Установка для присоединения проволочных выводов

Номер патента: 1549698

Авторы: Акимов, Ильюкевич, Огер

Есть еще 5 страниц.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

(193 03 1)5 В 23 К 31у) ТЕНИЯ 7.4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО Н А ВТОРСИОЮЮ СВЙДЕтЕЛ 1(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИСОЕД 3 НВННЯ ПРОВОЛОЧНЫХ ВЬЗВОДОВ(57) Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к оборудованиюдля сборки полупроводниковых приборови интегральных микросхем. Цель изоб-ретения - повышение качества сварных,соединений за счет автоматическойстабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки, Установка содержиткорпус 1, шаговый привод (ШН) 2,сварочную головку 4, выполненную в видеупругой балки 8 с П-образным пазом 9,датчик сварочной нагрузки ,блокуправления шаговым приводом(БУШП) 34,генератор профиля сварочной нагрузки(ГПСН) 15, блок 16 управления сварочной системой и следящую систему 17 стабилизации профиля сварочной нагрузки. При подаче пускового сигнала на блок управления 16 последний через БУШП 14 запускает ШП 2 на опускание сварочной головки 4 в позицию сварки и так же ГПСН 15, ГПСН 15 задает профиль сварочной нагрузки в виде последовательности двоичных кодов, которые поступают на первый вход следящей системы 17, на второй вход которой поступает сигнал от датчика сварочной нагрузки. Датчик закреплен на упругой балке 8 с Ц-образным пазом 9. В процессе образования сварного соединения следящая системаЖ 17 отслеживает разность между сварочной нагрузкой, задаваемой ГПСН 15, и сварочной нагрузкой, измеряемой датчиком сварочной нагрузки 7, и через БУШП 14 устраняет зто рассбгласование управлением работой ШП 2, После окончания сварки сварочная го- фффф ловка 4 возвращается в исходное состояние. 1 з.п. ф-лы, 9 ил. 4 ьЖ19 20 1549698 ига бброзо 8нее шоЖфОЖгу ак И лителя, аналого-цифрового преобразователя, вычитателя и цифрового ПИД-регулятора, тактовый вход которого соединен с выходом готовности аналогоцифрового преобразователя, причем5 Я йод 1-г йи М йип ЫЬм Я-ы ЙаУ И Рид 74.йадУ первый вход слЕдящей системы стабилизации задаваемого профиля сварочнойнагрузкивход усилителя, второйвход - второй вход вычитателя, а вьг.ход. - выход ПИД-,регулятора.1549698 Фиг. У Составитель В.ПучиискийРедактор Л,Веселовская Техред. М.Дидик Корректор И.МУска Тираж 645 Подписное Заказ 233 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к оборудованию для сборки полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.Целью изобретения является повыше 5 ние качества сварных соединений за счет автоматической стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки.На фиг. 1 приведена структурная схема установки; на фиг 2 - упругая балка с П-образным пазом; на фиг.3 - циклограмма работы установки; на фиг. 4 - структурная схема следящей системы стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки; на фиг. 5 - структурная схема генератора профиля сварочной нагрузки; на Фиг.6- структурная схема цифрового ПИД-регулятора; на Фиг. 7 - структурная схема блока управления шаговым приводом; на фиг. 8. - структурная схема блока управления сварочной системой; на фиг, 9 - алгоритм работы блока управления сварочной системой, 25Установка для присоединеуия проволочных выводов состоит из станинышагового привода 2, разрядника 3, сварочной головки 4, взаимодействующей с шаговым приводом 2, сва О рочного инструмента 5, зажимных гу- бок 6, датчика 7 сварочной нагрузки, упругой балки 8 с П-образным пазом 9.Рри перемещении сварочной головки 4 на один шаг изменение сварочной нагрузки должно быть ЙРСЮР, где 1 Р - допустимая погрешность сварочной нагрузки, регламентируемая для конкретного образца сварочной установки, а толщина вырезавыбирается та О ким образом, чтобы обеспечить прогиб балки 8 на величину, обеспечивающую весь диапазон сварочных нагрузок для данного типа оборудования, при этом на одном конце балки 8 закреплен 45 сварочный инструмент 5, Датчик 7 .