304 recebe afreqüência de ressonância da pilha de corneta e gera umaquantidade que permanece em relação conhecida com o compri-mento de lacuna. De acordo com uma modalidade, a unidade dedeterminação de lacuna 304 é um módulo de software que é e-xecutado mediante um processador acoplado a uma unidade dememória. A unidade de determinação de lacuna 304 pode serexecutada mediante o mesmo processador através do qual ofirmware que controla a fonte de alimentação ultra-sônica300 é executado. Alternativamente, o mesmo pode ser executa-do mediante um processador diferente que está em comunicaçãode dados com este. Em cada caso, o software/firmware execu-tado pela unidade de determinação de lacuna 304 pode funcio-nar de acordo com os esquemas (abaixo) discutidos com refe-rência às Figuras 4A a 5B.
De acordo com uma modalidade alternativa, a unida-de de determinação de lacuna 304 pode receber a freqüênciade ressonância da pilha de corneta de uma fonte além da fon-te de alimentação ultra-sônica 300. Por exemplo, o sistemapode incluir um detector 306 que observa a pilha de corneta,mede a freqüência de ressonância desta e comunica a freqüên-cia de ressonância com a unidade de determinação de lacuna304. Na discussão a seguir, presume-se que a freqüência deressonância se origina da fonte de alimentação ultra-sônica300, apenas por uma questão de exemplo.
A Figura 4A mostra um esquema através do qual aunidade de determinação de lacuna 304 pode operar. A unidadede determinação de lacuna 304 pode incluir uma tabela 400armazenada em um dispositivo de memória. A tabela 400 é or-ganizada de acordo com a freqüência de ressonância e rela-ciona um comprimento de lacuna G a uma freqüência de resso-nância f. Deste modo, mediante a recepção de uma freqüênciade ressonância, f, a unidade de determinação de lacuna 304utiliza a freqüência de ressonância para acessar a tabela400 e para determinar um comprimento de lacuna G correspon-dente à freqüência de ressonância f. Por exemplo, presumin-do-se que a unidade de determinação de lacuna 304 recebe umafreqüência de f2 como uma entrada, a unidade 304 respondeacessando a tabela 400 para identificar uma fileira corres-pondente à freqüência f2. Mediante a identificação da filei-ra, o comprimento de lacuna introduzido nesta, G2, é retor-nado. Opcionalmente, a tabela 400 pode ser acessada para de-terminar o comprimento da pilha de corneta 100, Lr ou paradeterminar outra quantidade que permanece em relação conhe-cida com o comprimento de lacuna. Presumindo-se que a unida-de de determinação de lacuna 304 receba um valor fx como umaentrada e presumindo-se que fx esteja situado entre entradassucessivas da tabela (isto é, f±<fx<fi+i) , então, a unidadede determinação de lacuna 304 pode acessar a tabela 400 paraobter valores de comprimento de lacuna G± e Gi+i, e pode in-terpolar entre os dois valores para chegar a um comprimentode lacuna correspondente à freqüência de ressonância fx.
As várias entradas na tabela 400 podem ser preen-chidas ex ante através de um processo heurístico, em que ocomprimento da pilha de corneta 100 e o comprimento da Iacu-na são registrados para cada freqüência, f, na tabela 400.Alternativamente, as várias entradas na tabela 400 podem serdeterminadas por cálculo teórico, de uma forma similar àque-la descrita acima.
A Figura 4B mostra outro esquema através do qual aunidade de determinação de unidade 304 pode operar, computa-ção teórica. Por exemplo, a unidade de determinação de lacu-na 304 pode começar sua operação recebendo-se a freqüênciade ressonância da pilha de corneta 100, f, conforme mostradona operação 402. Então, a unidade 304 responde através docálculo do comprimento da corneta 108, Lr com base na fre-qüência de ressonância, como através do uso de uma equaçãobaseada nos princípios físicos subjacentes à equação mostra-da na operação 404. Finalmente, conforme mostrado na opera-ção 406, a unidade 304 pode relacionar o comprimento, Lr de-terminado na operação 404, a um comprimento de lacuna, combase no conhecimento das restrições geométricas particularesque surgem do esquema de montagem empregado. Por exemplo, nocontexto do esquema de montagem da Figura 2, o comprimentode lacuna pode ser encontrado como:
Comprimento de Lacuna =D-L,
em que D representa a distância entre o topo da corneta 108e a superfície de suporte da peça de trabalho 210 da bigorna110 e L representa o comprimento da corneta.
A Figura 5A mostra um exemplo de uma corneta desoldagem 500 que é usada para soldagem ultra-sônica contí-nua. A corneta 500, neste, inclui um eixo longitudinal 502em torno do qual a corneta 500 pode rodar. A corneta 500 éconstrita por um sistema de montagem (não representado naFigura 5A), de modo que a lacuna seja mantida entre a corne-ta e a bigorna 504. A pilha de corneta pode ser montada emqualquer ponto nodal sobre o sistema. O eixo longitudinal502 da corneta é substancialmente paralelo à superfície desuporte da peça de trabalho 506 da bigorna 504.
O princípio supracitado para determinar o compri-mento da lacuna entre uma corneta e uma bigorna com base nafreqüência de ressonância da pilha de corneta é aplicável àcorneta 500 da Figura 5. Quando os materiais se expandemtermicamente, estes fazem isto em proporções iguais em todasas direções. Portanto, a seguinte técnica, representada naFigura 5B, pode ser usada para determinar o comprimento dalacuna entre a corneta e a bigorna.Inicialmente, conforme mostrado na operação 508, afreqüência de ressonância da pilha de corneta é recebida.Posteriormente, o comprimento da corneta 502, L, está deter-minado com base na freqüência, de maneira similar àqueladescrita acima (operação 510) . Conforme descrito antes, apilha de corneta da Figura 5A é resfriada de modo que o con-versor (não mostrado na Figura 5A) e o reforçador (não mos-trado na Figura 5A) permaneçam em temperaturas substancial-mente constantes durante o funcionamento suprimindo-se, as-sim, a expansão térmica e os efeitos sobre a freqüência deressonância do sistema.
Visto que a corneta 500 se expande proporcional-mente em todas as dimensões, a razão entre seu comprimento,L, e seu raio, Br permanece constante. Portanto, após o cál-culo do comprimento da corneta 502, seu raio pode ser atin-gido através da multiplicação do comprimento pela razão su-pracitada, B, conforme mostrado na operação 512. Finalmente,o comprimento da lacuna pode ser determinado subtraindo-se oraio da distância, D, entre o eixo longitudinal da corneta500 e a superfície de suporte da peça de trabalho 506 da bi-gorna 504, conforme mostrado na operação 514.
Deve ser observado que os resultados do métododescrito com relação à Figura 5B podem ser armazenados den-tro de uma tabela, conforme descrito com referência à Figura4A. Portanto, o comprimento de lacuna, ou qualquer valor quepermanece em relação conhecida com o mesmo, pode ser obtidoacessando-se tal tabela, com base na freqüência de ressonân-cia da pilha de corneta.A Figura 6 mostra um sistema de controle para man-ter uma lacuna substancialmente constante entre uma cornetae uma bigorna, com base na observação da freqüência de res-sonância da pilha de corneta. 0 sistema inclui uma pilha decorneta 600 e uma fonte de alimentação 602 acopladas ao mes-mo. De acordo com uma modalidade, a fonte de alimentação 602determina a freqüência de ressonância da pilha de corneta600, conforme descrito acima.
Um adaptador de 606 fica acoplado à pilha de cor-neta. O adaptador de posição 606 ajusta a pilha de corneta600, ou em direção ou distante da bigorna, sob o controle deum sinal de entrada. Há uma relação conhecida entre o sinalde entrada liberado ao adaptador 606 e sua resposta ao mes-mo. O adaptador de posição 606 está em comunicação de dadoscom um gerador de sinal de controle 604. O gerador de sinalde controle 604 recebe a freqüência de ressonância da pilhade corneta como uma entrada e gera um sinal de controle queé liberado ao adaptador de posição 606. O gerador de sinalde controle 604 produz um sinal de controle que mantém umalacuna substancialmente constante entre a bigorna e a corne-ta, determinada a freqüência de ressonância da pilha de cor-neta 600 e a relação entre a resposta do adaptador de posi-ção 606 e seu sinal de entrada.
