Устройство для защиты от коротких замыканий при электроэрозионной обработке Советский патент 1983 года по МПК H02H9/02 B23P1/14 

1

Изобретение отнсхзится к электрофизическим методам обработки, в частности к устройствам для защиты от межэлектродных коротких замыканий, возникающих при работе эттектроэрозионных станков и может быть использовано в генераторах импульсов технологического тока, а также для управления приводом подачи электрода-инструмента.

Известны бьютродействующие устрой ства для защиты от межэлектродных ко ротких замьпсаний, в которых задакщий генератор связан с цепью управления выходными ключами генератора импульсов технологического тока через логи- ческий элемент И С1 и 2 j .

Известное устройство в режиме короткого замьшания понижает частоту выходных импульсов с помощью имеющегося в нем вспомогательного генератора. Но, как показьтают опыты, чтобы обеспечить оптимальное соотношение между быстродействием защиты н ее нёчув.ствительностью к слу1айным коротким

замыканиям, время задержки срабатыв ния необходимо увеличить с ростом длв тельности импульсов. Для этого используют переключатель с набором времяза- дакнцих элементов, но он усложняет конструкцию устройства н увеличивает возможность нарушений в его работе из-за псжрешностей в настройке времени задержки срабатывания и влияния помех.

Наиболее близким по технической сущtoности к предлагаемому является устройство для зшцяты от коротких замык НИИ при алектроэрознонной обработке, содержащее задакяций генератор, соеди ненный через логический элемент И с

