Устройство для электрохимического маркирования Советский патент 1989 года по МПК B23H9/06 

1

Изобретение относится к электрофи зическим и электрохимическим методам обработки, в частности касается устройств для электрохимического маркирования, и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1371818.

Цель изсб ретения - повьшенйе качества маркирования за счет исключения влияния загрязнения рабочей зоны обработки на точность маркирования.

Н чертеже изображена структурная схеца устройства.

Устройство содержит источник 1 технологического напряжения, выходные шины которого соединены с силовыми полупроводниковыми ключами 2 через электроды 3 и датчики 4 тока, выходы которых поданы на схему 5 в)э1- деления максимального сигнала, выполненную в виде многовходового логического элемента ИЛИ. Схема 5 соедиN

3145

йена с входом порогового элемента 6, выход которого подключен к входам блока 7 задержки и триггера 8. Выход блока 7 задержки соединен со счетчиком 9 импульсов..Первый выход триггера 8 через элемент 10 блокировки, выполнеинь в виде логического элемента И, соединен с блоком 11 вьщерж- ки 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 импульсов 9 и блока 13 выдержки времени маркирования поданы на соответствующие входы логического элемента 14.

Одновременно выход логического элемента 14 соединен с вторым блоком 15 задержки, выход которого подключен через формирователь 16 к первому входу элемента 17 блокировки, на второй

Технологическое напряжение от источника 1 постоянно подано на все цепи: датчик 4 тока - силовой ключ 2 - электроды 3, однако включение силовых ключей 2 и подача технологического напряжения непосредственно на электроды 3 происходят только при подаче разрешающего сигнала с выхода блока 13 вьщержки времени маркирования Через логический элемент 14, на остальных входах которого присутст- с вуют разрешающие сигналы со счетчика 9 импульсов, блока 7 задержки и управляющего триггера 22 и логические элементы 18, на вторых входах которых присутствуют разрешающие сигналы от программирующего устройства

20

19f поданные в соответствии с конфигурацией маркируемых знаков.

t ,

В случае превьш1ения тока хотя бы

вход которого подан выход блока 7 за- 25 через один полупроводниковый ключ 2

держкн, причем выход элемента 17 бло кировки соединен с входом установки счетчика 9 импульсов в исходное состояние, а выход последнего подан на второй вход элемента 10 блокировки. Выход логического элемента соединен с управляющими входами силовых ключей 2 через логические элементы 18, вторые входы которых соединены с со- ответствзпощими входами программирую30

и соответственно электрохимическую ячейку с электродами 3 некоторого еначения, превьппающего предельно допустимую величину тока силового ключа, на соответствующем датчике 4 тока

возника ет напряжение, пропорциональное величине тока, выделяемого схемой 5 выделения максимального сигнала. Вьщеленное напряжение с выхода схемы 5 поступает на вход порогового

щего устройства 19. Одновременно вхо- 35 элемента 6, порог срабатывания кото- ды силовьк ключей 2 и выходы датчиков рого настроен на величину предельного 4 тока соединены с соответствующими входами элементов 20 первой ступени схемы сравнения кодов, выполненных на логических элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (например,микросхемы типа К155ЛП5). выходы которых поданы на соответствующие входы блока 21, являющегося второй ступенью схемы сравнения кодов и выполненного в виде мно- 45 ротком замыкании, в течение времени, говходового по числу токопроводящих определяемого блоком 11 вьщержки вре- элементов знакосинтезирующего электро- мени индикации. Длительность индика- да-инструмента или силовых ключей ции устанавливают достаточной для

восприятия наблюдателем сигнала о пе- 50 регрузке и выбирают из диапазона

0,5-1,0 с. Включение блока 11 выдержки времени индикации происходит от сигнала с второго выхода триггера 8, прошедшего через элемент 10 блоки- ляющего триггера 22 подан на исполни- 55 ровки. При этом на другом выходе эле- тельный элемент 23, а второй вуход мента 10 блокировки присутствует раз- соединен с дополнительным четвертым решающий сигнал с выхода счетчика 9 входом логического элемента 14. импульсов.

тока. При достижении напряжения на выходе схемы 5 величины порога срабатывания элемента 6 на входы блока 7 40 задержки и триггера 8 поступает, управляющий импульс, возбуждающий указанные элементы. При этом включается индикатор 12, который сигнализирует о возникшей перегрузке или косистемы коммутации, логического эле- И. Выход последнего подан на первый вход управляющего триггера 22, второй вход которого соединен с выходом блока 13 вьщержки времени мар кирования, причем первый выход управ

Устройство работает следующим образом.