O gerador de sinal de controle 604 pode ser incor-porado como um circuito controlador, como um processador emcomunicação de dados com um dispositivo de memória que arma-zena firmware/software de acordo com os princípios supraci-tados. Este pode ser, alternativamente, incorporado como umASIC que produz o sinal de controle supracitado para manteruma lacuna substancialmente constante. Na parte a seguir dadescrição, revela-se uma modalidade particular de um adapta-dor de posição. Não é necessário utilizar o adaptador de po-sição apresentado abaixo para a prática da invenção. Também,a parte anterior do relatório descritivo estava voltada paramétodos particulares de determinção do comprimento de umacorneta ou o comprimento de uma lacuna, com base na freqüên-cia de ressonância da pilha de corneta. De acordo com outrasmodalidades, tais determinações podem ser atingidas pelasmedições da temperatura da pilha de corneta, ou de seus di-versos componentes.
A Figura 7 mostra uma modalidade exemplar de umsistema para ajustar a lacuna entre uma corneta e uma bigor-na. O sistema, neste, inclui uma corneta 700 orientada acimade uma superfície de suporte de peça de trabalho 702 de umabigorna 704. A corneta 700 é rigidamente acoplada a uma es-trutura 706. A estrutura 706 inclui uma peça deslizante 708que engata um receptor 710, de modo que a estrutura 706 e acorneta 700 possam transladar verticalmente.
A estrutura 706 inclui, também uma placa de recep-ção de força 712 que é acoplada à estrutura 706 por um parde elementos 714. Uma força é aplicada à placa de recepçãode força 712 por um aplicador de força (não representado naFigura 7). A força impele a corneta 700 em direção à bigorna704. A direção da força é indicada pela seta 713. A forçatem o efeito de fazer com que uma superfície de contato 716esteja em contigüidade a um batente elástico deformável 718.A força exercida sobre o batente elástico deformável 718 fazcom que o batente 718 se deforme, e apresente, assim, umadeflexão para baixo (isto é, uma deflexão na direção da bi-gorna 704). Genericamente, quanto maior for a força aplicadaà placa 712, maior será a deflexão para baixo exibida pelobatente 718. Quanto maior for a deflexão exibida pelo baten-te 718, menor será a lacuna entre a corneta 700 e a bigorna704 .
Para manter uma lacuna constante entre a corneta700 e a bigorna 704, o seguinte esquema pode ser empregado.Enquanto a corneta 700 estiver em sua temperatura não-elevada, uma força inicial é aplicada à placa 712, para fa-zer com que a lacuna entre a corneta 700 e a bigorna 704 se-ja estabelecida em um comprimento "ideal". Visto que a cor-neta 700 se expande termicamente durante o funcionamento, alacuna aumenta menos. Para neutralizar este efeito, a forçaaplicada à placa 712 é reduzida, fazendo com que o batente718 apresente uma deflexão menor, o que significa que a cor-neta 700 e a estrutura são transladadas para cima (isto é,distantes da bigorna). Desta maneira, a lacuna entre a cor-neta 700 e a bigorna 704 pode ser mantida substancialmenteconstante através da aplicação controlada de força à placa712. Para garantir a funcionalidade deste esquema, a forçainicial aplicada à placa 712 deve ser de magnitude suficien-te para fazer com que o batente 718 apresente uma deflexãoao menos tão notável em extensão quanto a expansão térmicaesperada que será neutralizada.O batente deformável 714 é elástico, e tem, depreferência um módulo relativamente alto de elasticidade.Através da seleção de um material que tem um módulo de elas-ticidade relativamente alto, estabelece-se uma circunstânciaem que a força requerida para defletir o batente 714 é rela-tivamente grande comparada com a força de processo (isto é,a força exercida pela corneta sobre a peça de trabalho). Taldisposição fornece facilidade de desenho de controle. De a-cordo com uma modalidade, o batente 714 pode ser feito deaço, ou outro material adequado. De acordo com uma modalida-de, a força exercida sobre o batente 714 não faz com que omaterial, neste, saia de sua faixa elástica (isto é, o ba-tente 714 irá retornar ao seu formato original através daretirada da força). Ademais, de acordo com uma modalidade, obatente 714 tem uma deflexão que é proporcional à força a-plicada neste, isto é, há uma relação linear entre a forçaaplicada ao batente 714 e a extensão de deflexão exibida pe-lo mesmo.
A Figura 8A mostra um exemplo de um sistema decontrole para uso com o sistema de ajuste exemplar da Figura7. (As várias unidades 804 a 810 da Figura 8A, discutidasabaixo, podem ser incorporadas como módulos de software ar-mazenados em um meio legível de computador e executados porum processador, ou podem ser incorporadas como hardware de-dicado, como um ou mais circuitos integrados para aplicaçãoespecífica, ou como uma matriz de portas programáveis emcampo. Além disso, as unidades 804 a 810 podem ser combina-das ou divididas como uma questão de seleção de desenho).Conforme pode ser observado a partir da Figura 8A, o sistemainclui uma corneta 800 que é acoplada a uma fonte de energiaultra-sônica 802. Uma unidade de determinação de lacuna 804determina a lacuna entre a corneta 800 e uma bigorna (nãorepresentada na Figura 8). De acordo com uma modalidade, aunidade de determinação de lacuna 804 obtém a freqüência deressonância da pilha de corneta da fonte de alimentação 802,e determina a lacuna desta. De acordo com outra modalidade,a unidade de determinação de lacuna 804 detecta a freqüênciade ressonância da corneta 800 através da observação da mes-ma. De acordo com ainda outra modalidade, a unidade de de-terminação de lacuna 804 chega no comprimento de lacuna a-través da medição da temperatura da corneta, infere o com-primento de corneta a partir deste, e chega no comprimentode lacuna sobre a base do comprimento de corneta.
O comprimento de lacuna determinado pela unidadede determinação de lacuna é fornecido a uma unidade de de-terminação de força 806. A unidade de determinação de força806 determina a força que será exercida sobre a estrutura(por exemplo, placa 712 na Figura 7), para manter a lacunaem um comprimento substancialmente constante. A força deter-minada pela unidade de determinação de lacuna 806 é forneci-da a um gerador de sinal de controle 808. O gerador de sinalde controle 808 desenvolve um sinal de controle e comunicatal sinal de controle a um aplicador de força 810. O aplica-dor de força 810 tem uma relação conhecida entre o sinal decontrole recebido e a força que este exerce.Desta maneira, o gerador de sinal de controle 808desenvolve o sinal de controle à luz de tal relação.
A Figura 8B mostra modalidades exemplares da uni-dade de determinação de lacuna 804 e da unidade de determi-nação de força 806. (Como foi o caso com as unidades da Fi-gura 8A, as várias unidades da Figura 8B discutidas abaixo,podem ser incorporadas como módulos de software armazenadosem um meio legivel de computador e executados por um proces-sador, ou podem ser incorporadas como hardware dedicado, co-mo um ou mais circuitos integrados para aplicação especifi-ca, ou como uma matriz de portas programáveis em campo. Alémdisso, as unidades da Figura 8B podem ser combinadas ou di-vididas como uma questão de seleção de desenho). Conformepode ser observado a partir da Figura 8B, a unidade de de-terminação de lacuna 804 inclui uma unidade de determinaçãode comprimento 812 e uma unidade de detecção de lacuna 814.A unidade de determinação de comprimento 812 recebe a fre-qüência de ressonância da pilha de corneta e aplica um dosmétodos da presente invenção descrito com referência à Figu-ra 4A e 4B para descobrir o comprimento da corneta. Posteri-ormente, o comprimento da corneta é recebido pela unidade dedescoberta de lacuna 814. A unidade de descoberta de lacuna814 chega no comprimento de lacuna, devido ao conhecimentodo comprimento da corneta e à geometria particular impostapelo esquema de montagem (por exemplo, o comprimento de la-cuna pode ser igual à diferença entre o comprimento do topoda corneta até a superfície de suporte da peça de trabalho eo comprimento da corneta, Lacuna =D-L).Após a determinação do comprimento da corneta, es-te valor é fornecido à unidade de determinação de força 806.A unidade de determinação de força 806 chega na força queserá aplicada à estrutura para manter a lacuna substancial-mente constante. A força é função, entre outras coisas, docomprimento do batente, Lbatente> do módulo de elasticidade dobatente, E, da seção transversal do batente, A, da diferençaentre o comprimento inicial da lacuna e o comprimento da la-cuna determinado pela unidade de determinação de lacuna 804,Δ, e da deflexão de sistema montado.
