Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке давлением
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1574405
Авторы: Акимов, Иванов, Рыдзевский
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 В 23 К 20/00 ОПИСАН РЕТЕН ДЕТЕПЬСТ АВТОРСКОМУ элементаОрпусе СГположенноеСГ,асоких час с К Оруд ниюпри б чности 1.Ь 11 нй ИЭзакреплен аци пр хема урна10 у:,р ПЕРНО. ченный аналого цифр Овь цифрово иО" " цифр о(ЦАП) 11,ств ет терморегуляОвку 2, состояОднружиненногооторого закрепиство вклю Ус тор 1 щую исварочную г з корпуса 3 и а 4, на конце равле 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 854649, кл. В 23 К 20/10, 1979.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯВЕЛИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИИ ПРОВОДНИКА ПРИСВАРКЕ ДАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к оборудованию для сборки полупроводниковыхприборов и интегральных схем. Цельизобретения - повышение точностирегулирования величины деформациипреимущественно при термокомпрессионной сварке. Устройство содержитсварочную головку (СГ) с приводбм Изобретение относитс: электронике, а именно к я сборки полупроводниковыхов и интегральных микросхемь изобретения - повышение трегулирования величины дефопроводника преимущественнормокомпрессионной сварке.фиг.1 приведена структурнаяустройства; на фиг.2 - струсхема блока управления; нациклогра;ма работы устрой"Холла, установленного на ки постоянного магнита, расго на подпружиненном рычагтакже усилитель, фильтр выт=т, схему выборки - хранения, умматоры, компараторы, делители, С- триггер, одновибратор, блок управлсния. В момент контактиров 1 ния сва рочного инструмента со свариваемыми деталямн запоминается положение СГ относительно постаянногс 1 агнита. В ка 1 кдо:; ц 11 к:1 е св 1 рки этот си 1 иа 11 сза 1 и 1 вается с сигназ 1 О; пе 1 реме 1 цения п 1 З;ж 111 е 1111 О О ры 1 аОТ 1 и и 1,;11;1 О корпуса СГ, пос.у: 11 ю 1 ш 111 иэ блока у 1 равл ения, При .;, с гиже 11 ии оп ги 1 а 11. - ного эна:1 ени 11 д",. -,;, 111 Н 1;Г 1 зо; .,1 щают в исходное ио.",О ис. 3 и,1. св:.1;зс 1 ный 1:11, . зЗмен:т 5, РОНой ГОЛОЬК 1, 1:1 ЗИВОД /, 11,111, - ненный в виде шагового привода, взаи 1 Одействую 11 Нй " . ех.1111 э.1 ом верти- К Г.1, . .:1: 11 С И . :ЛИ 1 сйНЫХ 11 С;,.,.: И , СОСТ 1 элемента Холла 8 который на корпусе 3 сво;.Очной головки 2, иния, первый 12 и второй 1,3 делители напряжения с опорным напряжением на входах, одновибратор 14, выходом подключенный к второму входу блокаЭ 10 управления, и последовательно соединенные усилитель 15, входом соединенный с элементом Холла 8, схему 16 выборки-хранения, управляющим входом соединенную с входом одновибратора 14, сумматор 1, вторым входом соединенный с аналоговым выходом ЦАП 11, вычитатель 18, вторым входом соединенный с входом схемы 16 выборки-хранения и выходом усилителя 15, компаратор 19, вторым входом соединенный с выходом второго делителя 13 напряжения, и элемент 2 И 20,. вторым входом соединенный с вторым выходом блока 10 управления, а также последовательно соединенные фильтр 21 высоких частот, входом соединенный с выходом усилителя 15, входом схемы 16 выборки-хранения и первым входом вычитателя 18, компара тор 22, вторым входом соединенный с выходом первого делителя напряжения ,12, и КБ-триггер 23 с установкой в исходное состояние при включении питания, К-входом подключенный к выходу первого компаратора 22, Б-входом соединенный с выходом элемента 2 И .20 и третьим входом блока 10 управления, а выход - с входом одновибратора 14 и входом схемы 16 выборки-хранения.Устройство работает следующим об-. разом.После включения питания и до подачи сигнала Пуск от сварочной ус 40 тановки на первый вход блока 10 управления триггер 23 находится в состоянии, запрещающем запуск одновибратора 14 и поддерживающем схему выборки-хранения в режиме выборки, суть которого состоит в отслеживании величины сигнала, поступающего на ее вход и передачи этого сигнала на ее выход.