Устройство для ультразвуковой сварки термопластов

.,(ьОП ИСАНИЕ ИЗО 6 РЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик(11) 537833 К АВТОРСКОМУ СВИДЕУЕДЬС 7 ВУ 1) Дополнительное к а ид-ву 2) Заявлено 31,03.75 (21) 2118927/О о 1) М, Кл.з 529 С 27/О нием заявкиприсо Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретен Украинский научно-исследовательский институ швейной промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВ СВАРКИ ТЕРМОПЛАСТОВ я к устроиства Изобретени для управления тов, оно может оплас- кожгашлен5 оцессом сварки тер ть использовано вной и швейной пром антерейной,но ма на ности,Известно устройство для ультразвуковой точечной сварки пластмасс, включающее механическое устройство для контроля глубины внедрения сварочного инструмента и электрический выключатель для прекращения 10 подачи энергии в зону сварки 11). Недостатком этого устройства является то, что при сваривании разнотолщинного материала глубина провара остается постоянной, что сказывается на прочности сварного соединения, 5Известно также устройство для ультразвуковой сварки, являющееся наиболее близким из известных к предлагаемому, включающее акустический узел, выполняющий роль неподвижной опоры, подвижную опору служащую сварочным инструментом и регулятор продолжительности ультразвукового импульса, выполненный в виде щупа, контактирующего с поверхностью свариваемого изделия и кинематически связанного с ры чагом, на котором расположены элементыуправления генератором, срабатывающие приперемещении опоры 21. Такое устройствопозволяет получить постоянное соотношениемежду толщиной свариваемого материала иглубиной провара независимо от толщинысвариваемых материалов. Однако оно можетбыть использовано только в сварочных устройствах типа прессов и требует значительных затрат времени для установки оптимального соотношения между глубиной провара и толщиной свариваемого материала при переходе от одного соотношения к другому.Кроме того, в этом устройстве щуп измеряет толщину свариваемого материала не в зоне получения сварного соединечия, в результате чего соотношение между глубий внедрения сварочного инструмента втериал и толщиной этого материала уставливается не в зоне сварки, что отрицательно влияет на прочность сварного соединения.Бель изобретенияровки устройства и порного соединения, По537833 стигается тем, что регулятор продолжительности сварки выполнен в виде автоматической системы управления, включающей датчик начала сварки и датчик перемещенияинструмента, установленные на сварочноминструменте, блоки-формирователи импульсов, счетчики импульсов, блок деления,блок управления и блок совпадения.На чертеже изображена структурная схема устройства.ООписываемое устройство содержит неподвижную эпэру, выполненную, например,в виде акустического узла с концентратором 1, генератор 2, подвижный сварочныйинструмент, состоящий из наконечника 3 ивтулки 4, подвижной относительно наконечника 3 и имеющей сквозные отверстия вверхней части,Палец 5 расположен в пазу втулки 4 исоединяет ее с наконечником 3, На втулкеимеется кольцо 6. Пружина 7 насажена нанаконечник 3, Гайка 8 навинчена на наконечник 3 и служит для регулировки давления пружины.Регулятор продолжительности сварки включает датчик начала сварки, закрепленный накольце 6, зафиксированном на втулке 4 сварочного инструмента и состоящий из осветителя 9 и фотоэлемента 10, служащий длявыдачи сигнала в блок управления о том,что наконечник 3 сварочного инструментавошел в соприкосновение со свариваемыминструментом; датчик перемещения 11,например, растровый, смонтированный на унаконечнике 3, служащий для определениятолщины свариваемого материала и глубины внедрения в него сварочного инструмента; блоки 4 ормирователи импульсов 12 и13, счетчики импульсов - нереверсивный О14 и реверсивный 15, блок деления 16, запоминающее устройство 17, блок управления 18 и блок совпадения 19, расположенные на отдельной панели ( на чертеже непоказана) и служащие для выдачи сигналово начале сварки и фиксации толщины свариваемого материала, а также для прекращения процесса сварки и обеспечения постоянного соотношения между глубиной внедрения сварочного инструмента и толщиной фесвариваемого материала.Описываемое устройство работает следующим образом.Непосредственно перед сваркой приводят в соприкосновение наконечник 3 и не-подвижный концентратор 1 акустическогоузла. Затем устанавливают на нулевую отметку реверсивный счетчик 15, фиксируяэтим отсутствие материала между наконечником 3 и концентратором 1, Ю 4Датчик перемещения 11 регистрируетперемещение наконечника 3 и при помощиблока-формирователя 13 сигнал датчикапреобразуется в последовательность импульсов, которые считает реверсивный счетчик15, измеряя при этом расстояние междуторцом наконечника 3 и концом концентратора 1,Блок деления 16, получая информациюот реверсивного счетчика импульсов 15, будет отсчитывать определенную часть расстояния между торцами наконечника 3 и концентратора 1.Для сварки свариваемый материал 20помещают на концентратор. Привод ( на чертеже не показан) воздействует на подвижный сварочный инструмент, опускает его насвариваемый материал и зажимает междуконцентратором 1 и наконечником 3. Приэтом наконечник 3 останавливается, автулка 4 скользит вниз по наконечнику дотех пор, пока не упрется в его верхний торец.В этот момент наконечник 3 перекрывает отверстия во втулке 4, и осветитель9 и фотоэлемент 10, представляющие собой датчик начала сварки, выдают сигнал вблок управления 18, который включает вработу генератор 2, устанавливает на нулевую отметку нереверсивный счетчик 14,фиксирует толщину свариваемых материаловпосредством реверсивного счетчика 15 ипереводит число соответствующее определенной части толщины свариваемых материалов, из блока деления 16 в запоминающее устройство 17.Постоянное соотношение между толщинойсвариваемого материала и глубиной внедрения наконечника 3 при сварке устанавливается в блоке деления 16 и осуществляетсяпри помощи переключателя ( на чертеже непоказан).Генератор 2 подает энергию в акустический узел, который при помощи концентратора 1 разогревает свариваемый материал, По мере разогрева и размягчениясвариваемого материала наконечник 3, какединое целое с втулкой 4, внедряется всвариваемый материал, так как усилиепружины 7 отрегулировано гайкой 8 так,чтобы оно было намного меньше усилия привода, При движении наконечника 3 нереверсивный счетчик импульсов 14 регистрируетглубину внедрения наконечника, так какдатчик перемещения 11 и блок-Формирователь 12 вырабатывают импульсы фиксируемые нереверсивным счетчиком 14. Кактолько число импульсов в нереверсивномсчетчике 14 совпадет с числом, которое537833 ния регулировки устройства и повышения качества сварного соединения, регулятор продолжительности сварки выполнен в виде автоматической системы, включающей датчикначала сварки и датчик перемещения инструмента, установленные на сварочном инструменте, блоки-формирователи импульсов, счетчики импульсов, блок деления, блок управления и блок совпадения,10 Устройство для ультразвуковой сварки термопластов, содержащее неподвижную опо ру, подвижный сварочный инструмент и регулятор продолжительности сварки, о т л и Ь ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшеБНИИПИ Заказ 5613/8 Тираж 814 Подписное филиал ППП фПатентф, г Ужгород, ул Проектная, 4 зафиксировано в запоминающем устройстве17, блок совпадения 19 подает сигнал вгенератор 2 о прекращении подачи энергиив акустический узел. После этого наконечник 3 под действием привода выходит изконтакта с материалом.,Палее цикл повторяется. формула изобретения Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США3649420, кл, 156- 580, 1972 г.2. Авторское свидетельство419341, кл, В 23 К 19/00, 1974 - прототип.