Устройство для подгонки сопротивления пленочных цилиндрических резисторов в номинал

Союз Советск нкСоциалистическихРеспублик ВТОР СК ВИДЕТЕ ЛЬСТВУкомит н изабретеноткрнтвХ Опубликовано 23.07 82 БтолДата опубликования описан летень лт 2 УДК 621 396(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ СОПРОТИВЛЕН ПЛЕНОЧНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗИСТОРОВ 8 НОМИНАЛосновании. расширение ностей устройль достигается тво для подгонк Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при производстве дискретных компо нентов радиоэлектронных схем и, в частности, при подгонке в номинал резисторов с несколькими резистивными элементами на одном цилиндрическом основании.Известно устройство для подгонки резисторов, которое позволяет производить нарезку безиндуктивных резисторов на цилиндрическом основании Г 11Недостатки известного устройства состоят в том, что оно имеет низкую производительность вследствие использования последовательной нарезки (вначале аксиальной канавки вдоль резистора, а затем прерывистой спирали) и кроме того, невозможна нарезка резисторов с несколькими резистив ными элементами на одном цилиндричес ком основании, что необходимо для целей микроминиатюризации, а также усовершенствования технологии сборки радиоэлектронной аппаратуры с множеством однотипных резисторов,Наиболее близким к изобретению по технической сущности явлвется устройство для подгонки сопротивления пленочных цилиндрических резисторов в номинал, содержащее зажимные цанги, электропривод, контрольно-измерительный блок, блок замера сопротивления заготовки резистора и блок лазера 21.Однако это устройство, хотя и может производить подгонку резисторов с широким диапазоном сопротивлений заготовок, а также контролировать номинал нарезаемых резисторов, не позволяет осуществлять подгонку нескольких резистивных элементов на одном цилиндричес Цель изобретен 20 функциональных во ства. Поставленная ц тем, что в устрой3 94591 сопротивления пленочных цилиндрических резисторов в номинал, содержащее зажимные цанги, электропривод, кинематически связанный с зажимными цангами, контрольно-измерительный блок, первый вход которого электрически соединен с зажимными цангами, блок замера сопротивления заготовки резистора, соединенный входом с первым выходом магазина эталонных сопротив- О лений, второй выход которого соединен с вторым входом контрольно-измерительного блока, и блок лазера, введены датчик числа резистивных элементов, датчик полной длины резистора и программный блок, причем датчик числа резистивных элементов и датчик полной длины резистора своими выходами соединены соответственно с первым и вторым входами программного блока, третий вход которого соединен с выходом контрольно-измерительного блока, четвертый вход - с выходом блока замера сопротивления заготовки резистора, а выход программного блока - с блоком лазера.На фиг. 1 представлена блок-схема . устройства; на фиг. 2 - развернутая топология подгонки нескольких изолированных между собой резистивных элементов на одном цилиндрическом основании; на фиг, 3 - топология подгонки на одном цилиндрическом основании изолированных между собой последовательно соединенных отдельных резистивных элементов; на фиг. 4 - блок-схема программного устройства для подготовки резисторов согласно фиг. 2.устройство (фиг. 1) содержит датчик 1 числа резистивных элементов,40 датчик 2 полной длины резистора, зажимные цанги 3, программный блок блок 5 лазера, электропривод 6, контрольно-измерительный блок 7, магазин 8 эталонных сопротивлений, блок 9 за-мера сопротивления заготовки резистора (не показана).Программный блок 4 может задавать различную топологию подгонки резистивного элемента,. Поэтому в качестве примера приведена схема (фиг, 4), задающая топологию подгонки нескольких изолированных резистивных элементов на одном цилиндрическом основании. Эта схема включает основание 10 цилиндрической формы, резистивную пленку 11, нанесенную на внешнюю поверхность цилиндра, оконечные пояски 112 для создания контактных площадок отдельных резистивных элементов, продольные изолирующие канавки 13 для разделения отдельных резистивных элементов, изолирующие канавки 14 топологии подгонки отдельных резистивных элементов, поперечные изолирующие линии 15-21 топологии подгонки, размерные параметры 22-24 топологии подгонки, а также генератор 37 импульсов, схемы 38-44 логического умножения, таймеры 45-47 дешифраторы 48- 50, аналого-цифровой преобразователь 51, одновибратор 52, триггеры 53-55 схему ИЛИ 56 логического сложения.Устройством также можно произво-, дить подгонку не только изолированных между собой резистивных элементов, но и последовательно соединенных отдельных резистивных элементов на одном цилиндрическом основании. Схема, задающая такую топологию подгонки, включает первую последовательность 25-26-27-28-29 с контактными площадками, вторую последовательность 30-31-32-33 и третью 34-35-36.Устройство работает следующим образом.Блок 5 лазера (фокусирующая система с лазерным лучом) движется с постоянной скоростью вдоль резистора, установленного в зажимных цангах 3, причем цанги вращаются также с постоянной скоростью, задаваемой электроприводом 6.