После подачи пускового сигнала напервый вход блока управления 1050 последний запускает шаговый, привод 7, который воздействует на механизм вертикальных перемещений 6 сварочной головки 2 и перемещает ее вниз в позицию сварки. В момент касания сварочного инструмента 5 с привариваемым проводником подпружиненный рычаг 4 на котором закреплен постоянный магнит 9, движется вверх относительно элемента Холла 8, закрепленного на корпусе 3 сварочной головки 2, при этом изменяется сигнал с элемента Холла 8, который усиливается усилителем 15 и поступает на вход фильтра 21 высоких частот, где образуется постоянная составляющая сигнала, Преобразованный таким образом сигнал подается на первый вход первого компаратора 22, на второй вход которого приходит сигнал с первого делителя напряжения 12, равный 10-20 Е от величины КдЪЫ, где К - коэффициент усиления усилителя 15, д - чувствительность датчика линейных перемещений, Дс 1 величина перемещений сварочной головки 2 на один шаг. В итоге при перемещении сварочной головки 2 на, один Щаг после касания сварочного инструмента 5 с привариваемым проводником сигналы на обоих входах первого компаратора 22 сравниваются, компаратор 22 переключается и опрокидывает КБ-триггер 23, фиксируя момент контактирования сварочного инструмента 5 с привариваемым проводником. Одновременно сигналом с КБ в тригге 23 схема выборки-хранения 16 переводится в режим хранения и на ее выходе фиксируется сигнал с выхода усилителя 15 в мо- . мент касания, а одновибратор 14 отрабатывает импульс на второй вход блока управления 10, последний подает сигнал на шаговый привод 7, кото-, рый перемещает сварочную головку 2 на 1-10 шагов вниз для создания сварочного усилия на подпружиненном рычаге 4, после чего шаговый привод 7 останавливается. Информация о количестве шагов, которые отработал шаговый привод 7 для создания сварочного усилия с цифрового выхода блока управления 10 в виде двоичного кода, поступает на цифровой вход ЦАП 11, на аналоговом выходе которого постоянно присутствует сигнал Кдпаяй, где и - число шагов, которое проходит шаговый привод 7 для .создания сварочного усилия. Фиксация деформации проводника, разогретого до 300-350 С, задаваемой с помощью терморегулятора 1, под действием возрастающего, а затем постоянного сварочного усилия, происходит следующим образом,5 157На входы сумматора 17 приходятсигналы с выхода ЦАП 11 и схемы 16выборки-хранения, поэтому на выходесумматора 17 формируется сигнал,пропорциональный величине перемещения сварочной головки 2, необходимого для создания сварочногоусилия (фиг,З), который поступает навторой вход вычитателя 18, на первый вход последнего приходит сигнал с выхода усилителя 15, несущийинформацию о перемещении подпружиненного рычага 4. Разнрсть междуэтими сигналами Формируется на выходе вычитателя 18 (Фиг.З).Определяющим моментом для прекращения процесса сварки является момент достижения цефармацией проводника оптимального значения (40-50 ).Для определения этого момента напервый вход компаратора 19 через делитель напряжения 13 подается сигнал11 = К 8 1где 1 - перемещениеоп осварочного инструмента 5, при котором деформация проводника оптимальна, а на его второй вход сигнал свыхода вычитателя 8. При равенствесигналов на обоих входах компаратара 19 последний переключается и через схему 2 И 20 и блок 10 управления запускает шагавый привод 7 дляперемещения сварочной головки 2 вверхв исходное состояние (мамент временина фиг.З). Для предотвращениязапуска шагового привода 7 (Фиг.1)для перемещения сварочной головки2 вверх в процессе создания сварочного усилия на подпружиненном рычаге4 в промежуток времени-г. з (моментвремени с на Фиг.