Технологическое напряжение от источника 1 постоянно подано на все цепи: датчик 4 тока - силовой ключ 2 - электроды 3, однако включение силовых ключей 2 и подача технологического напряжения непосредственно на электроды 3 происходят только при подаче разрешающего сигнала с выхода блока 13 вьщержки времени маркирования Через логический элемент 14, на остальных входах которого присутст- с вуют разрешающие сигналы со счетчика 9 импульсов, блока 7 задержки и управляющего триггера 22 и логические элементы 18, на вторых входах которых присутствуют разрешающие сигналы от программирующего устройства

0

19f поданные в соответствии с конфигурацией маркируемых знаков.

t ,

В случае превьш1ения тока хотя бы

0

и соответственно электрохимическую ячейку с электродами 3 некоторого еначения, превьппающего предельно допустимую величину тока силового ключа, на соответствующем датчике 4 тока

возника ет напряжение, пропорциональное величине тока, выделяемого схемой 5 выделения максимального сигнала. Вьщеленное напряжение с выхода схемы 5 поступает на вход порогового

35 элемента 6, порог срабатывания кото- рого настроен на величину предельного 45 ротком замыкании, в течение времени, определяемого блоком 11 вьщержки вре- мени индикации. Длительность индика- ции устанавливают достаточной для

тока. При достижении напряжения на выходе схемы 5 величины порога срабатывания элемента 6 на входы блока 7 40 задержки и триггера 8 поступает, управляющий импульс, возбуждающий указанные элементы. При этом включается индикатор 12, который сигнализирует о возникшей перегрузке или коОдновременно блок 7 задержки формирует импульс длительностью 1,010 МО, в течение которого происходит запрет прохождения разрешающего сигнала от блока 13 вьщержки времени маркирования через логические элементы 14 и 18 на управляющие входы силовых ключей 2.

Импульсы напряжения с выхода блока 7 задержки, поступают 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.

Если условия, приведшие к короткому замыканию или перегрузке, не изменились, 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 блокиров ки раньще, чем импульс установки счечика 9 в исходное состояние от фор- мирователя 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 через логические элементы 14 и 18, а также блокирующий блок вьщержки времени индикации через элемент 10 блокиров- ки При этом происходит остановка процесса маркирования. Индикатор 12 не гаснет, указывая оператору о необходимости изменения условий обработки и ликвидации причин перегрузки или короткого замыкания. При работе в автоматическом режиме выход блока 8, соединенный с индикатором 12, должен быть подан на исполнительный элемент 23 для осуществления автоматических манипуляций по изменению условий обработки.

После этого осуществляется повторная обработка. Если короткое замыкание носило случайный характер и перегрузка не повторилась, то импульс напряжения с выхода логического элемента 14 через элементы 18 включает силовые ключи 2 и блок 15 задеркки который вырабатывает импульс длительностью, равной или большей 1 мкс, достаточной для включения силовых

и10

15

20

;-т,

4562896

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 разрешающий сигнал с выхода блока задержки.

В том случае, если часть маркируемой поверхности оказалась покрыта масляной или жировой пленкой или частв межэлектродного промежутка оказалась заполненной воздушным пузырьком, электрохимический процесс на этом участке протекать не будет, «Следовательно, в силовы 4 электрических цепях, соответствующих этому участку, технологический ток будет отсутствовать или может быть аномально низким,

При этом на один из входов элемен- 25 тов 20 первой ступени сравнения кодов, соединенных с входами силовых ключей 2, поступит напряжение логического нуля или единицы в зависимости от кода, присутствующего на выходах програ 1мирующего устройства 19. На вторых входах элементов 20 при этом возникает напряжение логического нуля или единицы, поступившее с выхода датчиков 4 тока в зависимости от того участвуют силовые элементы ной цепи в электрохимическом процессе или нет. При равенстве кодов напряжений на обоих входах элементов 20, например оба напряжения по величине соответствуют логическому нулю или логической единице, на выходе элементов 20 возникает напряжение логической единицы, которое поступает на соответствующий вход логической схемы 21, осуществляющей сравнение кодов напряжений на выходах элементов 20. Если кодь напряжений на входах какого-либо элемента 20 не равны, например при аномальном протекании элект рохимического процесса, на выходе этого элемента возникает напряжение логического нуля. Это фиксируется логической схемой 21, котОрай выра- батьшает на своем выходе перепад напряжения из состояния логической еди ницы в состояние логического нуля, который поступает на вход управляющего триггера 22, Управляющее напряжение с первого выхода триггера 22 по30

35

40

45

50

55

8

10

ступает на исполнительный элемент 23, осуществляющий отвод электрода, дополнительную промывку, индикацию аномальной ситуации или какие-либо другие функции. Одновременно на втором выходе триггера 22 возникает напряжение логического нуля, поступающее на дополнительный четвертый вход логического элемента 14, осуществляя одновременное отключение всех силовых ключей 2 и прекращение электрохимического процесса.