сварочной нагрузки расположен на упругой балке 8 у конца П-образного паза9 блока 10 формирования шарика, подключенного к разряднику 3, Устройство состоит также из привода, например электромагнитного, зажимных губок 11, корпуса 12 сварочной головки, на котором вторым концом закреплена упругая балка 8 и закреплены зажим,- ные губки 6 с приводом 11, мультиплексора 13, блоха 14 управления шаговым приводом, входом подключенного к выходу мультиплексора 13, а первым выходом к шаговому приводу 2, генератора 15 профиля сварочной нагрузки, блока 16 управления сварочной системой, первым выходок подключенного к блоку 1 О формирования шарика, вторым выходом - к приводу 11 зажимных губок, третьим выходом к адресному входу мультиплексора 13, четвертым выходом к первому информационному входу мультиплексора 13, а пятым и шестым выходами к первому и второму входам генератора 15 профиля сварочной нагрузки соответственно, при этом на первый вход блока 16 управления сварочной системой подается пусковой сигнал, второй вход подсоединен к второму выходу блока 14 управления шаговым приводом, а третий вход под" соединен к второму выходу генератора 15 профиля сварочной нагрузки, и следящей системы 17 стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки, выходом подключенной к второму информационному входу мультиплексора 13, первым входом к датчику 7 сварочной нагрузки, а вторым входом - к первому выходу генератора 15 профиля сварочи.:ф нагрузки.Установка для присоединения проволочных выводов работает следующим образом.До подачи пускового сигнала на вход блока 16 управления сварочной системой сварочная головка 4 находится в исходном состоянии Н=О, на всех выходах блока 16 управления сварочной системой присутствуют сигналы логического "О", привод 11 зажимных губок, например электромагнит, отключен сигналом с второго выхода блоха 16 управления сварочной системы и эажимные губки 6 разжаты, а мультиплексор 13 находится в состоянии, при котором через него разрешено прохождение сигнала с четвертого выхода блока 16 управления сварочной системой.После подачи сигнала "Пуск" на первый вход блока 16 управления сварочной системой последний вырабатывает сигнал, который с первого его выхода поступает на блок 1 О формирования шарика, который через разрядник 3 осуществляет разряд на кончик,:проволоки, выступающий из сварочного инструмента 5, оплавляя шарик, а на четвертомвыходе блока 16 управления сварочной системой устанавливается код, соответствующий частоте (скорос 15496985 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ти) опускания шагового привода 2 к первой точке сварки, поступающий через мультиплексор 13 на вход блока 14 управления шаговым приводом. По указанномукоду блок 14 управления шаговым приводом начинает коммутировать обмотки шагового привода 2, при этом сварочная головка 4 опускается, блок 16 управления сварочной системой параллельно анализирует цифровой код, поступающий на его второй вход с второго выхода блока 14 управления шаговым приводом и соответствующий текущей координате положения сварочной головки 4, и при достижении заданного значения Н, которое онределяет высоту переключения сварочной системы в режим профилирования сварочной нагрузки и заранее программируется в памяти блока 16 управления сварочной системой, последний сигналом с третьего выхода переключает мультиплексор 13 по его адресному входу в состояние, при котором через него пропускается код с выхода следящей системы 1 7 стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки и в то же время сигналом с пятого выхода блока 1 б управления сварочной системой запускает генератор 15 профиля сварочной нагрузкиГенератор 15 профиля сварочной нагрузки задает на втором входе следящей системы 17 стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки последовательность двоичных кодов, описывающих задаваемый профиль сварочной нагрузки, который заранее програьщируется в памяти генератора 15 профиля сварочной нагрузки,а на первый вход системы 17 стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки подается сигнал с датчика 7 сварочной нагрузки, выполненного в виде двуплечего тензометрического моста, напыленного на кремниевоймембране и закрепленного на поверхности упругой балки 8 с П-образным пазом сварочной головки. 4. Причем до контактирования оплавленного шарика с контактной площадкой микросхемы сигнал датчика 7 сварочной нагрузки равен нулю вследствие отсутствия нагрузки в упругой балке 8.После контактирования оплавленного шарика с контактной площадкой микросхемы датчик 7 сварочной нагрузки начинает воспринимать возрастающую во времени по мере опускания свароч ной головки 4 нагрузку в упругой балке 8, которая соответствует нагрузке на свариваемые элементы и преобразуется датчиком 7 сварочной нагрузки в электрический сигнал, последний поступает на первый вход следящей системы 17 стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки. Следящая система 17 стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки сопоставляет сигналы с датчика 7 сварочной нагрузки и генератора 15 профиля сварочной нагрузки, являющегося задатчиком.