Устройство для контактной микросварки

(19) 00 1/24 ЕНИЯЕПЬСТВУ ко ое 2. Устройс чающеес электродов вы с зажимньии г щей с датчико Ларочс упруэлектро ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО делАм изОБРетений и ОтнРытЮ ОПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Курский политехнический институт и Богородицкий завод фРесурс"(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНой МИКРОСВАРКИ, преимУЩественностыковых и тавровых соединений разнородных или неравных по сечениюматериалов, содержащее. регуляторйого тока, электромагнитгим элементом, регулятор токамагнита, блоки управления сварочным током и током электро"магнита, элемент согласования иэлектроды с механизмом зажатиясвариваемых деталей, о т л и. -ч а ю щ е е с я тем,что, с цельюповыщения стабильности качествасварных соединений и производительности путем обеспечения синхьронизации Формирования сварочноготока- и токаэлектромагнита, уст. -ройство снабжено датчиком усилиясжатия соединяеьих деталей, выходкоторого соединен через элементсогласования с входом регуляторасварочного тока и входом регулятора тока электромагнита. во по п.1, о т л и я тем, что один и олнен в виде консо бками, взаимодейст усилия сжатия.10 Изобретение относится к электросварочной технике, преимущественнодля контактной микросварки стыковыхи тавровых соединений из разнородных или неравный по сечению материалов, и может быть использовано 5в производствеизделий электроннойпромпаленнасти и приборостроения.Известно устройство для контактной микросварки узлов полупроводниковых приборов, конденсаторов,резисторов, содержащее электродыдля зажатия и удержания свариваемых деталей, источник сварочноготока., упругий элемент для созданияусилия на электродах. 115НедостаткоМ известного устройства является отсутствие гибкой связи между Формированием .сварочноготока, усилием сжатия свариваежхдеталей и моментом включения упругого элемента,Известно также устройство дляконтактной.микросварки, содержащеерегулятор сварочного тока, электромагнит с наличием в нем упругогоэлемента, регулятор тока электромагнита, блоки управления сварочным током и током электромагнита,элемент согласования и электроды сустройством зажатия свариваемыхдеталей Г 2. 30Недостатком известного устройстваявляется то, что жесткая программа,задаваемая с помощью регулятора.времени, принципиально не можетучесть влияния на процесс сварки 35возмущений и трудно контролируемыхтехнологических отклонений, что снижает стабильность качества сварныхсоединений, производительность оборудования и выход годных изделий. 40Цель изобретения - повышениестабильности качества сварных соединений и производительности путемобеспечения синхронизации Формирования сварочного тока и тока электромагнита.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для контактноймикросварки, преимущественно стыковых и тавровых соединений разно"родных или неравных по сечению материалов, содержащее регулятор сварочного тока, электромагнит с упругим элементом, регулятор тока электромагнита, блоки управления сварочным током и током электромагнита, 55элемент согласования и электродыс механизмом зажатия свариваемыхдеталей, снабжено датчиком усилиясжатия соединяемых деталей, выходкоторого соединен через элемент согласования с входом регулятора сварочного тока и входом регуляторатока электромагнита.Кроме того, один из электродоввыполнен в виде консоли с зажимными 65 губками, взаимодействующей с датчиком усилия сжатия.На Фиг. 1 схематически изображеноустройство; на Фиг. 2 - осциллограммы, поясняющие сущность процессасварки, осуществляемого с помощьюданного устройства,При контактной микросваркеиз-за кратковременности нагрева иинерционности механизма сжатия процесс образования соединения сопровождается уменьшением давления вконтакте свариваемых деталей (Фиг. 1).С точки зрения повышения концентрация нагрева снижение давленияв середине процесса является благоприятным Фактором. Однако в этом случае для предотвращения выплеска не -обходимо своевременное увеличениеусилия на электродах, не допускающее снижение давления в контакте донуля, при котором вероятность выплеска значительно :повышается. Крометого, как и при стыковой сварке деталей большого сечения, при микросварке для удаления окисных пленокиз контакта и лучшего Формированиясоединения часть осадки должна производиться под током, а часть безтока,В зависимости от параметров процесса и интенсивности нагрева характер снижения давления и, как следствие, положение кривой изменениядавления в координатной системеменяется. Данное устройство предот-.вращаетвыплеск и реализует стадиюосадки следующим образом.