SU1058739A1

SU1058739A1 - Apparatus for resistance miniature welding

Info

Publication number: SU1058739A1
Application number: SU823469325A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Строев; Валерий Николаевич Дюдин; Николай Иванович Иванов; Валерий Васильевич Ефименко; Геннадий Иванович Романов
Original assignee: Курский Политехнический Институт; Богородицкий Завод "Ресурс"
Priority date: 1982-07-16
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1983-12-07

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОЙ МИКРОСВАРКИ, преимущественно стыковых и тавровых соединений разнородных или неравных по сечению материалов, содержащее регул тор .«;;sapo4floro тока, электромагнит с упругим элементом, регул тор тока электромагнита, блоки управлени сварочным током и током электромагнита , элемент согласова.ни и электроды с механизмом згикати свариваемых дэталей, о т л и. чающеес тем,что, с целью повышени стабильности качества сварных соединений и производительности путем обеспечени синх ронизации формировани сварочного тока и токаэлектромагнита, устройство снабженодатчиком усили сжати соедин емых деталей, выход которого соединен через элемент согласовани с входом регул тора сварочного тока и входом регул тора тока электромагнита. 2. Устройство ПОП.1, о т л и ч 9 ю щ е- е с тем, что один из (Л электродов выполнен в виде консоли с зажимными губками, взаимодействующей с датчиком усили сжати . ел эо со со1. DEVICE FOR CONTACT MICROWAVE, mainly butt and T-joints of dissimilar or unequal in cross section of materials, containing a regulator. ";; sapo4floro current, an electromagnet with an elastic element, an electromagnet current regulator, a control unit for welding current and an electromagnet current, a matching element. Neither and electrodes with the mechanism of zgikati welded detali, about t and u. In order to improve the stability of the quality of welded joints and productivity by ensuring synchronization of the formation of the welding current and the current of an electromagnet, the device is equipped with a sensor for compressing the connected parts, the output of which is connected through a matching element to the input of the current regulator of the electromagnet . 2. The POP.1 device, which is connected with the fact that one of the (L electrodes is made in the form of a console with clamping jaws, interacting with a compression force sensor.

Description

Изобретение относитс к электросварочной технике, преимущественно дл контактной микросварки стыковы и тавровых соединений из разнородных или неравный по сечению материалов , и может быть использовано в производствеизделий электронной промглиленности и приборостроени .The invention relates to electric welding equipment, mainly for contact micro welding of butt joints and T-joints from dissimilar or unequal in cross section of materials, and can be used in the manufacture of electronic products for industrial plastics and instrumentation.

Известно устройство дл контакт ной микросварки узлов полупроводниковых приборов, конденсаторов, резисторов, содержащее электроды дл зажати и удержани свариваемых деталей, источник сварочного тока, упругий элемент дл создани усили на электродах. 1 .A device for contacting micro-welding of semiconductor device assemblies, capacitors, resistors is known, which contains electrodes for clamping and holding the parts to be welded, a source of welding current, and an elastic element for creating a force on the electrodes. one .

Недостатком известного устройства вл етс отсутствие гибкой св -зи между формированием .-сварочного тока, усилием сжати свариваемых деталей и моментом включени упругого элемента.A disadvantage of the known device is the lack of flexible coupling between the formation of the.-Welding current, the compressive force of the parts to be welded and the moment the elastic element is turned on.

Известно также устройство дл контактной.микросварки, содержащее регул тор сварочного тока, электрол агнит с наличием в нем упругого элемента, регул тор токаэлектромагнита , блоки управлени сварочным током и током электромагнита, элемент согласовани и электроды с устройством зажати свариваемых деталей С2.It is also known a device for contact microwelding containing a welding current regulator, electrolyte with the presence of an elastic element, a current regulator of the electromagnet, control units for the welding current and current of an electromagnet, a matching element and electrodes with a clamping device for the welded parts C2.

Недостатком известного устройств вл етс то, что жестка программа задаваема с помощью регул тора. времени, принципиально не может учесть вли ни на процесс сварки возмущений и трудно контролируемых технологических отклонений, что снижает стабильность качества сваринзих соединений, производительность оборудовани и выход годныхизделий.A disadvantage of the known devices is that the hard program is set using the controller. time, fundamentally can not take into account the influence on the process of welding disturbances and difficult to control technological deviations, which reduces the stability of the quality of welded joints, the performance of equipment and the yield of products.

