Устройство для ультразвуковой сваркиполимерных материалов

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)м. к . В 29 С 27/08 С 05 0 27/00 с присоединением заявки ИоГасударственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(23) ПриоритетОпубликовано 15,05.81., Бюллетень Ио 18 3 ЙК 66012 Дата опубликования описания 15,05.81(72) Авторы изобретения ашкентский автомобильно-дорожный Заявитель(54 ) УСТРОЙСТ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ПОЛИМЕРНЬ МАТЕРИАЛОВ О бходсвар 2 Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к устройствам для ультразвуковой сварки, и может быть использовано в химической, легкой, авиационной и других отраслях промышленности.Известно устройство для ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее станину с закрепленными на ней акустической головкой и опорой, блок статического давления, ультразвуковой генератор с блоком управления, д;.тчик деформации зоны сварки .в виде микрометрического винта, концевой микровыключатель, второй датчик деформации, сумматор, интегратоу нуль-орган,блок совпадения 11Данное устройство обладает ограниченными воэможностями по повышению производительности.В известном устройстве нео имая величина деформации эоны ки, составляющая как правило 0,1-0,2 от суммарной толщины свариваемых материалов, задается зазором между торцом микрометрического вин-. та и микровыключателем. Однако в связи с тем, что свариеваемый материал зачастую имеет раэнотолщин" ность, совпадающую по порядку с величиной оптимальной осадки, стабильность прочностных показателей в этом случае низкая. увеличение прочностных показателей может быть достигнуто ручной кррректировкой задаваемого зазора, однако это приводит к снижению производительности процесса.Цель изобретения - повышение производительности процесса ультразвуковой сварки.. Укаэанная цель достигается тем,что устройство для ультразвуковой 5 сварки полимерных материалов, содержащее станину с закрепленными наней акустической головкой и опорой,блок статического давления, ультразвуковой генератор с блоком-схемой О управления, датчик деформации эонысварки, сумматор, интегратор, нульорган, блок совпадения, дополнительно снабжено ключом и элементом сравнения, причем входы ключа соединены З с выходами сумматора, блока статического давления и блока совпадения, выход ключа соединен со входоминтегратора, вход элемента сравнения соединен с выходом сумматора, О а выход элемента сравнения соединенсо входом блока управления генератором,На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство для ультразвуковойсварки полимерных материалов содержит станину 1, на которой крепитсяакустическая головка 2, опора 3 иблок 4 статического давления. Блок 4статического давления скреплен сакустической головкой 2. Подвижнаячасть датчика 5 деформации эоны сварки соединяется с акустической головкой 2, а неподвижная - со станиной 1.Электрический выход датчика 5 деформации зоны сварки соединен с однимиз входов сумматора б, вычитающийвход которого соединен с выходоминтегратора 7. Выход сумматора б соединен со входом нуль-органа 8, однимиз входов элемента 9 сравнения ичерез ключ 10 - со входом интегратора 7. Выход нуль-органа 8 соециняетсяс одним из входов блока 11 совпадения. Электрический выход блока 4 статического давления соединен с однимиз управляющих входов ключа 10 и вторым входом блока 11 совпадения. Выход задатчика 12 соединен со вторымвходом элемента 9 сравнения. Выходблока 11 совпадения соединен со вторым управляющим входом ключа 10 и содним из входов блока 13 управлениягенератором. Ультразвуковой генератор 14 соединен с блоком 13 управления и акустической головкой 2,воздействующей на свариеваежзй материал 15.Элементы устройства могут бытьвыполнены следующим образом. Датчик 5 деформации - по схеме дифференциального датчика перемещений, сумматор б,интегратор 7, нуль-орган8, элемент 9 сравнения, задатчик 12в виде функциональных блоков на операционных усилителях, блоком 11совпадения является логический элемент И, блок 4 статического давления включает в себя пневматическуюсистему с электрическим управлением,блок 13 управления - по схеме с двумя устойчивыми состояниями, в качестве ключа 10 используется реле с управляющим триггером.