SU1219293A1 - Устройство дл сварки давлением - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к микро- - электронике, а именно к оборудованию дл  сборки полупроводниковых приборов и интегральных микросхем

Цель изобретени  - повышение производительности и качества сварных соединений путем повышени  быстродействи  формировани  сигнала контакта инструмента с соедин емыми детал ми.

На фиг, 1 приведена схема устройства J на фиг. 2 - изменение напр жений на отдельных элементах устройства .

На фиг. 2 обозначено: Uf, - сигнал на первом входе компаратора; сигнал на втором входе компаратораJ и - сигнал на выходе компаратора; и - сигнал на выходе формировател  пр моугольных импульсов; U,,- сигнал на выходе второго разр да двоичного реверсивног о счетчика.

Устройство дл  сварки давлением состоит из ультразвукового генера- тЪра 1, последовательно соединенных ультразвукового преобразовател  2, входом подключенного к вьпсоду ультра , звукового генератора 1, усилител -З, выпр мител  4, пикового детектора 5 с формирователем 6 пр моугольных импульсов на его входе, делител  7 напр жени , входом подключенного к выходу пикового детектора 5, компаратора 8, первым входом подключенного к выходу делител  7 напр жени , а вторым входом - к входу пикового детектора 5, выходом вьтр - миттел  4 и входом формировател  6 пр моугольных импульсов, двоичного реверсивного счетчика 9, триггера 10 и линии 11 задержки, выходом соединенной с управл ющим входом пикового детектора 5, а входом - с выходом триггера 1-0 и входом ультразвукового генератора 1, причем входом обратного счета двоичного реверсивного счетчика 9 соединен с вьтходом компаратора 8, вход пр мого счета - с выходом формировател  6 пр моугольных импульсов, -вход установки нул  - с входом установки нул  триггера 10 и кнопкой запуска установки а выход второго разр да - с входом триггера 10.

Устройство работает следующим образом .

Дл  регистрации момента контактировани  сварочного инструмента со

192932

свариемыми детал ми ультразвуковой генератор 1 вырабатывает тестовьй сигнал частотой 66 кГц и мощностью 0,02-0,1 Вт, который подаетс  на ульg тразвуковой преобразователь 2. По токовому сигналу с ультразвукового преобразовател  2 суд т об амплитуде колебаний сварочного инструмента. Сигнал, пропорциональный амплитуде

10 колебаний сварочного инструмента, усиливаетс  усилителем 3 и выпр мл етс  выпр мителем 4, после чего подаетс  на вход пикового детектора 5, второй вход компаратора 8 и

15 вход формировател  6 пр моугольных импульсов. Пиковьш детектор 5 запоминает сигнал, пропорциональный максимуму амплитуды колебаний сварочного инструмента, который ослаб и л етс  на 1-2% делителем 7 напр жени  и подаетс  на первый вход компаратора 8. Компаратор 8 вырабатывает пачку пр моугольных импульсов и (фиг. 2), длительность которых опре25 дел етс  моментами времени: начало - моментом превышени  сигналом с выхода вьшр мител  4 (1)} сигнала с выхода делител  7 напр жени  (U); конец - моментом уменьшени  уровн  g сигнала с выхода выпр мител  4 (UAI) до уровн  сигнала на выходе делител  7 напр жени  (Un) (фиг. 2). Сформированные таким образом импульсы приход т на вход обратного счета двоичного реверсивного счетчика, на входе пр мого счета которого присутствуют пр моугольные импульсы /г (фиг. 2), приход щие с выхода формировател  6 пр моугольных импульсов, сформированные в моменты прохождени  синусо и;цального сигнала с выхода выпр мител  4 нулевого уровн , длительностью пор дка 100 НС, выбираемой из услови , чтобы импульсы на обоих указанных входах двоичного реверсивного

45 счетчика 9 никогда не перекрьшались во времени.

Проанализируем состо ние выхода второго разр да двоичного реверсивного счетчика 9 после подачи оператором

53 пускового сигнала от сварочной уста- , новки на опускание сварочной головки в позицию Сварка до касани  инструмента со свариваемыми детал ми и после касани  сварочного инструмента

55 со свариваемыми детал ми.