сварочной нагрузки, и .на своем выходе формирует по определенному закону управляющее воздействие в виде последовательности двоичных кодов, которые через мультиплексор 13 поступают на вход блока 14 управления шаговым приводом, последнем, перемещая сварочную головку 12 посредством шагового привода 2; изменяет нагрузку клинообразного инструмента 5 на оплавленный шарик, привариваемый к контактной площадке микросхемы, причем следящая система стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки формирует это управляющее воздействие таким образом, чтобы как можно быстрее и с минимальным перерегулированием скомпенсировать несоответствие сигнала датчика 7 задаваемому значению сварочной нагрузки на выходе генератора 15 профиля сварочной нагрузки в данный момент времени.Так, при поступлении на вход блока 14 управления шаговым приводом кода, информирующего о превышении сварочной нагрузкой, определяемой датчиком 7 сварочной нагрузки, величины, задаваемой генератором 15 профиля сварочной нагрузки, блок 14 управления шаговым приводом коммутирует обмотки шагового привода 2 в последовательности, при которой сварочная головка 4 перемещается вверх, тем самым снижая нагрузку на свариваемые элементы до полного устранения рассогласования, т.е. до приведения в соответствие нагрузки, задаваемой генератором 15 профиля сварочной нагрузки, реальной нагрузке в упругой балке 8 сварочной головки 4 если величина сварочной нагрузки в упругой балке 8 сварочной головки 4 меньше величины, задаваемой генератором15 профиля сварочной нагрузки, блок14 управления шаговым приводом перемещает сварочную головку 4 вниз, темсамым увеличивая сварочную нагрузкув упругой балке сварочной головки 4до соответствия с нагрузкой, задаваемой генератором 15 профиля сварочнойнагрузки.Стабилизация постоянной сварочнойнагрузки на протяжении всего процессасварки осуществляется следующим образом,На второй вход следящей системы 17стабилизации профиля сварочной нагрузки подается неизменный код с выхода генератора 15 профиля сварочнойнагрузки, соответствующий нагрузке,которую необходимо приложить к свариваемым элементам,После подачи управляющего сигнала с третьего выхода блока 16 управления сварочной системой, который запрограммирован в памяти блока 16 управления сварочной системой, на адресный вход мультиплексора 13 последний пропускает сигнал с выхода следящей системы 17 стабилизации профилясварочной нагрузки на блок 14 управления шаговым приводом, который начинает коммутировать обмотки шагового привода 2 в последовательности,при которой сварочная головка 4 опускается вниз до тех пор, пока в упругой балке не возникает сварочная нагрузка, которая вызывает изменениесигнала от датчика 7 сварочнойнагрузки на величину, соответствующую коду, задаваемому генератором15 профиля сварочной нагрузки. , 40При этом сигналы на обоих входах следящей системы 17 стабилизации профиля сварочной нагрузки сравниваются,а на его выходе появляется нулевойкод, который через мультиплексор 13поступает на вход блока 14 управления шаговым приводом, фиксирует токив обмотках шагового привода 2 и останавливает последний.В процессе сварки происходит деформация привариваемого проводника,поэтому сварочная нагрузка в упругойбалке 8 падает, падает сигнал и отдатчика 7 сварочной нагрузки, поэтому на выходе следящей системы 17 ста,55билизации профиля сварочной нагрузкипоявляется рассогласование, т.е. навходе блока 14 управления шаговымприводом появляется ненулевой код и этот блок вновь запускает шаговыйпривод 2 на опускание до приведениясварочной нагрузки в упругой балке8 в соответствие задаваемой генератором 5 профиля сварочной нагрузки.