Устройство для ультразвуковой сварки полимерных материалов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 753664 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритетао делан изобретений н открытийОпубликовано 07,08,80. Бюллетень29 Дата опубликования описания 10,08,80(72) Авторы изобретения Ташкентский автомобильно-дорожныйинститут(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ. СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ 3Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к устройствам для ультразвуковой сварки. Наиболее близким решением из известных является устройство для ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее .станину с закрешззнными на ней акустической головкой и опорой, блок статического давления,датчик деформации 1 О зовы сварки в виде микрометрического винта, концевой микровыключатель и ультразвуковой генератор со схемой управления (1),15 Недостаток указанного устройства заключается,в том, что оператор может вклк чить ультразвуковой генератор в любой момент стадии уплотнения материала, протекающей в течение некоторого време 20 ни под действием статического давления, что приводит к йестабильносви проч - ности сварных соединений. 2 Целью изобретения является повышение стабильности качества сварных соединенийУказанная цель достигается тем, что устройство для ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее станину с закрепленными на ней акустической головкой и опорой, блок статичес- с кого давления, датчик деформации зоны сварки в виде микрометрического винта, концевой микровыключатель и ультразвуковой генератор со схемой управления, снабжено также дополнительным датчиком деформации, сумматором, интегратором, нуж оргайом, и схемой совпадения, причем выход дополнительного датчика дефор мации соединен с одннм из входбв сумматора, вычитающий вход которого связан с выходом интегратора, а выход - с входами интегратора и нуль-органа, соединенного своим выходом с одним из входов .схемой совпадения, второй вход которого связан с выходом блока статического давления, а выход схемы совпадения сое753664 4териал 14, который начинает деформироваться, датчик 6 регистрирует эту деформанию в виде электрического сигнала постоянно подает в сумматор 8. Так как и 5 выход интегратора 9 подключен к вычитаа- ющему входу сумматора 8, то обратнаясвязь отрицательная, поэтому сумматор 8с интегратором 9 образуют дифференцирующую схему и сигнал от датчика 6 дифференцируется. Дифференцированный сигналпоступает в нуль-орган 10, По окончаниистадии уплотнения дифференцированныйсигнал приближается к нулю и становитсясравнимым с порогом срабатывания нульоргана 10. Нуль-орган 10 срабатываети подает сигнал на схему 11 совпааения.Сигнал на выходе схемы 11 совпадения нт появляется только тогда, когда имеетсясигнал на ее обоих входах, От схемы20 11 совпадения сигнал поступает на ой схему 12 управления на включение гей нератора 13, который связан с акустичесор кой головкой 2. Начинается процесс сварки. По достижении заданной деформации т 25 зоны сварки микрометрический винт 5 замыкает контакт микровыключателя 7, с ко выхода которого на схему 12 управления 9, поступает сигнал на выключение генератора 13, Оператор отключает блок 4статического давления, акустическая головка 2 поднимается, После етого сигналот блока 4 на вход схемы 11 не поступает, что препятствует самопроизвольномувкщочению генератора 1 3,Устройство согласно изобретению обео- К печивает включение ультразвука только од поспе окончания стадии уплотнения материала поа действием статического давления. Точность обработки "фиксированной4 в осадки" повьпдается, что приводит к уменьду- шению разброса прочностных характеристик по сварных соеаинений. динен с одним из входов схемы управлния ультразвуковым генератором,Такое выполнение устройства обеспечивает выдачу сигнала на включениеультразвукового генератора при окончанистадии уплотнения свариваемого материла, а также припятствует включениюультразвука при отсутствии давления насвариваемый материал,На чертеже изображена блок-схемаустройства,Устройство для ультразвуковой сваркиполимерных материалов содержит станину1, на которой крепятся акустическая головка 2, опора 3 и блок 4 статическогодавления. Блок 4 статического давлениясоединен с акустической головкой 2 накоторой установлен микрометрический ви5, являющийся датчиком деформации зосварки. Подвижная часть второго датчика6 деформации соединяется с акустическголовкой 2, а неподвижная - со станина1. Концевой микровыключатель 7 устанлен на станине под микрометрическим втом 5. Электрический выход второго дачика 6 деформации соединен с одним извходов сумматора 8, вычитающий входторого соединен с выходом интеграторавыход сумматора 8 подключен к входаминтегратора 9 и нуль-органа 10. Выхонуль-органа 10 соединяется с одним извходов схемы 11 совпадения, ко второмувходу которой подключен выход блока 4статического давления. Выход схемы 1совпадения соединен с одним из входовсхемы 12 управления генератором: 13.второму входу схемы 12 подключен Выхмикровыключателя 7, Ультразвуковой генератор 13 соединен со схемой 12 и акустической головкой 2.Элементы устройства выполнены слеющим образом: датчик 6 деформациисхеме диффереациального трансформаторногодатчика перемещений; сумматор 8, интегратор 9 и нудь-орган 10 в виде функциональных блоков на операционных усилителях,схемой 11 совпадения яыиется логическийэлемент фИ"; блок 4 статического давления включает в себя пневматическую систему с электрическим управлением; схема12 управления - по схеме с двумя устойчивыми состояниями, например, в виде реле,РПС 20.Устройство работает следующим образом. Оператор включает блок 4 стажческого давления, откуда поступает сигнална схему 11 совпадения. Одиовременноакустическая головка 2 опускается на маФормула изобретения Устройство аля ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее станину с закреппениыми на ней акустической головкой и опорой, блок статического аавления, датчик деформации эоны сварки в виде микрометрического винта, концевой микровыключатель и ультразвуковой генератор со схемой управления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности качества сварных соединений, оно снабжено дополнительным датчиком аеформации, сумматором, интегратором,Составитель Н, ЕлисееваРедактор Л. Курасова Текред Н. Ковалева Корректор М врош Поппи ета СС рытий ая наб., Тираж 7 И Госуавр делам из , Москва,81 7/12БНИИП ственного комит обретений и отк Ж, Раушск 11 3035 4/5 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,5 75366 4 6йуль-органом, и схемой совпадения, при- ния, в выхоа схемы совпадения соединенчем выход дополнительного аатчика аефор- с оаним из вхоаов схемы управления ульмвпии соединен с одним из входов сумма трвзвуковым генератором,тора, вычитвющий вход которою связан с Источники информ анинувыходом интегратора, а выхоа - с входа-принятые во внимание при экспертиземи интегратора и нуль-органа, соеаиненно. Волков С. С, и ар. Ультразвуковаяго своим выходом с одним из входов схе сварка полимерных материалов,.применяемы совпадения, второй вход которой свя- мых в пищевой промышленности. М., 1972,звн с выходом блока статического авале- с. 38-39 (прототип),