Устройство для дозировки энергии при ультразвуковой сварке

Союз Советских Социалистических Республик1) Дополнительное к авт. свид-ву2) Заявлено 18,03.76 (21) 2335605,127с присоединением заявки3) Приоритет 51) М. Кл 2 В 23 К.19/,04 удврственныи ксмит вета Министров ССС о делам изобретенийи открытий Опубликовано 1 3.77. БюллетеньДК 621,791.16.0та опубликования описания 21.04.7 72) Авторы изобретени, Кишкурно,(71) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВКИ ЭНЕРГИИ ПРИ УЛЪТРАЗВУКОВОЙ СВАРКЕИзобретение относится к области ультразвуковой сварки и может быть использовано преимущественно в установках для микро- сварки с автоматическим управлением режимом сварки. 5Известны устройства для ультразвуковой сварки, в которых контроль качества сварки ведется путем регистрации изменений электрического тока, протекающего через пьезоэлектрический преобразователь. 10Это устройство позволяет осуществлять пассивный контроль и предусматривает цепи обратной связи для управления режимом,Известно устройство для дозировки энергии 15 при ультразвуковой сварке, содержащее последовательно соединенные реле времени, ультразвуковой генератор, преобразователь, датчик, высокочастотный детектор и соединенный с ним последовательно канал отключе ния, состоящий из компаратора, первый вход которого соединен с выходом высокочастотного детектора, а второй с выходом делителя напряжения.В известном устройстве при достижении на нряжения с пьезоэлектрического датчика величины, равной величине напряжения на делителе напряжения, срабатывает компаратор и подача энергии к месту сварки прекращается. ЗО Недостатком устройства является то, что оно работает только по заданному уровню, В реальных условиях амплитуда напряжения, снимаемого с пьезоэлектрического датчика, может значительно изменяться от одного сварочного импульса к другому под действием таких факторов, как изменение мощности ультразвуковой сварки по причине изменения физико-механических свойств свариваемых материалов, нагрева датчика, временного и температурного дрейфа порога срабатывания компаратора и т, д.Цель изобретения - повышение точности и надежности определения момента окончания сварки.Для этого в предлагаемое устройство введены второй канал отключения, состоящий из последовательно соединенных дифференцирующего усилителя и формирователя, схема ИЛИ, пиковый детектор и схема задержки, причем выход формирователя соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом компаратора, а выход ее соединен со входом реле времени и через схему задержки с обнуляющим входом пикового детектора, вход которого соединен с выходом высокочастотного детектора и входом дифференцирующего усилителя, а выход пикового детектора соединен со входом делителя напряжения.5 10 20 25 30 35 40 45 На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства для дозирования; на фиг. 2 - примеры наиболее характерных форм сигналов на выходе высокочастотного детектора.Устройство содержит высокочастотный детектор 1, дифференцирующий усилитель 2, пиковый детектор 3, формирователь 4, схему задержки 5, делитель напряжения 6, компаратор 7, схему ИЛИ 8, реле времени 9, ультразвуковой генератор 10, преобразователь 11, датчик 12.Устройство работает следующим образомПри включении ультразвукового генератора 10 возбуждается преобразователь 11 и колебания начинают воздействовать на свариваемые элементы. На выходе датчика 12 появляется радиосигнал, отражающий кинетику процесса сварки, Этот сигнал поступает на вход высокочастотного детектора 1, который выделяет огибающую сигнала.Форма А и Б сигнала на выходе высокочастотного детектора 1 нестабильна и может изменяться от сварки к сварке из-за разброса физико-механических и химических свойств свариваемых элементов, а также из-за условия образования и развития физического контакта при сварке.Если сигнал имеет форму кривой А, момент окончания сварки определяется точкой 4, для которой в=К, где К=0,1 - 0,9 и определяется экспериментально, Уз в напряжение в конце сварки на выходе детектора.В этом случае сигнал с выхода высокочастотного детектора 1 подается на вход пикового детектора 3, который запоминает максимальное значение напряжения, Это напряжение остается практически постоянным во время сварки и через делитель напряжения 6 подается на вход компаратора 7, определяя порог срабатывания его. На другой вход компаратора 7 подается анализируемый сигнал с выхода высокочастотного детектора 1. При достижении анализируемым сигналом уровня У К, где К - коэффициент деления, выставленный на делитель напряжения 6, срабатывает компаратор 7. Этот период через схему ИЛИ 8 поступает на вход пикового детектора 3, подготавливая последний к очередному циклу. При этом реле времени 9 возвращается в исходное состояние, отключая ультразвуковой генератор 10.Если сигнал на выходе высокочастотного детектора 1 имеет форму кривой Б, то выключение сварки происходит в момент времениЫихарактеризуемый соотношением - -+ О,Н где У - напряжение на выходе высокочастотного детектора 1, а 1 - время.В этом случае дифференцирующий усилитель 2 преобразует напряжение на его выходе в напряжение, пропорциональное производной от входного, и в момент времени 1, когда заканчивается формирование сварного соединения, срабатывает формирователь 4, и на вход реле времени 9 через схему ИЛИ 8 поступает импульс, отключающий ультразвуковой гене. ратор 10,Формула изобретения Устройство для дозировки энергии при ультразвуковой сварке, содержащее последовательно соединенные реле времени, ультразвуковой генератор, преобразователь, датчик, высокочастотный детектор и соединенный с ним последовательно канал отключения, состоящий из компаратора, первый вход которого соединен с выходом высокочастотного детектора, а второй с выходом делителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности определения момента окончания сварки, в него введены второй канал отключения, состоящий из последовательно соединенных дифференцирующего усилителя и формирователя, схема ИЛИ, пиковый детектор и схема задержки, причем выход формирователя соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом компаратора, а выход ее соединен со входом реле времени и через схему задержки с обнуляющим входом пикового детектора, вход которого соединен с выходом высокочастотного детектора и входом дифференцирующего усилителя, а выход пикового детектора соединен со входом делителя напряжения.550255 ианап Фиг. 7 Фиг. Составитель В. КативРедактор Л. Василькова Техред А, Камышникова Корректор Т, Добровольская 1 аказ ПодписноеСССР ипография, пр. Сапунов 24/7 Изд.111 ИИГ 1 И Государств по дела 113035, Моск303 Тираж 1229 ного комитета Совета Министр м изобретешш и открытий а, Ж, Раушская наб., д. 4/5