Напряжение, соответствующее требуемому коэффициенту нарезки (отношение требуемого номинала резистора к сопротивлению заготовки), снимаемое с делителя, образованного магазином эталонных сопротивлений и сопротивлением заготовки резистора, находящейся в блоке 9 замера, подается на программный блок 4. Это напряжение и сигналы с датчика 1 числа резистивных элементов и датчика 2 полной длины резистора преобразуются программным блоком 4 в соответствующую частоту, управляющую лазерным излучением, формируя тем самым требуемую топологию подгонки резистивных элементов. Контрольно-измерительный блок 7 контролирует сопротивление подгоняемого резистора и при достижении требуемого номинала выдает сигнал на программный блок 4, отключающий блок 5 лазера.945911 5Подгонка резистивных элементовв номинал производится из широкихгрупп сопротивлений заготовок резисторов, а расчет требуемых коэффициентов нарезки осуществляется соответствующим выбором размерныхпараметров 22-24 (фиг. 2). Напряжение с блока 9 замера преобразуетсяв программном блоке 4 с помощью аналого-циФрового преобразователя 51 в 10цифровой код, после дешифрации которого дешифраторами 48-50 (фиг. 4)значения цифрового кода, соответствующие размерным параметрам 22-24заносятся соответственно в таимеры 1%45-47.Формирование продольных изолирующих канавок 13 (фиг, 2) производитсядатчиком 1 числа резистивных элементов, датчиком 2 полной длины ре езистора генератором 37 и схемой 39логического умножения (фиг. 4),При вращении резистора на логическую схему 39 умножения с датчика1 числа резистивных элементов посто зянно поступают сигналы по цислу резисторов синхронно с вращением резистора. Постоянно на эту же схемупоступают сигналы с генератора 37и, как только положение Фокусирующейсистемы блока 5 лазера совпадает сначалом резистора, срабатывает датчик3 полной длины резистора и импульсыс генератора 37 через схемы 56 и 44логического сложения и умноженияпроходят на блок 5 лазера, включая лазер в момент срабатывания датчика 1цисла резистивных элементов, формируяпродольные изолирующие канавки 3,число которых задает датчик 1 числа 40резистивных элементов.Поперечная изолирующая канавка(на фиг. 2 их семь) формируется датчиком 1 числа резистивных элементов,генератором 37, схемой 40 логического умножения, таймером 45, триггером53, схемой 42 логического умножения,датчиком 2 полной. длины резистора,схемой 38 логического умножения,таймером 47, одновибратором 52, триггером 55. С приходом сигнала на триггер 53 с датчика 1 числа резистивных элементов (фиг. 4), что соответствует моменту формирования продольной изо" лирующей канавки, триггер 53 устанавливается в разрешающее состояние для схемы 42 логического умножения,6В исходном положении в таймер 45записано число, идентифицирующее размерный параметр 22,и с его выхода насхему 40 логического умножения подается разрешающий потенциал для про-.хождения импульсов с выхода генератора 37 на досцет таймера 45. Послепереполнения таймера 45 за время,соответствующее размерному параметру22, триггер 45 переключается в состояние запрета для схемы 42 логического умножения. Таким образом, прикаждом обороте резистора формируетсяпоперечная изолирующая канавка 15.Однако с учетом выбранного коэффи"циента нарезки следует линию изолирующей канавки 15 формировать не накаждом витке, а с шагом, равным величине размерного параметра 24, который формируется следующим образом.В исходном положении в таймер47 записано число, идентифицирующееразмерный параметр 24. В момент совпадения при движении (фиг. 4) блока5 лазера с началом тела резисторасрабатывает датчик 2 полной длинырезистора, разрешая прохождениеимпульсов с генератора 37 через схему 38 логического умножения на досчет таймера 47.После переполнения таймера за время, соответствующее размерному параметру 24 (фиг. 4 и 2), срабатываетодновибратор 52 на время, равное времени одного оборота резистора. Сигнал с выхода одновибратора 52 подается на счетный вход триггера 55 и свыхода его соответствующего плечаподается разрешающий потенциал насхему 42 логического умножения в течение одного оборота резистора. Импульсы с генератора 37 проходятчерез схему 42 логического умножения,Формируя, таким образом, изолирующую канавку 15, длина которой накаждом резистивном элементе равнаразмерному параметру 22,Поперечная изолирующая канавка 16Формируется датчиком 1 числа резис"тивных элементов, схемой 41 логицеского умножения, таймером 46, генера,тором 37, триггером 54, схемой 43логицеского умножения, датчиком 2полной длины резистора, схемой 38логического умножения, таймером 47,одновибрэтором 52, триггером 55С приходом сигнала на триггер 54с датчика 1 числа резистивных элементов, что соответствует моменту формистора, после чего срабатывает датчик2 полной длины резистора и запрещаетпрохождение через схему 44 логического умножения всех сигналов. Такимобразом, заканчивается процесс подгонки в номинал резистора с несколькими резистивными элементами на одномцилиндрическом основании,Программный блок 4 может быть также выполнен, например, с использованием микропроцессоров.Контрольно-измерительный блок 7может представлять собой компаратор,в котором происходит сравнение двухнапряжений, уровень одного из которых соответствует требуемому номиналурезистора и устанавливается заранеепостоянным для резисторов всей партии.