З) на первый входлсхемы 2 И 20 с второго выхода блока10 управления в промежуток времениподается сигнал "0", запрещающий прохождение сигналов с выходакампаратара 19 через схему 2 И 20 наблок 10 управления,Блок 10 управления шаговым приводом 7 (фиг.2) состоит из второго 24и третьего 25 триггеров с установкойв исходное состояние при включениипитания, задающего генератора 26, второй и третий схем 2 И 27 и 28, схемы2 ИЛИ 29, первого реверсивного счетчика 30, коммутатора 31 фаз, выход котарага является первым выходом блока10 управления, вход соединен с цифровым выходом первого реверсивногосчетчика 30, выход "Заем" которого 4405 соединен с вторым входом второго триггера 24, первый вход последнего является третьим входом блока управления 10, а выход подключен к первому входу второй. схемы 2 И 27 своимвыходом соединенной с входом Обратный счет" первого реверсивногосчетчика 30,а вторым входом связан ной с выходом задающего генератора26 и вторым входом третьей схемы 2 И,28, первый вход последней соединенс выходом третьего триггера 25, аее выход подключен к первому входу 15 схемы 2 ИЛИ 29, выходом связаннойс входом "Прямой счет" первого реверсивного счетчика 30, вход нустанавка О" котарага соединен с первым входом блока управления 10 и 20 первым входом третьего триггера 25,второй вход последнего является вторым входом блока 10 управления, четвертага триггера 32 с установкой висходное состояние при включении пи тания, четвертой схемы 2 И, 33, вто-,рого реверсивного счетчика 34, программатора 35, выход котсрага является цифровым выходом блока управления 10 и соединен с инфармацион ным входом второго реверсивного счетч ка 34, вход "Запись" последнегосоединен с первым входом блока управления 10, а выход "Заем" подклю-чен к первому входу четвертого триггера 32, второй вход которого подключен к второму входу блока управления 10, инверсный выход - к второмувыходу блока управления, а прямойвыход - к первому входу четвертой400 схемы 2 И 33 второй вход которой(соединен с выходам задающего генератора 26, а ее выход связан с входам "Обратный счет второго рсверсранога счетчика 34 и вторым входам схе мы 2 ИЛИ 29.Блае 10 управления работает сапдующим образом (Фиг.2).Задающий генератор 26 постоянновырабатывает импульсы, которые с его 50выхода поступают на вторые входысхем 2 И 27, 28 и 33.В исходном состоянии .на выходетриггеров 24 и 25, а также на прямом выходе четвертого триггера 3присутствует сигнал "0", который.присутствует и на первых входах схем2 И 27, 28 и 33 и запрещает прохождение на выходы данных схем импульсов, поступающих с выхода задаюшегсгенератора 2 б на их вторые входы,Таким образом, не поступает никакихимпульсов ни на вход "Обратный счет"первого реверсивного счетчика 30 свыхода второй схемы 2 И 27, ни на5вход "Прямой счет" первого реверсивного счетчика 30 с выхода схемы 2 ЙЛИ29, поскольку на входы последнейтакже не поступают импульсы с выходов третьей и четвертой схем 2 И 28и 33. Выходной код на цифровом выходе первого реверсивного счетчика 30не изменяется, поэтому состояние навыходе коммутатора фаз 31 не меняет 15ся и шаговый двигатель 7 находитсяв покое,На программаторе 35 оператор устанавливает количество шагов, необходимое для создания требуемого сварочного усилия на подпружиненном рычаге 4,На выходе программатора 35 при этомпоявляется цифровой код, поступающийна информационный вход второго реверсивного счетчика 34 и на цифровой 25выход блока управления 10.После подачи оператором сигнала "Пуск" на первый вход блока управления 10 этот сигнал поступает навход "Установка О" первого реверсивного счетчика 30, на выходе которогопоявляется нулевой код, соответствующий исходному положЕнию сварочнойголовки 2. Одновременно сигнал "Пуск"поступает на вход Запись" второгореверсивного счетчика 34, при этомпроисходит запоминание цифрового кода, присутствующего на информационном входе второго реверсивного счетчика 34, Сигнал Пуск поступает так.