CS257383B1 - Connection of automatic regulation of ultrasound generator - Google Patents

Description

237383

Vynález sa týká zapojenia automatické]regidácie činnosti ultrazvukového generá-tore.

Doteraz, používané zváracie a kontakto-vané zariadenia s ultrazvukovými generá-tormi majú. manuálně nastavitelný techno-logický čas, lctorý je počas tvorby spoja ne-měnný. U týchto zariadení nie je možná ak-tívna kontrola kvality vznikajúceho spoja.Jeho kvalitu možno zistiť až dodatočne poukončení spojovacieho procesu a podlá po-třeby ručně změnit čas pre tvorbu dalšíchspojov. U zariadení, které regulujú Čas čin-nosti generátora komparátorom na zákla-de změny prúdu tečúceho do hlavice je po-třebné manuálně nastavit úroveň komparácie, ktorá je závislá na výkone generáto-ra budiaceho ultrazvuková hlavicu. V obi-dvoch prípadoch je nastavovanie optima 1-nych hodnot parametrov (času, respektiveúrovně komparácie] možné až následné popřekontrolovaní vačšej série spojov, čo jezdíhavé a prácne. Ďalšou nevýhodou sáčas-nýcli zariadení je, že nie sú schopné rea-govat na nehomogenitu materiálov a vlast-nosti ich povrchu, ktoré pri kontaktovanítiež ovplyvňujá velkost impedancie ultra-zvukovej hlavice.

Vyššie uvedené nevýhody odstraňuje atechnický problém rieši zapojenie automa-tickej regulácie ultrazvukového generátorapodlá vynálezu, ktorého podstata spočíváv tom, že výstup bistabilného klopného ob-vodu je připojený na riadiaci vstup hradlo-vacieho obvodu. Na druhý vstup hradlova-cieho obvodu je připojený oscilátor. Výstuphradlovacieho obvodu je připojený na vstupvýkonového zosilňovača. Výstup výkonové-ho zosilňovača je připojený cez snímač na-pátia jednak na ultrazvuková hlavicu a jed-nak na vstup detektora. Výstup detektore jeeez derivačný zosilňovač připojený na vstuptvarovacieho obvodu, ktorého výstup je při-pojený na nulovací vstup bistabilného klop-ného obvodu.

Zapojením automatickej regulácie ultra-zvukového generátora sa docieli popři kon-trole kvality spoja počas jeho vzniku amožnosti, automatickej regulácie času v spo-jovacom cykle toho, že sa odstráni manuál-ně nastavovanie technologického času, zdí-havé experimentovanie pri určovaní jehooptimálnej hodnoty. Zariadenie je schopnéaktivně reagovat na skryté fyzikálně a me-chanické vlastnosti spojovaných materiá-lov, V důsledku toho sa zvýši výťažnosf, toje percento vyhovujúcich spojov s vačšoupevnosťou a stálosťou a tým i spolehlivostfinálnych výrobkov.

Na pripojenom výkrese je znázorněné pří-kladné riešenie zapojenia automatickej re-gulácie ultrazvukového generátora, kde naobr. 1 je nakreslený Časový priebeh napa-tí v slučke, a na obr. 2 je nakreslená blo-ková schéma zapojenia.