Цель изобретени - повьлаение стабильности качества сварных соединений и производительности путем обеспечени синхронизации формировани сварочного тока и тока электромагнита .The purpose of the invention is to enhance the stability of the quality of welded joints and productivity by ensuring synchronization of the formation of the welding current and the current of the electromagnet.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл контактной микросварки, преимущественно стыковых и тавровых соедине.ний разнородных или неравных по сечению материалов , содержащее регул тор сварочного тока, электромагнит с упругим элементом, регул тор тока электромагнита , блоки управлени сварочным током и током электромагнита, элемент согласовани и электроды с механизмом зажати свариваемых деталей, снабжено датчиком усили сжати соедин емых деталей, выход которого соединен через элемент согласовани с входом регул тора сварочного тока и входом регул тора тока электромагнита.This goal is achieved by the fact that a device for contact micro-welding, mainly butt and tee joints. The materials are heterogeneous or unequal in cross section, containing a welding current controller, an electromagnet with an elastic element, an electromagnet current controller, welding current and electromagnet current control units matching and electrodes with a clamping mechanism for the parts being welded, equipped with a force sensor for compressing the connected parts, the output of which is connected through a matching element to the control input and the welding current and the input current regulator electromagnet torus.

Кроме того, один из электродов выполнен в виде консоли с зажимнымиIn addition, one of the electrodes is designed as a console with clamping

губками, взаимодействующей с датчиком усили сжати .jaws, interacting with the force sensor compression.

На фиг. 1 схематически изображен устройство; на фиг. 2 - осциллограммы , по сн ющие сущность процесса сварки, ос1уществллемого с помощью данного устройства.FIG. 1 schematically shows the device; in fig. 2 - oscillograms explaining the essence of the welding process realized with the help of this device.

При контактной микросварке из-за кратковременности нагрева и инерционности механизма сжати процесс образовани соединени сопровождаетс уменьшением давлени в контакте свариваемых деталей (фиг. In contact micro-welding, due to the short duration of heating and the inertia of the compression mechanism, the process of forming a joint is accompanied by a decrease in pressure at the contact of the parts to be welded (Fig.

С точки зрени повыгиени концентраци нагрева снижение давлени в середине процесса вл етс благопри тным фактором. Однако в этом слчае дл предотвращени выплеска необходимо своевременное увеличение усили на электродах, не допускающее снижение давлени в контакте до нул , при котором веро тность выплека значительно повыгиаетс . Кроме того, как и при стыковой сварке деТсшей большого сечени , при микросварке дл удалени ОКИСНРЛХ пленок из контакта и лучшего формировани соединени часть осадки должна производитьс под током, а часть без тока.From the point of view of the elevation of the heat concentration, a decrease in pressure in the middle of the process is a favorable factor. However, in this case, in order to prevent splashing, a timely increase in the force on the electrodes is necessary, preventing the contact pressure to drop to zero, at which the probability of expelling significantly increases. In addition, as in the case of butt welding of a large section of microscopic welding, when microwelding to remove the OXINRLX films from the contact and to better form the joint, some of the precipitation should be carried out with current, and part without current.

В зависимости от параметров процесса и интенсивности нагрева характер снижени давлени и, как следЪтвие/ положение кривой изменени давлени в координатной системе мен етс . Данное устройство предотвращаетвыплеск и реализует стадию осГадки следующим образом.Depending on the process parameters and intensity of heating, the nature of the pressure drop and, as a consequence of the position of the pressure change curve in the coordinate system, changes. This device prevents the outburst and implements the OSGAD stage as follows.