A Figura 9A mostra um esquema através do qual aunidade de determinação de força 806 pode operar. A unidadede determinação de força 806 pode incluir uma tabela 900 ar-mazenada em um dispositivo de memória. A tabela 900 é orga-nizada de acordo com o comprimento de lacuna de ressonânciaG1 e relaciona uma força f a um comprimento de lacuna, Destemodo, mediante a recepção de um comprimento de lacuna, f, aunidade de determinação de força 806 utiliza o comprimentode lacuna para acessar a tabela 900 e para determinar umaforça G correspondente ao comprimento de lacuna f. Por exem-plo, presumindo-se que a unidade de determinação de força806 receba um comprimento de lacuna de G2 com uma entrada, aunidade 806 responde acessando a tabela 900 para identificaruma fileira correspondente ao comprimento de lacuna G2. Me-diante a identificação da fileira, a força introduzida nes-ta, G2, é retornada. Opcionalmente, a tabela 900 pode seracessada para determinar o sinal de controle, C, que seráliberado ao aplicador de força 810, ou para determinar qual-quer outra quantidade que permanece em relação conhecida coma força que será exercida sobre a estrutura. Presumindo-seque a unidade de determinação de lacuna 806 receba um valorfx como uma entrada e presumindo-se que fx esteja situadoentre entradas sucessivas da tabela (isto é, fi<fx<fi+1) , en-tão, a unidade de determinação de força 806 pode acessar atabela 900 para obter valores de força Gi e Gi+1, e pode in-terpolar entre os dois valores para chegar a um comprimentode força correspondente ao comprimento de lacuna fx.
As diversas entradas na tabela 900 podem ser pre-enchidas ex ante por um processo heurístico, em que a forçaque será aplicada à estrutura e o sinal de controle corres-pondente são determinados de forma experimental para cadacomprimento de lacuna, G, dentro da tabela 900. Alternativa-mente, as várias entradas na tabela 900 podem ser determina-das por cálculo teórico, de maneira similar àquela descritaa seguir com referência à Figura 9B.
A Figura 9B mostra outro esquema através do qual aunidade de determinação de força 806 pode operar, computaçãoteórica. Por exemplo, a unidade de determinação de força 806pode iniciar sua operação recebendo-se um comprimento de la-cuna calculado pela unidade de determinação de lacuna 804,CG, conforme mostrado na operação 902. Posteriormente, a u-nidade 806 responde através do cálculo da diferença entre alacuna inicial, IG, e a lacuna calculada, CG, conforme mos-trado na operação 904. Esta diferença, Δ, refere-se à quan-tidade pela qual a deflexão do batente deve ser reduzida pa-ra a lacuna retornar ao seu comprimento inicial. Desta for-ma, na operação 906, a nova força que será aplicada à estru-tura, Fnovar pode ser determinada resolvendo-se Fnova na equa-ção mostrada aqui.
A Figura 10 mostra outra modalidade exemplar de um sistema para ajustar a lacuna entre uma corneta e uma bigor-na. O sistema de soldagem 1010 tem um sistema de soldagem1030 fixado à superfície de suporte 1017 e uma bigorna 1021fixada à superfície de suporte 1018. O sistema de soldagem1030 inclui a corneta 1032, que é sustentada pelo suporte de corneta 1020 e é móvel com relação à superfície 1017, um ba-tente fixo 1055 tendo uma placa de suporte 1056, que são fi-xados com relação à superfície 1017 e uma bexiga pneumáticaexpansível 1061.
A bexiga 1061 é usada para aplicar a força com o propósito de mover o suporte de corneta 1020 e a corneta1032 em direção à bigorna 1021; a força é controlada ajus-tando-se a pressão de ar na bexiga 1061. À medida que a su-perfície 1025 entra em contato com o batente fixo 1055, aplaca de suporte 1056 se deflete ligeiramente sob a força aplicada.
Em um exemplo específico, a força mínima admissí-vel para soldar um produto desejado é cerca de 272 kg(600 libras), que é gerada por cerca de 207 kPa (30 psig) depressão de ar na bexiga 161. A lacuna fixa desejada é cerca de 0,05 mm (0,0020 polegada).
Na operação com uma corneta de titânio, foi cons-tatado que a temperatura irá aumentar da temperatura ambien-te em um máximo de cerca de 27, 7 ºC (50 °F), que irá aumen-tar o comprimento de corneta em cerca de 0,025 mm(0,0010 polegada). Como um resultado, a lacuna entre a cor-neta 132 e a bigorna 121 é reduzida a cerca de 0, 025 mm(0,0010 polegada), se nenhuma compensação for feita. A de-flexão de placa de suporte 156 é conhecida sendo cerca de0, 025 mm (0,0010 polegada) por 3002, 5 N (675 libras força(cerca de 306 kg-força)). Portanto, a força aplicada com umacorneta em temperatura ambiente deve ser ao menos cerca de510 kg (1125 libras), ou cerca de 414 kPa (60 psig). À medi-da que a corneta opera e aumenta em comprimento, a pressãode ar aplicada é reduzida de cerca de 414 kPa (60 psig) acerca de 207 kPa (30 psig) para manter a lacuna entre a cor-neta e a bigorna constante.
Um aparelho de soldagem, genericamente configuradopara controlar a distância entre a bigorna e a corneta uti-lizando um conjunto de batente deformável, inclui uma bigor-na com um batente fixo, uma corneta e um aplicador de forçamontado para ser capaz de aplicar uma força de compressão àcorneta contra o batente fixo, de modo que a deformação e-lástica do batente fixo forneça um controle fino sobre a la-cuna entre a corneta e a bigorna. 0 aparelho pode incluir umsistema de leitura para monitorar uma propriedade especificada corneta e controlar a força aplicada à corneta para man-ter a lacuna entre a corneta e a bigorna em um valor fixoapesar das alterações na propriedade especifica. A proprie-dade monitorada poderia ser, por exemplo, temperatura, com-primento ou freqüência de vibração da corneta.O uso de um batente fixo mas deformável para com-pensar o aumento de comprimento de corneta, devido à expan-são térmica, pode ser usado com uma bigorna giratória, bi-gorna estacionária, corneta giratória, corneta estacionária,ou qualquer combinação destas.
Em uso, as peças de trabalho que serão unidas po-deriam ser posicionadas entre a corneta e a bigorna, poderiase aplicar energia à corneta e a corneta poderia ser energi-zada e uma força poderia ser aplicada à corneta para impelira corneta contra o batente fixo de tal modo que a deformaçãoelástica do batente fixo forneça excelente controle da lacu-na entre a corneta e a bigorna.
Para empregar os métodos da presente invenção dis-cutidos acima, uma pessoa pode determinar dados para um sis-tema, e, então, ajustar os mesmos em equações que podem serusadas no sistema de controle de uma unidade particular. Osrequerentes usaram o seguinte método para o sistema descritoacima, porém este método pode ser aplicado a outros sistemasde configurações diferentes. As equações podem ser derivadasutilizando-se os princípios de engenharia ou utilizando-sedados medidos de um sistema individual.
As equações 2 a 5 se ajustaram melhor a sistemaslineares das duas variáveis. 0 coeficiente angular e a in-terceptação das equações foram determinadas de forma empíri-ca a partir dos dados com o melhor ajuste do sistema. Medi-ante a medição da relação entre as variáveis pode-se produ-zir similarmente o coeficiente angular e a interceptação dequalquer sistema particular. É preferencial que os sistemasse comportem linearmente nas regiões operacionais, porém seos sistemas forem não-lineares, uma segunda ordem ou equaçãomaior pode ser usada.
