Устройство для ультразвуковой сварки

(51)5 В 23 К 20/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ А ВТОРСНОМ ЕТЕЛЬСТВУ СССР1986. нь сл обретение от носи приб ппо к про вод-.тлектр к обо ров, в чаля г.:рисоедов к раэприборам(ИС) .повышение т и- ич удова очных о ональна.то же,ыв во н олупр еграл одникным схретени заичия вым мам на фнг.2; тическойф 1 тнк 1,.с,о- высоко и ка ль изо а свар т достове бходимого онт я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельствоВ 1391831, кл, В 23 К 11/12,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙСВАРКИ(57) Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов,в частности к устройствам для ультразвуковой сварки, и может быть использовано для сборки полупроводниковыхприборов и интегральных схем. Цельизобретения - повышение качествасварки путем достоверного контроляналичия необходимого отрезка проволоки под инструментом для оплавленияв шар. Устройство содержит механизмвертикальных перемещений с шаговымприводом, датчик касания, зажимныегубки с приводом, преобразователь ультразвуковых колебаний с ин 801569146 струментом, блок управления (БУ), формирователь высоковольтного импульса, компаратор и устройство автоматической заправки проволоки. При подъеме ультразвукового преобразователя с инструментом от позиции второй сварки на заданную высоту БУ подает команду на привод зажимах губок для зажима проволоки, В учае обрыва проволоки до подачи команды БУ на привод эажимных губок подается команда на устройство заправки проволоки в инструмент. Перед образованием шарика подается высоковольтный иониэирующий импульс заданной амплитуды для определения необходимой длины отрезка проволоки под инструментом, При наличии необходимого "хвоста" под инструментом после подачи импульса с формиро:.-ателя высоковольтных импульсов срабатывает компаратор и по команце БУ производится оплавление проволоки и образование перемычки. В противном случае происходит блокировка шагово-. го привода и оплавления проволоки не происходит, 6 ил. езка проволоки под инструмдля оплавления в шар. На фиг.1 приведена функ схема устройства; на фиг,2 общий вид; на фиг.З - вид на фиг.4 - устройство авто подачи проволоки; на фиг.5 нальная схема формировател,19 156 поступит через второй вход элемента И 74 на Р-вход триггера 59 и установит на его выходе состояние логического нуля, сигнал которого поступит на управляющий вход аналогового ключа 51, закроет его, и тем самым, прекратит поступление напряжения с источника 68 напряжения через аналоговый ключ 5 1 на третий выход блока 29 управления, КроМе того, этот же отрицательный импульс с выхода формирователя 54 поступит через первый вход элемента ИЛИ 69 на Б-вход триггера 57 и установит на его выходе состояние логической единицы, сигнал которой поступит на управляющий вход генератора 72 и разрешит работу генератора 72, который, в свою очередь, начнет генерировать импульсы для работы коммутатора 78 Фаз и счетчика 77 импульсов. Блок 29 управления продолжит свое функционирование аналогично описанному,Таким образом, устройство позволя.т повысить качество сварки за счет исключения образования шариков диа 9146 20 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 м.-тром меньше допустимого, а такжеисключения засорения такими шариками сварочных инструментов путемблокировки шагового привода в исходном состоянии сварочной головки. Устройство автоматической заправки можетбыть использовано как в сварочныхустройствах, использующих вертикальный капилляр, так и в устройствах,использующих сварочный инструменттипа "клин" с боковым капиллярнымотверстием,Формула изобретения Устройство для ультразвуковой сварки, содержащее станину, сварочную головку, механизм вертикальных перемещений сварочной головки с шаговым приводом, преобразователь ультразвуковых (УЗ) колебаний с инструментом, устройство дифференциального нагружения с датчиком касания и приводом, зажимные губки с приводом, механизм подачи проволоки, заземленную катушку с проволокой, электрод разрядника, предметный столик, изолированный от станины с поданным нанего опорным напряжением, пневмовакуумную систему с двумя электропневмоклапанами, устройство автоматической заправки проволоки, закрепленное на механизме подачи проволоки вдоль ее направления и связанноечерез первый электропневмоклапанс магистралью сжатого воздуха пневмовакуумной системы, а через второй - с магистралью вакуума, П-триггер, Формирователь, элемент ИЛИ иблок управления, первый выход которого подключен к шаговому приводувертикальных перемещений, второйк преобразователю УЗ-колебаний,третий - к приводу зажимных губок,четвертый - к приводу дифференциального нагружения, пятый и шестой - соответственно к электрическому входупервого и второго электропневмоклапанов