же и на первый вход третьего триггера 25, переводя последний в состояние, противоположное исходному, приэтом на его выходе появляеъся сигнал логической 1 поступающий на 45первый вход третьей схемы 2 И и разрешающий прохождение на ее выход импульсов, поступающих на второй еевход с выхода задающего генератора24, Импульсы с выхода третьей схемы28 через схему 2 ИЛИ поступают навход "Прямой счет" первого реверсивного счетчика 30, который суммируетих, выходной код его меняется и сцифрового выхода поступает на входкоммутатора фаз 31, последний комму 55тирует фазы шагового привода 7 (фиг.1),который опускает сварочную головку 2до момента касания свариваемых материалов, После касания свариваемых материалов на втором входе блока 10 управления появляется импульс, который поступает на второй вход третьего триггера 25, перводя последний висходное состояние с сигналом "0"на выходе, запрещающем прохождениеимпульсов с выхода задающего генератора 26 на выход третьей схемы 2 И28, на первый вход схемы 2 ИЛИ 29 идалее по этой цепи на вход "Прямойсчет" первого реверсивного счетчика30. Однако необходимость созданиянужного сварочного усилия на подпружиненном рычаге 4 требует дальнейшего опускания шаговым приводом 7сварочной головки 2, Это происходит следующим образом. После касания свариваемых материалов импульсс второго входа блока управления 10поступает на второй вход четвертоготриггера 32,переводя последний всостояние, противоположное исходному. На прямом выходе четвертоготриггера 32 появляется сигнал "1",а на инверсном выходе - сигнал "О".Сигнал с прямого выхода четвертоготриггера 32 поступает на первый входчетвертой схемы 2 И 33 и разрешаетпрохождение на выход последней импульсов, поступающих на ее второйвход с выхода задающего генератора26. Импульсы с выхода четвертой схемы 2 И 33 поступают через схему 2 ИЛИ29 на вход "Прямой счет" первого реверсивного счетчика 30, который будет суммировать их с числом импульсов, поступающих до касания свариваемых материалов, выходной код егобудет изменяться, с цифрового выхода поступать на коммутатор фаз 31,который продолжит коммутацию фазшагового привода 7 и последний продолжит опускание сварочной головки 2.Одновременно импульсы с выхода четвертой схемы 2 И 33 поступают навход Обратный счет второгореверсивного счетчика 34, которыйбудет вычитать их из числа записанного с программатора 35. Когда число поступивших импульсов станет равно числу шагов, установленному напрограмматоре 35, на выходе "Заем"второго реверсивного счетчика 34появится импульс, который поступитна первый вход четвертого триггера32, переключит последний в состояниес сигналом "0" на прямом выходе и1574405- 10деформации привариваемого проводникапри термокомпрессионной сварке, чтозначительно расширяет область ис 5пользования устройства подобноготипа. сигналом "1" на инверсном выходе. Сигнал с прямого выхода четвертого триггера 32 поступит на первый вход четвертой схемы 2 И 33 и запретит прохождение на выход четвертой схемы 2 И 33 импульсов, поступающих на ее второй вход с выхода задающего генератора 26, поэтому импульсы не поступят и на схему 2 ИЛИ 29, и на вход "Прямой счет" первого реверсивного счетчика 30.