Os requerentes desenvolveram e usaram o métododescrito a seguir para controlar uma lacuna durante a solda-gem ultra-sônica.
Primeiro, para um sistema ultra-sônico giratórioconforme descrito acima, os seguintes parâmetros foram de-terminados .
(1) Diâmetro da cometa = 17,48 cm (6, 880")
(2) Temperatura ambiente. °F. = 18 0C (65 °F).
(3) Freqüência em temperatura ambiente. = 19,986 kHz
(4) Pressão em que a lacuna é ajustada = 499,9 kPa(72,5 psig).
(5) Ponto de ajuste de lacuna para o processo = 0,05 mm
(2 mils) (0,025 mm (1 mil = 0,001 polegada)).As propriedades do material da corneta também são co-nhecidas
(6)Coeficiente de Expansão Térmica, α
<formula>formula see original document page 30</formula>
Quando o sistema for energizado e estiver funcio-nando, a temperatura da corneta irá aumentar. Então, é de-terminada qual deve ser a temperatura, Tfinal, não haverá ne-nhuma lacuna (isto é, a lacuna de 0,05 mm (2,0 mil) vai parazero, por exemplo, e a corneta entra em contato com a bigor-na) quando se está soldando continuamente. Esta temperaturaé obtida resolvendo-se a Equação 1:
<formula>formula see original document page 31</formula>
Na Equação 1, Tfinal é a temperatura na qual a Iacu-na desaparece, IG é a lacuna inicial (em mils) ajustada emedida quando o sistema é configurado e não estiver em fun-cionamento, D é o diâmetro externo da corneta giratória, e αé o coeficiente de expansão térmica do material da corneta.Mediante a resolução da Equação 1 utilizando-se as entradasacima de uma corneta de alumínio, obtém-se uma temperaturade 78, 17 0C (172,7 graus F) onde a lacuna irá para zero combase no aquecimento da corneta durante o funcionamento. As-sim, se a corneta for aquecida a 78,15 0C (172,67 °F), entãonão restará nenhuma lacuna. Então, há um limite superior pa-ra temperatura. O limite superior para qualquer sistema de-terminado pode ser encontrado utilizando a equação 1 de umsistema giratório. 0 elemento versado na técnica irá, tam-bém, avaliar que uma equação similar pode ser derivada deoutras geometrias e que uma temperatura de operação mais al-ta para evitar o desaparecimento da lacuna pode ser determi-nada .
Visto que encontra-se dificuldade para medir atemperatura em um estado de ressonância dinâmico de uma cor-neta, Os requerentes resolveram utilizar um substituto quefornece uma medição de temperatura indireta, porém precisa.Em vez de se medir diretamente a temperatura, a freqüênciada corneta é determinada mediante a medição da freqüência dacorneta durante o funcionamento, e, então, a temperatura édeterminada utilizando-se a Equação 2, a seguir:
(Equação 2) λmin = -0,0017 * Tfinal + 20,096
Na Equação 2, λmin é a freqüência mínima na qual acorneta pode ser operada antes de a lacuna ir para zero e oscoeficientes da equações lineares foram determinados de for-ma empírica através de experimento. Mediante a resolução daEquação 2 para os parâmetros de entrada, a lacuna irá parazero quando a freqüência da corneta cair para menos que19.802 Hertz. Uma vez que a freqüência da corneta é um parâ-metro que pode ser medido facilmente utilizando-se um equi-pamento padrão comumente usado pelos elementos versados natécnica, uma pessoa pode determinar, utilizando-se as Equa-ções 1 e 2, a freqüência operacional mínima de um sistemagiratório que irá impedir que a lacuna se feche, isto poderesultar em dano do produto e também dano da corneta e/oubigorna devido ao contato.
Utilizando-se as Equações 1 e 2, agora alguém tema capacidade de relacionar a lacuna com a temperatura e atemperatura com a freqüência. Portanto, alguém pode relacio-nar a lacuna com a freqüência. Durante o funcionamento nor-mal, quando o material se encontra na lacuna (ou estrangula-mento), torna-se difícil medir a lacuna, porém utilizando-seos princípios acima, a freqüência pode ser usada para deter-minar a lacuna. A relação entre a freqüência da corneta e alacuna entre a corneta e a bigorna pode ser determinada uti-lizando-se a Equação 3 (que pode ser resolvida pela lacunacomo função da freqüência ou vice-versa):
(Equação 3) <formula>formula see original document page 33</formula>
Na Equação 3, λ é a freqüência da corneta e a la-cuna é medida em mils (0, 025 mm (1 mil = 0,001 polegada)).Mediante a resolução da Equação 3 para uma lacuna de0, 025 mm (1 mil) obtém-se uma freqüência de 19.889 Hertz.Nota-se que agora há uma maneira de se determinar a altera-ção de lacuna como uma função de freqüência. A partir dasinformações determinadas pelas Equações 1 a 3, a força apli-cada ao conjunto de corneta/bigorna pode ser controlada paramanter a lacuna operacional constante conforme a temperaturae a freqüência da corneta mudam durante o funcionamento doconjunto de soldagem.
Para controlar a lacuna e manter a mesma em um va-lor operacional constante, a pressão aplicada ao sistema écontrolada, compensando, assim, a expansão térmica da corne-ta à medida que esta se aquece durante o funcionamento. Re-ferindo-se novamente ao Exemplo acima, quando a lacuna forreduzida para 0,025 mm (1 mil), alguém precisa reduzir apressão exercida sobre sistema de tal modo que o sistemapossa manter ou voltar à definição de lacuna original de0, 025 mm (2 mils) . Portanto, para compensar a expansão tér-mica, a pressão é reduzida para fazer com que a lacuna voltepara 0,025 mm (2 mils).
Para reduzir a pressão apropriadamente, alguémprimeiro precisa determinar a relação entre pressão e fre-qüência, conforme mostrado pela Equação 4 a seguir:
(Equação 4) Pcompensacao = -367,3404*λ+7412,7731-Pponto de ajuste
em que Pcompensação é a redução de pressão (em libraspor polegada quadrada) sobre o sistema, λ é a freqüência de-terminada a partir da Equação 3 e Pponto de ajuste é ã pressão noponto de ajuste da lacuna inicial.
Por exemplo, utilizando-se os parâmetros acima,alguém pode determinar a redução de pressão necessária pararestabelecer uma lacuna inicial de 0,05 mm (2 mils) quando acorneta se expande 0,025 mm (1 mil) devido à expansão térmi-ca.
Exemplo Qual é a compensação de pressão necessáriase a lacuna for alterada para 0,025 mm (1 mil)?
