SU1459832A1

SU1459832A1 - Apparatus for soldering with light beam

Info

Publication number: SU1459832A1
Application number: SU874265322A
Authority: SU
Inventors: Михаил Иванович Опарин; Николай Сергеевич Пронин; Валерий Сергеевич Мамаев; Вадим Анатольевич Фролов; Николай Александрович Коробко; Игорь Григорьевич Катышев; Марина Анатольевна Каржавина; Евгений Васильевич Рощин; Алексей Алексеевич Карпов
Original assignee: Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского
Priority date: 1987-04-27
Filing date: 1987-04-27
Publication date: 1989-02-23

Abstract

Изобретение относитс к пайке, в частности к устройству дл пайки световым лучом, и.м.б. использовано дл пайки контактов электрических машин. Цель изобретени - повышение энергетического КПД при групповой пайке. Устройство содержит эллипсоидный отражатель, выполненный из отдельных элементов. Каждый элемент отражател снабжен двум втулками. Втулки противоположных элементов отражател установлены попарно и коаксиально на обш,их полуос х. Полуоси установлены соос- но на линии, проход ш,ей через общий ближний фокус эллипсоидных элементов. На раме креплени полуосей перпендикул рно полуос м в контакте с элементами отражател смонтированы подпружиненные штоки, которые контактируют с эллипсоидными элементами через ролики. Ролики расположены на штоках вертикально с возможностью враш,ени . Устройство позвол ет повысить плотность лучистого потока в получаемых п тнах нагрева до 900-1200 Вт/см, а размер п тна сократить до 3-5 мм по диаметру. КПД повышаетс до 25-30%, а выход годного - до 95--97%. Гз.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил. S (/)The invention relates to soldering, in particular to a device for soldering with a light beam, i.e. used for soldering electric machine contacts. The purpose of the invention is to increase the energy efficiency during group brazing. The device contains an ellipsoidal reflector made of individual elements. Each element of the reflector is equipped with two bushings. The bushings of the opposite elements of the reflector are installed in pairs and coaxially on the sheath, their semi-axis x. The semi-axes are aligned with the line, the passage w, through the common near focus of the ellipsoidal elements. Spring-mounted rods are mounted on the frame of fastening of axes perpendicular to semi-axes in contact with elements of the reflector, which contact with ellipsoidal elements through rollers. The rollers are located on the rods vertically with the possibility of vrash, eni. The device allows to increase the density of the radiant flux in the resulting heating spots to 900-1200 W / cm, and the spot size can be reduced to 3-5 mm in diameter. The efficiency rises to 25-30%, and the yield to 95--97%. Gz.p. f-crystals, 1 tab., 3 ill. S (/)

Description

Изобретение относитс к области пайки, в частности к устройству дл пайки световым лучом, и может быть использовано. дл пайки различных изделий электротехнической промышленности, в частности дл пайки контактов электрических машин.The invention relates to the field of soldering, in particular to a device for soldering with a light beam, and can be used. for soldering various products of the electrical industry, in particular for soldering the contacts of electric machines.

Целью изобретени вл етс повышение энергетического КПД устройства при групповой пайке.The aim of the invention is to increase the energy efficiency of the device during group brazing.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство с разведенными эллипсоидными элементами отражател .FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - device with diluted ellipsoidal elements of the reflector.

Устройство содержит дуговой источник 1 светового излучени , установленный в 15 корпусе 2 устройства с возможностью пере- мешени вдоль оси дугового разр да. Коаксиально дуговому источнику 1 на полуос х 3 и 4 установлен отражатель, состо 10The device comprises an arc light source 1 installed in the 15th housing 2 of the device with possibility of interchange along the axis of the arc discharge. Coaxially to the arc source 1 on the semi-axis x 3 and 4 there is a reflector, condition 10

5 five

10ten

ший из двух зеркальных эллипсоидных элементов 5. Зеркальные поверхности эллипсоидных элементов 5 симметричны относительно главной оси оптической системы (отражател ).the two ellipsoidal mirror elements 5. The mirror surfaces of the ellipsoidal elements 5 are symmetric about the main axis of the optical system (reflector).