Перед сваркой устанавливаютс нижний р и верхний Р уровни давлени , выбранные в предварительных экспериментах с учетом посто нной времени С срабатывани исполнительных органов. Перед включением тока свариваемые детали сжимаютс начальным давлением Pff. При протекании ток,а 1 ,с большей амплитудой (крива ir давление в контакте Р снижаетс {крива 1), и при достижении заданного уровн р в -момент t,, подаетс команда на включение электромагнита , к электродам через врем t прикладываетс дополнительное усилие Fgyk,, предотвращающее снижение давлени до нул и выплеск металла. В св зи с дальнейшим снижением интенсивности нагрева под действием .усили давление в контакте увеличиваетс и при достижении заданного уровн т в момент t подаетс команда на выключение сварочного тока, в св зи с чем часть осадки происходитпод током, асть без тока.Before welding, the lower p and upper P pressure levels are selected, which were selected in preliminary experiments taking into account the constant response time C of the actuators. Before switching on the current, the parts to be welded are compressed by the initial pressure Pff. When current flows, and 1, with a larger amplitude (curve ir, pressure in contact P decreases (curve 1), and when a given level p is reached in - t, a command is given to turn on the electromagnet, an additional force Fgyk is applied to the electrodes after time t Prevents pressure drop to zero and splash of metal. In connection with a further decrease in the intensity of heating under the action of the force or pressure, the contact increases and, when the predetermined level is reached, a command is given at time t to switch off the welding current, in connection with which part of the precipitation occurs under the current, without current.

При уменьшении амплитуды тока J, {крива 2) или воздействии других возмутающ1их Факторов, привод щем к уменьшению интенсивности нагоева.With a decrease in the amplitude of the current J, (curve 2) or the influence of other disturbing Factors, leading to a decrease in the intensity of naked.

изменение давлени Р (крива 2) смещаетс в координатной системе вправо. При этом нижний заданный уровень давлени р достигаетс в момент iij, а верхний р - в момент i., т.е. по времени позже, чем в предьвдущем случае. В соответствии с этим момент приложени дополнительного усили Fj/ц и выключени сварочного тока также смещаетс вправо.the change in pressure P (curve 2) is shifted to the right in the coordinate system. In this case, the lower preset pressure level p is reached at time iij, and the upper p is reached at time i., I.e. in time later than in the previous case. Accordingly, the moment the additional force Fj / c is applied and the welding current is turned off is also shifted to the right.

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства происходит автоматическа корректировка сварочного цикла с использованием св зи между физическим состо нием металла в зоне сварки и характером изменени кривой давлени .Thus, using the proposed device, the welding cycle is automatically corrected using the relationship between the physical state of the metal in the welding zone and the nature of the pressure curve change.

Устройство содержит регул тор сварочного тока, -состо щий из источника сварочного тока 1, источника опорного напр жени 2, компаратора 3, блрка управлени . 4 электромагнита 5, с наличием в нем упругого элемента б, регул тор тока электромагнита, включающий в себ ИСТОЧНИК тока электромагнита 7, задатчик 8,схему сравнени 9, усилитель 10,блок управлени 11.В устройство входит также электрод 12,электр 13, вьтолненный в виде консоли с зажимными губками, взаимодействующе с датчиком усили сжати 14, выход которого соединен с входом согласующего элемента 15-, выполненного в вице повторител .The device contains a welding current regulator, -consisting of the welding current source 1, the reference voltage source 2, comparator 3, control unit. 4 electromagnets 5, with the presence of an elastic element b in it, an electromagnet current regulator that includes a SOURCE of the current of the electromagnet 7, the setting device 8, the comparison circuit 9, the amplifier 10, the control unit 11. The device also includes the electrode 12, electr 13, filled in the form of a console with clamping jaws, interacting with the force sensor 14, the output of which is connected to the input of the matching element 15-, made in the vice repeater.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

После создани начального -давлени включаетс сварочный ток и одновременно подготавливаетс к работе средством синхронизации подачи импульсов управлени вентил ми источников сварочного тока и тока электромагнита. Усилие от упругого элемента 6 через электрод 12, свариваемые детали и консоль электрода 13 передаетс датчику, встроенному в его корпус. При протекании сварочного тока происходит разогрев деталей и давление в их контакте измен етс , что регистрируетс датчиком содержащем в своем составе пьезокерамический преобразователь.After creation of the initial pressure, the welding current is turned on and at the same time it is prepared for operation by means of synchronizing the supply of pulses to control the valves of the sources of welding current and current of the electromagnet. The force from the elastic element 6 through the electrode 12, the parts to be welded and the console of the electrode 13 is transmitted to a sensor embedded in its body. As the welding current flows, the parts heat up and the pressure in their contact changes, which is recorded by a sensor containing a piezoceramic transducer.

