Устройство для сварки давлением

 

Изобретение относится к ультразвуковой микросварке, преимущественно к оборудованию для сборки полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Изобретение позволяет повысить быстродействие работы устройства и улучшить качество сварных соединений за счет повышения точности определения момента контактирования сварочного инструмента со свариваемыми деталями. В момент касания сварочного инструмента свариваемых деталей амплитуда колебаний сварочного инструмента падает, а частота ультразвуковых колебаний растет вследствие возрастания эквивалента механической нагрузки на ультразвуковой преобразователь 4. Снижение напряжения на выходе вьтрямителя приводит к снижению скважности прямоугольных импульсов на выходе первого компаратора и, соответственно, к снижению минимального уровня амплитуды пилообразного напряжения. При достижении уровня напряжения, задаваемого первым делителем напряжения, второй компаратор переходит в противоположное состояние и вызывает срабатывание триггера 12, который переключает ультразвуковой генератор в режим Сварка с увеличением мощности ультразвуковых колебаний. Последующие циклы получения сварных соединений происходят аналогично. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (дд g В 23 К 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3859799/25-27 (22) 25.02.85 (46) 23 ° 01 ° 87. Бюл. № 3 (72) В.Н.Акимов и А.П.Рыдзевский (53) 62 1.791.762.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 425751, кл. В 23 К 11/09, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 624742, кл. В 23 К 11/04, f977.

Авторское свидетельство СССР № 889335, кл. В 23 К 11/04, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к ультразвуковой микросварке, преимущественно к оборудованию для сборки полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Изобретение позволяет повысить быстродействие работы устройства и улучшить качество сварных соединений за счет повышения точности определения момента контактирования сварочного инструмента со свариваемыми деталями. В момент каса„„SU„„1284762 А 1 ния сварочного инструмента свариваемых деталей амплитуда колебаний сварочного инструмента падает, а частота ультразвуковых колебаний растет вследствие возрастания эквивалента механической нагрузки на ультразвуковой преобразователь 4. Снижение напряжения на выходе выпрямителя приводит к снижению скважности прямоугольных импульсов на выходе первого компаратора и, соответственно, к снижению минимального уровня амплитуды пилообразного напряжения. При достижении уровня напряжения, задаваемого первым делителем напряжения, второй компаратор переходит в противоположное состояние и вызывает срабатывание триггера i2, который переключает ультразвуковой генератор в режим

"Сварка" с увеличением мощности ультразвуковых колебаний. Последующие циклы получения сварных соединений происходят аналогично. 2 ил.

1284762

55 сигнал U> (фиг.2) на выходе выпрями - теля 6, что приводит к снижению скважности прямоугольных импульсов (фиг.2) на выходе первого кемпаратора 9 и, соответственно, снижению минимального .

Изобретение относится к микросварке, преимущественно к оборудованию для сборки полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Целью изобретения является повышение быстродействия работы устройства и повышение качества сварных соединений за счет повышения точности определения момента контактирования сварочного инструмента со свариваемыми деталями.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 — диаграммы выходных напряжений отдельных элементов устройства (U, — сигнал на выходе выпрямителя; U — сигнал на вы-ходе второго делителя напряжения;

I сигнал на выходе первого компара3 тора; U — сигнал на выходе формирователя пилообразного напряжения; U— сигнал на выходе первого делителя напряжения;П„ - сигнал на выходе триггера). !

Устройство для сварки давлением содержит первый делитель 1 напряжения, одновибратор 2, ультразвуковой генератор 3, ультразвуковой преобразователь 4, усилитель 5, выпрямитель

6, схему 7 слежения-хранения, второй делитель 8 напряжения, первый компаратор 9, вторым входом соединенный с выходом выпрямителя 6 и входом схемы

7 слежения-хранения, формирователь l0 пилообразного напряжения, второй компаратор 11, второй вход которого соединен с выходом первого делителя 1 напряжения, и триггер 12, вход установки нуля которого соединен с выходом одновибратора 2 и входом управления схемы 7 слежения-хранения, причем на вход одновибратора 2 подается пус-. ковой сигнал от сварочной установки, а на входе первого делителя 1 напряжения присутствует опорное напря— жение.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом процесса сварки для определения момента контактирования сварочного инструмента со свариваемыми деталями ультразвуковой генератор