На эллипсоидных элементах 5 установлены втулки 6-Э. Втулки 6 и 8 установлены на полуоси 3, а втулки 7 и 9 - на полуоси 4. При этом втулки имеют возможность враш,ени вокруг полуосей 3 и 4 независимо друг от друга, а полуоси расположены на линии, проход ш.ей через обший ближний фокус fi, элементов 5 и перпендикул рной оси источника света. При этом элементы 5 имеют возможность независимого поворота вокруг полуосей 3 и 4. Полуоси 3 и 4 установлены на раме 10 таким образом, что обеспечиваетс возможность поворота элементов 5 на заданный угол.On the ellipsoidal elements 5 mounted bushings 6-E. The sleeves 6 and 8 are mounted on the half-axle 3, and the sleeves 7 and 9 are on the half-axle 4. In this case, the sleeves have the option of turning round the half-axes 3 and 4 independently of each other, and the half-axes are located on the line, the passageway sh. focus fi, elements 5 and perpendicular to the axis of the light source. At the same time, elements 5 have the possibility of independent rotation around axes 3 and 4. Axes 3 and 4 are mounted on frame 10 in such a way that it is possible to rotate elements 5 through a given angle.

4; елfour; ate

соwith

0000

со ьоsoh

С целью выбора люфтов в механизмах поворота элементов отражател и повышени точности юстировки и настройки оптической системы дл пайки на раме 10 перпендикул рно полуос м 3 и 4 со смещением по главной оси оптической системы относительно ближнего фокуса fi установлены подпружиненные штоки 11 и 12, которые под действием пружин 13 через ролики 14 и 15, установленные на валах.In order to select backlash in the mechanisms of rotation of the reflector elements and improve the accuracy of the alignment and adjustment of the optical system for soldering, on the frame 10 perpendicular to the semi-axis 3 and 4 with offset along the main axis of the optical system relative to the near focus fi, spring-loaded rods 11 and 12, which are under the action of springs 13 through the rollers 14 and 15 mounted on the shafts.

между рабочими фокусами fi п тно принимает овальную форму, а распределение плотности лучистого потока в п тне нагрева-седлообразный характер. Максимальна плотность лучистого потока при этом снижаетс по мере увеличени величины L (данный характер изменени параметров светового луч-а в п тне нагрева сохран етс при увеличении L от 1/8 диаметра п тна нагрева до 1 диаметра п тна назакрепленных с возможностью вращени в Ю грева). штоках 11 и 12, дав т на внешнюю поверх-В момент достижени меж фокусным, расность эллипсоидных элементов 5.сто нием величины, равной диаметру (ёпн)between the working foci, the fi spot takes on an oval shape, and the distribution of the radiant flux in the heating spot is a saddle-like character. The maximum density of the radiant flux decreases with increasing L (the nature of the change in the parameters of the light beam in the heating spot is preserved with increasing L from 1/8 of the heating spot diameter to 1 spot diameter fixed by rotation in Y ). rods 11 and 12, are pressed to the outer surface-at the moment of reaching the interfocal one; the distance of the ellipsoid elements is 5. the height of the value equal to the diameter (ёп)

п тна нагрева, при сведенных в одну точку рабочих фокусах fl, образуютс два п тнаheating spots, when the working foci fl are reduced to one point, two spots are formed

кости, перпендикул рной оси источника 1 jt; нагрева. Следует отметить, что величина света) относительно основани корпуса 2, максимальной плотности лучистого потока в сформировавшихс п тнах нагрева стабилизируетс в рабочих фокусах и составл ет 900-1200 Вт/см1bones perpendicular to the axis of source 1 jt; heating. It should be noted that the amount of light relative to the base of the housing 2, the maximum density of the radiant flux in the formed heating spots is stabilized in the working foci and is 900-1200 W / cm1