После окончания процесса присоединения оплавленного шарика к контактной площадке интегральной микросхемы, время которого программируетсягенератором 15 профиля сварочной нагрузки, последний на втором выходевырабатывает сигнал, который подаетсяна третий вход блока 16 управлениясварочной системой, последний на своем пятом выходе по программе, запрограммированной в его памяти, устанавливает нулевой сигнал,. который поступает на первый вход генератора 15 профиля сварочной нагрузки 15 и устанавливает его в исходное состояние, прикотором задаваемое значение сварочнойнагрузки равно нулю, Затем блок 16управления сварочной системой по программе, запрограммированной в егопамяти, на третьем выходе изменяетсигнал, поступающий на адресный входмультиплексора 13, переключая его всостояние, при котором последний коммутирует информацию с четвертого выхода блока 16 управления сварочнойсистемой через свой первый вход навход блока 16 управления сварочнойсистемой,. Одновременно блок 6 управления сварочной системой формируетна четвертом выходе код, соответствующий частоте (скорости) перемещенияшагового привода вверх на величинуН, необходимую для образования петли, запрограммированную в памяти блока 16 управления сварочной системой,после чего, оператор перемещает сварочную головку 4 в позицию второй сварки и производит повторный пуск сварочной установки на опускание сварочной головки 4 в позицию второй сварки Н,В дальнейшем процесс образования второй сварки (сварки на траверсе интегральной схемы) происходит аналогично описанному выше с той разницей, что оплавленный шарик не образуется и сигналом с шестого выхода блока 16 управления сварочной системой на второй вход генератора 15 профиля сварочнойнагрузки последний переключается на второй режим, задающий профиль сварочной нагрузки на времяобразования сварочного соединения натраверсе интегральной схемы,После окончания процесса образования сварочного соединения в позициивторой сварки блок 16 управления сва 5рочной системой на четвертом выходепрограммно устанавливает код Р, который через мультиплексор 13 поступает на вход блока 14 управления шаговым приводом. Последний запускаетпривод 2 и.возвращает сварочную головку 4 в исходное положение, одновременно анализируя информацию, поступающую с второго выхода блока 14управления шаговым приводом на еговторой вход, о положении привода 2 вкаждый момент времени, и при появлении на его втором входе кода Нблок 16 управления сварочной системой на своем втором выходе программноустанавливает сигнал, включа 1 ащий привод 12 зажима губок, который, срабатывая, фиксирует проводник в зажимных губках 6 и обрывает его по утонь/шению на траверсе в месте образования соединения на траверсе интегральной схемы. В результате этого на конце клинообразного капилляра 5 образуется хвостовик, необходимый для формирования шарика.Таким образом, перемычка междуконтактной площадкой полупроводникового кристалла и траверсой микросхемысформирована и после выхода сварочнойголовкой в исходное состояние устанрв- .ка готова к новому циклу формированияперемычки.Следящая система 17 стабилизациизадаваемого профиля сварочной нагрузки содержит последовательно соединенные усилитель 18, аналого-цифровойпреобразователь 19, вычитатель 20 ицифровой ПИД-регулятор 21, тактовыйВхОд которого соединен с Выходом ГО 45товности аналого-цифрового преобразователя (АЦП)19,причем первым входомспедящей системы 17 стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки является вход усилителя 18,вторым входом - первый. вход вычитателя 20, а выходом - выход ПИЛ-регулятора 21.Система работает следующим образом.55На вход усилителя 18 поступаетсигнал с датчика 7 сварочной нагрузки, на котором он формируется, и подается на вход АЦП 19, на выходе которого.формируется последовательность цифровых кодов, пропорциональная значению аналогового сигнала, поступающего на его вход в данном цикле аналого-цифрового преобразования, причем эта последовательность формируется синхронно с сигналом на выходе готовности преобразования АЦП 19. Так как время преобразования АЦП 19 около 50 мкс, то на выходе готовности преобразования АЦП 19 имеет место последовательность импульсов частотой около .20 кГц, причем по передним фронтам этих импульсов на выходе АЦП 19 присутствует сформированный в данном цикле преобразования цифровой код, С выхода АЦП 19 последовательность цифровых кодов, отслеживающая значение сварочной нагрузки, поступает на второй вход вычитателя 20, на первый вход которого подается цифровой код с выхода генератора 15 профиля сварочной нагрузки, в результате чего на выходе вычитателя 20 Формируется последовательность кодов, соответствующая ошибке между задаваемым генератором 15 профиля сварочной нагрузки значением сварочной нагрузки и измеренным с помощью датчика 7 сварочной нагрузки значением сварочной нагрузки в каждом