Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке

(22) Занвлено 191179(21) 2841518(25-27с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл,В 23 К 20/10В 23 К 9/1 О 3 Ъеударстеееа кемнтет СССР по девам кеееретеннй и етерытнй(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИ ДЕФОРМАЦИИ ПРОВОДНИКА ПРИ СВАРКЕ аас и аИзобретение относится к сварочному производству, в частности, к устрой - ствам для регулирования величины деформации проводника при сварке, и мо,жет найти применение при сварке и борке полупроводниковых приборовинтегральных микросхем.Известно устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке, содержащее ультразвуковой преобразователь с датчиком Холла10 и последовательно соединенные усилитель, сумматор с узлом опорного напряжения, триггер, логическую схему и ультразвуковой генератор15Недостатком данного устройства является малый регулировочный диапазон, что в значительной степени снижает качество сварки,Известно также устройство для ре. 20 гулирования величины деформации про-водника при сварке, содержащее ультразвуковой преобразователь с датчиком Холла и последовательно подключенные к датчику Холла усилитель, ан логовый ключ, пиковый детектор, сумм тор с узлом опорного напряжения, компаратор, триггер, инвертор со ждущим мультивибратором и ультразвуковой генератор. Это устройство обладает широким диапазоном регулирования и дает возможность в некоторой степени повысить качество сварки 21.Однако оно также не может обеспе-. чить высокой прочности сварных соединений из-за отсутствия возможности учета начальной деформации проводника до подачи сварочного импульса и исключения при этом ошибки регулирования процесса сварки по заданному уровню деформации проводникаЦель изобретения - повышение качества сварки за счет обеспечения воэможности учета начальной деформ ции проводника и исключения ошибки регулирования. Цель достигается тем, что в устойство, содержащее. ультразвуковойпреобразователь с датчиком Холлаи последовательно подключенные к датчику Холла усилитель, аналоговый ключ, пиковый детектор, сумматор с узлом опорного напряжения, компаратор, триггер ицвертор со ждущим мультивибратором и ультразвуковой генератор,дополнитель. цовведены последовательно соединенные командный датчик, амплитудный детектор, дифференциатор и Формирователь, при этом командный датчик выполнен в виде дополнительной обмотки ультразвукового преобразователя, к которой подключен вход амплитудного детектора, а выход формирователя соеди 15 нец с одним из входов триггера.Па чертеже изображена структурная схема устройства для регулирования величины деформации проводника присварке.20Устройство содержит ультразвуковойпреобразователь 1 с датчиком 2 Холлаи последовательно соединенные усилитель 3, аналоговый ключ 4, пиковыйдетектор 5, сумматор 6, компаратор257, второй вход которого соединен свыходом аналогового ключа 4 и входомпикового детектора 5, триггер 8, инвертор 9 и ультразвуковой генератор10, выход которого соединен с обмоткой возбуждения ультразвукового преЭОобразователя 1, а вход с управляющимвходом аналогового ключа 4,Устройство также включает узел 11с отрицательным опорным напряжениемОбп на входе, подключенный ко второму 35входу сумматора 6 ждущий мультивибра)тор 12, выходом соединенный со вторым входом пикового детектора 5, авходом - со вторым выходом триггера8, а также последовательно соединенные командный датчик 13 в виде дополнительной обмотки, нанесенной поверхобмотки возбуждения ультразвуковогопреобразователя, амплитудный детектор4, дифференциатор 15 и формирователь 4516, выходом соединенный со вторымвходом триггера 8.Устройство работает следующим образом,Перед началом процесса сварки триг 50 гер 8 находится в состоянии, при котором аналоговый ключ 4 закрыт, а эайуск ультразвукового генератора 1 О запрещен, При этом ультразвуковойгенератор 10 постоянно вырабатывает55 ультразвуковой тест-импульс мощностью в 10-20 раз меньшей, чем мощность необходимая для сварки, а сварочный инструмент испытывает вибрации с амплитудой холостого хода В Хх, которая фиксируется командным датчиком13 в виде дополнительной обмотки, нанесенной поверх обмотки возбуждения ультразвукового преобразователя 1, после чего амплитудный детектор 14 выделяет огибающую от сигнала с командного датчика 13. В момент касания инструментом свариваемых материалов амплитуда колебаний инструмента падает, а на выходе дифференциатора 15 появляется всплеск напряжения, формирующий через формирователь 16 сигнал, переводящий триггер 8 в противоположное состояние, при которомчерез инвертор 9 .открывается аналоговый ключ 4, а ультразвуковой генератор переключается в режим сварки" с увеличением мощности ультразвуковых колебаний в 10-20 раз. Одновременно на пиковом детекторе 5 происходитзапоминание напряжения, определяющего положение датчика Холла 2 в момент касания инструмента с подложкой, которое подается ца вход сумматора 6, на второй вход которого приходит сигнал с выхода делителя 11 напряжения, равный К Д, где К - коэффициент усиления усилителя 3; д - чувствительность датчика 2 деформацииоптимальная величина одноосной деформации привариваемого проводника. Сумматор 6 осуществляет операцию сложения сигнала с выхода пикового детектора 5 с отрицательным сигналомс выхода узла 1 опорного напряжения Преобразованный таким образом сигналподается на вход компаратора 7, на второй вход которого через усилитель 3 и аналоговый ключ 4 приходит сигнал с датчика 2 Холла.В процессе сварки свариваемые материалы деФормируются, сигнал на датчике 2 деформации, падает, а в момент достижения оптимальной деформации проводника сигналы на обоих входах компаратора 7 сравниваются, последний переключается и переводит триггер 8 в исходное состояние, при котором аналоговый ключ 4 закрывается, а ультразвуковой генератор 10 переходит в режим "тест-импульса", при этом процесс сварки прекращается. Одновременно происходит запуск ждущего мультивибратора 12, осуществляющего сброс пикового детектора 5,Таким образом предлагаемое устройство позволяет учитывать началь15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе зо 2. Авторское свидетельство СССР по заявке ю 2593430725-27, 22.07.78 5 85464 ную деформацию проводника до подачи сварочного импульса на свариваемые элементы, и тем самым исключает ошибку при отключении процесса сварки по заданному уровню деформации при 5 соединяемого проводника. Воспроизво-, димость прочности сварных соединений при этом повышается на 6-8 Х.гФормула изобретения 1 оУстройство для регулирования величины деформации проводника при сварке, содержащее ультразвуковой преобразователь с датчиком Холла и последовательно подключенные к датчику Холла усилитель, аналоговый ключ, пиковый детектор, сумматор с узлом опорного напряжения, комларатор, триггер, инвертор со ждущим мультивибратором н ультразвуковой генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварки за 9 Ьсчет обеспечения возможности учетаначальной деформации проводникЕ иисключений ошибки регулирования в него дополнительно введены последовательно соединенные командный датчик,амплитудный детектор, дифференциатори формирователь, при этом командныйдатчик выполнен в виде дополнительной обмотки ультразвукового преобразователя, к которой подключен входамплитудного детектора, а выход формирователя соединен с одним из входовтриггера. 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2673645/25-27, 28.04.79.Подписитета СССР 6576 19 Тирах 114НИИПИ Государственного комипо делам изобретений и113035, Иосква, Ж, Рауш ткрытийская наб д иал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В, Колесниченкотор Ю. Петрушко ТехредМ,Коштура Корректор М. Шароши