Устройство для электрохимического маркирования Советский патент 1988 года по МПК B23H9/06 B23H3/02 B23H7/16 

со

00

00

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности касается устройств для электрохимического маркирования.

Цель изобретения - повышение качества обработки путем исключения влияния коротких замыканий.

На чертеже представлена структурная схема устройства для варианта использования нескольких электродов.

Устройство содержит источник 1 питания технологического напряжения, выходные шины которого соединены через силовые полупроводниковые ключи 2 с электродами 3 и датчиками 4 тока, выходы которых поданы на схему 5 выделения максимального сигнала, выполненную в виде многовходо- вого логического элемента ИЛИ. Схема 5 соединена с входом порогового эле.мента 6, выход которого подключен к входам блока 7 задержки и триггера 8. Выход блока 7 завеличину предельного тока. При достижении напряжения на выходе схемы 5 величины порога срабатывания элемента 6 на входы блока 7 задержки и триггера 8 поступает

с управляюший импульс, возбуждающий указанные элементы. При этом включается индикатор 12, который сигнализирует о возникшей перегрузке или коротком замыкании в течение времени, определенного блоком 11 выдержки времени индикации. Длительность

1C иникации устанавливают достаточной для восприятия наблюдателем сигнала о перегрузке и выбирают из диапазона 0,5-1,0 с. Включение блока 11 выдержки времени индикации происходит от сигнала с второго выJC хода триггера, прошедшего через элемент 10 блокировки. При этом на другом выходе элемента 10 блокировки присутствует разрешающий сигнал с выхода счетчика 9 импульсов. Одновременно блок 7 задержки формирует импульс длительностью 1,0-10 мс, в тедержки соединен со счетчиком 9 импульсов. 20 чение которого происходит запрет прохож- ПервЫй выход триггера 8 через элемент 10 дения разрешающего сигнала от блока 13

блокировки, выполненный в виде логического элемента И, соединен с блоком 11 выдержки времени индикации, выход которого соединен с входом установки триггера 8 в исходное состояние. Второй выход триггера 8 подан на индикатор 12, при этом выходы блока 7 задержки счетчика 9 импульсов и блока 13 выдержки времени маркирования поданы на соответствующие входы логического элемента 14. Выход последнего соединен с управляющими входами силовых ключей 2 и вторым блоком 15 задержки. Выход блока 15 подключен через формирователь 16 к первому входу элемента IZ блокировки, на второй вход которого подан выход блока 7 задержки, причем выход элемента 17 блокировки соединен с входом установки счетчика 9 импульсов в исходное состояние, а выход последнего подан на второй вход элемента 10 блокировки.

Устройство работает следующим образом.

Технологическое напряжение от источника 1 постоянно подано на силовые ключи 2, однако их включение происходит только при подаче разрешающего сигнала с выхода блока 13 выдержки времени маркирования через логический элемент 14, на остальных входах которого присутствуют разрешающие сигналы со счетчика 9 импульсов и блока 7 задержки. В случае превышения тока хотя бы через один полупроводниковый ключ 2 и соответственно электрохимическую ячейку с электродом 3 некоторого значения, превышающего предельно допустимую величину тока силового ключа, на соответствующем датчике 4 тока возникает напряжение, пропорциональное величине тока, выделяемого схемой 5 выделения максимального сигнала. Выделенное напряжение с выхода схемы 5 поступает на вход порогового элемента 6, порог срабатывания которого настроен на

25

30

35

выдержки времени маркирования через логический элемент 14 на управляющие входы силовых ключей 2. Указанный диапазон длительности импульса выбран из следующих соображений. При маркировании легко пассивирующихся материалов, таких как титановые сплавы, длительность процесса маркирования не превышает 1,0 мс. Перегрузка или короткое замыкание может произойти только в начальный момент, так как в дальнейшем плотность тока быстро падает из-за увеличения сопротивления анодной оксидной пленки и увеличения сопротивления электролита из-за газонаполнения. Если длительность импульса блока 7 задержки будет меньше 1,0 мс, то в течение времени маркирование может пройти еше один импульс технологического напряжения и на поверхности детали сформируется маркировка, не соответствующая требуемой по цвету, что приводит к браку. Чрезмерное увеличение

40 длительности (более 10 мс) приводит к непроизводительным затратам времени, а при маркировании конструкционных сталей - к снижению качества маркирования из-за значительного уменьшения общей дли., тельности процесса, находящейся обычно в Пределах 0,3-5 с.

