Установка для микросварки

(594 В 23 04 2010 АНИЕ ИЗОБРЕТСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОР ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЯО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Акимов В. Н., Рыдзевский А. П. Устройство контроля деформации проводника при ультразвуковой микросварке. - Автоматическая сварка, 1961,6, с. 73 - 74.Авторское свидетельство СССР1090517, кл. В 23 К 20/1 О, 1982.Авторское свидетельство СССР948582, кл. В 23 К 20/10, 1980.Авторское свидетельство СССР848220, кл. В 23 К 20/10, 1979.(54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ МИКРО- СВАРКИ, содержащая сварочную головку с механизмом и приводом вертикальных перемещений сварочной головки, механизм отрыва присоединяемого проводника, выполненный в виде зажимных губок с электромагнитным приводом, блок управления, первым выходом подключенный к приводу вертикальных перемещений сварочной головки, вторым выходом - к электромагнитному приводу механизма отрыва присоединяемого проводника, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности установки, она снабжена элементом Холла, постоянным магнитом, а также блоком контроля наличия проводника в зажимных губках, входом подключенным к элементу Холла, а выходом - к входу блока управления, причем элемент Холла неподвижно закреплен на одной из зажимных губок, а постоянный магнит закреплен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости на другой зажимной губке.2. Установка по и. 1, отличающаяся тем, что блок контроля наличия проводника в зажимных губках содержит регулируемый делитель напряжения с опорным напряжением на входе и последовательно соединенные усилитель, компаратор и триггер, причем регулируемый делитель напряжения подключен к одному из входов компаратора, вход усилителя является входом блока контроля, а выход триггера - выходом блока контроля.Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к оборудованию для сборкиполупроводниковых приборов и интегральных микросхем.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности установки.На фиг. 1 изображена установка длямикросварки, общий вид; на фиг. 2 - зажимные губки с устройством подачи и отрыва проводника с датчиком Холла; на фиг. 3 -структурная схема блока контроля наличияпроводника в зажимных губках; на фиг. 4 -структурная схема блока управления.Установка для микросварки содержитсварочную головку 1 (фиг. 1) с механизмом 2вертикальных перемещений сварочной головки, привод 3 вертикальных перемещенийсварочной головки, блок 4 управления, механизм 5 отрыва присоединяемого проводника,выполненный в виде зажимных губок 6 сэлектромагнитным приводом 7 (фиг. 1 и 2),блок 8 контроля (фиг, 1) наличия проводника в зажимных губках, при этом блок 4 управления первым выходом подключен к приводу 3 вертикальных перемещений сварочнойголовки, вторым выходом - к электромагнитному приводу 7, первым входом - к выходу блока 8 контроля, вторым входомк сигналу Установка, третьим входом -к сигналу Пуск, а также датчик Холла,состоящий из элемента 9 Холла (фиг, 2),неподвижно закрепленного на одной из зажимных губок 6 (фиг. 1) и подключенногок первому входу блока 8 контроля, второйвход которого соединен с сигналом Установка исходного, постоянного магнита 10(фиг. 2), закрепленного на второй зажимнойгубке 6 с возможностью регулировки в горизонтальной плоскости с помощью винтовойпередачи 11,Установка работает следующим образом.После включения установки в сеть оператор с помощью винтовой передачи 11 выставляет постоянный магнит 10 (фиг. 2)относительно элемента 9 Холла на расстоянии 10 - 20 мкм. При этом сварочная головка 1 (фиг, 1) находится в исходном положении. Затем оператор размещает привариваемый проводник в зажимных губках 6, подает на второй вход блока 4 управлениясигнал Установка и фиксирует проводникзажимными губками 6, при этом сигнал с элемента 9 Холла (фиг, 2) поступает на первыйвход блока 8 контроля (фиг. 11, которыйобрабатывает этот сигнал, и на его выходепоявляется сигнал о наличии проводникав зажимных губках 6. Сигнал с выходаблока 8 контроля поступает на первый входблока 4 управления и дает разрешение на егоработу.