До касани  сварочного инструмента со свариваемыми детал ми пусковым сигналом от сварочной установки дво35

31

ичный реверсивный счетчик 9 обнул етс , а триггер 10 устанавливаетс  в состо ние, запрещающее переход ультразвукового генератора 1 в режим Сварка и сброс пикрвого детектора 5, при этом выход второго разр да дво ичного реверсивного счетчика 9 всегда находитс  в нулевом состо нии, вследствие периодически выполн емой двоичным реверсивным счетчиком 9 операции сложени  и вычитани  импульсов, попеременно приход щих на входы обратного и пр мого счета, т.е. состо ние триггера 10 остаетс  неизменным. После касани  сварочного инструмента со свариваемыми детал ми ампли- туда колебаний сварочного наконечника падает из-за возрастани  эквивалента механической нагрузки на ультразвуковой преобразователь 2, что j вызывает уменьшение длительности импульсов на выходе компаратора 8 (фиг. 2); а при снижении сигнала с выхода выпр мител  4 (U) до уровн  сигнала с выхода делител  7 напр жени  (U n) к срыву сигнала на выходе компаратора 8. В данном случае двоичный реверсивный счетчик 9 работает в режиме счета импульсов, поступающих на вход пр мого счета. При поступлении второго импульса с формировател  6 пр моугольных импульсов (Ur) на вход пр мого счета, с момента отсутстви  импульсов на входе обратного счета (выходе компаратора 8), состо ние выхода вто- ;рого разр да измен етс , триггер 10 переходит в противоположное состо 9293

- ние и переводит ультразвуковой генератор 1 в режим Сварка с увеличением его мощности в.10-100 раз, запуска  реле времени ультразвуко- 5 вого генератора на врем , необходимое дл  образовани  сварных соединений (10-40тс). Одновременно через линию 11 задержки происходит сброс тшкового детектора 5.

o

Таким образом с помощью указанного устройства врем  определени  момента касани  сварочного инструмента со свариваемыми детал ми опре5 дел етс  лишь частотой ультразвукового генератора 1, т.е. временем поступлени  второго импульса на вход пр мого счета двоичного реверсивного счетчика 9 после касани 

сварочного инструмента со свариваемыми детал ми. При частоте ультразвукового генератора 1-66 кГц это врем  составл ет величину пор дка 28 МКС, что не может отразитьс  на

5 начальной деформации проводника, так как при перемещении инструмента со скоростью 10 мкм/с начальна  деформаци  не превысит 0,4 мкм. В результате введени  предлагаемого устройства в сварочную установку по- вьшаетс  производительность установок за счет уменьшени  времени определени  момента контактировани  сварочного инструмента со свариваемыми детал ми на 0,2-0,5% и улуч5

щаетс  качество сварных соединений путем исключени  начальной деформации привариваемого проводника.

«.Wv

Чг

/ГМ1У1 А

I I у II II

Фиг. 2

Редактор С. Патрушева

Составитель В. Катин Техред Л.Сердюкова

1193/18Тираж 1001Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал 1ШП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Корректор Е. Рошко

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ, содержащее ультразвуковой генератор и последовательно соединенные ультразвуковой преобразователь, входом соединенный с выходом ультразвукового генератора, усилитель, выпрямитель, пиковый детектор и систему запуска установки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и качества сварных соединений путем сокращения времени формирования сигнала контакта инструмента с деталями, в него введены формирователь прямоугольных импульсов, линия задержки и последовательно соединенные делитель напряжения, компаратор, реверсивный счетчик и триггер, при этом выход выпрямителя подключен к входу формирователя прямоугольных импульсов и к'второму входу компаратора, выход пикового детектора подключен к входу делителя напряжения, выход формирователя прямоугольных импульсов подключен к второму входу реверсивного счетчика, выход триггера подключен к входу линии задержки и к входу ультразвукового генератора, выход линии задержки подсоединен к второму входу пикового детектора, второй вход триггера и третий вход реверсивного счетчика объединены и подсоединены к системе запуска установки.

   Фиг.}