Устройство для поддержания уровня припоя в ванне Советский патент 1988 года по МПК B23K3/06 

:&

vi сл

00 СХ

Изобретение относится к машиностроению и м.б. преимущественно использовано для пайки и л ужения методом погружения в ванну с расплавленным припоем. Цель изобретения - повышение точности поддержания уровня припоя в ванне 1 в условиях внешних возмущений. Припой из ванны 1 посредством питателя 3 переливается в ванну 2. При включении электромагнита 10 ковш питателя 3 сливает припой в ванну 2. Поплавок 5, рычаг 6 и опто- пара 7 образуют датчик 4 критического уровня припоя. Оптопара 7, -временной селектор 8 и привод 9 составляют схему управления 11 приводом питателя 3. Точность поддержаниея уровня припоя не выходит за пределы ±0,5 мм от заданного уровня в малой ванне, вмещающей до 5 кг припоя. 3 з.п. - ф-лы, 3 ил. (Л

/7777/77/

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для пайки и лужения методом погружения в ванну с расплавленным припоем

Цель изобретения - повышение точности поддержания уровня припоя в ванне в условиях внешних возмущений.

На фиг. 1 изображены структура и состав устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема; на фиг. 3 (а, б, в, г, д, е) - временные диаграммы работы устройства.

Устройство для поддерживания уровня припоя в ванне содержит большую ванну 1 с расплавленным припоем, закреотенную в нем малую ванну 2 для пайки (лужения), питатель 3, который выполнен в виде ковша; и сливного желоба и расположен между большой и малой ваннами. Датчик 4 критического уровня выполнен в виде поплавка 5, расположенного в малой, ванне 2. Поплавок 5 жестко связан с рычагом 6, которьш взаимодейству-ет с оптопарой 7. Предпочтительное исполнение рычаг таково, что его плечо со стороны оптопары длинее плеча со стороны поплавка. Оптопара 7 электрически сое- динена с временным селектором 8, выход которого соединен со входом устройства включения 9 привода, В свою очередь, выход его соединен с электромеханическим приводом 10 поворота питателя, который вьшолнен в виде электромагнита и соединен меха нически с питателем 3.

Временной селектор 8 содержит ключевой каскад 12, вход которого соединен с выходом оптопар ы 7, и первый одновибратор 13, времязадающий вход которого соединен с выходом ключевого каскада 12, а выход одновибратора 13 подключен к входу устройства включения электромагнита 9,

Ключевой каскад (ключ) 12-собран на транзисторе типа п-р-п. Кроме того он содержит первьй базовьш резистор 15, первый выход которого одновременно является входом ключа 12 и входом временного селектора 8 (точка а). Второй его вьшод соединен с базой транзистора 14 и с первым выводом второго базового резистора 16. Ключевой каскад содержит также резистор 17 коллекторной загрузки, первьй выход которого соединен с коллектором транзистора 14, а второй вьшод резистора 17 является выходом ключа,

, 10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Первый одновибратор 13 собран на микросхеме 18, Кроме того, он содержит времязадающую цепь, состоящую из резистора 19 и конденсатора 20, и фильтрующий конденсатор 21 с шиной 22, Крбме того, точка б соединения чистого вывода микросхемы 18 с времязадающей цепью 19 и 20 представляет собой времязадающий вход одновибратора 13. А третий вывод микросхемы 18 (точка в) является выходом микросхемы, выходом одновибратора 13 и выходом временного селектора 8,

Устройство включения 9 содержит последовательную шунтирующую диодно- резисторную цепь 23, диодный вьшод которой соединен с выходом первого одновибратора 13, второй одновибратор 24, врег-1язадаюпщй вход которого (точка 2) соединен с резисторным выводом диодно-резисторной цепи 23 устройства тактирования 24, своим выхо г дом соединенное с запускающим входом одновибратора 25 (точка д), и усилитель 26, вход которого соединен с выходом второго одновибратора 25 (точка е), а выход усилителя 26 соединен с первым выводом электромагни- . та 10 поворота ковша питателя 3, второй вьшод которого соединен с общей шиной питания 22,

Второй одновибратор 25 собран на микросхеме 27.

Последовательная шунтирующая диодно-резисторная цепь 23 представляет собой последовательно включенные диод 28 и реэистор 29, Анод диода 28 является входом устройства включения 9, Одновибратор 25 содержит времязадающую цепь, состоящую из резистора 30 и конденсатора 31, и фильтрующий конденсатор 32, В данном одновибраторе времязадаюш;ий вход представляет собой точку соединения времязадающей цепи 30 и 31 с шестым и седьмым вьшодами. микросхемы 27. А третий вьшод микросхемы 27 одновременно является ее выходом и выходом одновибратора 25,

Устройство для поддержания уровня припоя в ванне работает следующим образом,

Расплавленный припой из большой ванны 1 переливается в малую ванну 2 посредством питателя 3. Ковш питателя 3 в исходном состоянии.опущен в большую ванну 1. При включении электромагнита 10 ковш поворачивается в вертикальной плоскости, при повороте захваченный ковшом припой слива;ется по желобу в ванну 2, В своей совокупности поплавок 5, рычаг 6 и оптопара 7 образуют датчик 4 критического уровня припоя. Поплавок 5, реагируя на изменение уровня припоя в ванне 2,воздействует на рычаг 6, который в результате своего движения перекрывает световой поток оптопары 7. Перемещения поплавка 5 при изменениях уровня припоя передаются на противоположное плечо рычага 6, причем величина перемещения увеличивается пропорционально соотношению плеч рычага. Этим достигается повышение чувствительности датчика 4 к колебаниям уровня.

Цикл работы устройства можно условно разделить на четыре временные зоны.

