Машина для конденсаторной сварки Советский патент 1990 года по МПК B23K11/26 

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к оборудованию для конденсаторной сварки металлов и сплавов и может найти применение при изготовлении устройств прецизионного приборостроения, микроэлектроники и средств связи, где наряду с повышением точности дозирования энергии, накапливаемой в конденсаторах для выполнения конкретной операции, требуется обеспечить определенную скорость ввода тепла в зону сварки. В противном случае невозможно обеспечить высокое качество микросварного соединения и устранить брак по прожогам, непроварам. выплескам и другим дефектам.

Цель изобретения - повышение качества сварного соединения за счет повышения точности стабилизации напряжения на ба- ратеях рабочих конденсаторов.

На фиг. 1 показаны блок-схемы машины для конденсаторной сварки; на фиг. 2 - блок-схема варианта выполнения блока управления зарядным тиристором; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу машины.

Машина содержит выпрямитель 1, выход которого соединен с коллектором транзистора 2, эмиттер транзистора 2 подключен к анодам зарядных тиристоров 3 и резистору 4, втррой конец которого соединен с коллектором транзистора 5, эмиттер

о

со ю

ON

транзистора 5 соединен с вторым полюсом (выпрямителя 1, катоды зарядных тиристо- |гюв 3 подключены к батареям рабочих конденсаторов 6, подключенные анодами к батареям рабочих конденсаторов разрядные тиристоры 7, катоды которых подключены к сварочному трансформатору 8, блок 9 управления зарядным тиристором, компараторы 10, входы которых подключены к батареям рабочих конденсаторов, а выходы - к дифференцирующи 1 цепям 11, одному входу lj S-триггера 12 и одному из входов элемента И-НЕ , на второй вход которой подаются Синхроимпульсы, совпадаюш,ие по времени с началом полупериодов сетевого напряжения, элемента Й-НЕ 13 соединен с вторым зходомтр 1ггера 12, а его выход- суп.равл; - ощим электродом зарядного тиристора, .элемент ИЛИ 14, подключенный входами к выходам дифференциру ош,их цепей 11, а выходом к одному входу RS-триггера 15 м Переключателю 16, на второй вход RS-трмг- hepa 15 поступают синхроимпульсы, а его рыход соединен с переключателем 16, с пе- р)еключателя 16 сигнал поступает на источник постоянного тока 17, транзистора 2 и на разу транзистора 5, блок 18 управления разрядными тиристорами, D-триггер 19. Машина работает следуюидим образом. ; При подключении машины к питающей |сети каждая из батарей рабочих конденса- Ь оров начинает заряжаться через открытый- |транзистор 2 и соответствующий открытый зарядный тиристор 3. Когда напряжение на каком-нибудь конденсаторе б достигает уровня, при котором срабатывает {фиг.За, |точка А) подключенный к нему компаратор (напряжение срабатывания определяется :Uon. фиг. 1), сигнал с выхода последнего сни- маетуправление с соответствующего зарядного тиристора (фиг.36). Одновременно с этим сигнал с выхода элемента ИЛИ (фиг.Зг) запирает транзистор 2 и отпирает транзистор 5, Напряжение на анодах зарядных тиристоров 3 становится меньше, чем на катодах и тиристоры надежно закрываются. Затем транзистор 2 открывается, а транзистор 5 закрывается, после чего происходит заряд других конденсаторов. Зарядный ти- ристср, с которого было снято управление, остается закрытым. Таким образом соответствующий конденсатор оказывается заряженным до напряжения, определяемого порогом срабатывания подключенного к нему компаратора. Когда напряжение на конденсаторе станет ниже порога ; срабатывания компаратора (например из- i за саморазряда), на выхаде последнего по- явится уровень, разрешающий зарядку (фиг.За, В). Однако переброс RS-триггера 12

в состояние 1 произойдет только по приходе синхронизирующего импульса на элемент 13 (фиг.Зв). Следовательно, дозатор конденсатора (рис,За, С) до заданного напряжения (рис.За, D) произойдет синхронно с началом полупериода сетевого напряжения. На фиг, Зв пунктиром показаны сигналы, которые имеют место при применении D-триггера 19 вместо RS-триггера и элемента И-НЕ.

