Устройство для автоматической стабилизации энергии при ультразвуковой сварке Советский патент 1982 года по МПК B23K20/10 B06B1/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЭНЕРГИИ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКЕ

Изобретение относится к области мик роэлектрлники и может быть использова в установках ультразвуковой г.шкросварки при монтаже интегральных схем и по лупроводниковых приборов. Известно устройство стабилизашш вы ходного напряжения ультразвукового генератора, содержащее последовательно соединенные ультразвуковый генератор, обмотку дросселя с регуяироваемой индуктивностью, ультразвуковый преобразователь, вьшрямительный мост, вход которого подключен к входу преобразователя, а выход к базе регулирующего транзистора, эммитер которого через вторую обмотку дросселя соединен с ио точником подмагничивания П1. Недостатком известного устройства 5шляется то, что оно не обеспечивает стабилизапию амплитуды колебаний пр. образователя при изменении частоты и сопротивления от нагрева и под воздейс вием нагрузки. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для автоматической стабилизашш энергии при ультразвуковой сварке, содержащее ультразвуковый генератор, преобразователь и датчик механических колебаний преобразователя, амплитудный селектор, одним входом связанный с источником опорного напряжения, а другим - с датчиком колебаний, а выходом через усилитель и детектор - с управляющим входом делителя напряжения, который подключен между задающим каскадом и усилителем мощности генератора С 2 . Недостатком известного устройства является низ1сая воспроизводимость прочности соединений, получаемых ультразвуковой сваркой, что обусловлено отсутствием связи в известном устройстве между напряжением преобразователя и амплитудой скорости колебаний. Целью изобретения является повышение качества соединений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматической стабипизадии энергии при ультразвуковой сварке, содержащее ультразвуковой генератор, преобразователь и датчик меха- нических колебаний преобразователя, имплитудный селектор, одним входом связанный с источником опорного напряже« ния, а другим входом - с датчиком колб баний, а выходом через усилитель и де тектор - с управляющим входом делителя напряжения, который подключен между задающим каскадом и усилителем мощ- ности генератора, введен измеритель ам шштуды скорости колебаний, причем пос ледний подключен между выходом дат чика и вторым входом амплитудного се лектора.. На чертеже приведена структурная схе ма устройства. Устройство для автоматической стабилизации акустической энергии при ультра звуковой сварке содержит ультразвуковой генератор 1, датчик 2 механических колебаний преобразователя, амплигуцный селектор 3, одним входом связанный с источником 4 опорного напряжеьшя, выходом через усилитель 5 и детектор 6 с управляющим входом делителя 7 напряжения, включенного междз задающим каскадом и усилителем напряжения гене ратора 1, а также измеритель 8 амплитуды колебательной скорости, включенный между выходом датчика 2 и вторым входом амплитудного селектора 3„ Устройство работает следующим образом, tj Напряжение с датчика 2, пропорциона льное амплитуде механических колебаний ультразвукового преобразователя, преоб разуется измерителем 8 амплитуды скорости колебаний в напряжение, пропорциональное амплитудв скорости колебаний и поступает на амплитудный селектор 3, где сравнивается с опорным напряжением задающим необходимый уровень амплитуды колебательной скорости. Напряжение рассогласования с амзтлитудного селектора 3 усиливается усилителем 5, детектируется и фильтруется 6, т.е. преобразуется в напряжение управления Напряжение управления с помощью делителя 7 напряжения изменяет выходное напря944 ение ультразвукового генератора 1 таим образом, чтобы амплитуда колебаельной скорости преобразователя соотетствовала желаемой, т.е. установленной сточником 4 опорного напряжения. Таким образом, независимо от резоансной частоты и сопротивления преобазователя, измен5пощихся от нагрева и воздействия нагрузки, устройство обеспечивает высокую стабильность амплиту- ды колебательной скорости преобразователя, а следовательно, и ультразвуковой энергии при сварке. Это позволяет стабилизировать процесс соединения материалов в твердой фазе, обеспечить получение максимальной прочности, оптимальной величины площади контакта и глубины объемного взаимодействия. Применение предлагаемого устройства позволяет повысить воспроизводимость прочности соединений и повышает выход годных приборов. Формула изобретения Устройство для автоматической стабилизации энергии при ультразвуковой сварке, содержащее ультразвуковый генератор, преобразователь и датчик механичес1шх колебаний преобразователя, амплитудный селектор; одним входом связанный с источником опорного напряжения, вторым входом - с датчиком колебаний, а выходом через усилитель и детектор с управляющим входом делителя напряжения, который подключен между задающим каскадом и усилителем мощности генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения качества соединений, в него введен измеритель амплитуды колебательной скорости, который подключен между выходом датчика и вторым входом амплитудного селектрра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Донской А. В. и др. Ультразвуковые электротехнологические установки. М., Энергия, 1968, с. 56-58. 2.Авторское свидетельство СССР № ЗО7817, кл. В 06 В 1/08, 1968 (прототип)в

Т

От npeo6pawdame/iff