SU1109292A1 - Устройство дл регулировани величины деформации проводника при сварке - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИИ НРОВОДНИКА ПРИ СВАРКЕ, содержащее элемент Холла, посто нный магнит, сварочную головку, щаговый привод, блок управлени  механизмом вертикальных перемещений с установленным на нем элементом Холла, сварочную головку с посто нным магнитом и последовательно соединенные первый усилитель , аналоговый ключ, пиковый детектор , сумматор, первый компаратор, триггер и ультразвуковой генератор, а также делитель напр жени  и ждущий мультивибратор , причем управл ющий вход аналогового ключа подключен к входу ультразвукового генератора и к выходу триггера, второй выход которого соединен с входом ждущего мультивибратора, выход которого подключен к второму входу пикового детектора, вход первого усилител  соединен с выходом элемента Холла, второй вход первого компаратора подключен к выходу аналогового ключа, а второй вход сумматора соединен с выходом делител  напр жени  с отрицательным опорным напр жением на входе, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества и прочности сварки путем учета разновысотности свариваемых изделий и повышени  точности измерени  деформации при переходе от первого к второму уровн м сварки, в него дополнительно введены поQ следовательно соединенные второй усилиS тель, второй компаратор с узлом опорного (Л напр жени  на втором входе и второй триггер , при этом вход второго усилител  соединен с выходом элемента Холла, второй вход первого триггера соединен с выходом второго компаратора, второй вход второго триггера подключен к выходу первого компаратора , а выход второго триггера - к блоку управлени  щаговым приводом. со го х

Description

Устройство относитс  к микроэлектронике , а именно к сборке но.чупроводниковых приборов и интсгра.чьных схем.

Известно устройство, солержан1ес датчик деформации, выход которого подключен к входу усилител , де; итель нанр жени  и последовательно соединенные триггер, логический элемент п ультразвуковой генератор 1.

Недостатком устройства  вл етс  то, что нервоначальный уровень от датчика перемещений, в момент запуска ультразвукового -еператора, функционально не св зан с уровнем срабатывани  иорогового устройства.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  регулировани  величиш деформации нроводника при сварке, включающее датчик деформации, выход которого подключен к входу усилител , делитель напр жени  и последовательно соединенные триггер, логический элемент и ультразвуковой генератор, последовательно соединенные аналоговый ключ, пиковый детектор, сумматор , компаратор и ждущий мультивибратор, причем к входу аналогового ключа подсоединен выход усилител , а к управл ющему входу аналогового ключа - выход логической схемы и вход ультразвукового генератора, к выходу аналогового ключа подключены один из входов компаратора и пикового детектора , выход последнего соединен с первым входом сумматора, второй вход сумматора соединен с выходом усилител  напр жени , на вход которого подано отрицательное опорное напр жение, а выход еумматора подключен к второму входу компаратора , выход которого соедипен с первым входом триггера, на второй вход которого подаетс  начальный импульс запуска, при этом ждущий мультивибратор подсоединен входом ко второму выходу триггера н выходам ко второму входу пикового детектора 2.

Однако известное устройство не может обеспечить высокой прочности сварщ ьч соединений из-за отсутстви  возможности исключени  ошибки измерени  деформации проводника при еварке из-за разновысотпости приборов и пизкой точности измере1т  дефор.мации проводпика при переходе от iie)вого ко второму уровню сварки ввиду нелинейности характеристики датчика, что неизбежно приводит к изл1енению пачал1)ного уровн  отсчета деформации, т. е. чувстйительности датчика, определ емую величиной индукции магнитного пол  посто пнО о Maiнита в области элемента Холла линейной характеристики и поэтому зависимую от рассто ни  элемента Холла от поето нного .магнита , а следовательно, при одинаковых приращени х напр жени , снимаемого с датчика Холла LJx к различным величинам однооеной деформации и привариваемого нроводника .