и седьмой выход соединен сэлектродом разрядника, второй входблока управления связан с датчикомкасания, третий - с предметным столиком, С-вход Л-триггера соединенс входом Формирователя и внешнейсхемой запуска, выход формирователяподключен к второму входу элементаИЛИ, первым входом соединенный спрямым выходом Л-триггера, инверсный выход которого соединен с егоЛ-входом, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения качества сварки за счет достоверного контроля наличия необходимого отрезкапроволоки под инструментом для оплавления в шар, в него введены формирователь высоковольтного импульса,компаратор и последовательно соединенные элементы НЕ, 2 И-НЕ и И, выходпоследнего подключен к первому входу блока управления, четвертый входкоторого соединен с вторым входомэлемента И и выходом компаратора,первый выход Формирователя высоковольт-ного импульса связан с седьмым выходом блока управления, а второйвыход - с первым входом компаратора, с опорным напряжением на другомвходе, а вход соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к второму входу элемента И,а второй вход - к входу элемента НЕ.дписно ГКНТ ССС ета по а, Жткрытия д. 4/5 Проиаводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ф Ч) Я Тираж бо комит Москв зобретениям Раушская на1569146 36 ольтного импульса; на Фиг,б - функциональная схема блока управления,Устройство для ультразвуковой (УЗ) сварки содержит: станину 1 (Фиг.1 и 2), механизм 2 вертикальных перемещений с приводом 3, сварочную головку 4, преобразователь 5 ультразвуковых колебаний с инструментом б, устройство 7 дифференциального нагружения с датчиком 8 касания, последний одновременно выполняет и функцию Привода дифференциального нагружения, зажимные губки 9 с приводом 10, механизм 11 подачи проволоки (фиг,1 и 3), включающий заземленную катушку 12 (фиг,З) с проволокой, тракт 13 и регулируемый.прюйим 14, электрод разрядника 15 (фиг.1), предметный столик 16, изолированный от станины 1 с поданным на него опорным напряжением (не показано)пневмовакуумную систему 17 с двумя электропневмоклапанами 18 и 19, устройство 20 автоматической заправки проволоки (Фиг. 1 и 3) и связанное через первый злектропневмоклапан 18 с магистралью сжатого воздуха пневмовакуумной си:темы 17, а через второй электропневмоклапан 19 - с магистралью вакуума, 0-триггер 21, формирователь 22, элементы ИЛИ 23, НЕ 24 2 И-НЕ 25, И 26, формирователь 27 высоковольтного импульса, компаратор 28 с опорным напряжением на втором вхо-, ,де и блок 29 управления, первый вы,ход которого подключен к шаговому приводу 3 вертикальных перемещений, второй - к преобразователю 5 УЗ-колебаний, третий - к приводу 10 зажимных губок 9, четвертый - к приводу 8 дифференциального нагружения, пятый и шестой соответственно к электрическому входу первого 18 и второго 19 электропневмоклапана и седьмой выход соединен с электродом 15 разрядника и первым выходом формирователя 27 высоковольтного импульса, второй выход которого соединен с первым входом компаратора 28, выходом связанного с вторым входом элемента И 26 и четвертым входом блока 29 управления, второй вход которого связан с датчиком 8 касания, третий - с предметным столиком 16, а первый -с выходом элементаИ 2 б,первый вход которой связан с выходом элемента 2 И-НЕ 25, второй вход которой соединен с прямым выходом Р-триггера 2 1 и первым входом элементаИЛИ 23, выходом связанной с входом формирователя 27 высоковольтного импульса, первый вход элемента ИЛИ 23 соединен с выходомформирователя 22 и входом элемента НЕ 24, инверсный выход П-триггера 21 соединен с его П-входом, аС-вход - с входом формирователя 22и схемой внешнего запуска устройст,ва (не показано).Устройство 7 дифференциальногонагружения (Фиг.1,2) включает пружину 30 и привод датчика 8 касания.Ультразвуковой преобразователь 5 укреплен на механизме 2 вертикальныхперемещений с возможностью качанияотносительно горизонтальной оси инесет рычаг 31, контактирующий с упором 32 ограничения перемещения ультразвукового преобразователя 5. Устройство 20 автоматической заправкипроволоки (Фиг,1 и 3) содержит кор 25 пус 33 (фиг,4) с полой камерой В,всасывающее сопло 34, направляющеесопло 35 и направляющую трубку 36,Пневмовакуумная система (фиг, 1) показана условно и может представлятьсобой магистраль сжатого воздуха ивакуума,Диаметр направляющего сопла, всасывающего, направляющей трубки изазор между направляющим соплом и35трубкой выбираются соответственно изсоотношения 0, = (1,5-2)й, В = (10-12)а,1. = (8-10) й, где д - диаметр привариваемой проволоки.Данные соотношения установлены эк- спериментальным путем.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы устанавливаются необходимые режимы первой и второй сварки, исходя из.