Устройство для контроля качества микросварки

Союз СоветскияСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 942922(51)М. Кл. В 23 К 20/10 Ьвударстееяывееетет ь.ь.ь.Р вв лавам эаеретеяя етерытй(72) Авторы изобретения сковский научно-исследовательинститут 71) Заявител Ь) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВ МИКРОСВАРКИ 2и технически удностязначител ства огр областью чаев пра либо нев Изобретение относится к микроэлектронной технике и может быть использовано для контроля качества микросварки непосредственно в процессе создания микросварного соединения.Известны устройства,. позволяющие контролировать процесс микросварки путем измерения амплитуды колебания сварочного инструмента и оценки ее измерения во времени Г 1.Однако такой вид контроля не является универсальным и возможен толька для процессов ультразвуковой микро- сварки.15 Известно устройство контроля микрасварки, позволяющее контролировать процесс путем пропускания электрического тока через сварной контакт 2 .Однако применение данного устройаничено достаточно небольшой .так как в большинстве слупускание тока через контакт озможно, либо сопряжено со ми.Известно устройство, позволякнцее контролировать процесс микросварки по взаимосвязи прочности на срез с деформацией присоединяемого проводника и амплитудой ультразвуковых колебаний.Устройство состоит из датчиков тем" пературы, осадки и амплитуды колебаний, схем умножения, извлечения" квадратного корня, деления и дифференциатора. Процесс прекращается при достижении максимальной прочностина срез 33Недостатком известного устройства является низкая точность контроля.Известно также устройство измере- . ния величины и скорости деформации присоединяемого проводника в процессе микросварки. Оно состоит из датчика перемещения, компенсационной схемы, дифференциатора и схемы формирования сигнала. Однако полученные сиг 3 94292налы осадки и скорости осадки, которые позволяют судить о качестве создаваемого сварного соединения, выводятся на осциллограф43.Недостатком известного устройстваявляется то, что оно предусматриваеттолько визуальный контроль сварногосоединения.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройст Ово контроля качества микросварки, содержащее датчик, механически связанный со сварочным инструментом и механизмом перемещения, вход которого соединен с блоком управления, первыйвход которого, в свою очередь, соединен с датчиком, а второй - с первымвыходом блока запуска, первый входкоторого соединен со вторым выходом блока управления, блок формирова-ъония сварочного импульса, электрически связанный со сварочным инструментом, два компаратора, с поданными наих вторые и третьи входы соответствующими опорными напряжениями, и индикатор 5.Недостатком известного устройстваявляется низкое качество контролясварного соединения, так как контрольосуществляется только по деформацииприсоединяемого проводника,Цель изобретения - улучшение качества контроля микросварки непосредственно в процессе создания сварногосоединения,35Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее датчик,механически связанный со сварочным инструментом и механизмом перемещения,вход которого соединен с блоком управ.40ления, первый вход которого, в своюочередь, соединен с датчиком, а второй - с первым выходом блока запуска,первый вход которого соединен совторым выходом блока управления, блок45формирования сварочного импульса,электрически связанный со сварочныминструментом, два компаратора с поданными на их вторые и третьи входы соответствующими опорными напряжениямии индикатор, введены схема задержкии последовательно соединенные блокформирования уровня, дифференциатор,четыре триггера, третий компаратор,на второй вход которого подано напряжение нулевого уровня, первый ивторой элементы совпадения сигналов,выход второго элемента совпадениясоединен со входом индикатора, при этом выход схемы задержки соединен со входом блока формирования сварочного импульса, а вход ее соединен со вторым выходом блока запуска, второй вход блока запуска соединен с выходом датчика, а третий выход блока запуска соединен со входом блока формирования уровня, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, два выхода которого через первый и второй триггеры соединены с первым и вторым входами второго элемента совпадения, выход дифференциатора соединен с первым входом второго компаратора, выходы которого через третий и четвертый триггеры соединены с третьим и четвертым входами второго элемента совпадения, выход первого элемента соединен с пятым входом второго элемента совпадения и третьим входом блока запуска, четвертый вход второго элемента совпадениясоединен со вторым входом первого элемента совпадения, а на вторые входы триггеров.поданы импульсы сброса.На чертеже изображена блок-схема устройства.Устройство состоит из блока управления 1, который управляет механизмом перемещения 2, датчика 3, сварочного инструмента 4, на который подается сигнал с блока формирования сварочного импульса 5 и схемы задержки 6. Кро-. ме того, в состав устройства входят блок запуска 7, блок формирования уров. ня 8, соединенный с первым компаратором 9 и дифференциатором 10, который, в свою очередь, связан со вторым компаратором 11 и третьим компаратором 12. Устройство также состоит из четырех триггеров 13-16, элементов совпадения 17 и 18, а также индикатора 19,Устройство работает следующим образом.