Способ стабилизации энергии сварочных импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9 (1 И цв В 23 К 11/2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ Сви ЛЬСТВУ ФЛУГ(56) 1. Авторское свидетельство СССР% 427810, кл. В 23 К 11/24, 1972,2. Авторское свидетельство СССР и% 789257, кл. В 23 К 11/24, 1979.3. Авторское свидетельство СССРМ 461816, кл, В 23 К 11/24, 1973(прототип) . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИЭНЕРГИИ СВАРОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ-, преимущественно при герметизации корпусовмикросхем односторонней шовной контактной сваркой импульсами частоты промышенной сети, при котором в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют величину контактного сопрогив.ния, по изменению которой управляют длительностью сварочного импульса, о г л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения качества сэарки, передроведением сварки определяют длительность времени распространения фронта гемперагуры в зону соединения, а и процессе формирования каждого сварочного импульса определяют длительность време. ни изменения контактного сопротивления от.его максимального до минимального значения, суммируют вычисленное и изме; ренное время и по его величине управля- д ют длительностью формируемого свароч- Еного импульса.10 Э 16Изобретение относится к сварочнойтехнике и может быть использовано всистемах управления режимом односторон-ней шовной контактной сварки с использованием импульсов частоты промышленной сети при герметизации корпусов интегральных схем.Известен способ регулирования процесса контактной сварки по величине сопротивления между квкдым электродом и 0свариваемой деталью13.Недостатком способа является большаяинерционность регулирования, что объясняется разнесением во времени моментовизмерения и управления, 15Известен способ стабилизации энергиисварочных импульсов, при котором измеренное напряжение сварочных импульсовсравнивают с заданным и управляютдлительностью включения тиристоров в 20каждом сварочном импульсе по изменению крутизны нарастания фронта сварочного импульса23 .Недостатком данного способа являетсяневозможность регулирования энергии 25сварочного импульса при изменении контактного сопротивления значительныйразброс которого имеет место цри герметизации корпусов односторонней контактной шовной сварки, что приводит в процес Зрсе сварки к выплескам и непроварам иснижает качество сварки.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способстабилизации энергии сварочных импульсов, лри котором в процессе формирования каждого сварочного импульса определяют величину контактного сопротивления,по изменению которой управляют длительностью сварочного импульса 349Недостатком способа является то, чтоизмерение сопротивления производится впромежутках между сварочными импульсами и управление энергией сварочных импульсов может не соответствовать измеренному сопротивлению сварочного контакта, такое управление имеет большую инерционность и снижает качество сварки.д,цель изобретения - повышение качест-,ва сварки.50Поставленная цель достигается темчто в способ стабилизации энергии сварочных импульсов, преимущественно герыетизации корпусов микросхем односторонней шовной контактной сваркой импульса-,мч частоты промышленной сети, при котором в процессе формирования каждогосварочного импульса определяют величинуконтактного сопротивления, по изменению 86. 3которой управляют длительностью сварочно)го импульса, перед проведением герметизации определяют длительность временираспространения фронта температуры в зону соединения, а в процессе формированиякаждого сварочного импульса определяютдлительность времени изменения контактного сопротивления от его макисмальногодо минимального значения, суммируютвычисленное и измеренное время и поего величине управляют длительностьюформируемого сварочного импульса,Способ стабилизации энергии сварочныхимпульсов реализует зависимость величины контактного сопротивления в каждом сварочном импульсе от времени придействии возмущающих факторов разбросначального контактного сопротивления,изменение напряжения сети, нестабильность параметров технологического режима герметизации) с учетом толщины крышки герметизируемого прибора,На фкг. 1 изображена зависимость величины контактного сопротивления от времени, поясняющая принцип стабилизации;на фиг, 2 - блок-схема устройства.При прохождении сварочного импудьсапроисходит одновременное определениезависимости изменения контактного со-.противления, В момент достижения времени Г величина контактного сопротивленияпринимает минимальное значение, что соответствует предельному значению площади контакта сварочного электродвигателя и, и максимальной температуре в плоскостиконтакта,Основной особенностью способа односторовней шовной контактной сварки являетсято, что плоскость сварного соединения несовпадает с плоскостью максимальныхтемператур, а это требует увеличения длительности сварочного импульса на времяраспространенйя тепла к плоскости образования срединения из зоны максимальныхтемператур, которое зависит от толщины крышки р герметизируемого корпусаи коэффициентом температуропроводностиматериала крышки 0 и может быть онределено с помощью, следующего соотноше. ния ".:СГОТаким образом, длительность сварочного импульса определяется следукелим обДлительность импульса Т устанавливается определенно для данного типоразмерагерметизирующего корпуса. Отсчет длительности импульса начинается с момента достижения контактным сопртивлением мини3 1031 мального значения. При действии возмушакепих факторов изменяется длительность снижения величины контактного сопротивления от начального (мвксимвльного)значения до минимального, тем самым -. ввтоматическн изменяя длительность свврочного иьаульсаТаким образом, измерение контактного сопротивления позволяет прогнозировать и ввтомвтически находить оптимвльиый режим герметизации 10Елок-схема устройства, реализующего способ, содеркит тиристорный ключ 1, аналого-пифровые преобрвзоввтели (АЦП) 2 и 3, генератор 4 тактовых импульсов, блок 5 измерения сопротивления, эвдвт чик 6 длительности сварочных импульсов, блок 7 управления тиристорвми, сварочный трвнсформвтор 8.Устройство работает следующим образом, 26Звдатчик 6 длительности сварочных импульсов устанавливается на оптимвль ный режим свврки, соответствующей определенному типорвзмеру корпуса. Для крышек толщиной 0,1-0,25 мм дайель ность С О составляет (0,6-1,5)40 с. При формирсввнии сварочного импульса сигналы с вторичной обмотки сварочного трвнсформаторв и измеритель. ного шунтв поступают на АЦП, с выхода которых поступают на блок 5 измерения сопротивления. При достижении контактным сопротивлением минимального знвчения в преаелвх (2-4) ф 10 Омс выхо 686 4да блока 5 сигнал подветса нв эвдвтчик 6 длительности иьвульсов. Генератор 4 тактовьас импульсов упрввляет работой ИП и блока 8. Выбор. тактовой части определяет уровень ствбилизвпии. Для им пульсов длительностью (8-7) " 10 ф с значение тактовой частоты ивходитсм в пределвх 1-2 кГп, После отработки заданного времени С тиристороый ключ 1 выключвется по сигналу блока 7 управления тиристорвми. Точность ствбнлизааии энергии сварочных импаьсов составляет не менее 5%,Данный способ позволяет установить необсоднмую энергию свврочного имауньсв непосредственно в пропвссе формирования квждой свврной точки до момента акончвния сварочного импульса. Такое управление энергией сварочного импульса позволяет исключить щащеоки а не-проввры в пропессе сввркн и ограничить общий нагрев корпуса эа счет обеспечения оптимальной энергии каждого иьацльсв.Реэультвты проиэводственеа испытаний показали, что предлагаемый способ полностью исключает вьалески, снижает нагрев свариваемых иэделий на 18% и улучшает качество гермвтизвнии.Применение предлагаемого способаповышает выход нв 2%, что в денежномотношении составляет 200 тыс. руб.в год.