Primeiramente, calcular a freqüência da lacuna em0,025 mm (1 mil) a partir da Equação (3) (este valor é19,889 kHz, conforme anteriormente determinado). Então,substituindo-se os valores na Equação 4 produz-se,
Pcompensação = -367, 3404 (19, 889) + 7412, 7731 - 72,5= 106,7399 - 72,5Pcompensação = 236, 08 kPa (34, 24 psig) (redução da pressão deoperação)
Após a pressão ser determinada, para compensar aexpansão térmica, pode ser verificado qual é a lacuna naque-la compensação de pressão. Esta lacuna deveria ser aproxima-damente igual à lacuna inicial mais a alteração de lacunadevido à expansão térmica. Para o propósito de verificação,primeiramente a relação entre a Pressão e a lacuna é deter-minada pela Equação 5 a seguir:
(Equação 5) Pcompensação = 35, 4 61 * (lacuna da compensa-ção de pressão) + 142,205
Por exemplo, em uma compensação de pressão de236,08 kPa (34,24 psig) (da Equação 4), alguém pode reorga-nizar a Equação 5 e resolver a Lacuna:
Lacuna na compensação de pressão = (34,24-142, 205)/-35, 461 =0,77 mm (3,045 mils)
Assim, alguém pode validar o modelo, pois a LacunaInicial foi ajustada em 0,05 mm (2,0 mils) e a alteração dalacuna era 0, 025 mm (1 mil) . Portanto, para compensar umaexpansão de 0,025 mm (1 mil) devido ao aquecimento da corne-ta durante o funcionamento, alguém poderia abrir a lacuna em0,025 mm (1 mil), assim, restabelece-se a lacuna original de0,05 mm (2,0 mil).Desta forma, utilizando-se as equações (ou produ-zindo-se seus equivalentes para cometas lineares ou outrasgeometrias) discutidas acima para determinar os parâmetrosde operação, alguém pode determinar os limites de operação de um processo de soldagem ultra-sônica giratório. Por exem-plo, o limite de temperatura de operação é encontrado utili-zando-se a Equação Ieo valor do ponto de ajuste de Lacuna(alvo). O limite da freqüência de operação da corneta ultra-sônica é encontrado utilizando-se a Equação 2 e utilizando- se o valor de limite de Temperatura da Equação 1. A freqüên-cia na alteração de lacuna é encontrada utilizando-se a E-quação 3 e utilizando-se o valor da lacuna como entrada. Atemperatura na alteração de lacuna é encontrada utilizando-se a Equação 2, porém utilizando-se o valor de freqüência determinado a partir da Equação 3. A Compensação de Pressãoda alteração de lacuna é encontrada utilizando-se a Equação4, porém utilizando-se o valor de Freqüência da Equação 3. ALacuna na Compensação de Pressão (em Temperatura Ambiente) éencontrada utilizando-se a Equação 5,porém utilizando-se o valor de Compensação de Pressão da Equação 4.
Há ainda outro esquema através do qual a lacunaentre uma corneta e uma bigorna pode ser controlada. Confor-me anteriormente mencionado, no contexto de soldagem ultra-sônica, uma corneta é acionada por um sinal acústico, gene- ricamente no âmbito de 20.000 a 40.000 Hz. A Figura IlA mos-tra a superfície 1100 de uma corneta, à medida que uma ondaacústica se propaga ao longo de seu eixo longitudinal. A di-reção de propagação da onda acústica é mostrada pela seta1102. Conforme pode ser observado a partir da Figura IlAf àmedida que uma onda acústica se propaga ao longo do eixolongitudinal da cometa, a superfície 1100 da corneta é agi-tada e tem uma forma de onda estacionária 1104 sobre esta. Aforma de onda estacionária 1104 tem uma amplitude pico-a-pico, chamada de "deslocamento" exibido pela superfície decorneta. A amplitude pico-a-pico, ou deslocamento de super-fície, é uma função da amplitude do sinal acústico que sepropaga ao longo da corneta. Naturalmente, a amplitude dosinal acústico é uma função da amplitude do sinal elétricofornecido ao conversor acoplado à corneta. Assim, o desloca-mento exibido pela superfície 1100 da corneta é uma funçãoda amplitude do sinal elétrico liberado ao conversor. Tipi-camente, quanto maior for a amplitude do sinal elétrico Ii-berado ao conversor, maior será a amplitude do sinal acústi-co que se propaga ao longo da corneta; quanto maior for aamplitude do sinal acústico, maior será o deslocamento exi-bido sobre a superfície 1100 da corneta.
Conforme pode ser observado a partir da Figura11A, a lacuna entre a superfície 1100 da corneta e a super-fície da bigorna 1106 é uma função do deslocamento. Vistoque a corneta apresenta um deslocamento de superfície maior,a lacuna entre a superfície da corneta e a superfície da bi-gorna diminui.
Antes de seguir adiante, informa-se que as Figuras1lA e 1lB não estão em escala e que algumas característicasnestas, como o deslocamento de superfície, foram exageradaspor uma questão de ilustração. (Uma corneta típica pode exi-bir um deslocamento de superfície de aproximadamente 0,05 mm(2 mils) - 0,08 mm (3 mils), quando se está operando sobcondições normais, por exemplo).
Por uma questão de discussão, a amplitude do sinalde tensão que estimula o deslocamento de superfície mostradona Figura 11A é chamada de Amplitudei- A Figura 11B mostra asuperfície de corneta 1100 da Figura 11A, visto que esta a-parece quando estimulada por um sinal de tensão que tem umaamplitude de Amplitude2 (Amplitude2 é menor que a Amplitu-dei) - Conforme pode ser observado a partir das comparaçãoentre as Figuras 11A e 11B, a lacuna entre a superfície dacorneta 1100 e a bigorna 1106 aumenta quando a amplitude dosinal de tensão que estimula a corneta diminui, devido aofato de a superfície da corneta 1100 não ser significativa-mente deslocada em direção à bigorna.
Conforme anteriormente mencionado, durante uma o-peração de soldagem típica, uma corneta pode exibir um des-locamento de superfície na ordem de 0,08 mm (3 mils), porexemplo. Entretanto, a operação de soldagem pode produzir umproduto satisfatório, mesmo que o deslocamento de superfícieseja reduzido em, por exemplo, 33%. Desta maneira, atravésdo exemplo supracitado, a operação de soldagem pode ser rea-lizada com a corneta que exibe um deslocamento apenas de0,05 mm (2 mils). Conseqüentemente, então, a operação desoldagem pode ser iniciada utilizando-se um sinal elétricode amplitude suficiente para estimular um deslocamento desuperfície de 0,08 mm (3 mils). Durante o funcionamento, acorneta experimenta expansão térmica, o que significa que alacuna entre a corneta e a bigorna diminui à medida que acorneta se expande em direção à bigorna. Para neutralizareste efeito, a amplitude do sinal elétrico que estimula acorneta pode ser atenuada, para produzir um deslocamento desuperfície menor que o original de 0,08 mm (3 mils) manten-do, assim, uma lacuna substancialmente constante. Natural-mente, no contexto de uma operação que requer ao menos0,05 mm (2 mils) de deslocamento para produzir um produtoadequado, o sinal elétrico não deve ser atenuado a tal ex-tensão que a superfície da corneta apresente menos que o0,05 mm requerido (2 mils) de deslocamento.
Uma modalidade exemplar de um sistema para contro-lar a lacuna entre uma corneta e uma bigorna é representadana Figura 12A. Conforme pode ser observado a partir da Figu-ra 12A, o sistema inclui uma corneta 1200 (que, sucessiva-mente, inclui o conversor e reforçador), que é fornecido comum sinal elétrico de CA de uma fonte de alimentação 1202. Afonte de alimentação 1202 comunica a freqüência de ressonân-cia da corneta 1200 com um módulo de determinação de lacuna1204. (Conforme anteriormente descrito, a fonte de alimenta-ção 1202 detecta a freqüência de ressonância da pilha decorneta e aciona a pilha de corneta naquela freqüência.)
O módulo de determinação de lacuna 1204 determinao comprimento da lacuna (ou, pode determinar a alteração nalacuna, ou pode determinar qualquer outro valor que permane-ce em relação conhecida com o comprimento da corneta), combase na freqüência de ressonância, conforme anteriormentedescrito. Posteriormente, o comprimento de lacuna (ou alte-ração nesta) é fornecido a um módulo de determinação de am-plitude 1206. Em resposta, o módulo de determinação de am-plitude identifica a amplitude apropriada do sinal elétricoque será liberado pela fonte de alimentação, para manter alacuna substancialmente constante. A amplitude pode ser re-cuperada de uma tabela de busca, ou pode ser determinada a-través de cálculo. A amplitude determinada desta forma é co-municada a um módulo de geração de sinal de controle 1208,que gera um comando ou sinal de controle adequado para fazercom que a fonte de alimentação 1202 ajuste a amplitude dosinal àquela selecionada pelo módulo de determinação de am-plitude 1206.
Conforme anteriormente descrito, cada um dos módu-los 1204 a 1208 pode ser incorporado como hardware dedicado,como um ou mais ASICs que cooperam um com o outro. Alterna-tivamente, os módulos 1204 a 1208 podem ser incorporados co-mo software/firmware armazenados em uma memória e executadospor um processador em comunicação com os mesmos. Se incorpo-rados como firmware/software, as instruções que constituemos módulos 1204 a 1208 podem ser executadas pelo mesmo pro-cessador, ou podem ser executadas por uma pluralidade deprocessadores, como uma questão de seleção de desenho.