Дальнейшее увеличение межфокусных света обеспечиваютс все необходимые уело- 20 рассто ний приводит к снижению макси- ви дл нормальной работы последнего.мальной плотности лучистого потока и увеличению диаметра п тна нагрева. При этом плотность лучистого потока между п тнами нагрева равна практически О (хот харакРама 10 имеет возможность перемещени с двум степен ми свободы (в плосчто обеспечивает возможность качественной юстировки.A further increase in the interfocus light provides all the necessary distance to 20 leads to a decrease in the maximum for normal operation of the latter. The radiant flux density and an increase in the diameter of the heating spot. At the same time, the density of the radiant flux between the heating spots is almost equal to O (although the character of the frame 10 can be moved with two degrees of freedom (it allows for a high-quality adjustment).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Перед включением дугового источника 1Before turning on the arc source 1

Так, например, при использовании дуговых ксеноновых ламп сверхвысокого давлени в электроды лампы подаетс охлаждаюмежду рабочими фокусами fi п тно принимает овальную форму, а распределение плотности лучистого потока в п тне нагрева-седлообразный характер. Максимальна плотность лучистого потока при этом снижаетс по мере увеличени величины L (данный характер изменени параметров светового луч-а в п тне нагрева сохран етс при увеличении L от 1/8 диаметра п тна нагрева до 1 диаметра п тна на грева). В момент достижени меж фокусным, расSo, for example, when using xenon arc lamps of extra high pressure, the cooling electrodes are fed to the lamp electrodes and the working foci become oval in shape, and the distribution of the radiant flux in the heating spot is a saddle-like character. The maximum density of the radiant flux decreases with increasing L (the nature of the change in the parameters of the light beam in the heating spot is maintained as L increases from 1/8 of the diameter of the heating spot to 1 diameter of the spot for heating). At the time of achieving inter-focal

ща жидкость с заданным расходом, а 5 тер распределени плотности лучистого колба лампы обдуваетс воздухом.потока в п тнах нагрева на горизонтальной плоскости при этом измен етс ).The liquid with a given flow rate, and 5 ter of the density distribution of the radiant bulb of the lamp is blown with air. The flow in the heating spots on the horizontal plane changes in this case).

После включени источника 1 света, использу тест-образцы или специальные приборы , настраивают устройство дл пайки данного типоразмера узлов и деталей.After switching on the light source 1, using test samples or special devices, adjust the device for soldering of this standard size of assemblies and parts.

После настройки устройства переход т к пайке изделий. Дл этого п оверхности па Дл этого с помощью механизмов поворота ЗО емых деталей совмещают с рабочими фокуAfter setting up the device go to soldering products. For this, the surface of the pas For this, using the mechanisms of rotation of the parts to be zoomed, is combined with the working focus

раздвигают эллипсоидные элементы 5 на необходимый угол а (фиг. 3).move the ellipsoidal elements 5 to the required angle a (Fig. 3).

В момент разведени элементов втулки б и 8 независимо друг от друга вращаютс вокруг полуоси 3, а втулки 7 и 9 -At the moment of dilution of the elements, bushings b and 8 independently rotate around the half-axis 3, and bushings 7 and 9 -

сами fa элементов 5. Затем вывод т источник света на рабочий режим и осуществл ют нагрев до температуры пайки, при которой формируетс па ное соединение и необходимые галтели припо . Окончаниеfa elements 5 themselves. Then, the light source is brought to the operating mode and heated to the soldering temperature at which the solder joint and the necessary solder fillets are formed. Ending

вокруг полуоси 4, обеспечива разворот 35 процесса пайки фиксируетс по образова- эллипсоидных элементов в разные стороны.нию галтелей, после чего источник либоaround the half axis 4, ensuring a reversal of the soldering process 35 is fixed by the formation of ellipsoidal elements in different directions. the line of the fillets, after which the source or

При этом г/.авные оси fi и i z эллипсоидныхAt the same time, r / .aval axes fi and i z are ellipsoidal

выключаетс , либо переводитс в дежурный режим работы. Затем детали снимаютс , устанавливаютс новые и процесс повтор етс .is turned off or is in standby mode. The parts are then removed, new ones are installed and the process is repeated.