На фиг. Зд изображен сигнал на выходе RS-триггера 15. Этот сигнал позволяет удерживать транзистор 2 в непроводящем, а транзистор 5 в проводящем состоянии до

прихода следующего синхроимпульса, что исключает возможность быстрого нарастания напряжения, прикладываемого к закры- тым зарядным тиристорам. Этот режим снижает скорость зарядки батарей конденсаторов. Поэтому, если требования к скорости зарядки высокие, RS-триггер 15 нужно исключить из схемы, для чего предусмотрен переключатель 16.

Для разряда конденсаторов на первичную обмотку сварочного трансформатора 8 с блока 18 управления разрядными тиристорами подаются импульсы в управляющую цепь данных тиристоров.

При этом одновременно с блока 18 на

источник 17 подается сигнал, длительностью несколько превышающей время сварки, запираюа1ий транзистор 2 и отпирающий транзистор 5, что не позволяет зарядиться батареям конденсаторов во

время сварки.

Машина позволяет регулировать напряжение на каждой батарее рабочих конден- сатор в в отдельности с большой точностью, при повышенной скорости их зарядки. Это дает снижение брака по сварке, повышение качества и надежности соединений, улуч шение эксплуатацио1-1ных характеристик изделий.

45

Формула изобретения

1. Машина для конденсаторной сварки, содержащая выпрямитель, первый выход которого соединен через силовой транзистор с п-зарядными тиристорами, катоды которых соединены соответственно с анодами п-разрядных тиристоров и с р батареями рабочих конденсаторов, катоды п-разрядных тиристоров объединены и чеije3 первичную обмотку сварочного трансформатора соединены с вторым выходом выпрямителя, между базой и.эмиттером силового транзистора подключен источник постоянного тока.. управляюш,ий вход которого соединен с блоком управления разрядными

тиристорами, входы п блоков управления зарядным тиристором соединены с соответствующими анодами разрядных тиристоров, упра1зляющие электроды зарядных тиристоров соединены с первыми выходами соответствующего блока его управления, вторые выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым управляющим входом источника постоянного тока, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет повышения точности стабилизации напряжения на батареях рабочих конденсаторов, в нее введены RS- триггер, переключатель, резистор и шунтирующий транзистор, коллектор которого через резистор соединен с эмиттером силового транзистора, эмиттер шунтирующего транзистора соединен с вторым выходом выпрямителя, база шун- тирующбго транзистора соединена с вторым управляющим входом источника постоянного тока и первым выводом переключателя, второй вывод которого соединен с выходом RS-триггера, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и третьим выводом переключателя, второй вход RS-триггера соединен с вторыми входами блоков управления заряд- ным тиристором и управляющим выходом выпрямителя.

2.Машина-по п,1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что блок управления зарядным тиристором содержит компаратор, дифференци- рующую цепочку, элемент И-НЕ и

RS-триггер, при этом выход последнего соединен с первым выходом блока управления зарядным тиристором, первый вход RS- триггера соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с

выходом компаратора, входом дифференцирующей цепи и вторым входом RS-триггера, второй вход элемента И-НЕ соединен с вторым входом блока управления, а выход дифференцирующей цепи соединен с вторым выходом блока управления, первый вход которого соединен с входом компаратора.

3.Машина по п.1,отличающаяся тем, что блок управления зарядным тиристором содержит компаратор, дифференцирующую цепь и D-триггер, прямой выход последнего соединен с первым выходом блока управления зарядным тиристором, С- вход D-триггера соединен с вторым входом

блока управления зарядным тиристором, D- вход D-триггера соединен с выходом компаратора и входом дифференцирующей цепочки, выход которой соединен с вторым выходом блока управления зарядным тиристором, первый вход которого соединен с входом компаратора.

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к оборудованию для конденсаторной сварки металлов и сплавов, и может найти применение при изготовлении устройств прецизионного приборостроения, микроэлектроники и средств связи. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения за счет повышения точности стабилизации напряжения на батареях рабочих конденсаторов. В машину для конденсаторной сварки, содержащую выпрямитель, силовой транзистор, N зарядных и разрядных тиристоров, сварочный трансформатор, N компараторов, элемент ИЛИ введены шунтирующий транзистор, N элементов И-НЕ, N RS-триггеров, N дифференциальных цепочек, а также ND=триггеров, RS=триггер и переключатель. Управляющие цепи разрядных тиристоров соединены с блоком управления, позволяющим регулировать напряжение на каждой батарее рабочих конденсаторов в отдельности с большой точностью, повышая скорость их зарядки, что позволяет повысить производительность и качество сварки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

19

и,

щ

Фиг. 2