Устройство для ультразвуковой сварки

(тт 1 5903 И Союз Советских Социалистических Реслублик61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 20.05,76 (21) 2363609/25-27 1) М. КлВ 23 К 19/04 рисоединением заявк етд Миттистрав СССРделам изттбретеиийи открытий(43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень4 (45) Дата опубликования описания 14.03.78 53) УДК 621,791,16.0(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРА акустическои развязки и нагртребования, предъявляемыеров в подшипниках прецизионопор, где устанавливается пе3 узла акустической развязки рмььИзвестно устройство для ультразвуковойсварки, содержащее волновод с магнитострикционным преобразователем, сварочный инсто румент, узел акустической развязки, расположенный в узловой плоскости смещений ультразвуковых колебаний волновода, и механизм нагружения 21.Недостатками этого устройства являются 5 низкий КПД за счет потерь ультразвуковойэнергии в узле акустической развязки, содержащем диафрагму, охватывающую волновод и имеющую большую развитую поверхность акустического контакта, и инерционность из за наличия момента инерции, возникающегопри работе механизма нагружения.Целью изобретения является повышениеКПД и уменьшение инерционности устройства,Поставлепна узел акустичес торсионного по ханизмом нагр На фиг. 1 по звуковой сваркчто иде ме оиство для ультра2 - узловая плосгосуаарствеииый комитет (23) Приоритет Изобретение относится к сварочному оборудованию, а именно к оборудованию для производства полупроводниковых приборов, интегральных и гибридных схем.Известно устройство, содержащее ультразвуковую сварочную головку, качающуюся на шарнирной опоре, механизм нагружения, включающий рычаг, по которому перемещается груз, для установки величины нагружения и кулачковый механизм для подъема и опускания головки. Узел акустической развязки ультразвуковой сварочной головки выполнен в виде резонансного переходного стакана, соединенного с волноводом и установленного на подшипниках качения 11.Недостатками этого устройства являются низкий КПД за счет значительных потерь ультразвуковой энергии в узле акустической развязки, имеющем зазоры в переходном стакане, установленном на волноводе и в подшипниках качения, кроме того, значительная величина переходного сопротивления также снижает КПД из-за большой поверхности акустического контакта в месте сопряжения переходного акустического стакана с волноводом; большая инерционность, обусловленная наличием значительного момента инерции, создаваемого подвешенным грузом механизма нагружения; сложность конструкции, заключающаяся в том, что имеются обособленные узлы я цель достигается темой развязки выполнендвеса, жестко связанногужения.казано устри; на фиг.кость смещений ультразвуковых колебаний волновода в разрезе.Устройство для ультразвуковой сварки состоит из волновода 1 с магнитострикционным преобразователем 2 и сварочным инструментом 3, узла акустической развязки, представляющего собой торсионный подвес 4, жестко закрепленный на волноводе 1, например пайкой, в узловой плоскосги смещений ультразвуковых колебаний. Торспонный подвес 4 одновременно выполняет функции нагружающего элемента, так как жестко связан с механизмом 5 пагружения. Последний служит для изменения величины нагружения на сварочный инструмент 3 и состоит из поворотных осей 6, па резьбовых концах которых установлены гайки 7 для натяжения торсионного подвеса 4, и стопорных винтов 8. В узловой плоскости смещений ультразвуковых колеоаний перпендикулярно к оси торсионного подвеса 4 узла акустической развязки установлен стержень 9, контактирующий с рычагом 10, связанным с электромагнитным приводом 11.Устройство для ультразвуковой сварки работает следующим образом,Перед началом сварки устанавливают требуемое усилие нагружения на сварочном инструменте 3 в зависимости от технологического режима сварки. Для этого свободно покоящийся на плоских пружинах торсионного подвеса 4 волновод 1 нагружают путем попеременного закручивания пружин торсионного подвеса 4 при помощи поворотных осей 6 при освобокденном положении одного из стопорных винтов 8 механизма 5 нагружения. Величина нагружения зависит от угла закручивания пружин торсионного подвеса 4, После установки необходимого нагружения поворотные осп 6 фиксируются стопорными винтами 8,Рычаг 10, связанный с электромагнитным приводом 11, преодолевая усилие закрученной пружины торсионного подвеса 4, удерживает устройство с инструментом 3 в верхнем положении на высоте 0,3 - 0,5 мм от свариваемого объекта. При сварке электромагнитный привод 11 отводит рычаг 10 от стержня 9 и освобожденный волповод 1 с инструментом 3 под действием пружины торсионного подвеса 4 опускается на позицию сварки, одновременно производя нагружение па свариваемые объекгы. После опускания сварочного инструмента 3 на магнитострикционпый преобразователь 2 подается сварочный импульс, при этом происходит процесс ультразвуковой сварки.По окончании сварки электромагнитный привод 11 вновь возвращает ультразвуковую сварочную систему в исходное положение.Сечение пружины торсионного подвеса 4может быть различным, например, прямоугольным, круглым в зависимости от конструктивного исполнения или условий нагруже ния и акустических характеристик устройства. Формула изобретенияУстройство для ультразвуковой сварки, со 25 держащее волновод с магнитострикционнымпреобразователем, сварочный инструмент, узелакустической развязки, расположенный в узловой плоскости смещений ультразвуковыхколебаний волновода, и механизм нагружения,30 о тл и ч а ю гц и й с я тем, что, с целью увеличения ЕПД и уменьшения инерционности устройства, узел акустической развязки выполнен в виде торсионного подвеса, жестко связанного с механизмом нагружения.35Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании1251694,кл, В ЗР, 1969,40 2. Николаев Г. А, и др, Новые методы сварки металлов и пластмасс. М., Машиностроение, 1966, с, 18 - 19,590111 Изд. М 251О Государственного комитета Спо делам изобретений113035, Москва, Ж, Рауш каз 36/2 Тираж 1207овета Министров СССи открытийская наб., д. 4/5 одписн Редактор Н. Сухаио тавитель Н. ТютчеиковТехред Л. Гладкова ипография, пр. Сапунов Корректор Л. Тарасова