конкретных требований. Режимы первой и второй сварок независимы и регулируются: длительность сварки 5-50 мс, мощность 0,04-4 Вт, нагружение 0,2-2 Н, Затем заправляют проволоку, сматываемую с катушки 12 (фиг,З), в инструмент 6 (Фиг,1,2), образуя под инструментом "хвост" необходимой длины.Данная начальная операция производит5 15691 ся вручную оператором при визуальном наблюдении в микроскоп. Затем фикси 1 руют проволоку на тракте 13 (Фиг,З) механизма 11 подачи проволоки посредством прижима 14 для того, чтобы про 5 волока заняла правильное положение на тракте 13, Перед началом работы устройства подбирают амплитуду высоковольтного ионизирующего импульса (неоплавляющего) Формирователя 27 высоковольтного импульса, Амплитуда ионизирующего импульса выбирается такой, чтобы при наличии отрезка проволоки под инструментом длиной, меньшей минимально допустимой для образования шарика диаметром 2-2,56, где Й - диаметр проволоки (для золотой проволоки Ф 30 мкм, минимальный "хвост" 0,15 мм), пробоя не происходило, со С ответственно на втором выходе формирователя 27 высоковольтного импульса будет отсутствовать имгульсный сигнал. При этом считается, что электрод 15 разрядника жестко закреплен 25 относительно торца инструмента и разрядный промежуток между ними постоянный, В исходном состоянии устройства после включения питания на прямом выходе Р-триггера 21 (фиг.1) 30 уровень логического нуля. После нажатия кнопки "Пуск" импульс отрицательной полярности поступает наС-вход Р-триггера 21 и вход формирователя 22, который запускается и вырабатывается отрицательный импульс, длительностью меньше запускающего. Импульс Формирователя 22 поступает на вход схемы НЕ 24 и второй вход схемы ИЛИ 23, на первом входе кото р рой присутствует уровень логического нуля с выхода Р-триггера 21. Таким образом, отрицательный импульс формирователя 22 проходит элемент ИЛИ 23 ипоступает на вход формирова теля 27 высоковольтного импульса, который запускается и вырабатывает высоковольтный ионизирующий импульс на своем первом выходе, поступающий на электрод разрядника 15, вызывая ионизацию разрядного промежутка: электрод в .конец проволоки. При этом на втором выходе Формирователя 27 высоковольтного импульса 27 появляется импульсныи токовыи сигнал поступаю 55 щий на первый вход компаратора 28 с опорным напряжением на втором входе, последний срабатывает и его отрицг.тельный импульс поступает на вто 46 6рой вход схемы И 26 и четвертый вход блока 29 управления, который по этой команде с седьмого выхода вырабатывает оплавляющий высоковольтный ипульс, поступающий на электрод 15 разрядника и происходит оплавление выступающего конца проволоки в шар, Так как на втором входе элемента 2 И-НЕ 25 присутствует уровень логического нуля, поступающий с выхода Р-триггера 21, то на выходе элемента 2 И-НЕ 25 будет уровень логической единицы и импульс положительной полярности с выхода элемента НЕ 24 через элемент 2 И-НЕ 25 не проходит. Поскольку на первом входе схемы И 26 присутствует уровень логической единицы, то отрицательный импульс компаратора 28 проходит через элемент И 26, и этот импульс поступает на первый вход блока 29 управления. По этой команде с первого выхода блока 29 управления привод 3 (фиг1,3) механизма 2 вертикальных перемещений опускает сварочную головку 4 в зону первой сварки. Одновременно с командой на привод 3 вертикальных перемещений с третьего выхода блока 29 управления подается напряжение на привод 10, выполненный в виде пьезоэлек. трической пластины биморфного типа, который изгибается и раскрывает зажимные губки 9, позволяя при движении сварочной головки 4 с инструментом 6 вниз проволочке свободно сматываться с катушки 12 .(Фиг,З), При этом по команде с пятого выхода блока 29 управления (фиг. 1) включается электропневмоклапан 18 (Фиг, 1, 4), соединяющий устройство 20 автоматической заправки проволоки с пневмовакуумной системой 17 и поток воздуха в направляющей трубке 36 (фиг,4) устремляется от направляющего сопла 35 к всасывающему соплу 34, Направленность потока обуславливается конструкцией устройства, а именно проходное сечение направляющего сопла 35 (1,5-2)с 1 с учетом нахождения в нем проволоки практически закрыто, потому сжатый воздух по трубке 36 устремляется на выход через всасывающее сопло 34, увлекая за собой проволоку, тем самым выполняя операцию подтяжки шарика к торцу инструмента 6 (фиг.1,2), обеспечивая центровку его относительно последнего. Усилие подтяжки зависит и регулируетсявеличиной давления сжатого воздуха (для проволоки диаметром 25-50 мкм давление достаточно 0,13-0,14 МПа (1,3-1,4 кг/см).