Устройство работает следующимобразом.Оператор включает блок 4 статического давления, откуда поступаетсигнал на блок 11 совпадения, подго-тавливая его к работе, и на управляющий вход ключа 10, .переводя егов состояние, при котором вход интегратора 7 соединен с выходом сумматора б, Одновременно акустическая головка 2 опускается на материал 15, который начинает деформироваться, Датчик 5. регистрируетэту деформацию и в виде электрического сигнала постоянно подает в сум бО и измерение деформации материала впроцессе сварки независимо от разнотолщинности материала, а также автоматическое окончание сварки в момент,когда отработанная величина деформации будет равна заданной, что привоматор б. Так как выход интегратора 7 подключен к вычитающему входусумматора б, то обратная связьотрицательная, поэтому сумматор бс интегратором 7 образуют дифференцирующую схему и сигнал от датчика 5дифференцируется. Дифференцированный сигнал поступает в нуль-орган 8.По окончании стадии уплотнения дифференцированный сигнал приближаетсяк нулю и становится с равным с порогом срабатывания нуль-органа 8. Нульорган 8 срабатывает и подает сигнална блок 11 совпадения Сигнал навыходе блока 11 совпадения появляется только тогда, когда имеются сигналы на его обоих входах, От блока11 совпадения сигнал поступает наблок 13 управления на включениеультразвукового генератора 14, которыйсвязан с акустической головкой 2.20 Начинается процесс сварки. Одновременно сигнал с выхода блока 11 совпадения поступает на один из управляющих входов ключа 10, которыйразрывает связь сумматора б с интег ратором 7. Вследствие этого интегратор 7 начинает работать в режимезапоминания, непрерывно подавая навычитающий вход сумматора б сигнал,соответствующий положению акустической головки 2 в момент начала сварки, который вычитается из сигнала,соответствующего текущему положениюакустической головки 2, поступающегос электрического выхода датчика 5на другой вход сумматора б.Таким образом, независимо оттолщины свариваемого материала 15,достигается измерение деформации егов процессе сварки, Сигнал, соответствующий этой деформации, поступа О ет затем на вход элемента 9 сравнения,где сравнивается с сигналом,соответствующим заданной деформации, поступающимот задатчика 12 задания.При достижениизаданной деформации зоны сварки с 45 выхода элемента 9 сравнения на входблока 13 управления поступает сигнална высключение ультразвукового генератора 14. Оператор отключает блок 4статического давления, акустическаяголовка 2 поднимается. После этогосигнал от блока 4 на вход блока 11не поступает, что препятствует самопроизвольному включению ультразвукового генератора 14.55 Предлагаемое устройство обеспечивает не только включение ультразвука после окончания стадии уплотнения свариваемого материала 15 поддействием статического давления829442 Формула изобретения Составитель ц,. Александровн Техред 3. ФантаКорректор Г. Решетник дакт Подписноеа СССРийнаб., д 4/5 аказ 30 ф 8/41 Тираж 694 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушскаилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна дит к уменьшению разброса прочностных характеристик сварных соединений.Применение предлагаемого устройства для сварки капроновых лент ударопрочного полистирола позволяет повысить производительность труда в 1,2-1,5 раза, при этом среднеквадратическое отклонение прочности соединения уменьшается в 1,4-1,6 раза, а коэффициент вариации - на 2-2,7 . Устройство для ультразвуковой сварки полимерных материалов, содер жащее станину с закрепленными на ней акустической головкой и опорой блок статического давления, ультразвуковой генератор с блоком управления, датчик деформации зоны сварки, сумматор, интегратор, нуль-орган,блок совпадения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьыенияпроизводительности процесса сварки,оно снабжено ключом и элементом сравнения, причем. входы ключа соединеныс выходами сумматора, блока статического давления и блока совпадения,выход ключа соединен со входом интегратора, вход элемента сравнения соединен с выходом сумматора, а выходэлемента сравнения соединен со входом блока управления генератором.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2640080/23-05,кл, В 29 С 27/08, 1978