Импульс напряжения с выхода блока 7 задержки поступает также на счетный вход счетчика 9 импульсов, который регистрирует первый импульс перегрузки. После окончания действия запрещающего импульса блока 7 задержки происходит повторное включение силовых ключей 2 по цепи управления.

50

Если условия, приведщие к короткому 55 замыканию или перегрузке, не изменятся, то после прохождения тока перегрузки по какой-либо силовой цепи (1-2-3-4) происходит повторное отключение силовых клювеличину предельного тока. При достижении напряжения на выходе схемы 5 величины порога срабатывания элемента 6 на входы блока 7 задержки и триггера 8 поступает

управляюший импульс, возбуждающий указанные элементы. При этом включается индикатор 12, который сигнализирует о возникшей перегрузке или коротком замыкании в течение времени, определенного блоком 11 выдержки времени индикации. Длительность

C иникации устанавливают достаточной для восприятия наблюдателем сигнала о перегрузке и выбирают из диапазона 0,5-1,0 с. Включение блока 11 выдержки времени индикации происходит от сигнала с второго выC хода триггера, прошедшего через элемент 10 блокировки. При этом на другом выходе элемента 10 блокировки присутствует разрешающий сигнал с выхода счетчика 9 импульсов. Одновременно блок 7 задержки формирует импульс длительностью 1,0-10 мс, в те5

0

5

выдержки времени маркирования через логический элемент 14 на управляющие входы силовых ключей 2. Указанный диапазон длительности импульса выбран из следующих соображений. При маркировании легко пассивирующихся материалов, таких как титановые сплавы, длительность процесса маркирования не превышает 1,0 мс. Перегрузка или короткое замыкание может произойти только в начальный момент, так как в дальнейшем плотность тока быстро падает из-за увеличения сопротивления анодной оксидной пленки и увеличения сопротивления электролита из-за газонаполнения. Если длительность импульса блока 7 задержки будет меньше 1,0 мс, то в течение времени маркирование может пройти еше один импульс технологического напряжения и на поверхности детали сформируется маркировка, не соответствующая требуемой по цвету, что приводит к браку. Чрезмерное увеличение

0 длительности (более 10 мс) приводит к непроизводительным затратам времени, а при маркировании конструкционных сталей - к снижению качества маркирования из-за значительного уменьшения общей дли, тельности процесса, находящейся обычно в Пределах 0,3-5 с.

Импульс напряжения с выхода блока 7 задержки поступает также на счетный вход счетчика 9 импульсов, который регистрирует первый импульс перегрузки. После окончания действия запрещающего импульса блока 7 задержки происходит повторное включение силовых ключей 2 по цепи управления.

0

Если условия, приведщие к короткому замыканию или перегрузке, не изменятся, то после прохождения тока перегрузки по какой-либо силовой цепи (1-2-3-4) происходит повторное отключение силовых ключей 2 запрещающим импульсом блока 7 задержки, так как запрещающий сигнал с его выхода появляется на входе элемента 17 блокировки раньще, чем импульс установки счетчика 9 в исходное состояние от формирователя 16. При этом счетчик 9 импульсов воспринимает второй импульс перегрузки с выхода блока 7 задержки и на его выходе возникает импульс, блокирующий управляющие входы силовых ключей 2 от включения

регрузку в любой момент времени, а длительность индикации случайного короткого замыкания достаточна для гарантированного восприятия наблюдателем-оператором.

Формула изобретения

1, Устройство для электрохимического маркирования, содержащее источник питания, блок выдержки времени маркирования,

через логический элемент 14, а также бло- силовой ключ, датчик тока, пороговый элекирующий блок выдержки времени индикации через элемент 10 блокировки. При этом происходит остановка процесса маркирования. Индикатор 12 не гаснет, указывая оператору о необходимости изменения условий обработки и ликвидации причин перегрузки нли короткого замыкания.