Оператор подает команду Пуск на третий вход блока 4 управления, последнийзапускает привод 3 вертикальных перемещений, который посредством механизма 2вертикальных перемещений опускает свароч 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 ную головку 1 в позицию первой сварки, после чего производится сварка и затем с блока 4 управления на электромагнитный привод 7 подаются команды на расфиксацию зажимными губками 6 привариваемого проводника и на привод 3 вертикальных перемещений сварочной головки 1, который перемещает сварочную головку 1 на позицию второй сварки, после чего производится сварка, После приварки проводника блок 4 управления подает команду на электропривод 7, который воздействует на зажимные губки 6 и фиксирует проводник. Затем блок 4 управления запускает привод 3 вертикальных перемещений, который посредством механизма 2 вертикальных перемещений поднимает сварочную головку 1 и отрывает проволоку.В случае, если при фиксации зажимными губками 6 привариваемого проводника последний отсутствует в зажимных губках 6, то сигнал с элемента 9 Холла (фиг. 2) резко возрастает и поступает на блок 8 контроля. Последний выдает сигнал на первый вход блока 4 управления, запрещает запуск привода вертикальных перемещений сварочной головки 1. Блок 8 контроля (фиг. 1) наличия проводника в зажимных губках 6 содержит последовательно соединенные усилитель 12 (фиг. 3), компаратор 13, триггер 14, а также регулируемый делитель 15 напряжения с опорным напряжением на входе, подключенный к второму входу компаратора 13, причем вход усилителя 12 и второй вход триггера 14 являются первым и вторым входами блока 8 контроля (фиг, 1), а выход триггера 14 (фиг. 3) - выходом блока 8 контроля (фиг, 1).Блок 8 контроля наличия проводника в зажимных губках 6 работает следующим образом.После фиксации привариваемого проводника в зажимных губках 6 перед началом процесса сварки производится настройка блока 8 контроля. Сигнал с элемента 9 Холла подается на вход усилителя 12 (фиг. 3), где он усиливается и поступает на первый вход компаратора 13, на второй вход которого с выхода регулируемого делителя 15 напряжения подается напряжение, превышающее напряжение, поступающее на первый вход (на 50 - 100 мВ). Компаратор 3 сравнивает оба напряжения и формирует на выходе сигнал, который поступает на первый вход триггера 14, на второй вход которого оператор подает сигнал Установка исходного на установку триггера 4 в исходное состояние, и на входе триггера 14 появляется сигнал о наличии проводника в зажимных губках 6, который поступает на вход блока 4 управления (фиг, 1) и разрешает работу последнего.На протяжении всей дальнейшей работы установки блок 8 контроля определяет наличие привариваемого проводника в зажимныхзгубках 6. Если в момент фиксации провод. ника в зажимных губках 6 он в них отсутствует, например вследствие обрыва, расстояние между элементом 9 Холла (фиг. 2), постоянным магнитом 10 становится меньше на величину диаметра проводника. Сигнал, снимаемый с элемента Холла, резко возрастает и поступает на вход усилителя 12 (фиг. 3), где он усиливается, поэтому напряжение, которое подается на первый вход компаратора 13 с выхода усилителя 12, ста. новится больше напряжения, подаваемого на второй вход компаратора 13 с делителя 15 напряжения, что приводит к переключению последнего в состояние, противоположное исходному. Сигнал с выхода компаратора 13 поступает на первый вход триггера 14 и переводит последний в состояние, противоположное исходному. Сигнал с выхода триггера 14 поступает на вход блока 4 управления (фиг. 1) и запрещает работу последнего, что приводит к остановке сварочной головки 1. После этого оператор размещает проводник в зажимных губках 6, фиксирует его в них подачей сигнала Установка на второй вход блока 4 управления и подает сигнал Установка исходного на второй вход блока 8 контроля и далее команду. Пуск на третий вход блока 4 управления.Блок 4 управления (фиг. 1) содержит первый триггер 16 (фиг. 4), схему 2 И 17, задающий генератор 18, второй триггер 19, первую 20 и вторую 21 схемы ЗИ, реверсивный счетчик 22, программатор 23, схему 24 сравнения, коммутатор 25, дифференциальную цепочку 26 и последовательно соединенные одновибратор 27, кольцевой счетчик 28, второй вход которого является вторым входом блока 4 управления (фиг. 1), и ключ 29 управления зажимными губками (фиг. 4), выход которого является вторым выходом блока 4 управления (фиг. 1), причем выход дифференциальной цепочки 26 (фиг. 4) соединен с первым входом первого триггера 16, второй вход которого является третьим входом блока 4 управления (фиг. 1), а выход подключен к первому входу схемы 2 И 17, второй вход которой связан с выходом задающего генератора 18, а выход - с первыми входами второй схемы ЗИ 21 и первой схемы ЗИ 20, второй вход которой является первым входом блока 4 управления (фиг. 1), а выход соединен с входом Обратный счет реверсивного счетчика 22, третий ее вход - с первым выходом второго триггера 19, первый вход которого подключен к второму входу первого триггера 16, второй вход - к входу одновибратора 27, вход которого связан с выходом Обратный перенос реверсивного счетчика 22, а второй выход второго триггера 19 подключен к третьему входу второй схемы ЗИ 21, второй вход которой соединен с выходом одновибратора 27, а выход - с входом Прямой счет реверсивного счетчика 22, информационный вход которого 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 подключен к выходу программатора 23 и первому входу схемы 24, сравнения, выход которой соединен с входом дифференциальной цепочки 26, а второй вход - с выходом реверсивного счетчика 22, и входом коммутатора 25, выход которого является первым выходом блока 4 управления (фиг. 1).