Цель изобретени  - повыщение качества и прочности сварки за счет исключени  oпJибки измерени  величины деформации проводника при сварке путе.м учета разновысотности свариваемых изделий и повыщени  точности измерени  деформации при переходе от первого к второму уровню сварки. 1 оставленна  цель доетигаете  тем, что 3 устройство дл  регулировани  величины деформации проводника при сварке, содержащ .ее элемент Холла, посто нный магнит, сварочную головку, блок управлени  njaroвым приводом, соединенный е шаговым приводо .м, механизм вертикальных перемещепий с установленны.м на нем эле.менто.м Холла , механизм вертикальных перемеп1,ений. несущий сварочную 1оловку и посто нный магнит, последовательно соединенные усилитель , аналоговый ключ, пиковый детектор, еумматор, компаратор, триггер и ультразвуковой генератор, а также делитель напр жени  и ждущий .мультивибратор, при это.м управл юп1ий вход аналогового ключа подключен ко входу ультразвукового генератора и к выходу триггера, второй выход которого соединен со входом ждущего мультивибратора , выходом 1юдк,тюченного ко второму в.ходу пикового детектора, вход усилител  соедине) с выходом элемента Холла, второй вход компаратора подключен к выходу аналогового ключа, а второй вход сум.матора соединен с выходом делител  напр жени  с

отрицательным опорным напр жением на входе, дополнительно введены поеледователь но соединенные второй уеилитель, второй компаратор е узлом опорного напр жени  на втором входе и второй триггер, при это.м выход второго усилител  еоединен с выходом

элемента Холла, второй вход нервого триггера соединен с выходом второго ко.мпаратора , второй вход второго триггера подклюiCH к выходу первого компаратора, а выход второго триггера - к блоку управлени  ina1овы .м приводо.м.

На чертеже изображена структурна  схема устройства дл  регулировани  величины дефор.мации проводника при сварке.

Устройство содержит эле.мент Холла 1, 11()с;1едовате,льно соединенные первый уси;1ите ,ть 2, аналоговый ключ 3, пиковый детектор 4, сумматор 5, первый компаратор 6, первый триггер 7 и ультразвуковой генератор 8, а также ждущий мультивибратор 9, делитель 10 напр жени  с отрпцательпы.ч

опорным напр жением на входе, иоследоваre .fibHo соединенные второй усилитель П, Шорой компаратор 12, второй триггер 13. блок управлени  гнаговьгм приводом 14, соедипе .чного с шаговым нриводо.м 15, а чакже узел опорного напр жени  16, сварочную

головку 17, посто нный магнит 18, механиз.м вертикальных перемещений 19, песун1ий сварочную головку 17 и посто нный магнит 18, механизм вертикального перемещени  20,

несущий элемент Холла 1, при этом входы усилител  2 и усилител  11 соединены с выходом элемента Холла 1, второй вход компаратора 6 соединен с выходом аналогового ключа 3, управл ющий вход которого подключен с первым выходом первого триггера 7, второй вход сумматора 5 соединен с делителем напр жени  10, второй вход первого триггера 7 подключен к входу ждущего мультивибратора 9, выходом соединенного с вторым входом пикового детектора 4, второй вход второго компаратора 12 соединен с узлом опорного напр жени  16, а выход - с вторым входом первого триггера 7, второй вход второго триггера 13 подключен к выходу первого компаратора 6, а его выход - к блоку управлени  шаговым приводом 14.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии первый триггер 7 находитс  в состо нии, при котором аналоговый ключ 3 закрыт и запуск ультразвукового генератора 8 запрещен, а второй триггер 13 находитс  в состо нии, при котором на блок управлени  щаговым приводом 14 приходит сигнал, разрещающий опускание щагового привода 15.

После подачи сигнала «Пуск на блок управлени  щаговым приводом 14 происходит опускание шагового привода 15, механизма вертикальных пере.мещений 19 со сварочной головкой 17 и посто нным магнитом 18 и механиз.ма вертикальных пере.мещений 20, несущего элемент Холла 1. После касани  инструменто.м сваривае.мых материалов движение механизма вертикальных пере.мепхений 19 прекраи1аетс  и сварочна  головка 17 и ПОСТОЯ1П1ЫЙ .магнит 18 фиксируетс  в исходном положении перед началом сварки , но идет дальнейшее опускание .механизма вертикальных перемещений 20, несуп его элемент Холла 1. С выхода элемента Холла 1 снимаетс  сигнал, который подаетс  на вход второго усилител  11, где он усиливаетс  и на выходе второго усилител  11 равен

Ux-k-(-I-B,

где К -коэффициент усилени  усилител ; - чувствительность датчика; I - ток усилени ;

Б -индукци  магнитного пол  посто нного магнита 18 в области элемента Холла 1, величина которой зависит от рассто ни  между посто нным магнитом 18 и элементо .м Холла 1.