цикле аналогоцифрового преобразования АЦП 19. Эта последовательность кодов поступает на вход цифрового ПИД-регулятора 21, который тактируется сигналом готовности преобразования АЦП 19, в результате чего на выходе цифрового ПИД-регулятора 21 формируется кодовая последовательность с частотой преобразования АЦП 19, которая является управляющим воздействием, определяющим в каждом цикле преобразованияАЦП 19 частоту (скорость) и направление движения шагового привода 2 иприводит к изменению сварочной нагрузки,. равной нагрузке в упругойбалке 8, таким образом, чтобы свестив конечном итоге значение ошибкина выходе вычитателя 20 к нуюпа. При изменении задаваемого значения сварочной нагрузки, т.е. при изменении значения кода на первом входе вычитателя 20, следящая система стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки, действуя по вышеописаннойметодике, вновь сводит значение ошибки на выходе вычитателя 20 к нул 1 а, Таким образом, производится управле 1549698пие процессом нягружения свариваемыхэлементов, практически исключающеенесоответствие задаваемого профилясварочной нагрузки реальному припрофилировании ее для каждой сварки.Генератор 15 профиля сварочнойнагрузки (ГПСН) содержит тактовыйгенератор 22,п-разрядный счетчик 23и ПЗУ 24 на щ+1 выходных разрядов ии+1 адресов, причем счетчик 23 счетным входом соединен с выходом тактового генератора 22, а и-разрядныминформационным выходом с соответствующими и адресными входами ПЗУ 24,при этом вход сброса счетчика 23 является первым входом ГПСН 15 (фиг,1),(и+1)-й адресный вход ПЗУ 24 - вторым входом ГПСН 15, щ информационныхвыходов ПЗУ 24 - первым выходом ГПСН15, а (щ+1)-й информационный. выходПЗУ 24 - вторым выходом ГПСН 15.ГПСН 15 работает следующим образом.При отсутствии сигнала на первом 25входе ГПСН 15 счетчик 23 сброшен вноль и на всех его и информационныхвыходах присутствует сигнал, равныйнулю, Этот сигнал поступает на соответствующие адресные входы ПЗУ 24, 30по которым ПЗУ 24 выдает согласносвоей программе на своих щ выходахкод, равный нулю, что соответствуетнулевому значению задаваемой сварочной нагрузки,При появлении пускового сигнала35на первом входе ГПСН 15 счетчик 23разблокируется и начинает считатьимпульсы, поступающие на его счетныйвход от тактового генератора 22, при 40этом на его п-разрядном выходе, аследовательно, на и адресных входахПЗУ 24 появляется последовательноизменяющийся с частотой тактового генератора 22 двоичный код, задающийадрес выбираемого кода, запрограммированного в ПЗУ 24, Последовательностьэтих выбираемых из ПЗУ 24 согласносвоей программе щ-разрядных кодов иявляется задаваемым профилем нагруз 50ки сварочного импульса, при этом появление на (щ+1)-м выходе ПЗУ 24 значения логической "1" сигнализируето том, что профилирование нагрузкисварочного импульса завершено и чтоблок 16 управления сварочной системой55должен снять сигнал 17 с первого входа ГПСН 15, На (щ+1)-й вход ПЗУ 24может быть подан сигнал логического"0" или "1" с пятого выходя блока 16управления сварочной системой,при этом в ПЗУ 24 выбирается область, хранящая профили сварочнойнагрузки для сварки на контактнуюплощадку кристалла или ня траверсувыводной рамки микросхемы соответственно, а выбор той или иной областипроисходит по программе, хранящейсяв памяти блока 16 управления сварочной системой.Цифровой ПИД-регулятор 21 содержит последовательно соединенные пер-.вый 25 и второй 26, третий 27 регистры, первый 28, второй 29 и третий30 умножнтели, первь 1 й 31, второй 32и третий 33 программаторы, выходамиподключенные к первым входам первого28, второго 29 и третьего 30 умножителей соответственно, сумматор 34,третьим входом подключенный к выходутретьего регистра 27, а первым ивторым входами подключенный к выходампервого 28 и третьего 30 умножителейсоответственно, вычитатель 35, первым входом подключенный к выходу сумматора 34, вторым входом подключенный к выходу второго умножителя 29, авыходом подключенный к выходу третьего регистра 27, выходы первого 25и второго 26 регистров подключены квторым входам второго 29 и третьего30 умножителей соответственно, причем тактовые входы первого 25, второго 26 и третьего 27 регистров объединены и являются тактовым входомцифрового ПИД-регулятора, входом цифрового ПИД-регулятора является второй вход первого умножителя 28, соединенный с входом первого регистра25, а выходом цифрового ПИД-регулятора является выход третьего регистра 27,Приведенный ПИД-регулятор выполняет функциюУ; =У; 1+К 1 Х -КХ, +КХ; 2, (1)где У, - выходной код ПИД-регулятора;Х; - входной код ПИД-регулятора; КК, К- коэффициенты пропорциональности, задаваемые первым 31,вторым 32 и третьим 33 программаторами соответственно;д - индекс, указывающий порядковый номер отсчета АЦП 19,Действительные данные на входе ПИД-регулятора 21 имеют место при положительных значениях тактовых сигна. -лов на его тактовом входе, причем впервый 25, второй 26 и третий 2 регистры информация заносится по отрицательным фронтам тактовых вышеупо 5мянутых сигналов, т.