Напр жение с датчика подаетс в повторитель 15, который согласует нагрузку датчика, после чего сигнал лрступает на один из входов компаратора J и схемы сравнени 9. В , схеме сравнени 9 напр жение .сравниваетс с эталонным, подаваемым на другой ее вход с задатчика 8. В зависимости от типа сварочного соединени задатчик. может быть выполнен как генератор частоты (точечна мик0 росварка), источник опорного напр жени или блок временных сигналов (стыкова и Т-образна микросварка|.The voltage from the sensor is supplied to the repeater 15, which matches the load of the sensor, after which the signal is applied to one of the inputs of the comparator J and the comparison circuit 9. In the comparison circuit 9, the voltage is compared with the reference voltage supplied to the other input from the setting device 8. Depending on the type of welding joint setting device. can be performed as a frequency generator (point micro-welding), a source of reference voltage, or a block of time signals (butt and T-shaped micro-welding |.

При достижении заданной схемой 8 характеристики сигнгша с датчи5 ка давлени схема сравнени срабатывает , и в блоке управлени 11 формируетс импульс, открывсоощий вентиль источника тока электромагнита. 7. Электромагнит включаетс , и к When a given signal from the pressure sensor with the pressure gauge 8 is reached, the comparison circuit is triggered, and a pulse is generated in the control unit 11 to open the electromagnet current source valve. 7. Electromagnet is switched on and

0 электродам прикладываетс дополнительное усилие, предотвращающее перегрев и выплеск расплавленного металла. По мере уменьшени сварочного тока и увеличени усили элек5 тромс.гнита давление в контакте деталей возрастает и при достижении уровн сигнала, заданного источником опорного напр жени 2, компараторна схема срабатывает и в An additional force is applied to the electrodes to prevent overheating and splash of the molten metal. As the welding current decreases and the force of the electromotive magnet of the magnet increases, the pressure at the contact of the parts increases and when the signal level is reached, given by the source of the reference voltage 2, the comparator circuit also works

0 блокеуправлени 4 формируетс импульс , открывающий вентиль, который шунтирует первичную обмотку трансформатора источника сварочного тока .1.0 of the control unit 4, a pulse is formed that opens the valve, which bypasses the primary winding of the transformer of the welding current source .1.

5five

Сварочный ток выключаетс , в результате чего часть осадки происходит : под током, часть без тока. Это облегчает удаление окисных пленок и-з контакта, предотвращает чрезмерную деформацию деталей и The welding current is switched off, with the result that part of the precipitation occurs: under current, part without current. This facilitates the removal of oxide films through contact, prevents excessive deformation of parts and

0 улучшает услови формировани соединени .0 improves compound formation conditions.

Применение данного устройства с автоматической корректировкой сварочного цикла в автоматах свар5 ки узлов радиодеталей повышает стабильность качества сварных соединений , что дает возможность увеличить в 1,3 раза производительность оборудовани , на 3% выход годных The use of this device with automatic adjustment of the welding cycle in automatic welding of electronic components nodes increases the stability of the quality of welded joints, which makes it possible to increase equipment productivity by 1.3 times, the yield by 3%

0 изделий и снизить.трудоемкость операции.0 products and reduce. Labor intensity.

Claims

1. DEVICE FOR CONTACT MICROWELDING, mainly butt and tee joints of dissimilar or unequal cross-section of materials, containing a welding current regulator, an electromagnet with an elastic element, an electromagnet current regulator, control units for the welding current and electromagnet current, a matching element and electrodes with a clamping mechanism for welding parts, characterized in that, in order to increase the stability of the quality of welded joints and productivity by ensuring synchronization of the formation of welding Single electromagnet and current, the apparatus is provided with a force sensor compressing the joined parts, the output of which is connected through a matching element to the input control of the welding current and the input current controller electromagnet.

2. The device is pop. 1, which is characterized in that one of the electrodes is made in the form of a console with clamping jaws, interacting with a compression force sensor.