Второе напряжение поступает наконтрольно-измерительный блок 7 с зажимных цанг 3 с нарезаемым резистором, при этом уровень его соответствует величине сопротивления заготовки и возрастает по мере увеличениясопротивления подгоняемого в номиналрезистора. Увеличение данного напряжения происходит до тех пор, пока непроизойдет сравнения двух напряжений,что соответствует достижению заготовкой требуемого номинала, при этомна выходе контрольно-измерительногоблока 7 появляется сигнал, прекращающий дальнейшую подгонку резистора. 25 В качестве датчика 2 числа резистивных элементов может быть использован, например, фотодатчик (диск с отверстиями, количество которых определяет число резистивных элементов), жестко укрепленный на одной оси с цангами и синхронно вращающийся с подгоняемым в номинал резистором.Датчик 2 полной длины резистора формирует сигнал во время движения Фокусирующей системы блока 5 лазера от начала до конца резистора. В качестве такого датчика могут быть использованы, например, как фотодатчик, так и концевой выключатель.Устройство позволяет также про-изводить подгонку резисторов как с одним, так и несколькими резистивными элементами на одном цилиндрическом основании (резистивные сборки) с производительностью, в несколько раэ превышающей производительность современных средств подгонки реэистивных сборок. 7 945911 8рования продольной изолирующей канавки, триггер 54 устанавливаетсяв состояние, запрещающее прохождениеимпульсов с генератора 37 через схему 43 логического умножения.5В исходном. положении в таймер46 записано число, идентифицирующееразмерный параметр 23, и с его выхода на схему 41 логического умножения подается, разрешающий потенциал 1 Одля прохождения импульсов с выходагенератора 37 на досчет таймера 46.После переполнения таймера 46эа время, соответствующее размерномупараметру 23 триггер 54 переключается в состояние разрешения для прохождения импульсов с генератора 37через схему 43 логического умножения.Таким образом, при каждом оборотерезистора имеется возможность формирования поперечной линии изолирующей канавки 16. Но, так как таймер47 циклически обнуляется после каждого переполнения, в него снова вводится содержимое дешифратора 50 ипроизводится досчет, что в этот момент с выхода одновибратора 52 насчетный вход триггера 55 поступитвторой импульс и второе плечо триггера 55 разрешит прохождение импульсов с генератора 37 через схему 43логического умножения в моменты, соответствующие разрешенному состояниюс выхода триггера 54, т,е. в момент35Формирования поперечной изолирующейканавки 16, Таким образом, происходитлформирование всех остальных поперечных изолирующих канавок 17-21.Сигналы формирования продольных40изолирующих канавок 15 и сигналы формирования поперечных изолирующих канавок 16, обьединенные схемой 56логического сложения через схему Цлогического умножения подаются на45запуск блока 5 лазера с частотой импульсов генератора 37В момент достижения резисторомтребуемого номинала срабатывает контрольно-измерительный блок 7 и выдаетна схемы 42 и 43 логического умножения сигнал, запрещающий прохождениена блок 5 лазера управляющих импульсов формирования поперечных изолирующих канавок 16.Нарезка продольных изолирующихканавок 15 с целью разделения резистивных элементов продолжается доокончания нарезки по всему телу реэи9 94Так например, при частоте импульсов излучения лазера (например,ЛГИ) р кгц устройство позволитполучить производительность подгонки до 4000 микросборок в час посравнению с имеющимися в серийномпроизводстве установками подгонкирезистивных сборок на плоских резистивных основаниях, обеспечивающих производительность до 50-100резистивных микросборок в час,формула изобретения Уст 1 ййство для подгонки сопротивления пленочных цилиндрических резисторов в номинал, содержащее зажимные цанги, электропривод, кинема.тически связанный с зажимными цангами, .контрольно-измерительный блок, первый вход которого электрически соединен с зажимными цангами, блок замера сопротивления заготовки резистора, соединенный входом с первым вы:ходом магазина эталонных сопротивле 5911 10ний, второй выход которого соединенс вторым входом контрольно-измерительного блока, и блок лазера, о т л ич а ю щ е,е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей,в него введены датчик числарезистивных 1 элементов, датчик полнойдлины резистора и программный блок,причем датчик числа резистивных эле 1 о ментов и датчик полной длины резистора своими выходами соединены соответственно с первым и вторым входамипрограммного блока, третий вход которого соединен с выходом контрольном измерительного блока, четвертый входс выходом блока замера сопротивления заготовки резистора, а выходпрограммного блока - с блоком лазера.го Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ю 4159459,кл 338-61, опублик. 19792. Авторское свидетельство СССРр по заявке й.2676869 кл. Н 01 С 17/00,орректо ороп З з Я 0/70 Тираж 7 1 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб ф ППП лисно Патент", г. Ужгород, у иал ктн Составитель Ю. ВолРедактор Т. Кугрышева Техред Л,Пекарь