После устранения причин, вызвавших - аномальную ситуацию, проводят повтор- is н обработку. При этом сигнал с выхода блока 13 выдержки времени маркирования, поступая на вход управляющего триггера 22, возвращает его в

ствующая уровню логического нуля, должна быть менее 20 А/см.

Предлагаемое устройство повышает качество маркирования, так как предотвращает продолжение электрохимического процесса в том случае, если обработка в каком-либо элементарном межэлектродном промежутке знакосинтези- рующего электрода-инструмента развивается при аномально низкой плотности тока или отсутствует вовсе. Формула из обретения

Устройство для электрохимического маркирования по авт. св. В 1371818, отличающееся тем, что, с целью повышения качества маркирования, в устройство введены двухступенщего трип СИ „ „„п- чатая схема сравнения кодов с многоисходное состояние и о еспечивает ро о чатая сх J ,,. ..„рой ступени,

хождение управляющего сигнала с выхо входи

да блока 13 для включения силовых ключей 2.

ВлОДи1Э п v- vc-i-iw -г

управляющий триггер и исполнительный элемент, причем первые входы элементов первой ступени схемы сравНе - о- НИИ копов соединены с выходами датчи- ПОСКОЛЬКУ плотность .r:eKj - 25 «ия кодов

силовых ключей, а выходы поданы на

рохимическом маркировании не пострян- ная, а, достигнув максимального значения в начальный момент обработки, уменьшается к крнцу обработки до 20- 40 А/см, то выбор величины плотности тока, соответствующей уровню, напряжения логического нуля на выходе датчика 4 тока,,должен осуществляться из условия, что плотность тока, соответ30

l rUlLfCOlA --7

схему И, выход которой подан на первый вход управляющего триггера, второй вход которого соединен с выходом блока выдержки времени маркирования, первый выход подан на исполнительный -элемент, а второй выход соединен с входом логического элемента И.

8

0

s

ствующая уровню логического нуля, должна быть менее 20 А/см.

Предлагаемое устройство повышает качество маркирования, так как предотвращает продолжение электрохимического процесса в том случае, если обработка в каком-либо элементарном межэлектродном промежутке знакосинтези- рующего электрода-инструмента развивается при аномально низкой плотности тока или отсутствует вовсе. Формула из обретения

Устройство для электрохимического маркирования по авт. св. В 1371818, отличающееся тем, что, с целью повышения качества маркирования, в устройство введены двухступенчатая схема сравнения кодов с многосиловых ключей, а выходы поданы на

0

l rUlLfCOlA --7

схему И, выход которой подан на первый вход управляющего триггера, второй вход которого соединен с выходом блока выдержки времени маркирования, первый выход подан на исполнительный -элемент, а второй выход соединен с входом логического элемента И.

ibKitllP

u

ч

tr I

зНтИЧ

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и касается уст ройств для электрохимического марки- рования. Цель изобретения - повьше- ние качества маркирования за счет исключения влияния загрязнения рабочей зоны обработки на точность маркирования. Устройство содержит двухступенчатую схему сравнения кодов, управляющий триггер и исполнительный элемент, причем первые входы элементов первой ступени схемы сравнения кодов соединены с выходами соответствующих датчиков тока, а вторые входы - с входами соответствующих силовых ключей. Вторая ступень схемы сравнения кодов выполнена в виде многовходовой логической схемы И, соединенной с управляющим тригге- - ром. Прекращение электрохимического процесса осуществляется блокировкой сигнала вьщержкй времени маркировки запрещающим сигналом с выхода управляющего триггера. При возникновении хотя бы в одной из силовых целей зна- косинтезирующего устройства аномально низкой плотности тока происходит отключение управляющего сигнала и прекращение электрохимического процесса для ликвидации причин, вызвавших нежелательное протекание процесса. 1 ил. (Л С

21

-71