В момент касания сварочным инструментом 4 свариваемых материалов, срабатывает датчик 3, с которого через блок управления 1 сигнал поступает на механизм перемещения 2, и перемещение инструмента прекращается. С выхода блока управления 1 сигнал поступает на первый вход блока запуска 7, который подключает выход датчика 3 к входу блока формирования уровня 8 и запускает схему задержки 6. За время задержки запуска сварочного импульса йь происходит формирование уровня входного сигнала, По прошествии Ь 7 с блока формирования сварочного имФормула изобретения 5 91292 пульса 5 импульс поступает на сварочный инструмент 1 и начинает процесс сварки. Снимаемый сигнал поступает на первый компаратор 9, где он контро . лируется по нижнему и верхнему граничным,значениям ф и Ь), а также поступает на вход дифференциатора 10.выхода дифференциатора 10 сигнал подается на второй компаратор 11, где он также контролируется по нижнему и верхнему граничным значениям (Ц и Ц) и, кроме того, поступает на третий компаратор 12. На третьем компараторе 12 происходит проверка изменения скорости деформации до значений, близких 15 к нулю Щ). С выхода третьего компаратора 12 сигнал поступает на вход элемента совпадения 17, На второй его вход поступает сигнал, прошедший сравнение по нижнему границному уровню во втором компараторе 11. В случае, если скорость деформации превзошла нижний граничный уровень, а потом упала до определенного значения, задаваемого УВ, элемент совпадения 17 сработает и сигнал поступит на элемент совпадения 18 и третий вход блока запуска 7, При этом на элемент совпадения 18 поступают также сигналы, прошедшие сравнение во втором и третьем компараторах 11 и 12. В случае, если сигналы лежат в допустимых пределах и сработал элемент совпадения 17, сработает элемент совпадения 18, на выходе которого находится индика тор 19, Сигнал,.поступивший на третий вход блока запуска 7, запускает блок запуска 7, который отключает датчик 3 от входа блока формирования уровня 8, подает сигнал на вход блока управ. ления 1 и производит сброс триггеров 13-16 (Ц(д, Цо, Цб, 13 (б ).1 Блок управления 1 осуществляет запуск механизма перемещения 2, поднимающего сварочный инструмент ч.45 В случае, если не срабатывает элемент 17, процесс останавливается и может быть запущен с помощью ручного устройства запуска.. Данное устройство контроля качество микросварки позволяет увеличить выход потенциально надежных изделий и уменьшить время монтажа, так как дефектное изделие при отсутствии данного устрой 55 ства обнаруживается только на последующих операциях. Причем промежуток времени может быть довольно значительным из-за особенностей технологичес 2 6кого цикла производства изделий электронной техники,Устройство для контроля качества микросварки, содержащее датчик, механически связанный со сварочным инструментом и механизмом перемещения, вход которого соединен с блоком управления, первый вход которого, в свою очередь, соединен с датчиком, а второй - с первым входом блока запуска, первый вход которого соединен с вторым выходом блока управления, блок формирования свароцного импульса, электрически связанный со сварочным инструментом, два компаратора с поданными на их вторые и третьи входы соответствующими опорными натяжениями и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества контроля микросварки непосредственно в процессе сварки, в устройство введены схема задержки и последовательно соединенные блок формирования уровня, дифференциатор, четыре триггера, третий компаратор, на второй вход которого подано напряжение нулевого уровня, первый и второй элементы совпадения сигналов, выход второго элемента совпадения соединен с входом индикатора, при этом выход схемы задержки соединен с входом блока формирования сварочного импульса, а вход ее соединен с вторым выходом блока запуска, второй вход блока запуска соединен с выходом датчика, а третий выход блока запуска соединен с входом блока формирования уровня, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, два выхода которого через первый и второй триггеры соединены с первым и вторым входами второго элемента совпадения, выход дифференциатора соединен с. первым входом второго компаратора, выходы которого через третий и четвертый триггеры соединены с третьим и четвертым входами второго элемента совпадения, выход первого элемента совпадения соединен с пятым входом второго элемента совпадения и третьим входом блока запуска, четвертый вход второго элемента совпадения соединен с вторым входом первого элемента совпадения, а на вторые входы триггеров поданы импульсы сброса.942922 8ля качества сварных соединений приультразвуковой микросварке, - "Сварочное производство", 1980, И 5,с, 38. 7Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Головин В. М Горожанцев В, ИКуликов В. Т., Рыдзевский А. П.,Шуньков С. И., Яковлев И. П. Универ- %сальная ультразвуковая установка микросварки ЭМИ. - "Электронная промышленность, 1978, И 6, с. 34-36.2, Авторское свидетельство СССРИ 667360, кл, В 23 К 19/ОЙ, 1978.3. Акимов В. Н., Рыдзевский А. П.,Твердов О. К, Устройство для контроРыдзевский А. П., Акимов В. Н,Исследование скорости пластической деформации соединений при ультразвуковой микросварке. - "Электронная тех- юО ника", Сер. 7, 1980, И 1, с, 3 Й.5. Патент Великобритании И 1369042,кл. В 23 К 19/ОО, 1971 прототип). ВНИИПИ Заказ 4060 ираж 1153 Подписно филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проект