е., если на входе ПИД-регулятор 21 юеет место 1-езначение входного сигнала Х, то впервом 25 и во втором 26 регистрахзаписано (д)-е - Х и (1"2)-е Х 110значения входного сигнала соответственно, а в третьем регистре 7Я)-е,значейие выходного сигналаУ ,. Таким образом, устройство, изображенное на ,фиг. 6 , в каждом такте 151-й последовательнбсти входных сигналов выполняет функцию (1),Таким образом, на выходе первогоумножителя 28 имеет место второе слагаемое КХ 1 Формулы (1), на выходе 20второго умножителя 29 - третье слагаемое К Х; формулы ( ), на вьгходетретьего умножителя ЗО - четвертоеслагаемое формулы (1), причем первое слагаемое с выхода третьего ре-25гистра 27 поступает на третий входсумматора 34, второе слагаемое - напервый вход сумматора 34, четвертоеслагаемое - на второй вход сумматора34, в результате на выходе сумматора34 имеет место сумма У +К,Х,+К Х, которая, в свою очередь, поступаетна первый вход вычитателя 35, на второй вход которого с выхода второгоумножителя 29 подается третье слагаемое К,Х;, формулы (1) и на выходевычитателя 35 имеет место выходнойкод цифрового ПИД-регулятора, который по отрицательному фронту входного тактового сигнала заносится в третий регистр 27,.По этому же фронту впервый регистр 25, вход которого является входом ПИД-регулятора, заносится Х; значение входного сигнала,а во второй регистр 26 с выхода первого регистра 25 - значение Х;., входного сигнала. Далее на вход ПИД-регулятора поступает Х,. значение входного сигнала, на выходе вычитателя35 вышеописанным способом формируется У значение выходного сигнала,1 Чкоторое по следующему отрицательномуфронту входного тактового сигнала заносится в третий регистр 26. Такимобразом, устройство в каждом тактеь-й последовательности входных сигналов выполняет функцию (1).Блок 14 управления шаговым приводом (БУШП) содержит преобразователь 36 код - частота с (К+1)-разрядным входом, опорный генератор 37, выходом подключенный к входу опорной частоты преобразователя 36 код - частота, коммутатор 38 фаз, демультиплексор 39, инвертор 40 и реверсивный счетчик 41, причем входы коммутатора 38 фаз и демультиплексора 39 соединены с выходом преобразователя 36 код - частота, вход инвертора 40 подключен к адресному входу демудьтиплексора 39, вход выбора направления вперед коммутатора 38 фаз вк (К+1)-му. входу преобразователя Зб код - частота; выход инвертора 40подключен к входу выбора направления вперед коммутатора 38 фаэ, перврп" и второй выходы демультиплексора 38 подключены соответственно к входам прямого и обратного счета реверсивного счетчика 41, а входом БУШП 14 является (К+1)-разрядный вход преобразователя 36 код - частота,.первым выходом БУШП 14 является выход коммутатора 38 фаэ, а вторым его выходом - выход реверсивного счетчика 41.БУШП 14 работает следующим образом.В исходном состоянии на выходе реверсивного.счетчика 41 присутствует нулевой код, а на (К+1)-разрядный вход преобразователя Зб код - частота, являющийся входом БУШП 14, подан нулевой код. При подаче на вход БУ 1 ПП 14 с выхода блока управления сварочной системой ненулевого кода на выходе преобразователя 36 код в .частота появляется последовательность импульсов с частотой, пропорциональной коду, подаваемому на вход преобразователя Зб код - частота, Эта последовательность импульсов поступает на вход коммутатора. 