В момент контакта инструмента 65 (посредством выступающего из него на конце привариваемой проволоки шарика) и микросхемы (проволока с ,шариком и микросхема на чертеже не показаны) преобразователь 5 ультразвуковых колебаний начинает поворачиваться вокруг горизонтальной оси подвески, при этом рычаг 3 1 отрывается от упора 32 и вступает в контакт с датчиком 8 асания, выполненным в виде пьезоэлектрической пластины биморфного типа, Датчик 8 касания воспринимает усилие этого касания, и на его электродах появляется напряжение Н, которое поступает, на второй вход (фиг.1) блока 29 управления. Блок 29 управления Фиксирует касание, переводит датчик ,8 касания в режим нагружения путем 25 отключения второго входа и прекращает коммутацию обмоток шагового привода 3 механизма 2 вертикальных пеперемещений на первом выходе блока 29 управления, а также через пятый выход отключает электропневмоклапан 18, прекращая операцию подтяжки шарика, и через четвертый выход на датчик 8 касания подает напряжение Н , под действием которого последний изгибается в обратном направле 35 нии, оказывая силовое давление на рычаг 31 и посредством ультразвукового преобразователя 5 с инструментом 6 на привариваемый шарикУсилие нагружения (сдавление) определяется величиной подаваемого напряжения на датчик 8 касания и имеет линейную зависимость. Одновременно через второй выход блока 29 управления с определенной задержкой подается возбуждающее напряжение на ультразвуковой преобразователь 5 для производства сварки,По концу первой сварки блок 2950 управления с первого выхода подает команду на коммутацию обмоток шагового привода 3 механизма 2 вертикальных перемещений так, чтобы обеспечить подъем сварочной головки 4, и переводит датчик 8 касания в режим ка 55 сания, сигнал которого поступает на второй вход блока 29 управления, который по этому сигналу останавливает сварочную головку 4 на позиции сварки, Для образования перемычки предметный столик 16 перемещается к месту второй сварки (не показано) и подается команда Пуск" на С-входР-триггера и вход Формирователя 22., По приходу второго импульса внешнего запуска на прямом выходе П-триггера 21 будет уровень логической единицы, установленный положительным фронтом первого отрицательногоимпульса внешнего запуска. Этот уровень логической единицы с выхода 0-триггера 21 поступает на первый вход элемента ИЛИ 23, запрещая прохождение отрицательного импульса с выхода Формирователя 22 через элемент ИЛИ 23, соответственно не происходит ложного запуска формирователя 27 высоковольтного импульса вовремя образования перемычки, Поскольку на втором входе элемента 2 И-НЕ 25 присутствует уровень логической единицы, а на первом входе появляет-ся положительный импульс с выхода элемента НЕ 24, на вход которого поступает отрицательный импульс с выхода формирователя 22, то на выходе элемента 2 И-НЕ 25 формируется отрицательный импульс, который проходит элемент И 26, поскольку на втором входе присутствует уровень логической единицы с выхода компаратора 28, Импульс с выхода элемента И 26 поступает на первый вход блока 29управления и по команде через первыйвыход начинается коммутация обмотокшагового привода 3 механизма 2 вертикальных перемещений, В результатесварочная головка 4 опускается в зону второй сварки для ее выполнениявнахлест . Последовательность и принцип работы устройства - от момента касания до выполнения второйсварки - аналогичны как и при выполнении первой сварки, По концу второй сварки блок 29 управления с перво-го выхода начинает коммутацию обмоток шагового привода 3 так, чтобы обеспечить подъем сварочной головки4, и одновременно приводит датчик 8 касания в режим касания и производит анализ состояния на третьем входе блока 29 управления (ведется диагностика на обрыв проволоки, при обрыве проволоки на третьем входеблока 29 управления появляется уровень логической единицы). При положительном результате анализа(отсутствие обрыва) на определенной высоте подъема (величина зависит. от диаметра проволоки и программируется блоком 29 управления) блок 29 уп 5 равления прекращает подачу напряжения на привод 10 зажимных губок 9, в результате чего производится фиксация проволоки (зажим) . При дальнейшем подъеме сварочной головки 4 проволока обрывается у места второй сварки,при этом из-под инструмента 6 выступает хвост , который необходим для последующего образования 15 шарика, По приходу сварочной головки 4, в исходное положение, подается команда внешнего запуска, поступающая на С-вход Р-триггера 21, имеющий на прямом выходе уровень логического 20 куля, установленный в это состояние положительным фронтом второго импульса внешнего запуска. Импульс внешнего запуска поступает на вход Формирователя 22, который вырабатывает отрицательный импульс длительностью меньше запускающего. Импульс с выхода формирователя 22 проходит через элемент ИЛИ 23, поскольку на ее первом входе уровень логического нуля с выхода Э-триггера 21 и запускает формирователь 27 высоковольтного импульса. Если образованный "хвост" необходимой длины, то ионизирующий импульс с первого выхода формирователя 27 поступает на электрод 15 разрядника, вызывает ионизацию разрядного промежутка, на втором выходе формирователя 27 появляется токовый импульс цепи разряда, происходит срабатывание компаратора 28 и с выхода элемента И 26 на первый вход блока управления 29 поступает отрицательный импульс.