Первая временная зона - это зона нормального уровня припоя в ванне 2. При этом, рычаг 6 не перекрывает светового потока оптопары 7, и только под действием очень сильных внешних возмущений (толчков, ударов, сильных вибраций) световой поток кратковременно перекрывается. Однако при этом срабатьшание ковша не происходит за счет формирования временным селектором 8 защитного интервала длительность которого больше постоянной времени механического успокоения поверхности припоя в ванне 2. Это необходимо для повьшения точности поддержания уровня крипоя, в противном случае любое кратковременное .внешнее воздействие (возмущение) привело бы к непредусмотренному наполнению ванны 2.

Вторая временная зона - эта зона, когда уровень припоя приближается к своему критическому значению (в сторону уменьшения). При этом, рычаг 6 начинает перекрывать световой поток оптопары 7 как за счет действия внешних возмущений, так и за счет рабочего понижения уровня припоя. Колебатель ный процесс рычага 6 в зон перекрытия светового потока оптопа- ры 7 происходит достаточно активно, в каких условиях невозможно точно установить момент очередного наполнения ванны 2. Но длительность возмущений (пауз) все еще не превосходит длительности защитного интерва0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ла, что являлось бы условием очеред« ного наполнения ванны 2.

Третья временная зона начинается с момента, когда длительность возмущения (паузы) станет больше защитного интервала. Это произойдет, когда уровень припоя достигнет своего критического значения, а рычаг 6 полностью перекроет световой поток оптопары 7 на время, превосходящее дли- - телъность защитного интервала.

Четвертая временная зона - это зона наполнения ванны 2.

После установления нормального уровня припоя рассмотренный цикл повторяется.

В электрической схеме процессы осуш,ествляются следующим образом. С выхода оптопары 7 сигнал (точка а) поступает на вход ключа 12 и в зависимости от уровня этого сигнала i ключ 12 будет открыт или закрыт. Схема предполагает закрытие ключа 12 при понижении уровня припоя. Форма сигнала (в точке а) изменяется при понижении уровня припоя, т.е. при соответствующих переходах от одной временной зоны к другой.

Закрытое состояние ключа 12 обеспечивает заряд конденсатора 20 через резистор 19. В открытом состоянии ключа 12 конденсатор 20 разряжается через резистор 17 и коллектор- но-змиттерный переход транзистора 14.

Когда ключ 12 закрывается на время, меньшее постоянной времени цепи 19 и 20, определяющей длительность защитного интервала, на выходе одно- вибратора 13 (третий вывод микросхемы 18) будет сохраняться высокий уровень напряжения зоны. А в случае, когда время закрытого состояния ключа 12 окажется больше постоянной вр емени цепи 19 и 20 на выходе одно- вибратора 13 появится низкий уровень. Такой режим работы одновибратора 13 (режим повторного запуска) обеспечивает благодаря наличию ключа 12 и

специфике его подключения, а также тем, что второй вьшод микросхемы 18 (запускакнций вход одновибратора 13) соединен с общей шиной питания 22.

Сигнал с выхода одновибратора 13 (третий вьгоод микросхемы 18) поступает на последовательную шунтирующую диодно-резисторную цепь 23. При высоком уровне входного сигнала диод 28 будет открыт. В этом случае

открытый переход диод 28 и последо- вательно с ним включенный резистор 29 зашунтируют времязадающий резистор 30 одновибратора 25. Эквивалентное сопротивление время задающей цепи резко уменьшится, процесс заряда ковденсатора 31 будет происходить достаточно быстро (порядка ста микросекунд), а на выходе одновибратора 25 появятся короткие импульсы. Дли- тёльность этих импульсов явно недостаточна для включения электромагнита 10 поворота ковша (первая, вторая и третья временные зоны).

При низком уровне сигнала в точке в диод 28 закрыт, при этом времязадающий конденсатор 31 заряжается только через резистор 30 одновибратора 25. В этом случае одновибратор 25 ффрг-шрует импульсы, длительность которых обеспечит включение электромагнита 10 на время, необходимое для полного подъема ковша питателя 3 (фиг. Зе, четвертая временная зона) .

Импульсы с выхода одновибратора 25 усиливаются в усилителе 26, который создает требуемый ток в обмотке электромагнита 10.

Работа одновибратора 25 синхрони- зирозана устройством тактирования 24, сигнал с выхода которого поступает на запускающий вход одновибратора 25 второй вывод микросхемы 27). Период следования импульсов запуска выбран таким образом, что его величина достаточна для подъема и опускания питателя 3.

Таким образом, достигается цель изобретения - повьяпение точности поддержания уровня припоя в условиях внешних возмущений.

Формула изобретения

5

0

5

0

5

0

5

0

В1оде ковша, установленного между большой и малой ваннаьш с возможностью поворота, отличающее- с я тем, что, с целью повьшения точности поддержания уровня припоя в условиях внешних механических воздействий, оно снабжено датчиком критического уровня припоя, временным селектором, устройством включения электромеханического привода и электромеханическим приводом, при этом выход датчика критического уровня припоя соединен с временным селектором, соединенным с устройством включения электромеханического, привода, а электромеханический привод механически связан с ковшом питателем.

критического уровня припоя вьтолнен в виде оптопары и поплавка, а также связанного с ним рычага, установленного с возможностью взаимодействия с оптопарой.

чающееся тем, что временной селектор выполнен в виде ключевого каскада и первого одновибратора, причем вход ключевого каскада соединен с выходом оптопары, а выход - с времязадающим входом первого одно- вибратора.

цепь, одним выводом соединенную с выходом первого одновибратора, а другим - с времязадающим входом второго одновибратора, и усилитель, вход которо -о подключен к выходу второго одновибратора, а выход - к электромеханическому приводу поворота ковша питателя.