3 вырабатывает ультразвуковой тестимпульс малой мощности (0,05-0, 1 Вт) частотой 66 кГц, который подается на вход ультразвукового преобразователя

4 и возбуждает механические колебания сварочного инструмента, Сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний

40 сварочного инструмента, определяемый по токовому сигналу с выхода ультразвукового преобразователя 4, усиливается усилителем 5 и выпрямляется выпрямителем 6, после чего поступает на вход схемы 7 слежения-хранения, которая находится в закрытом состоянии, и «а один из входов первого компаратора 9, при этом триггер 12 нахо— дится в состоянии, запрещающем перекЛючение ультразвукового генератора

3. После подачи пускового сигнала от сварочной установки на опускание сварочной головки в позицию Сварка одновибратор 2 вырабатывает импульс длительностью 0,5-2 мс, который переводит триггер 12 в рабочее состояние и на время прохождения импульса с выхода одновибратора 2 переводит схему

7 слежения-хранения в режим слежения, а по окончании этого импульса — в режим хранения. Таким образом, на выходе схемы 7 слежения-хранения в дальнейшем присутствует сигнал, который делится вторым делителем 8 напряжения в отношении 1/4- 1/10, и преобразованный таким образом сигнал приходит на первый вход первого компаратора 9..На выходе последнего появляются прямоугольные импульсы напряжения (фиг.2), которые сформированы по совпадению сигналов Ь (фиг.2) с выхода выпрямителя 6 и Uq (фиг.2) с выхода второго делителя 8 напряжения.

Полученные таким образом импульсы поступают на вход формирователя 10 пилообразного напряжения, где преобразуются в пилообразные импульсы U (фиг.2), которые подаются на первый вход второго компаратора 11. На вто,ром входе второго компаратора 11 присутствует опорное напряжение (фиг.2), которое регулируется первым делителем, причем уровень этого напряжения на 1-27 ниже уровня пилообразного напряжения U< (фиг,2). В момент каса ния сварочного инструмента свариваемых деталей амплитуда колебаний сварочного инструмента падает, а частота ультразвуковых колебаний рас-.ет вследствие возрастания эквивалента механической нагрузки на ультразвуковой преобразователь 4, падает также и

1284762

ВНИИПИ Заказ 7505/15 Тираж 972 Подпис ное

Произв.-полигр. пр-тие, г. У» город, ул. Проектная, 4 уровня амплитуды пилообразного напряжения. При достижении уровня напряжения, задаваемого первым делителем

1 напряжения Ь, второй компаратор 11 переходит в противоположное состояние и вызывает срабатывание триггера

12, который переключает ультразвуковой генератор 3 в режим "Сварка с увеличением мощности ультразвуковых колебаний. Последующие циклы получе- И

1 ния сварных соединений происходят аналогично.

Таким образом, устройство позволяет повысить производительность за счет повышения быстродействия работы на 0,5-0,7Х путем исключения из устройства элемента задержки амплитудного детектора и повысить качество сварных соединений за счет повышения точности определения момента контак- 20 тирования сварочного инструмента со свариваемыми деталями путем суммарного учета изменения амплитуды колебаний сварочного инструмента и час-. тоты ультразвуковых колебаний в момент касания сварочного инструмента свариваемых деталей, что исключает начальную деформацию проводника до подачи ультразвукового сварочного импульса. 30

Формула изобретения

Устройство для сварки давлением, содержащее последовательно соединенные ультразвуковой генератор, ультразвуковой преобразователь, усилитель и выпрямитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия работы устройства и повы-, шения качества сварных соединений эа счет повышения точности определения момента контактирования сварочного инструмента со свариваемыми деталями, оно снабжено первым делителем напряжения, -одновибратором и последовательно соединенными схемой слежения-хранения, вторым делителем напряжения, первым компарагбром, формирователем пилообразного напряжения, вторым компаратором и триггером, причем второй вход первого компаратора соединен с выходом выпрямителя и .входом схемы слежения-хранения, второй вход второго компаратора — с выходом первого делителя. напряжения, второй вход триггера соединен с управляющим входом схемы слежения-хранения и выходом одновибратора, выход триггера соединен с входом ультразвукового генератора.