Outra modalidade exemplar de um sistema para con-trolar a lacuna entre uma corneta e uma bigorna é represen-tada na Figura 12B. O sistema da Figura 12B tira vantagem dedois esquemas diferentes através dos quais a lacuna pode serajustada: (1) controlar a posição da própria corneta; e (2)controlar a quantidade de deslocamento de superfície exibidopela corneta. Conforme pode ser observado a partir da Figura12B, o sistema inclui uma corneta 1210 (que, sucessivamente,inclui o conversor e reforçador), que é fornecido com um si-nal elétrico de CA de uma fonte de alimentação 1212. A fontede alimentação 1212 comunica a freqüência de ressonância dacorneta 1210 com um módulo de determinação de lacuna 1214.(Conforme anteriormente descrito, a fonte de alimentação1212 detecta a freqüência de ressonância da pilha de cornetae aciona a pilha de corneta naquela freqüência.)
O módulo de determinação de lacuna 1214 determinao comprimento da lacuna (ou, pode determinar a alteração nalacuna, ou pode determinar qualquer outro valor que permane-ce em relação conhecida com o comprimento da corneta), combase na freqüência de ressonância, conforme anteriormentedescrito. Depois, o comprimento de lacuna (ou alteração nes-ta) é fornecido a um módulo de determinação de amplitude1216 e a um adaptador 1220. O adaptador 1220 é um sistemaque pode alterar a posição da corneta, como os sistemas deajuste mostrados nas Figuras 7 e 10, que ajusta a posição dacorneta variando-se a deformação de um batente elástico a-través da variação de graus. Conforme foi o caso na modali-dade da Figura 12A, o módulo de determinação de amplitude1216 identifica a amplitude apropriada do sinal elétrico queserá liberado pela fonte de alimentação, para manter a Iacu-na substancialmente constante. Entretanto, a unidade de de-terminação de amplitude 1216 coopera com o adaptador 1220para ajustar juntamente a posição e/ou ajustar a amplitudedo sinal CA liberado pela fonte de alimentação 1212, paraatingir o objetivo final de manter a lacuna substancialmenteconstante.
Por exemplo, de acordo com uma modalidade, a uni-dade de determinação de amplitude 1216 e o adaptador 1220operam de acordo com o método representado na Figura 13.Conforme mostrado aqui, ambos os módulos 1216 e 1220 recebemo comprimento de lacuna, ou alteração nesta, da unidade dedeterminação de lacuna 1214, conforme mostrado na operação1300. Posteriormente, (presumindo-se a modalidade em que oadaptador 1220 compreende um aplicador de força que compelea corneta contra um batente elástico deformável), a unidadede determinação de amplitude 1216 recebe do adaptador 1220 aforça aplicada por este (operação 1302). Depois, conformemostrado na operação 1304, a força é comparada com o limiteinferior da força aceitável para a operação de soldagem. Sea força permanecer acima do limite, então o adaptador 1220determina a nova força requerida para aplicação e, conse-qüentemente, ajusta a força (operação 1306). Por outro lado,se a força atingir o limite inferior, então a força não deveser mais reduzida, e o controle é passado para a operação1308, em que é determinado se a amplitude do deslocamento desuperfície atingiu seu limite inferior. Se não for o caso, ocontrole é passado para a operação 1310, e portanto, o módu-lo de determinação de amplitude 1216 identifica a amplitudeapropriada do sinal elétrico que será liberado pela fonte dealimentação, para manter a lacuna substancialmente constan-te. A amplitude determinada desta forma é comunicada a ummódulo de geração de sinal de controle 1218, que gera um co-mando ou sinal de controle adequado para fazer com que afonte de alimentação 1212 ajuste a amplitude do sinal àquelaselecionada pelo módulo de determinação de amplitude 1216.Por outro lado, se a amplitude do deslocamento de superfícieatingir seu limite inferior, então o controle é passado paraa operação 1312 e um alarme é gerado para indicar que a la-cuna não pode ser mantida em um comprimento constante semreduzir a força de processo abaixo de seu limite aceitável,ou reduzir o deslocamento de superfície da corneta abaixo deseu limite aceitável.
Embora as operações da Figura 13 sejam descritassendo realizadas pelo módulo de determinação de amplitude1216, as operações podem ser realizadas através de qualquerum dos módulos mostrados na Figura 12B, ou podem ser reali-zadas através de outro módulo dedicado para coordenar as o-perações do módulo de determinação de amplitude 1216 e o a-daptador 1220.
Ademais, deve ser observado que, na operação 1302,o adaptador 1220 pode comunicar a posição da corneta ao mó-dulo que realiza o método da Figura 13. Então, na operação1304, a posição da corneta pode ser comparada com um limiteposicionai que expressa capacidade do adaptador 1220 para aretirada da corneta da bigorna. Em outras palavras, na ope-ração 1304, é determinado se o adaptador 1220 retirou a cor-neta da bigorna, visto que o adaptador 1220 é capaz de fazeristo.
D acordo com uma modalidade, a unidade de determi-nação de amplitude 1216 e o adaptador 1220 operam de acordocom o método representado na Figura 14. Conforme mostradoaqui, ambos os módulos 1216 e 1220 recebem o comprimento delacuna, ou alteração nesta, da unidade de determinação delacuna 1214, conforme mostrado na operação 1400. Posterior-mente, (presumindo-se novamente a modalidade em que o adap-tador 1220 compreende um aplicador de força que compele acorneta contra um batente elástico deformável), a unidade dedeterminação de amplitude 1216 recebe do adaptador 1220 aforça aplicada por este (operação 1402). Depois, conformemostrado na operação 1404, como conseqüência disto, é deter-minado se a amplitude do deslocamento de superfície atingiuseu limite inferior. Se não for o caso, o controle é passadopara a operação 1406, e portanto, o módulo de determinaçãode amplitude 1216 identifica a amplitude apropriada do sinalelétrico que será liberado pela fonte de alimentação 1212,para manter a lacuna substancialmente constante. A amplitudedeterminada desta forma é comunicada a um módulo de geraçãode sinal de controle 1218, que gera um comando ou sinal decontrole adequado para fazer com que a fonte de alimentação1212 ajuste a amplitude do sinal àquela selecionada pelo mó-dulo de determinação de amplitude 1216. Por outro lado, se aamplitude do deslocamento de superfície exibido pela cornetaatingir seu limite inferior, então a força não deve ser maisreduzida, e o controle é passado para a operação 1408, emque é determinado se o valor de força recebido durante a o-peração 1402 está no limite inferior da força aceitável paraa operação de soldagem. Se a força permanecer acima do limi-te, então o adaptador 1220 determina a nova força requeridapara aplicação e, conseqüentemente, ajusta a força (operação1410). Por outro lado, se a força atingir o limite inferior,então o controle é passado para a operação 1412 e um alarmeé gerado para indicar que a lacuna não pode ser mantida emum comprimento constante sem reduzir a força de processo a-baixo de seu limite aceitável, ou reduzir o deslocamento desuperfície da corneta abaixo de seu limite aceitável.
Embora as operações da Figura 14 sejam descritassendo realizadas pelo módulo de determinação de amplitude1216, as operações podem ser realizadas através de qualquerum dos módulos mostrados na Figura 12B, ou podem ser reali-zadas através de outro módulo dedicado para coordenar as o-perações do módulo de determinação de amplitude 1216 e o a-daptador 1220.
Ademais, deve ser observado que, na operação 1402,o adaptador 1220 pode comunicar a posição da corneta ao mó-dulo que realiza o método da Figura 14. Então, na operação1408, a posição da corneta pode ser comparada com um limiteposicionai que expressa capacidade do adaptador 1220 para aretirada da corneta da bigorna. Em outras palavras, na ope-ração 1408, é determinado se o adaptador 1220 retirou a cor-neta da bigorna, visto que o adaptador 1220 é capaz de fazeristo.
