Устройство для электрохимического маркирования

 

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и касается уст ройств для электрохимического маркирования. Цель изобретения - повьшение 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 знакосинтезирующего устройства аномально низкой плотности тока происходит отключение управляющего сигнала и прекращение электрохимического процесса для ликвидации причин, вызвавших нежелательное протекание процесса . 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,Я0„„1456289 A 2 (5ц 4 В 23 Н 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1371818 (21) 4269704/31-08 (22) 29.06.87 (46) 07.02.89, Бюл. У 5 (71) Тульский политехнический институт (72) Н.Б.Балашев, А.Е,Кузьмин, О.А.Веневцев и Г.П.Евсеев (53) 621.9.037(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1371818, кл. В 23 Н 9/06. °

28 ° 04.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО МАРКИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и касается уст" ройств для электрохимического марки рования. Цель изобретения — повышение качества маркирования за счет исключения влияния загрязнения рабочей зоны обработки на точность маркирования. Устройство содержит двухИзобретение относится к электрофиэическим и электрохимическим методам обработки, в частности касается устройств для электрохимического маркирования, и является усовершенствованием устройства по авт. св °

У 1371818.

Цель изсб ретения — повышение качества маркирования за счет исключения влияния загрязнения рабочей зоны обработки на точность маркирования. ступенчатую схему сравнения кодов, управляющий триггер и исполнительный элемент, причем первые входы элементов первой ступени схемы сравнения кодов соеДинены с выходами со" ответствующих 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 выдержки времени маркировки запрещающим сигналом с выхода управляющего триггера. При возникновении хотя бы в одной из силовых целей знакосинтезирующего устройства аномально низкой плотности тока происходит отключение управляющего сигнала и прекращение электрохимического процесса для ликвидации причин, вызвавших нежелательное протекание процесса. 1 ил.

На чертеже изображена структурная схема 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 выделения максимального сигнала, выполненную в виде многовходовог0 .погического элемента ИЛИ. Схема 5 соеди3 145628 нена 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 тригге5 ра 8 через элемент 10 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 импульсов 9 и блока 13 вы5 держки времени маркирования поданы на соответствующие входы логического элемента 14.

Одновременно выход логического

20 элемента 14 соединен с вторым блоком

15 задержки, выход которого подключен через формирователь 16 к первому входу элемента 17 блокировки, на второй вход которого подан выход блока 7 за- 2 держки, 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, 30

Выход логического элемента соединен с управляющими входами силовых ключей 2 через логические элементы 18, вторые входы которых соединены с соответствующими входами программирующего устройства 19. Одновременно вхо- 35 ды силовых ключей 2 и выходы датчиков

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 говходового по числу токопроводящих элементов знакосинтезирующего электрода-инструмента или силовых ключей системы коммутации, логического элемента И. Выход последнего подан на 50 первый вход управляющего триггера 22, второй вход которого соединен с выходом блока 13 выдержки времени мар» кирования, причем первый выход управляющего триггера 22 подан на исполни- 55 тельный элемент 23, а второй вь ход соединен с дополнительным четвертым входом логического элемента 14.

4

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 наэлектроды 3 происходят 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, блока 7 задержки и управляющего триггера 22 и логические элементы 18, на вторых входах которых присутствуют разрешающие сигналы от программирующего устройства

19 поданные в соответствии с конфигурацией маркируемых знаков.

В случае превышения тока хотя бы через один полупроводниковый ключ 2 и соответственно электрохимическую ячейку с электродами 3 некоторого вначения, 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 величину предельного тока. При достижении напряжения на выходе схемы 5 величины порога срабатывания элемента 6 на входы блока 7 задержки и триггера 8 поступает управляющий импульс, возбуждающий указанные элементы. При этом включается индикатор 12, который сигнализирует о возникшей перегрузке или коротком замыкании, в теченИе времени, определяемого блоком 11 выдержки времени индикации. Длительность индикации 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 выхода триггера 8, прошедшего через элемент 10 блокировки. При этом на другом выходе элемента 10 блокировки присутствует разрешающий сигнал с выхода счетчика 9 импульсов.

14562

Одновременно блок 7 задержки формирует импульс длительностью 1,010 мс, в течение которого происходит запрет прохождения разрешающего сигнала от блока 19 выдержки времени

5 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 задерж- 15 ки 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 цепн (1-2-3-4) происходит повторное отключение силовых ключей 2 запрещающим импульсом блока 7 задержки, так как запрещающий сигнал с его выхода появ- 25 .ляется на входе элемента 17 блокиров-. ки раньше, чем импульс установки счетчика 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 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 или короткого замыкания. При работе в автоматическом режиме выход блока

8, соединенный с индикатором 12, должен быть подан на исполнительный эле- 45 мент 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 задержки, который вырабатывает импульс длительностью, равной или большей 1 мкс, достаточной для включения силовых

89 6 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 частй межэлектродного промежутка оказалась заполненной воздушным пузырьком, электрохимический процесс на этом участке протекать не будет, следовательно, в силовьЫ электрических цепях, соответствующих этому участку, технологический ток будет отсутствовать или может быть аномально низким.

При этом на один из входов элементов 20 первой ступени сравнения кодов, соединенных с входами силовых ключей 2, поступит напряжение логического нуля или единицы в зависимости от кода, присутствующего на выходах программирующего 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 данной 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 со ответствующий вход логической схемы

21, осуществляющей сравнение кодов напряжений на выходах элементов 20.

Если коды 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, которая выра" батывает на своем выходе перепад напряжения из состояния логической единицы в состояние логического нуля, который поступает на вход управляющего триггера 22. Управляющее напряжение с первого выхода триггера 22 по7 145628 тупает на исполнительный элемент 23, существляющий отвод электрода, доолнительную промывку, индикацию номальной ситуации нли какие-либо другие функции. Одновременно на вто,ром выходе триггера 22 возникает на.пряжение логического нуля, поступаю" щее 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- 1r ную обработку. При этом сигнал с выхода блока 13 выдержки времени маркирования, поступая на вход управляющего триггера 22, возвращает его в исходное состояние и обеспечивает про-20 хождение уйравляющего сигнала с выхода блока 13 для включения силовых ключей 2.

Поскольку плотность тока при элект- 25 рохимическом маркировании не постоян, ная, а, достигнув максимального знаI, чения в начальный момент обработки,, уменьшается к концу обработки до 201

40 А/см2, то выбор величины плотности Зц, тока, соответствующей уровню. напряже, ния Логического нуля на выходе датчи-! ка 4 тока, «должен осуществляться из условия, что плотность тока, соответ-9 8 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 знакосинтезирующего электрода-инструмента развивается при аномально низкой плотности тока или отсутствует вовсе.

Формула изобретения

Устройство для электрохимического маркирования по авт. св. У 1371818, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения качества маркирования, в устройство введены двухступенчатая схема сравнения кодов с многовходовой схемой И во второй ступени управляющий триггер и исполнительный элемент, причем первые входы элементов первой ступени схемы сравнения кодов соединены с выходами датчиков тока, вторые входы — с входами силовых ключей, а выходы поданы на 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 ходом логического элемента И.

1456289

Составитель P.Ìåëüäåð

Редактор Л.Гратилло Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 7513/14 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г..... СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4