Блок 4 управления (фиг. 1) работает следующим образом.После включения установки в сеть оператор размещает привариваемый проводник в зажимных губках 6 и подает на второй вход блока 4 управления сигнал Установка При этом кольцевой счетчик 28 устанавливается в исходное положение, на его выходе присутствует сигнал логической 1, поступающий на вход ключа 29. Последний открывается, сигнал с его выхода поступает на электромагнитный привод 7 (фиг. 1 и 2), который включается и зажимает зажимные губки 6. Затем оператор устанавливает на программаторе 23 (фиг. 4) цифровой код, равный при пересчете в десятичное число величине л = Й/Лд, где Ьд - один шаг перемещения привода 3 вертикальных перемещений (фиг. 1); д - расстояние, равное перемещению сварочной головки 1 от исходного, положения до момента касания со свариваемыми деталями, которое задается при наладке установки. Цифровой код с выхода программатора 23 (фиг. 4) подается на информационный вход реверсивного счетчика 22, Задающий генератор 18 постоянно вырабатывает импульсы, которые поступают с его выхода на второй вход 2 И 17. Первый триггер 16 находится в исходном состоянии, при котором на его выходе присутствует сигнал логического О, который поступает на первый вход схемы 2 И 17 и запрещает появление на выходе схемы 2 И 17 импульсов, поступающих на ее второй вход. На второй вход первой схемы ЗИ 20 с выхода блока 8 контроля (фиг. 1) поступает сигнал логической 1, разрешающий работу блока 4 управления. При подаче оператором сигнала Пуск первый триггер .16 (фиг. 4) переключается в состояние противоположное исходному, и на его выходе появляется сигнал логической 1, который поступает на вход схемы 2 И 17 и разрешает прохождение импульсов, поступающих на второй ее вход, на первые входы первой 20 и второй 21 схем ЗИ. Одновременно с подачей сигнала Пуск второй триггер 19 устанавливается в состояние, при котором на его первом выходе присутствует сигнал логической 1, который поступает на третий вход первой схемы ЗИ 20, а на втором выходе второго триггера 19 присутствует сигнал логического О, поступающий на третий вход второй схемы ЗИ 21. На выходе одновибратора 27 присутствует сигнал логической 1, который поступает на второй вход второй схемы ЗИ 21. Таким образом, вторая5схема ЗИ 21 находится в состоянии, запрещающем прохождение импульсов, поступающих на ее первый вход, так как на третьем входе присутствует сигнал логического О, Первая схема ЗИ 20 находится в состоянии, разрешающем прохождение импульсов, поступающих на ее первый вход, так как на третьем и втором входах присутствует сигнал логической 1. При этом импульсы, которые появляются на выходе первой схемы ЗИ 20, поступают на вход Обратный счет реверсивного счетчика 22, который по мере их поступления производит вычитание числа поступивших импульсов от цифрового кода, заданного программатором 23 и поданного на информационный вход реверсивного счетчика 22. Получаемый при этом код на выходе реверсивного счетчика 22 поступает на вход коммутатора 25, а сигнал с выхода последнего поступает на привод 3 вертикальных перемещений сварочной головки (фиг. 1), который опускает сварочную головку 1. При появлении нулевого кода на выходе реверсивного счетчика 22 (фиг, 4) на его выходе Обратный перенос появляется импульс, который поступает на второй вход второго триггера 19 и переводит последний в противоположное состояние, при котором на его первом выходе появляется сигнал логического О, поступающий на третий вход первой схемы ЗИ 20 и запрещающий прохождение импульсов с задающего генератора 18 на вход Обратный счет реверсивного счетчика 22, выходной код на выходе которого поэтому прекращает изменяться, и коммутатор 25, на который этот код поступает, не вырабатывает сигнал на привод 3 вертикальных перемещений (фиг. 1) сварочной головки 1 на дальнейшее перемещение сварочной головки 1. Сварочная головка 1 останавливается, одновременно на втором выходе второго триггера 19 (фиг. 4) появляется сигнал логической 1, поступающий на третий вход второй схемы ЗИ 21.