38 фаз, под управлением которых осуществляется коммутация силовых фазных обмоток линейного шагового привода 2 по определенному циклическому закону, причем значение логического сигнала, поступающего по (К+1)-му входному разряду БУШП 14 на вход выбора направления вперед коммутатора 38 фаз и через инвертор 40 на вход выбора направления назад. последнего, определяет направление коммутации фазных обмотокпривода 2 в коммутаторе 38 фаз и,соответственно, направление движенияпривода. Так, например,при значении (К+1)-го разряда на входе БУШП14, равном логической "1", коммутатор 38 фаз осуществляет коммутацию обмоток шагового привода 2 в последовательности, определяющей направление движения последнего. вперед, и наоборот, при значении (К+1)-го разряда на входе БУШП 14, равном логическому "0", коммутация обмоток шагового привода 2 осуществляется в последовательности, определяющей направление движения назад, Последовательность импульсов с выхода преобразователя 36 код - частота поступает также через демультиплексор 39 в зависимости от значения сигнала (К+1)-го входного разряда, управляющего этим демуль-, типлексором 39, на вход прямого или обратного счета реверсивного счетчика 41, в результате чего этот счетчик, суммируя или вычитая в зависимости от направления движения привода шаговые импульсы с выхода преобразо- вателя 36 код - частота, фиксирует положение шагового привода 2 в дан ный момент времени.Таким образом, БУШП 14 осущест" вляет управление шаговым приводом 2 с частотой (скоростью),определяемой значением цифрового кода на вхо де преобразователя 36 код - частота, и направлением, определяемым значением (К+1)-го входного разряда БУШП 14, причем значение кода на выходе реверсивного, счетчика 41 определяет положение шагового привода 2 .относительно .его нулевого значения. При подаче на вход преобразователя 36 код - частота нулевого кода на его выходе будет нулевая частота, т.е. значение кода на выходе реверсивного счетчика 41 будет зафиксировано, что. соответствует определенному значением этого счетчика 41 положению шагового привода 2. 45Блок 16 управления сварочной системой (БКСС) выполнен в виде микропроцессорной системы с трехшинной архитектурой и содержит микропроцессор 42, ОЗУ 43, ПЗУ 44 и устройство ввода-вывода 45 (УВВ),причем первый, второй и третий входы УВВ 45 являются первым, вторым и третьим входом БУСС 16, а выходы УВВ 45 являются выходами БУСС 16.Алгоритм работы БУСС 16 следующий,При подаче питания к БУСС 16 на первом-шестом выходах БУСС 16 устанавливаются нулевые значения сигналов (поз. 47) и БУСС 16 на своем первом вхсде ожидает появление сигнала (поз. 48), что соответствует ожиданию внешнего пускового сигнала установки, и при появлении его на первом входе БУСС 16 на первом его выходе появляется сигнал (поз49, 50), который запускает БФШ 10, затем БУСС 16 на четвертом выходе устанавливает код Р, (поз. 51), соответствующий скорости (частоте) опускания привода 2 к первой точке сварки, при этом БУСС 16 анализирует значение параметра, поступающего с БУШП 14 на его второй вход (поз. 52), которое соответствует положению привода 2 в данный момент времени. При появлении на втором входе БУСС 16 значения, равного заданной высоте первой сварки Н, БУСС 16 устанавливает на четвертом выходе код, равный нулю (поз. 53), затем на третьем и пятом выходах - значение сигнала, равное "1" (поз, 54 и 55), что соответствует переключе-, нию режима работы установки в режим формирования требуемого профиля сварочной нагрузки для первой сварки, причем задатчиком профиля является ГПСН 15. После этого БУСС 16 анализирует сигнал на его третьем входе (поз, 56), что соответствует анализу окончания работы ГПСН 15, и нри его появлении на пятом и третьем выходах БУСС 16 устанавливаются исходные нулевые значения (поз. 57, 58), Затем БУСС 16 на четвертом выходе устанавливает код Р (поз. 59), соответствующий скорости подъема сварочной головки 4 для Формирования петли, при этом БУСС 16 анализирует значение параметра, поступающего на его второй вход (поз. 60) и сравнивает его со значением высоты подъема сварочной головки 4 при петлеобразовании Н.При достижении приводом значения Н БУСС 16 устанавливае 1 на четвертом выходе код, равный нулю (поз, 61), и ожидает на первом входе внешнего пускового сигнала (поз, 62), сигнали" зирующего о том, что сварочная головка 4 находится в позиции сварки на траверсе интегральной, микросхемы. При поступлении внешнего пускового сигнала на первый вход БУСС 16 устанавливает на четвертом выходе код Р (поз. 63), соответствующий скорости опускания сварочной головки 4, к второй сварке, при этом БУСС 16 ана 1 1549698что соответствует включению привода зажима губок 6, а затем БУСС 16 анализирует код поступающий с второго выхода БУШП 14 (фиг, 1) на его второй вход (поэ. 76), и сравнивает его со значением Н=О, соответствующим исходному состоянию. При достижении приводом значения Н=О БУСС 16 устанавливает на четвертом своем выходе код, равный "О" (поз, 77), затем на .