Перед сваркой устанавливаютсянижний Р и верхний Ри уровни давления, выбранные в предварительныхэкспериментах с учетом постояннойвремени 1 срабатывания исполнительных органов. Перед включением токасвариваемые детали сжимаются начальным давлением Ря,. При протеканиитока Х,с большей амплитудой (крйвая1) давление в контакте Р снижается(кривая 1), и пои достижении заданного уровня Р в момент 1 подается команда на включение электромагнита, к электродам через время фСприкладывается дополнительное усилие Гз, предотвращающее снижениедавления до нуля и выплеск металла.В связи с дальнейшим снижением интенсивности нагрева под действиемусилия Е, давление в контакте увеличивается и при достижении заданного уровня Г" в момент Й подается команда на выключение сварочного тока, в связи с чем часть осадки происходит под током, часть -без тока.При уменьшении амплитуды тока 3кривая 2) или воздействии другихвозмущающих Факторов, приводявемк уменьшению интенсивности нагоева,0 15 изменение давления Р кривая 2) смещается в координатной системе вправо. При этом нижний заданный уровень давления Р достигается в момент 1, а верхний Р" - в момент 1, т.е. по времени позже, чем в предыдущем случае. В соответствии с этим момент приложения дополнительного усилия Г и выключения сварочного тока. также смещается вправо.Таким образом, с помощью предлагаемого устройства происходит автоматическая корректировка сварочного цикла с использованием связи между физическим состоянием металла в зоне сварки и характером изменения кривой давления.Устройство содержит регулятор. сварочного тока, состоящий изисточника сварочного тока 1, источ- ника опорного напряжения 2, компаратора 3, блока управления, 4 электромагнита 5, с наличием в нем упругого элемента 6, регулятор тока электромагнита, включающий в себя источник тока электромагнита 7, задатчик 8,схему сравнения 9, усилитель 10,блок управления 11.В устройство входит также электрод 12, электрод 13, выполненный в виде консоли с зажимными губками, взаимодействующей с датчиком усилия сжатия 14, выход которого соединен с входом согласующего элемента 15, выполненного в вице повторителя.Устройство работает следующим образом.После создания начального .давления включается сварочный ток и одновременно подготавливается к работе средством синхронизации подачи импульсов управления вентилями источников сварочного тока и тока электромагнита, Усилие от упругого элемента б через электрод 12, свариваемые детали и консоль электрода 13 передается датчику, встроенному в его корпус. При протекании сварочного тока происходит разогрев деталей и давление в их контакте изменяется, что регистрируется датчиком, содержащем в своем составе пьезокеРамический преобразователь. 20 25 30 35 40 45 50 Напряжение с датчика подается в повторитель 15, который согласует нагрузку датчика, после чего сигнал поступает на один из входов компаратора 3 и схемы сравнения 9. В схеме сравнения 9 напряжение :срав- нивается с эталонным, подаваемым на другой ее вход с задатчика 8 В зависимости от типа сварочного соединения задатчик. может бить выполнен как генератор частоты (точечная микросварка), источник опорного напряжения или блок временных сигналов стыковая иТ -образная микросварка).При достижении заданной схемой 8 характеристики сигнала с датчика давления схема сравнения срабатывает, и в блоке управления 11 формируется импульс, открывающий вентиль источника тока электромагнита, 7. Электромагнит включается, и к электродам прикладывается дополнительное усилие, предотвращающее перегрев и выплеск расплавленного металла. По мере уменьшения свароч" ного тока и увеличения усилия электромагнита давление в контакте деталей возрастает и при достижении уровня сигнала, заданного источником опорного напряжения 2, компараторная схема срабатывает и в блоке управления 4 формируется импульс, открывающий вентиль, который шунтирует первичную обмотку трансформатора источника сварочного тока .1.Сварочный ток выключается, в результате чего часть осадки происходит -.под током, часть без тока. Это облегчает удаление окисных пленок из контакта, предотвращает чрезмерную деформацию деталей и улучшает условия формирования соединения.Применение данного устройства с автоматической корректировкой сварочного цикла в автоматах сварки узлов радиодеталей повышает стабильность качества сварных соединений, что дает возможность увеличить в 1,3 раза производительность оборудования, на 3 выход годных изделий и снизить. трудоемкость операции.1058739 Фиг,2 оставитель В.Катиехред Л.Микеш Корректор И. Муск едактор Г.Гер Заказ 9665 ИИП Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 1106И Государственного комит делам изобретений и откр 5, Москва, Ж, Раушская Подписноета СССРтийнаб., д. 4/5