Mediante a leitura e compreensão do processo ante-riormente mencionado para controlar um sistema de soldagemultra-sônica, o elemento versado na técnica irá avaliar queo controle de lacuna de um sistema pode ser obtido mediantea medição da freqüência de operação da corneta, e, então,ajusta-se força, por exemplo, pressão, que controla a lacu-na. As equações específicas podem ser derivadas ou determi-nadas de forma empírica para qualquer geometria de corneta,inclusive cometas lineares e giratórias.
As diversas modalidades descritas acima são pro-porcionadas apenas a título de ilustração e não devem serinterpretadas como limitadoras da invenção. Os versados natécnica irão reconhecer prontamente diversas modificações ealterações que podem ser feitas na presente invenção sem se-guir os exemplos de modalidades e aplicações ilustradas eaqui descritas, e sem que se desvie do caráter e âmbito realda presente invenção, que é apresentado nas seguintes rei-vindicações.

Claims (20)

1. Método, CARACTERIZADO por compreender:posicionar uma corneta próxima a uma bi-gorna, de modo que uma lacuna seja estabelecida entre a cor-neta e a bigorna;aplicar um sinal de corrente alternada(CA) a um conversor acoplado à corneta, sendo que o sinal CAexibe uma amplitude; eajustar a amplitude do sinal CA duranteo funcionamento da corneta para manter a lacuna entre a cor-neta e a bigorna substancialmente constante.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO adicionalmente por compreender calcular a am-plitude ajustada com base na lacuna entre a corneta e a bi-gorna.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de a força impulsora ajustada ser,adicionalmente, baseada em uma relação exibida entre a am-plitude do sinal CA aplicado ao conversor e a amplitude deuma onda exibida sobre a superfície da corneta.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de compreendermonitorar a lacuna entre a corneta e a bigorna, com base emuma temperatura da corneta.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de compreendermonitorar a lacuna entre a corneta e a bigorna, com base emuma freqüência de ressonância da corneta.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de compreenderdeterminar uma quantidade que permanece em uma relação co-nhecida com a amplitude ajustada, com base na lacuna entre acorneta e a bigorna.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6,CARACTERIZADO pelo fato de a ação de determinar a quantidadeque permanece em uma relação conhecida com a amplitude ajus-tada compreender acessar uma tabela para obter a amplitudeajustada correspondente à lacuna.
8. Método, de acordo com a reivindicação 6,CARACTERIZADO pelo fato de a ação de determinar a quantidadeque permanece em uma relação conhecida com a amplitude ajus-tada compreender acessar uma tabela para obter um valor desinal de controle correspondente à lacuna.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de compreender:ajustar a posição de operação da corne-ta, para manter a lacuna entre a corneta e a bigorna subs-tancialmente constante.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9,CARACTERIZADO pelo fato de a posição da corneta poder serajustada dentro de uma faixa, sendo que o método adicional-mente compreende:determinar se a corneta precisará ocuparuma posição fora da dita faixa, para manter a lacuna cons-tante entre a corneta e a bigorna; eno caso de uma determinação positiva,ajustar a amplitude do sinal CA.
11. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de a amplitude do sinal CA poder ser ajustada dentro de uma faixa, sendo que o método adicional-mente compreende:determinar se o sinal CA precisará exi-bir uma amplitude ajustada fora da dita faixa para manteruma lacuna constante entre a corneta e a bigorna; e no caso de uma determinação positiva,ajustar a posição de operação da corneta, para manter a la-cuna entre a corneta e a bigorna substancialmente constante.
12. Sistema, CARACTERIZADO pelo fato de compreen-der : uma pilha de corneta apoiada por um sis-tema de montagem;uma bigorna separada da pilha de corneta por umalacuna;uma fonte de alimentação acoplada de modo opera- cional à pilha de corneta e configurada para fornecer um si-nal de corrente alternada (CA) de uma determinada amplitudeà pilha de corneta em resposta a um comando e, adicionalmen-te, configurada para fornecer dados que indiquem a freqüên-cia do sinal CA fornecido à pilha de corneta; e um controlador acoplado de modo opera-cional à fonte de alimentação, sendo que tal controlador éconfigurado para receber os dados de freqüência da fonte dealimentação, e comandar a fonte de alimentação para fornecerum sinal CA de uma amplitude selecionada determinada pelosdados de freqüência.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12,CARACTERIZADO pelo fato de o controlador ser adicionalmenteconfigurado para calcular a quantidade que permanece em umarelação conhecida com a lacuna entre a cometa e a bigorna,com base nos dados de freqüência.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 12,CARACTERIZADO pelo fato de o controlador ser adicionalmenteconfigurado para calcular a amplitude selecionada para man-ter a lacuna entre a corneta e a bigorna substancialmenteconstante.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 12,CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de compreender:um aplicador de força configurado paraimpelir a corneta em direção à bigorna, e fazer com que umelemento acoplado de modo operacional à corneta entre emcontato com e deforme um batente elástico deformável emgraus variados.
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 12,CARACTERIZADO pelo fato de o aplicador de força compreenderuma bexiga inflável conectada de modo operacional ao elemen-to.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 15,CARACTERIZADO pelo fato de o controlador ser adicionalmenteconfigurado para comandar o aplicador de força para impelira corneta na direção da bigorna com uma força selecionada..
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 17,CARACTERIZADO pelo fato de o controlador ser adicionalmenteconfigurado para comandar a cooperação entre a força impul-sora fornecida pelo aplicador de força e a amplitude do si-nal CA fornecido pela fonte de alimentação, para manter alacuna entre a corneta e a bigorna substancialmente constan-te.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 12,CARACTERIZADO pelo fato de a corneta ter um eixo longitudi-nal e a bigorna ter uma superfície de suporte de peça detrabalho, sendo que o eixo longitudinal da corneta é subs-tancialmente paralelo à superfície de suporte da bigorna.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 12,CARACTERIZADO pelo fato de o aplicador de força exercer umaforça que é responsiva a um sinal de controle e sendo que osistema adicionalmente compreende um controlador configuradopara fornecer o sinal de controle ao aplicador de força.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7775413B2 (en) * 2005-01-03 2010-08-17 3M Innovative Properties Company Cantilevered bar gap adjustment for an ultrasonic welding system
US7769551B2 (en) * 2005-01-03 2010-08-03 3M Innovative Properties Company Method and system for determining a gap between a vibrational body and fixed point
US20100276061A1 (en) * 2005-12-30 2010-11-04 3M Innovative Properties Company Cantilevered bar gap adjustment for an ultrasonic welding system
US8322221B1 (en) * 2009-03-26 2012-12-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Non-contact high resolution near field acoustic imaging system
US7810699B1 (en) * 2009-04-22 2010-10-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and system for optimized vibration welding
US9038688B2 (en) 2009-04-29 2015-05-26 Covidien Lp System and method for making tapered looped suture
TW201115561A (en) * 2009-10-29 2011-05-01 Prec Machinery Res Developmet Ct Method of manufacturing Bezier curve ultrasound amplifier and product thereof
US9034129B2 (en) * 2011-01-13 2015-05-19 Lg Chem, Ltd. Ultrasonic welding system and method for forming a weld joint utilizing the ultrasonic welding system
DE102011052283A1 (de) * 2011-07-29 2013-01-31 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Berechnung der Schwingungsamplitude einer Sonotrode
US20170028501A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-02 Illinois Tool Works Inc. Welding System Having Multiple Weld Outputs
MX2018004499A (es) 2015-10-29 2018-07-06 Kimberly Clark Co Yunque ultrasonico que tiene baja transmisibilidad.