втором выходе устанавливает сигнал логического "О" (поэ. 78) и возвращается в состояние ожидания внешнего пускового сигнала (поз. 48)для формирования следующего сварного соединения.Таким образом, предложенная установка позволяет регулировать сварочную нагрузку любого профиля и стабилизировать профиль сварочной нагрузки в процессе образования сварного соединения, что значительно повышает качество сварных соединений, Формула и з о б р е т е н и я1. Установка для присоединения проволочных выводов, содержащая ста 404550 лизирует значение параметра, поступающего на его второй вход (поэ, 64),и сравнивает его с заданным значением высоты второй сварки Н, При до 5 стижении сварочной головкой 4 значения Н БУСС 16 устанавливает на чет 2вертом своем выходе код, равный "О" (поз. 65), затем на третьем, пятом и шестом выходах устанавливаются сиг налы логической "1" (поз. 66, 67 и 68), что соответствует переключению режима работы установки в режим формирования требуемого профиля сварочной нагрузки для второй сварки, После этого БУСС 16 анализирует появление сигнала на своем третьем входе (поз. 69), появление сигнала соответствует.окончанию 11 аботы ГПСИ 25, и на третьем, пятом и шестом выходах БУСС 16 устанавливает нулевые значения (поз, 70, 71 и 72). Затем БУСС 16 на четвертом выходе устанавливает код Г (поэ. 3), соответствующий скорости (частоте) подъема сва рочной головки 4 в исходное положение, при этом БУСС 16 анализирует код с второго выхода БУШП 14, поступающий на его второй вход (поэ. 74), и сравнивает его со значением Н ,. 30 При достижении приводом значения НБУСС 16 устанавливает на втором своем выходе сигнал логической "1" (поз.75),нину, разрядник, закрепленный на станине, сварочную головку, корпус сварочной головки, сварочный инструмент,датчик сварочной нагрузки, шаговыйпривод сварочной головки, закрепленный на станине и взаимодействующийсо сварочной головкой, эажимные губкис приводом, расположенные на корпусесварочной головки, блок формированияшарика, выходом подключенный к разряднику, мультиплексор, блок управления шаговым приводом, входом подключенный к выходу мультиплексора, апервым выходом - к шаговому приводу,генератор профиля сварочной нагрузкии блок управления сварочной системой,первым выходом подключенный к блокуформирования шарика, вторым выходом -к приводу эажимных губок, третьимвыходом - к адресному входу мультиплексора, четвертым выходом - к первому информационному входу мультиплексора, пятым и шестым выходами - кпервому и второму входам генераторапрофиля сварочной нагрузки соответственно, второй вход подсоединен к второму выходу блока управления шаговымприводом, а третий вход подсоединенк второму выходу генератора профилясварочной нагрузки, при этом первыйвход блока управления сварочной системой служит для подачи гускового сигнала, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения качества сварных соединений за счет автоматической стабилизации задаваемого профилясварочной нагрузки, она снабженаследящей системой стабилизации задаваемого профиля сварочной нагрузки, выходом подключенной к второмуинформационному входу мультиплексора; первым входом - к датчику свароч-.ной нагрузки, а вторым входом - к первому выходу генератора профиля сварочной нагрузки, при этом сварочная головка выпоЛнена в виде упругой балкис П-образным пазом, на одном концекоторой закреплен сварочный инструмент, а второй жестко закреплен накорпусе сварочной головки, причемдатчик сварочной нагрузки расположенна упругой балке у конца П-образногопаза,2, Установка по и, 1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что следящаясистема стабилизации задаваемого проФиля сварочной нагрузки выполнены ввиде последовательно соединенных уси

Смотреть

Заявка

4455358, 05.07.1988

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6495

ОГЕР ЮРИЙ ПАВЛОВИЧ, ИЛЮКЕВИЧ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ, АКИМОВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B23K 11/04

Метки: выводов, присоединения, проволочных

Опубликовано: 15.03.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/13-1549698-ustanovka-dlya-prisoedineniya-provolochnykh-vyvodov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Установка для присоединения проволочных выводов</a>

Похожие патенты