Таким образом, выходной код на цифровом выходе первого реверсивного счетчика 30 перестанет изменяться, что приведет к остановке шагового привода 7 и сварочной головки 2. После окончания процесса сварки на третий вход блока управления 10 поступит импульс "Конец сварки", который передается на первый вход второго триггера 24, переключив последний в состояние, противоположное исходному. На выходе второго триггера 24 появится сигнал логической "1", который поступает на первый вход второй схемы 2 И 27 и разрешает прохождение на ее выход импульсов, пос-. тупающих на второй вход последней с выхода задающего генератора 26, Импульсы с выхода второй схемы 2 И 27 поступают на вход "Обратный счет" первого реверсивного счетчика 30, который вычитает их из числа импульсов, поступивших на первый реверсивный счетчик 30 с момента подачи сигнала "Пуск до окончания процесса сварки. При этом выходной код на цифровом выходе первого реверсивного счетчика 30 изменяется и поступает на коммутатор фаз 31, который коммутирует фазы шагового двигателя 7, последний поднимается и поднимает сварочную головку 2, При появлении на цифровом выходе первого реверсивного счетчика 30,нулевого кода, что соответствует исходному положению сварочной головки 2, на выходе "Заем" первого реверсивного счетчика 30 появляетсяимпульс, который поступает на второй вход вто-рого триггера 24, переведя последний в исходное состояние, что приводит к остановке шагового привода 7 и сварочной головки 2. Устройство для регулирования величины деформации проводника при Сварке давлением, содержащее сварочную головку, состоящую иэ корпуса и подпружиненного рычага, на конце которого закреплен сварочный инструмент, механизм вертикального перемещения сварочной. головки с приводом, датчик перемещений, выполненный на элементе Холла, установленного на корпусе сварочной головки, и на постоянном магните, закрепленном на подпружиненном рычаге, блок управления, первым входом подключенный к схеме запуска, а первым выходом - к приводу вертикальных перемещений, выход элемента, Холла. через последовательно соеди- . ненные усилитель и фильтр высоких частот подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого подключен к выходу первого делителя, а также вычитатель, первым входом подключенный к выходу усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования величины деформации проводника преимущественно при термокомпрессионной сварке, в него введены последовательно соединенные КБ-триггер, схема выборки-хранения и сумматор, последовательно соединенные второйделитель, второй компаратор и элемент 2 И, а также цифроаналоговый преобразователь и одновибратор, подключенный к второму входу блока управления, второй выход которого подключен к второму входу элемента 2 И, выходом соединенного с третьим входом блока управления, цифровые выходы которого через цифроаналоговый преобразователь подключены к второму входусумматора, выход последнего подключенк второму входу вычитателя, а его выход - к второму входу второго компаратора, выход элемента 2 И соединен сБ-входом КБ-триггера, К-вход которого подключен к выходу первого компаратора, а выход - к входу одновиб 50 55,ратора. Таким образом, с помощью устройства возможно регулировать величину 5 20 25 30 35 40 45 Формула изобр етения1574405 ставитель В,Грибовахред М.Ходанич едактор Л.Пчолинская Те Корректор О.Ципле. роизводственно-издательский комбинат "Патент ул. Гагарина, 101 Уж аз 1746 Тираж 637 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобРетениям и открытиям при ГКНТ ССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5
СмотретьЗаявка
4423771, 13.05.1988
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6495
АКИМОВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ, ИВАНОВ ВАЛЕРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ, РЫДЗЕВСКИЙ АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: B23K 20/00
Метки: величины, давлением, деформации, проводника, сварке
Опубликовано: 30.06.1990
Код ссылки
<a href="https://patents.su/7-1574405-ustrojjstvo-dlya-regulirovaniya-velichiny-deformacii-provodnika-pri-svarke-davleniem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке давлением</a>
Предыдущий патент: Способ изготовления зубчатого колеса
Следующий патент: Способ контроля качества ультразвуковой микросварки
Случайный патент: Устройство для учета времени работы машин