По этой командеоплавляется "хвост" оплавляющим импульсом, поступающим на электрод15 разрядника с седьмого выхода блока 29 управления. Далее цикл образования перемычки продолжается, Процесс выполнения всех последующих перемычек на микросхеме аналогичен, В случаях образования 11хвоста недостаточной длины (прогибы внешних выводов, изгибы "хво 11ста в сторону от оси инструмента эа счет упругих сил) увеличивается пробойный промежуток конца проволоки -1569146 10разрядник и высоковольтный ионизирующий импульс с первого выхода формирователя 27 не пробивает разрядныйпромежуток, в результате на второмвыходе Формирователя 27 отсутствуеттоковый импульс, компаратор 28 несрабатывает и на выходе элемента И 26отсутствует отрицательный импульс, азначит происходит блокировка шагового привода 3 в исходном положении,Этим исключается образование шариков малого диаметра и засоряющихкапиллярное отверстие сварочного инструмента 6. После необходимой наладки сварочной системы принудительно устанавливают на прямом выходе Ртриггера 21 уровень логического нуля, например подачей на его К-входус гановочного импульса от кнопки"Сброс", и подают команду внешнегозапуска. Далее цикл продолжается.В случаях преждевременного обрыва "хвоста , что является отрицательным результатом анализа состояния на третьем входе блока 29 управления, на определенной высоте подъема, программируемой блоком 29 управления, по команде с его первогоЗО выхода останавливается шаговый привод 3 (прекращая коммутацию обмоток) и через шестой выход включается электропневмоклапан 19 (фиг,1,4),последний соединяет устройство автоматической заправки проволоки 20с системой 17 вакуума, при этом в полой камере В корпуса 33 (фиг4,5) создается разряжение, и поток воздухав направляющей трубке 36 под действи 40 ем атмосФерного давления от всасывающего сопла 34 устремляется к направляющему соплу 35, увлекая за собойпроволоку, перемещение проволоки происходит стр,1 го по оси направляющей45 трубки 36 за счет центрирования еевоздушным потоком, а скорость перемещения зависит и регистрируется величиной разрешения вакуума при давлении (0,02-,0,03 ИПа, 0,2-0,3 кГс/см,250 скорость 2 м/с). Подача проволокипроизводится до упора ее в траверсумикросхемы, т.е. на величину запрограммированного подъема сварочнойголовки 4. Для осуществления подачи достаточно, чтобы она находиласьв зоне всасывающего сопла 34 (этоусловие обеспечивается наличием натракте непосредственно у всасывающего сопла 34 прижима проволоки 14(Фиг,3), рассчитанного на постоянное усилие протяжки проволоки 1-2 г),После выполнения подачи проволокиблок 29 управления (Фиг,1) черезтретий выход производит фиксациюпроволоки и через шестой выход отключает электропневмоклапан 19, темсамым прекращая подачу проволоки, после чего цикл продолжается, а именНо через первый выход блока 29 управления производится подъем сварочнойголовки 4 в исходное положение иподача команды внешнего запуска наС-вход 0-триггера 21 и вход формирователя 22.Формирователь 27 высоковольтногоимпульса 27 (фиг.1) содержит источник 37 питания (фиг.5), два конденсатора 38 и 39,четыре резистора 40 -43, трансформатор 44, формирователь45, транзистор 46 и два диода 47 и48, при этом выход источника 37 питания соединен с одним выводом резистора 40 и одной из обкладок конденсатора 38, другая обкладка которогозаземлена, второй вывод резистора40 соединен с концом первичной обмотки трансформатора 44, начало первичной обмотки связано с коллекторомтранзистора 46, эмиттер которого заземлен, а база соединена с выходомФормирователя 45, вход которого является входом формирователя 27 высоковольтного импульса (Фиг,1), первым выходом которого является катод диода 48 (фиг,5), анод которого соединен с одним выводом резистора 41, второй вывод которого соединен с катодом диода 47 и выводамисоответственно конденсатора 39 и резистора 42, вторые выводы которых соединены вместе с выводом резистора43,другой вывод которого заземлен,анод диода 47 связан с началом вторичной обмотки трансформатора 44,конец вторичной обмотки соединен сточкой соединения выводов конденсатора 39, резистора 42 и резистора43, причем не заземленный вывод резистора 43 является вторым ГцходомФормирователя 27 высоковольтногоимпульса (фиг,1),формирователь 27 работает следующим образом,При поступлении запускающего импульса с выхода схемы ИЛИ 23 на входФормирователя 27 высоковольтногоимпульса Формирователь 45 вырабаты 6914612 вает регулируемый по длительностиимпульс положительной полярности, по. ступающий в базу транзистора 46, Последний открывается и заряженный 5конденсатор 38 от источника 37 питания разряжается через токоограничительный резистор 40, первичную обмотку трансформатора 44 и открытый транзистор 46. В результате в первичной .