Zapojenie automatickej regulácie ultra-zvukového generátora pozostáva z bistabil-ného klopného obvodu 1, ktorý má spáš-ťací a nulovací vstup. Výstup bistabilnéhoklopného obvodu 1 je připojený na riadiacivstup hradlovacieho obvodu 2. Na druhývstup hradlovacieho obvodu 2 je připojenýoscilátor 3. Výstup hradlovacieho obvodu 2je připojený na vstup výkonového zosilňo-vača 4. Výstup výkonového zosilňovača 4je cez snímač napátia 5 připojený na ultra-zvuková hlavicu B. Druhý výstup snímačanapatia 3 je připojený na vstup detektora 7.Výstup detektora 7 je cez derivačný zosil-ňovač 8 připojený na vstup tvarovacieho ob-vodu 9, ktorého výstup je připojený na nu-lovací vstup bistabilného klopného obvodu 1. Při kontaktovaní přepojovacích vodičovzo zlata, hliníka a podobné na čipy a vý-vody polovodičových prvkov v mikroelek-tronike sa cyklus spojovania začína přive-dením štartovacieho impulzu z riadiacehosystému na spášťací vstup bistabilného klop-ného obvodu 1, ktorý sa překlopí z kludo-vého do pracovného stavu. Tým dojde na je-ho výstupe k zmene úrovně napatia ovlá-dajáceho hradlovací obvod 2. Uzatvorenýhradlovací obvod 2 sa otvorí a signál z osci-látora 3 sa privedie na vstup výkonovéhozosilňovača 4. Výkonový zosilňovač 4 budí ultrazvuko-vá hlavicu B elektrickým výkonom, ktorýspoluposobením tlaku ultrazvukového ná-stroje a optimálneho času posobenia ultra-zvukové]' energie na kontaktované materiá-ly vytvoří medzi nimi spolehlivý a kvalitnýspoj. Optimálny kontaktovací čas určí za-pojenie automatickej regulácie ultrazvuko-vého generátora z poklesu jeho výkonu vdosledku zvýšenia impedancie ultrazvuko-vé]' hlavice 6, zapríčinenej rýchlosťou a vel'-kosťou deformácie drotu. Signál zo sníma-ča napátia 5 úměrný výkonu dodávanéhodo ultrazvukovej hlavice S sa usměrní v de-tektore 7 a privedie sa na invertujáci vstupderivačného zosilňovača 8 ako vstupné na-patie U| (obr. 1). Spojovací cyklus je naj-vhodnejšie ukončit v čase tf, keď křivkanapátia Ut poklesne na příslušná limitnúhodnotu a je rovnoběžná s časovou osou.

Vtedy je spoj najkvalitnejší a dlhšie pó-sobenie tlaku a ultrazvuku by ho rozru-šovalo. Sledovanie k-rivky napátia U, a týmaj kvality spoja v procese jeho vzniku za-bezpečuje derivačný zosilňovač 8, ktorý jehlavnou časťou obvodu automatickej regu-lácie ultrazvukového generátora. V ňom sa napatie Ut derivuje podlá ča-su. Pokial má křivka vstupného napatia U(klesajáci charakter, je výstupné napatie U2derivačného zosilňovača 8 kladné. V časet|, keď vstupné napatie Ut přestane kle-sat a ustáli sa, bude jeho derivácia nulo-vá, v dosledku čoho poklesne aj výstupné

Claims (1)

1. 257383 5 napiitie U2 derivacného zosilňovača 8 na nulu, pretože ’Μ’,Ι ^--0. Tvarovací obvod 3, zareaguje na změnuúrovně napatia U2 na svojom vstupe· tým, ževyšle blokovací impulz U3 na nulovací vstupbistabilného klopného obvodu 1, čím ho u-vedie do východiskového klučového sta-vu. V důsledku toho dojde k uzavretiu hrad-lovacieho obvodu 2, prerušeniu budenia vý- konového zosilňovača 4 a ultrazvukovej hla-vice 6 z osciloskopu. Tým je kontaktovacícyklus ukončený v optimálnom čase, ktorýsa može meniť podlá konkrétných podmie-nck počas tvorby každého spoja tak, abyvýsledkom boli kvalitně spoje. Zapojenie automatickej regulácie ultra-zvukového regulátora podlá vynálezu je mož-né použit všade tam, kde pri spojovaní ko-vových alebo nekovových termoplastickýchmateriálov dochádza k ich plastickej defor-mácii. PREDMET Zapojenie automatickej regulácie ultra-zvukového generátora pozostávajúceho zbistabilného klopného obvodu so spúšfacíma nulovacím vstupom, hradlovacieho ob-vodu, oscilátora, výkonového zosilňovača,snímača napatia, detektora, derivačného zo-silňovača a tvarovacieho obvodu vyznaču-júce sa tým, že výstup bistabilného klopné-ho obvodu (1) je připojený na riadiaci vstuphradlovacieho obvodu (2), pričom na dru-hý vstup hradlovacieho obvodu (2) je pří- VYNALEZU pojený oscilátor (3), zatial' čo výstup hrad-lovacieho obvodu (2) je připojený na vstupvýkonového z: silňovača (4j, kým výstupvýkonového zosilňovača (4) je připojený cezsnímač napatia (5] jednak na ultrazvukoví!hluvícu (8) a jednak na vstup detektora (7), pričom výstup detektora (7) je cez de-rivačný zosiluovač [8] připojený na vstuptvarovacieho obvodu (9), ktorého výstupje připojený na nulovací vstup bistabilnéhoklopného obvodu (lj. 1 list výkresov