Сигнал с выхода второго усилител  11 подаетс  на первый вход второго компаратора 12, на второй вход которого приходит сигнал с выхода узла 16 опорного напр жени , равный Uon гп d, где m - коэффициент пропорциональности; d - рассто ние между элементо.м Холла и посто нным магнитом, которое выбираетс  в пределах 20-50 мкм, так как в этой области характеристика датчика наиболее близка к линейной. На втором компараторе 12 оба эти сигнала сравниваютс , и, когда напр жен .и  на его входах станут одинаковыми, второй ко.мпаратор 12 переключаетс , а на его выходе по вл етс  сигнал, который поступает на первый вход второго триггера 13 и переводит последний в состо ние, противополох ное исходному, сигнал с выхода второго триггера 13 поступает на блок управ0 лени  щаговым приводом 14. который производит остановку щагового привода 15. При этом прекращаетс  опускание механизма вертикальных перемещений 20 и элемент Холла 1 фиксируетс  в исходно.м состо нии перед началом сварки. Одновременно при переключении второго компаратора 12 сигнал с его выхода подаетс  на второй вход первого триггера 7. переводит последний в противоположное состо ние, а сигнал с первого выхода первого триггера 7 переключает уль0 тразвуковой генератор 8 в режим «Сварка и открывает аналоговый ключ 3. При этом сигнал с выхода элемента Холла 1 поступает па вход первого усилител  2, где он усиливаетс  и через аналоговый ключ 3 поступает на вход пикового детектора 4. где происходит запоминание напр жени , определ ющего положение элемента .Холла 1 относительно посто нного магнита 18 в .момент начала подачи сварочного импульса с ультразвукового генератора 8. В то же врем  сигнал с выхода аналогового ключа 3 поступает на BTopoii вход первого компаратора 6. Дл  срабатывани  первого компаратора 6 в .мо.мент достижени  деформаций заданного значени  на делитель напр жени  10. подастс  отрицательное опорное напр жение

5 Uon. С выхода делител  напр жени , равное i§-, где I--- заданна  величина перемещени  сварочного инструмента; k - коэффициент усилени  первого усилител  2. На первый вход сумматора 5 приходит сигнал с пикового детектора 4. Сумматор 5 осуществл ет операцию вычитани  сигнала с делител  напр жени  10 из сигнала Ь-щч. С пикового детектора 4. Затем преобразованный сигнал поступает на первый вход первого компаратора 6.

5 Таки.м образом, в момент достижени  .дефор .мацпей заданной всугпчины сигналы на обоих входах первого ко.мпаратора 6 сравниваютс  и он вырабатывает сигнал, поступающий на первый вход первого триггера 7 и на второй вход второго триггера 13 и переключающий последпие в исходное состо ние . При это.м закрываетс  аналоговый ключ 3 и отключаетс  ультразвуковой генератор 8, и на блок управлени  HjaroBbui приводом 14 поступает сигнал, разрешающий движение

5 щагового привода 15 вверх. Одновременно сигнал с второго вьгчода первого триггера 7 поступает на вход эдущего мультивибратора 9, производит его запуск и тот подает ко

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИИ ПРОВОДНИКА ПРИ СВАРКЕ, содержащее элемент Холла, постоянный магнит, сварочную головку, шаговый привод, блок управления механизмом вертикальных перемещений с установленным на нем элементом Холла, сварочную головку с постоянным магнитом и последовательно соединенные первый усилитель, аналоговый ключ, пиковый детектор, сумматор, первый компаратор, триггер и ультразвуковой генератор, а также делитель напряжения и ждущий мультивибратор, причем управляющий вход аналогового ключа подключен к входу ультразвукового генератора и к выходу триггера, второй выход которого соединен с входом ждущего мультивибратора, выход которого подключен к второму входу пикового детектора, вход первого усилителя соединен с выходом элемента Холла, второй вход первого компаратора подключен к выходу аналогового ключа, а второй вход сумматора соединен с выходом делителя напряжения с отрицательным опорным напряжением на входе, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и прочности сварки путем учета разновысотности свариваемых изделий и повышения точности измерения деформации при переходе от первого к второму уровням сварки, в него дополнительно введены последовательно соединенные второй усилитель, второй компаратор с узлом опорного напряжения на втором входе и второй триггер, при этом вход второго усилителя соединен с выходом элемента Холла, второй вход первого триггера соединен с выходом второго компаратора, второй вход второго триггера подключен к выходу первого компаратора, а выход второго триггера — к блоку управления шаговым приводом.