обмотке формируется нарастающий ток.По отрицательному фронту выходного импульса формирователя 45 транзистор 46 закрывается, в результате на коллекторе транзистора 46 возникает импульс ЭДС самоиндукции, который, трансформируясь через повышающую вторичную обмотку трансформатора 44 через диод 47, заряжает кон денсатор 39, Резистор 42 служит дляснятия остаточных зарядов на конденсаторе 39. Напряжение на конденсаторе 39 регулируется выходным напряжением источника 37 питания и 25 длительностью выходного импульса формирователя 45. Резистор 41 является токоограничивающим, а диод 48 защищает первый выход формирователя 27 от высоковольтного оплавляющего импульса, поступающего с седьмого выходаблока 29 управления. Величина резистора 41 выбирается такой, чтобы возникающий ток разряда не вызывал оплавления проволоки. При возникновении разряда на резисторе 43, выполняющем роль датчика тока, возника -ет импульс тока, который с второговыхода Формирователя 27 поступаетна первый вход компаратора 28, При отсутствии разряда импульс тока на резисторе 43 не возникает и компаратор 28 не срабатывает.Блок 29 управления (фиг,1,6) содержит три аналоговых ключа 49-51 (Фиг.7), три формирователя 52-54 отрицательного импульса, шесть КБ- триггеров 55-60, 0-триггер 61, три элемента 62-64 задержки, ультразвуковой генератор 65, блок 66 формирования шарика, два источника 67 и 68 напряжения, три элемента ИЛИ 69-71, управляемый генератор 72, два элемента И 73 и 74, элемент И-НЕ 75, элемент НЕ 76, реверсивный счетчик 77 импульсов, коммутатор 78 фаз, программатор 79 и компаратор 80.Входами блока 29 управления (фиг,1,7) соответственно являются: первым - параллельно соединенные тре13 156914614ляется вторым выходом блока 29 управления, а второй выход подключен кпараллельно соединенным К-входу триг 5гера 55, второму входу элемента ИЛИ69, Я-входу триггера 56 и к счстному входу триггера 6 1. второй зыходкоторого подключен к собстьецнамуР-входу и к первому входу элемента73, выход которого подключен к первому входу элемента И 75 и к второ 11 11му разрешающему входу формирователя 53 отрицательного импульса, апервый выход триггера 61 подключец15 к первому входу элемента ИЛИ 71,выход которого подключен к 8-входутриггера 58,Выход элемента И-НЕ 75 подключенк первому входу элемента И 74, выход20 которого подключен к К-входу триггера 59, Выход заема счетчика 77 подключен к третьему входу элемента ИЛИ70,выход которого соединен с К-вхо -дом триггера 57. Выходы программа 25 тора 79 соединены с входами В компаратора 80. Выход элемента НЕ 76г одключец к первому (разрешающему) 30 35 40 45 50 55 тий вход элемента ИЛИ 69, К-входтриггера 56, второй вход элементаИЛИ 71 и вход элемента 64 задержки,вторым - вход аналогового ключа 49,третьим - вход элемента НЕ 76 и чет.вертым - вход блока 66 формированияшарика, Выход элемента ИЛИ 69 подключен к Я-входу триггера 57, выходкоторого подключен к управляющемувходу генератора 72, выход которогосвязан со счетным входом счетчика77 и вторым входом коммутатора 78фаз, выходы которого являются первымвыходом блока 29 управления, Выходтриггера 56 подключен к первомувходу коммутатора 78 фаз, второмувходу элемента И 73 и к первому входу счетчика 77, информационные вы-,ходы которого подключены к входамА компаратора 80, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ75 и к третьему (запускающему) входу Формирователя 53 отрицательногоимпульса, выход которого подключенк первому входу элемента ИЛИ 70 и к8-входу триггера 60, второй выход которого подключен к входу элемента63 задержки, выход которого подключен к входу Формирователя 54, выход .;оторого подключен к К-входу триггера 60, второму входу элемента И 74и к первому входу элемента ИЛИ 69,а первый выход триггера 60 являетсяшестым выходом блока 29 управления,Выход триггера 59 подключен к управляющему входу аналогового ключа 5 1,вход которого подключен к источнику68 напряжения, а выход является третьим выходом блока 29 управления.