После этого осуществляют повторную обработку. Если короткое замыкание носит случайный характер и перегрузка не повторяется, то импульс напряжения с выхода логического элемента 14 включает силовые ключи 2 и блок 15 задержки, который вырабатывает импульс длительностью, равной или больщей I МКС, достаточной для включения силовых ключей и прохождения импульса перегрузки через входные цепи устройства защиты. При этом импульс напряжения с выхода блока 15 задержки возбуждает формирователь 16, который вырабатывает импульс установки счетчика 9 в исходное состояние. Этот импульс проходит через элемент 17 блокировки, так как на втором входе последнего присутствует разре- щающий сигнал с выхода блока задержки.

Таким образом, предлагаемое устройство повыщает надежность защиты от коротких замыканий и перегрузок, что повышает качество и производительность обработки. Одновременно повыщается надежность индикации перегрузок и коротких замыканий, так как устройство реагирует на любую пемент, триггер и индикатор перегрузки, причем силовой ключ подключен к источнику питания, а датчик тока, пороговый элемент, триггер и индикатор соединены после15 довательно, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки, в устройство введены последовательно соединенные первый блок задержки, счетчик импульсов, логический элемент И, второй блок задержки, формирователь и элемент блокировки,

20 причем счетчик импульсов выполнен с коэффициентом заполнения два, выход порогового элемента соединен с входом первого блока задержки, выход последнего подан на второй вход логического элемента И и второй

25 вход элемента блокировки, выход которого соединен с входом установки счетчика импульсов в исходное состояние, причем третий вход логического элемента И соединен с выходом блока выдержки времени маркирования, а выход подключен к управляю30 щим входам силовых к 1ючей.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности индикации аварийных режимов, в него введены последовательно соединенные второй элемент блокировки и блок выдержки времени инди35 кации, причем первый вход второго элемента блокировки соединен с вторым выходом триггера, второй вход - с выходом счетчика импульсов, а выход блока выдержки времени индикации подан на вход установки триггера в исходное состояние.

регрузку в любой момент времени, а длительность индикации случайного короткого замыкания достаточна для гарантированного восприятия наблюдателем-оператором.

Формула изобретения

1, Устройство для электрохимического маркирования, содержащее источник питания, блок выдержки времени маркирования,

силовой ключ, датчик тока, пороговый элемент, триггер и индикатор перегрузки, причем силовой ключ подключен к источнику питания, а датчик тока, пороговый элемент, триггер и индикатор соединены после5 довательно, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки, в устройство введены последовательно соединенные первый блок задержки, счетчик импульсов, логический элемент И, второй блок задержки, формирователь и элемент блокировки,

0 причем счетчик импульсов выполнен с коэффициентом заполнения два, выход порогового элемента соединен с входом первого блока задержки, выход последнего подан на второй вход логического элемента И и второй

5 вход элемента блокировки, выход которого соединен с входом установки счетчика импульсов в исходное состояние, причем третий вход логического элемента И соединен с выходом блока выдержки времени маркирования, а выход подключен к управляю0 щим входам силовых к 1ючей.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности индикации аварийных режимов, в него введены последовательно соединенные второй элемент блокировки и блок выдержки времени инди5 кации, причем первый вход второго элемента блокировки соединен с вторым выходом триггера, второй вход - с выходом счетчика импульсов, а выход блока выдержки времени индикации подан на вход установки триггера в исходное состояние.

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности касается устройств для электрохимического маркирования. Цель изобретения - повышение точности обработки путем исключения влияния коротких замыканий. Подача тока на электроды 3 выполняется через ключи 2 от источника 1. Управление ключами выполняется от блока выдержки времени маркирования 13 черс з логический элемент 14. Подача разрешаю щих сигналов на ключи 2 происходит только при наличии трех раз1)еп1ающих сигналов на логическом элементе 14. Сигналы аварийных режимов типа короткого замыкания выделяются датчиками тока 4 и cxcMoii выделения максимального сигнала о. Это вызывает срабатывание порогового элемента 6 и индикатора неисправности 11. Б/кж задержки 7 формирует запрет прохождения сигнала на элементы 14 и 17. Количество импульсов перегрузки фиксируется счетчиком 9, который при появлении двух следчю- ших подряд сигналов перегрузки блокирхет вход элемента 14. 1 з. п. ф-лы. 1 ил. iS