US10960370B2 (en) * 2017-06-07 2021-03-30 Omni International, Inc. Ultrasonic homogenization device with closed-loop amplitude control
DE102017216988A1 (de) * 2017-09-25 2019-03-28 Schunk Sonosystems Gmbh Verfahren zur Positionierung von Schweißgut in einer Ultraschall-Schweißeinrichtung sowie Ultraschall-Schweißeinrichtung
CN109352166B (zh) * 2018-12-27 2020-10-23 上海骄成机电设备有限公司 一种飞机式超声波金属焊头
KR102277952B1 (ko) * 2019-01-11 2021-07-19 브레인소프트주식회사 디제이 변환에 의한 주파수 추출 방법
WO2022200867A1 (en) 2021-03-22 2022-09-29 3M Innovative Properties Company Edge-sealed porous substrate diagnostic devices and methods of making same
WO2022200866A1 (en) 2021-03-22 2022-09-29 3M Innovative Properties Company Ultrasonically-bonded porous substrate diagnostic devices and methods of making same
DE102022115875A1 (de) 2022-06-24 2024-01-04 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Bauteilgesteuertes Ultraschallschweißverfahren

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3350582A (en) * 1965-01-13 1967-10-31 Union Special Machine Co Vibratory apparatus
US3447051A (en) * 1965-01-13 1969-05-27 Union Special Machine Co Control circuit for electro-mechanical devices
US3405024A (en) 1965-01-13 1968-10-08 Union Special Machine Co Method and apparatus for forming ultrasonic seals
US3438428A (en) 1965-03-04 1969-04-15 Cavitron Corp Method for maintaining a vibratory tool at a controlled temperature
US3737361A (en) 1971-12-02 1973-06-05 Branson Instr Apparatus for exposing sheet material to ultrasonic energy
US3764442A (en) * 1972-03-31 1973-10-09 Branson Instr Ultrasonic seaming apparatus
US4227959A (en) 1978-12-27 1980-10-14 Chatham Manufacturing Company Sonic or ultrasonic apparatus for simultaneously cutting and seaming sheet material
US4313778A (en) * 1980-09-22 1982-02-02 Branson Ultrasonics Corporation Ultrasonic seaming apparatus
US4423793A (en) 1981-10-23 1984-01-03 Interface, Inc. Load cell of integral unitary construction containing a solid disc-shaped measuring section
DE139753T1 (de) 1983-04-04 1986-11-27 Sumitomo Bakelite Co. Ltd., Tokio/Tokyo Ultraschall-oszillator.
DE3508122A1 (de) 1985-03-07 1986-09-11 STAPLA Ultraschall-Technik GmbH, 6000 Frankfurt Vorrichtung zum verbinden elektrischer leiter
DE3723933A1 (de) 1987-07-20 1989-02-02 Krautkraemer Gmbh Verfahren zum erfassen einer kleinflaechigen, nahezu punktfoermigen und weitgehend kraeftefreien beruehrung zwischen einer sonde und einem festen gegenstand, sowie beruehrungsdetektor
JP2516806B2 (ja) * 1989-02-27 1996-07-24 株式会社新川 ワイヤボンデイング方法及びその装置
US5138127A (en) 1991-07-31 1992-08-11 Hughes Aircraft Company Pressure welding with closed loop force control
US5199518A (en) 1992-02-19 1993-04-06 Sheldon Woodle Load cell
DE4400210A1 (de) * 1994-01-05 1995-08-10 Branson Ultraschall Verfahren und Einrichtung zum Betrieb eines Generators zur HF-Energieversorgung eines Ultraschallwandlers
DE4439284C3 (de) * 1994-10-19 2000-04-20 Herrmann Ultraschalltechnik Vorrichtung und Verfahren zum fortlaufenden Ultraschallbearbeiten einer Materialbahn
AU3981295A (en) 1994-11-07 1996-05-31 Schober Gmbh Continuous ultrasound machining process and device for webs of material
JPH0957853A (ja) 1995-08-21 1997-03-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 超音波シール装置の制御方法及び制御装置
US5772814A (en) 1996-01-26 1998-06-30 Branson Ultrasonic Corporation Welding system and method of setting welding machine parameters
US6120629A (en) * 1997-08-15 2000-09-19 Tyco International (Us) Inc. Ultrasonic processing
US6131795A (en) 1997-11-10 2000-10-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Thermal compression bonding method of electronic part with solder bump
DE19753740C1 (de) 1997-12-04 1999-07-15 Herrmann Ultraschalltechnik Vorrichtung zum Bearbeiten einer Materialbahn
DE19861021B4 (de) 1998-03-25 2004-10-28 Eduard Küsters Maschinenfabrik GmbH & Co. KG Vorrichtung zum Bearbeiten einer Materialbahn mit Ultraschall
JP3215084B2 (ja) 1998-04-28 2001-10-02 株式会社アルテクス 超音波振動接合用共振器
US5976316A (en) 1998-05-15 1999-11-02 3M Innovative Properties Company Non-nodal mounting system for acoustic horn
DE19902827C1 (de) * 1999-01-15 2000-06-08 Hielscher Gmbh Verfahren zum Konstanthalten der mittleren Spaltbreite zwischen einer Sonotrode eines Ultraschall-Systems und einem als Gegenwerkzeug ausgebildeten Schneidwerkzeugs einer Ultraschall-Schneideinrichtung
US6503621B1 (en) 2000-02-08 2003-01-07 3M Innovative Properties Company Pressure sensitive adhesives and articles including radial block and acrylic polymers
US6287403B1 (en) 2000-02-15 2001-09-11 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Support system for rotary function rolls
US6863136B2 (en) 2000-05-03 2005-03-08 Yoseph Bar-Cohen Smart-ultrasonic/sonic driller/corer
US6497949B1 (en) 2000-08-11 2002-12-24 3M Innovative Properties Company Adhesive blends comprising hydrophilic and hydrophobic pressure sensitive adhesives
US6555767B1 (en) 2000-08-22 2003-04-29 Flintec, Inc. Composite load cell
WO2002044672A2 (en) 2000-11-28 2002-06-06 Rosemount Inc. Arrangement for measuring physical parameters with an optical sensor
US6540854B2 (en) 2000-11-30 2003-04-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Load cell closed loop control for rotary ultrasonic bonding apparatus
DE10063018B4 (de) 2000-12-16 2008-06-19 Tesa Ag Beidseitig klebende Klebfolie
EP2080608B1 (en) 2001-03-28 2012-12-19 Unicharm Corporation Sealing apparatus and manufacturing process of soft article having sealed portion
US6634539B2 (en) 2001-09-21 2003-10-21 3M Innovative Properties Company Adjustable-gap rotary ultrasonic horn mounting apparatus and method for mounting
JP3681676B2 (ja) 2001-11-16 2005-08-10 松下電器産業株式会社 バンプボンディング方法及び装置
US6620270B2 (en) 2001-12-18 2003-09-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Control of processing force and process gap in rigid rotary ultrasonic systems
DE10231742B3 (de) 2002-07-13 2004-01-22 Eduard Küsters Maschinenfabrik GmbH & Co. KG Vorrichtung zum Bearbeiten einer Materialbahn, Verfahren zum Steuern und Ermitteln der Lage und/oder der Anpresskraft einer Sonotrode sowie Verfahren zur Überwachung der in einem Bearbeitungsspalt bewegten Materialbahn
US6910392B2 (en) 2003-02-20 2005-06-28 The Flintec Group, Ltd. Bending beam load cell with torque sensitivity compensation
JP3848637B2 (ja) 2003-05-06 2006-11-22 Ｅｓｂ株式会社 超音波接合装置
DE10331064B4 (de) 2003-07-09 2007-10-04 Eduard Küsters Maschinenfabrik GmbH & Co. KG Vorrichtung zum Bearbeiten einer Materialbahn
JP2005028382A (ja) 2003-07-09 2005-02-03 Arutekusu:Kk 超音波振動回転接合装置および方法
JP4880617B2 (ja) * 2005-01-03 2012-02-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 超音波溶接システムのギャップ調節
US7775413B2 (en) 2005-01-03 2010-08-17 3M Innovative Properties Company Cantilevered bar gap adjustment for an ultrasonic welding system
US7769551B2 (en) 2005-01-03 2010-08-03 3M Innovative Properties Company Method and system for determining a gap between a vibrational body and fixed point
BRPI0518539A2 (pt) * 2005-01-03 2008-11-25 3M Innovative Properties Co mÉtodo para monitorar uma folga entre um corpo vibratàrio e uma referÊncia, e, sistema para aplicar energia ultra-sânica a uma peÇa de trabalho

Also Published As

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WO2007056334A1 (en) 2007-05-18
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