Устройство позвол ет оперативно управл ть процессом нагрева па емых деталей и сократить при этом энергетические потери , повысить плотность лучистого потока в получаемых п тнах нагрева до 900- д5 1200 Bт/cм, а размер п тен нагрева сократить до 3-5 мм по диаметру.The device allows you to quickly control the process of heated parts and reduce energy losses, increase the density of the radiant flux in the resulting heating spots to 900-500 1200 W / cm, and reduce the size of the heating spot to 3-5 mm in diameter.

Дл повышени энергетического КПД устройства эллипсоидные части отражател по границе раздела имеют угол охвата более 300°. а максимальный поворот элеэлементов 5 отражател по мере увеличе- 50 ментов отражател относительно главной ни угла отклонени а и рассто ни между оптической оси устройства не превы- рабочими фокусами f2 сегментов максималь-шает 30°.To increase the energy efficiency of the device, the ellipsoidal parts of the reflector have an angle of coverage of more than 300 ° along the interface. and the maximum rotation of the elements 5 of the reflector as the reflector increases with respect to the main or deviation angle a and the distance between the optical axis of the device does not exceed the working f2 of the f2 segments maximum 30 °.

на плотность лучистого потока в п тнеon the density of the radiant flux in the spot

нагрева падает, но при небольших углахПриведенные технические характериса характер распределени остаетс гаус-тики устройства позвол ют повысить КПДheating drops, but at small angles. The given technical characteristics of the distribution pattern remain the gaus ticks of the device increase the efficiency

совским. (Величина L при этом не превы- 55 установок до 25-30%, а выход годного щает по величине одной восьмой частидовести до 95-97%.sovskim. (In this case, the value of L does not exceed 55 installations up to 25–30%, and the yield of the suitable one-eighth of the size reaches 95–97%.

диаметра п тна нагрева). При дальней-Технико-экономические характеристикиheating spot diameter). With far-technical and economic characteristics

шем увеличении угла а и рассто ни L устройства привод тс в таблице.An increase in the angle a and the distance L of the device are given in the table.

элементов 5 также разворачиваютс вокруг фокуса fi на угол а относительно оси источника света. Рабочие фокусы 2 сегментов расход тс на рассто ние, определ е- мое углами отклонени сегментов от оси источника 1 света по формулеthe elements 5 are also turned around the focus fi by an angle a relative to the axis of the light source. The operating focuses of the 2 segments are diverged by a distance determined by the angles of deviations of the segments from the axis of the light source 1 according to the formula

L fif2sina2+fif2sina3,L fif2sina2 + fif2sina3,

где f,Tj i - меж фокусное рассто ние эллипсоидных сегментов;where f, Tj i is the interfocal distance of the ellipsoidal segments;

oCi uo,j- углы разворота сегментов относительно оси источника 1 света, В процессе разведени эллипсоидныхoCi uo, j are the angles of the reversal of the segments relative to the axis of the source of light 1, In the process of breeding ellipsoidal

После настройки устройства переход т к пайке изделий. Дл этого п оверхности па емых деталей совмещают с рабочими фокуAfter setting up the device go to soldering products. For this, the surfaces of the elapsed parts are combined with working foci

емых деталей совмещают с рабочими фокуparts are combined with working focus

процесса пайки фиксируетс по образова- нию галтелей, после чего источник либоthe soldering process is fixed by the formation of fillets, after which the source or

Claims

1. A device for soldering with a light beam containing an ellipsoidal reflector and an arc light source installed at the near focus of the reflector, characterized in that, in order to increase the device’s energy efficiency during group soldering, the reflector is made in the form of separate frame interconnected

ellipsoidal elements, each of which is installed with the possibility of rotation around the primary axis passing through the near focus of the ellipsoidal elements.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with a mechanism preventing the backlash of the elements of the reflector, made in the form of a rod with a roller mounted on the frame and spring-loaded to the element of the reflector.

Figl