15 шпью управления выходными ключами генератора импульсов технологического тока, релейный элемент, вход которого подключен к межэлектродному промежутку, вспомогательный генератор Kopoi 20ких импульсов, синхронизирующий вход которого сйяавя с выходом зада рщего генератора, и логический элемент ИЛИ, первый и второй входы которого при1соединены к выходам релейного элемента и вспомогательного генератора соответственно, а выход соединен с свободным входом логического элемента И 2 . При коротком замыкании устройство обеспечивает подачу на межэлектродный промежуток коротких импульсов пониженной частоты, причем если импульс вспомогательного генератора по$юляет я в паузе между. импульсами задающего генератора, то на выходе элемента ИЛИ логический сигнал удерживается до конца паузы и исчезает с задержкой, создаваемой формирователем расширенных импульсов. Это можно рассматривать как наличие синхронизирующей связи между задающим и вспомогательным генераторами. Если параметры формирователя расширенных импульссж постоянны, то известное устройство имеет ограниченный диапазон рабочих частот, так как при длительности импульсов задаквдего генератора, меньшей времени задержки срабатывания, на выходе формирователя уде живается постоянный логический сигнал I, и устройство не реагирует на коро кие замыкания. Если параметры формирователя можно изменять, то диапазон рабочих частот устройства значительно шире. Одновременно это позволит обеспе чить оптимальнее соотношение между быстродействием защиты и ее нечувствительностью к случайным коротким замыканиям. Однако, как бтмечено вьпие, использование переключателя приводит к усложнению конструкции устройства и увеличению вероятности сбоев при его работе. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надёжности работы устройства путем устранения переключателя времени задержки срабатътания. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен D -триггер, исполнительный и информационные входы которого присоединены к выходу задающего генератора и к выходу релейного элемента соответственно, выход подключен к третьему входу логического элемента ИЛИ, а синхронизирующий вход , вспомогательного генератора коротких ик}пульсов подключен к выходу задающе го генератора непосредственно. На фиг, 1 изображена схема генер&тора импульсов с предлагаемым ус тройством;на фиг, 2 - диаграммы напряже(ний при работе устройства; а - напряже 404 ие на выходе задающего Генератора; - напряжение на межэлектродном проежутке; - напряжение на выходе D риггера; г- напряжение на выходе элеента ИЛИ; д - напряжение на выходе спомогательного генератора; е - ЭДС Ер ВЫХОДНЫХ блоков. Выход задающего генератора 1 подклюен через логический элемент И 2 к входу предварительного усилителя 3, управляющего работой выходных блоков 4 геератора импульсов, которые подключены к промежутку между инструментом 5 и заготовкой 6, Напряжение с межэлектродного промежутка поступает на вход релейного элемента 7, выход которого подсоединен к информационному (D ) входу D-триггера 8 и одному из входов логического элемента ИЛИ 9. Другие входы элемента ИЛИ присоединены к выходам D -триггера 8 и вспомогательного генератора коротких импульсов 10, а его выход соединен с свободным входом элемента И 2, Вспомогательный генератор 10 снабжен синхронизирукнцим элементом, который может быть выполнен, например, в виде управляющего ключа или логической схемы, состоящей из элементов И, ИЛИ и формирователя расширенных импульсов, как это сделано в известных устройствах. К выходу задающего генератора 1 подключены также исполнительный (с) вход D -триггера 8 и вход синхронизации вспомогательного генератора 10. Устройство работает следующим образом. Предположим, что в исходном состоянии логические сигналы на выходах Dтриггера 8 и элемента ИЛИ 9 равны 1. Импульсы от задающего генератора 1 через элемент И 2 поступает на предварительный усилитель 3 и далее на транзисторы выходных блоков 4, подключающих межэлектродный промежуток к источнику питания. Если напряжение на промежутке превышает уровень UQ то сигнал на вькоде релейного элемента 7 равен 1, Напряжение и О меньше напряжения горения дуги в конце разряда при нормальных условиях обработки, например, на 2-4 В, Роль элемента, создающего задержку срабатьгаания защиты, выполняет D -триггер 8, тактируемый задним фронтом импульсов, поступающих на его исполнительный вход. На выходе D -триггера устанавливается сигнал, равный сигналу на его информационном (D) входе в мо5мент записи информации. Поскольку импульсы на выходе задающего генерато 1 и импульсы иа межэлектропном промежутке сдвинуты между собой на вели чину задержки, определяемой, главным образом, усилителем 3 и блоками 4, запись информации в D -триггер происходит непосредственно перед окончанием импульсов напряжения на промежутке. В инте1Жалах между моментами записи состойние D -триггера 8 не изменяется При появлении на промежутке импульса с напряжением меньшим величирелейного элемента выходе 7 сигнал О, который записывается в D-триггер 8 в момент окончания соответствующего импульса задающего ге нератора 1. Так как на выходе D-триг гера появляется сигнал О, то на меж электродный промежуток поступают тол ко короткие импульсы, возбуждаемые вспомогательным генератором 10. Как только напряжение на промежутке снова становится больше величины UQ, релей ный элемент 7 переключается и удергживает сигнал I на выходе элемента ИЛИ 9 до окончания импульса задающего генератора 1. Затем в D-триггер 8 записывается сигнал , и схема возвращается в исходное состояние.. Скваж ность импульсов вспомогательного генератора 1О выбирается такой, чтобы средний ток короткого замыкания электродов был незначителен. При низкочастотной обработке, когда длительность выходных импульсов достаточно велика, время задержки срабатьтания защиты целесообразно иметь не меньше длительности импульса. Для этого параллельно предлагаемому устройству может быть включена известная схема. Вследствие того, что задержка срабатывания предлагаемого устройства оп ределяется моментом записи информации в D -триггер, который тактируется импульсами от задающего генератора, величина задержки автоматически изменяется при изменении длительности генерируемых импульсов. При этом достигается достаточно высокое быстродействие устройства и незначительная чувствительность к случайным коротким замыканиям. При нормальных условиях обработки сигнал на выходе элемента ИЛИ 9 постоянен и равен . Поэтому после инвертирования его можно использовать в качестве команды на отвод электрода- 40 инструмента при коротком замыкании, что позволяет повысить быстродействие регулятора подачи. Введение D-триггера, тактируемого импульсами от задающего генератора, позволяет создать задержку срабатывания защиты, равную длительности одного импульса, что делает ненужным переключатель времени задержки и настройку последней. Это приводит к уменьшению числа монтажных связей и повьпиению надежности работы устройства. Применение предлагаемого устройства позволит повысить производительность электроэрозионных станков, устранить прижоги электродов, перейти на многостаночное обслуживание оборудования. формула изобретения Устройство для защиты от коротких замыканий при электроэрозионной обработке, содержащее задающий генератх р соединенный через логический элемент И и предварительный усилитель с цепью управления выходными клйэчами генератора импульсов технологического тока, релейный элемент, вход которого подключен к межэлектродному промежутку, вспомогательный генератор коротких импульсов, синхронизирующий вход которого связан с выходом задающего генератора, и логический элемент ИЛИ, первый и второй входы которого присоединены к выходам релейного элемента и вспомогательного генератора соответственно, а выход соединен со свободным входом логического элемента И, отличающееся тем, чтО| с целью улроше- ния конструкции и повьпиения надежности устройства путем устранения переключателя времени задержки срабатывания, в него введен D -триггер, исполнительный и информационный входы которого присоединены к выходу задакяцего генератора и к выходу релейного элемента соответственно, выход подключен к третьему входу логического элемента ИЛИ, а синхронизирующий вход вспомогательного генератора коротких импульсов подключен к выходу задающего генератора непосредственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 778987, кл. В 23 Р 1/14, 1980. 2.Авторское свидетельство СССР N9 738816, кл. В 23 Р 1/14, .

ф1/г.