Выход аналогового ключа 49 подключенк входу Формирователя 52 отрицательного импульса, выход которого связанс параллельно соединенными входамиэлемента 62 задержки, вторым входомэлемента ИЛИ 70, Б-входом триггера55 и К-входом триггера 58, выход которого является пятым выходом блока29 управления, Второй выход триггера 55 подключен к управляющему входу аналогового ключа 49, а первыйвыход триггера 55 подключен к управляющему входу аналогового ключа 50,вход которого соединен с ц точником 67 напряжения, а выход являетсячетвертым выходом блока 29 управления. Выход элемента 62 задержки соединен с управляющим входом УЗ-генера гора 65, первый выход которого яввход;. Формирователя отрицательного импульса 53 и к третьему вхсду эле-. мента И-НЕ 75Блок управления работает следующим образом.При поступлении на первый вход импульса с выхода элемента И 26Ъ(фиг,1), который через элемент ИЛИ 69 (фиг,б) устанавливает ца выходе триггера 57 состояние сигнала логической ", , который поступает на управляющий вход генератора 72, который начинает генерировать импульсы лля работы коммутатора 78 фазы и счетчика 77 импульсов. Коммутатор 78 Фаз может коммутировать свои выходы в последовательности: "1-2-3- -4-1" либо в последовательности "4-3-2-1-4", в зависимости от состояния на первом входе коммутатора 78 Фаз. В данном случае ца первом входе коммутатора 78 Фаз состояние сигнала логического "0", пос"1 упающего с выхода триггера 56, устацльленного в состояние сигнала логиче 11скогс 0 импульсом с первого входа блока управления и коммутатор 78 фаз коммутирует свои выходы и последовательности "1-2-3-4-1". Этот же11сигнал логического 0 пост ггс ет на первый вход счетчика 77 ус;.:;ссавлнвает в с.етчике 77 режь.: с.-;.;миров.;.20 25 30 35 ния, и с приходом каждого импульса сгенератора 72 на счетный вход счетчика 77, выходной код счетчика 77 увеличивается на единицу, Тот же импульс с первого входа блока 29 управления, пройдя элемент 64 задержки, и поступив на Б-вход триггера 59, установит на его выходе уровень логической единицы, которая, поступив на управляющий вход аналогового ключа 5 1, разрешает прохождение напряжения с источника 68 напряжения через аналоГовый ключ 51 на третий выход блока 29 управления. Элемент 64 задержки необходим для того, чтобы управляющее напряжение с третьего выхода блока 29 управления поступало после окончания оплавления проволоки, При поступлении отрицательного импульса на четвертый вход блока 29 управления с выхода компаратора 28 (фиг.1) запускается блок 66 формирования шарика (Фиг.6) и его высоковольтный. оплавляющий импульс поступает на седь - мой выход блока 29 управления. Одновременно импульс с первого входа блока 29 управления, пройдя через элемент58 на Б-вход триггера 58, устанавливает на его выходе сигнал логической единицы, который поступает на пятый выход блока 29 управления (Фиг,1,6). При поступлении напряжения на второй вход блока 29 управления, оно, пройдя через первый открытый аналоговый ключ 49, запускает формирователь 52, который выработает отрицательный импульс, который, поступив на Б-вход триггера 55, установит на первом его выходе сигнал логической единицы, а на втором выходе сигнал логического нуля, которые поступив на управляющий вход аналогового ключа 49, закроет его, и на управляющий вход аналогового ключа 50, откроет его и тем самым разрешит прохождение напряжения с источника 67 напряжения через аналоговый ключ 50 на четвертый выход блока 29 управления. Этот же отрицательный импульс с выхода Формирователя 52 поступит на К-вход триггера 58 и установит на его выходе сигнал логического нуля, который поступит на пятый выход блока 29 управления, и этот же сигнал с выхода Формирователя 52 поступит через второй вход элемента ИЛИ 70 на й-вход триггера 57, перебросит триггер 57 в состояние логического нуля, остановив тем самым работу генератора 72, а следовательно, и работу счетчика 77 и коммутатора 8 Фаз. Кроме того, тот же отрицательный импульс с выхода формирователя 52, пройдя через элемент 62 задержки, поступает на управляющий вход УЗ-генератора 65, что вызывает появление УЗ-колебаний на первом выходе УЗ-генератора 65, на втором выходе блока 29 управления, Поистечении времени, определяемого устройством самого УЗ-генератора 65,на первом его выходе и на втором выходе блока 29 управления прекратится процесс возбуждения УЗ-колебаний.УЗ-генератор 65 (Фиг,6) переключится для работы во втором режиме (т.е.