Импульс с выхода Обратный перенос реверсивного счетчика 22 поступает также на вход одновибратора 27, вырабатывающего сигнал логического 0 на время сварки, который поступает на второй вход второй схемы ЗИ 21. Таким образом, сигнал логического 0 присутствует на втором входе второй схемы ЗИ 21 и на третьем входе первой схемы ЗИ 20 и запрещает появление импульсов на выходах этих схем. Одновременно сигнал логического 0 с выхода одновибратора 27 поступает на первый вход кольцевого счетчика 28, который меняет свое состояние на противоположное, и на его выходе появляется сигнал логического О, который поступает на вход ключа 29. Последний закрывается и сигнал с его выхода поступает на электромагнитный привод 7 (фиг. 1 и 2), который выключается и расфиксирует зажимные губки 6.10 15 20 25 3 с После окончания процесса сварки на выходе одновибратора 27 появляется сигнал логической 1, который поступает на второйвход второй схемы ЗИ 21 и разрешает прохождение импульсов на ее выход, Импульсы с выхода второй схемы ЗИ 21 поступают на вход Г 1 рямой счет реверсивного счетчика 22 и тот по мере поступления этих импульсов производит их сложение, При этом цифровой код с выхода реверсивного счетчика 22 поступает на вход коммутатора 25, который подает сигнал на привод вертикальных перемещений (фиг. 1) на потьем сварочной головки 1.Цифровые коды с выходов реверсивного счетчика 22 (фиг. 4) и программатора 23 поступают на второй и первый входы схемы 24 сравнения, и при их совпадении схема 24 сравнения вырабатывает импульс, который через дифференциальную цепочку 26 поступает на второй вход первого триггера 16, переводя его в исходное состояние, при котором на его выходе находится сигнал логического О, который поступает на первый вход схемы 2 И 17 и запрещает прохождение импульсов с задающего генератора 18 на выход схемы 2 И 17, что приводитк отсутствию импульсов на входах Прямой счет и Обратный счет реверсивного счетчика 22 и к остановке привода 3 вертикальных перемещений (фиг. 1) сварочной головки 1. При этом сварочная головка 1 снова находится в исходном положении. Далее сварочная головка 1 (фиг. 1) переводится в позицию второй сварки. После перевода сварочной головки 1 в позицию сварки одно- вибратор 27 (фиг. 4) вырабатывает сигнал логического О, который поступает на первыйвход кольцевого счетчика 28 и изменяет состояние последнего на противоположное. На выходе кольцевого счетчика 28 появляется сигнал логической 1, который поступает на ключ 29, открывает его, сигнал с выхода последнего подается на электромагнитный привод 7 (фиг. 1 и 2), который включается и зажимает в зажимных губках 6 привариваемый проводник. После окончания процесса сварки сварочная головка 1 начинает подниматься и происходит отрыв привариваемого проводника. Затем сварочная голов ка 1 выводится в исходное положение. В случае наличия проводника в зажимных губках 6 (фиг, 1) на выходе блока 8 контроля присутствует сигнал логической 1, который поступает на первый вход блока 4 управления и разрешает дальнейшую работу блока 4управления; При отсутствии привариваемогопроводника в зажимных губках 6 на выходе блока 8 контроля формируется сигнал логического О, который поступает на второй вход первой схемы ЗИ 20 (фиг. 4), что приводит к запрету прохождения импульсов на вход Обратный счет реверсивного счетчика 22. Далее при подаче оператором сигнала Пуск второй триггер 19 устанавли 17вается таким образом, что на его втором выходе появляется сигнал логического О, который поступает на третий вход второй схемы ЗИ 21. Таким образом, на втором входе первой схемы ЗИ 20 и на третьем входе второй схемы ЗИ 21 присутствует сигнал логического О, который запрещает появление импульсов на выходах этих схем, а следовательно, на входах Прямой счет и Обратный счет реверсивного счетчика 22, Выходной код, который подается на коммутатор 25, на выходе реверсивного счетчика 22 не меняется, коммутатор 25 не производит 2601368коммутации и не подает на привод 3 вертикальных перемещений (фиг. 1) сварочной головки 1 сигнала на перемещение сварочной головки. Таким образом установка заблокирована.5 Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность установки, так при отсутствии привариваемого проводника в зажи ми ых губках установка блокируется, вывод сварочной головки в позицию сварки становится невозможен, а последнее условие приводит к повышению выхода годных приборов.а Тех Ти ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москва,Филиал ППП Пате