с другими параметрами возбужденияУЗ-колебаний и другим временем ихпродолжительности, установленнымиперед началом работы), а на второмвыходе УЗ-генератора 65 вырабатывается отрицательный импульс, который,поступив на К-вход триггера 55, установит на первом выходе триггера55 состояние логического нуля, а навтором выходе - состояние логическойединицы, что соответственно приведетк открыванию аналогового ключа 49и закрыванию аналогового ключа 50,тем самым давая возможность поступлению напряжения с второго входа блока 29 управления через аналоговыйключ 49 на Формирователь 52, соответственно снимая напряжение на четвертом выходе блока 29 управления,которое поступило с источника напряжения 67 через аналоговый ключ 50. Этот же импульс с второго выхода УЗгенератора 65 поступит через элементИЛИ 69 на Б-вход триггера 57, установит на его выходе состояние логической единицы - сигнал, который поступит на управляющий вход генератора 72 и разрешит его работу, Генератор 72 начинает генерировать импульсы, которые поступают на счетные входы счетчика 77 и коммутатора 78 фаз,причем теперь коммутатор 78 коммутирует свои выходы в последовательности"4-3-2-1-4", а счетчик 77 работаетв режиме вычитания и с приходом каждого импульса, уменьшая выходнойкод на единицу, так как тот же импульс с второго выхода УЗ-генератора 65 поступает на Б-вх. д триггера56 и устанавливаетна его выходе сиг 1715691 нал состояния логической "1", который поступает на первые входы счетчика 77 и коммутатора 78 фаз. Крометого тот же импульс с второго выУ5 хода УЗ-генератора 65 поступает на счетный вход триггера 61 и устанавливает на его первом выходе сигнал логической единицы, а на втором - логического нуля, По мере работы 10 счетчика 77 код на его выходе уменьшается до нуля, после чего на выходе "заема" счетчика 77 вырабатывается отрицательный импульс, который, поступив через элемент ИЛИ 70 на К- вход триггера 57, установит на его11 11 выходе состояние логического 0 тем самым остановив работу ген ератора 7 2 и соответственно счетчика 7 7 и коммутатора 7 8 фаз . 20 После прихода импульса с второго выхода УЗ-генератора 65 0-триггер 61 устанавливается по второму выходу в состояние логической единицы, сиг нал которой поступает на первый вход элемента И 73, на втором входе которого также присутствует сигнал логической единицы с выхода триггера 56, следовательно, на выходе эле мента И 73 также присутствует сигнал логической единицы, По мере работы счетчика 77 код на его выходе и соответственно код на входах А компаратора 80 сравняется с кодом, набранным на программаторе 79, после чего на выходе компаратора 80 появляется сигнал логической "1", который поступает на второй вход элемента И-НЕ 75, При наличии сигнала логического 0" на третьем входе блока 29 управления (фиг.1,6), на выходе элемента НЕ 76 и соответственно на третьем входе элемента И-НЕ 75 будет сигнал логической "1", Следовательно, появление сигнала логической "1" с выхода компаратора 80 на втором входе элемента И-НЕ 75 вызовет появление сигнала логического нуля на выходе элемента И-НЕ 75 и со ответственно на первом входе элемента И 74, а затем и на К-входе триггера 59. На выходе триггера 59 установится состояние логич.ского нуля, сигнал которого поступит на управляющий вход аналогового ключа 51,. и закроет его прекратив тем самым поступление напряжения с источника 68 напряжения через аналоговый ключ46 18 51 на третий выход блока 29 управления.Если же к моменту, когда код на выходе счетчика 77 и соответственно код на входах А компаратора 80 сравняются с кодом, набранным на программаторе 79, на третьем входе блока 29 управления будет присутствовать сигнал логической "1", следовательно, на выходе элемента НЕ 76 логического нуля, то сигнал логической "1" с выхода компаратора 80 поступит на второй вход элемента И-НЕ 75 и не вызовет появления сигнала логического нуля на его выходе и соответственно появление сигнала логического нуля на выходе элемента И 74 и на К-входе триггера 59. То есть триггер 59 останется в прежнем состоянии - логическая единица на его выходе, Сигнал логическая единица с выхода компаратора 80 поступит на третий (запускающий) вход формирователя 53 отрицательного импульса и вызовет появление на выходе формирователя 53 отрицательного импульса (на первом и втором входах форирователя 53 присутствует разрешаюая кобминация "0" и " 1" соответстенно), который поступит через эле - мент ИЛИ 70 на К-вход триггера 57 и установит на его выходе состояние логического нуля, сигнал которого поступит на управляющий вход генератора 72, остановив тем самым его работу, а следовательно, и работу счетчика 77 и коммутатора 78 фаз. Кроме того, тот же отрицательный импульс с выхода формирователя 53 поступит на Я-вход триггера 60, установив тем самым на его первом выходе состояние логической единицы, сигнал которой пройдет на шестой выход блока 29 управления (фиг.1,6), а на втором выходе триггера 60 - состояние логического нуля, сигнал которого через элемент 63 задержки поступит на вход формирователя 54 отрицательного импульса, что вызовет появление на его выходе отрицательного импульса, Этот отрицательный импульс с выхода формирователя 54 поступит на К-вход триггера 60, установит на его первом выходе состояние логического нуля, сигнал которого пройдет на шестой выход блока 29 управления. Кроме того, этот же импульс с выхода формирователя 54