Устройство для электрохимического маркирования

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1371818 3 Н 9 06 3 02 7 16 5) Ъ.Р ГОСУД ПО ДЕ Оп Е ИЗОБРЕТЕНИСВИДЕТЕЛЬСТВУ А ВТОРСКО кии институтнов,о СССР 1976.ЛЕКТР( ХИ электрофизиметодам обрастройств для вания. Пель ости обработкоротких зактроды 3 выВЕККЫИ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЧЕСКОГО МАРКИРОВАНИЯ(57) Изобретение относится кцеским и электрохимицескимботки, в частности касаетсяэлектрохимицеского маркироизобретения - повышение тоцки путем исклюцения влияниямыканий. Подаца тока на эл полняется через ключи 2 от источника 1. Управление ключами выполняется от блока выдержки времени маркирования 13 церез логический элемент 14. Подаца разрешаю ших сигналов на кчюци 2 происходит только при на,чиции трех разрешающих сигналов на логицеском элементе 4 Сигналы ав- рийных режимов типа короткого замыкания выделяются датциками тока 4 и схемой выделения максимального сигнала 5. Это вызывает срабатывание порогового элемен. та 6 и индикатора неисправности 11. Блок задержки 7 формирует запрет прохождения сигнала на элементы 14 и 17. Колицсство импульсов перегрузки фиксируется сцетциком 9, который при появлении двух след) ю. ших подряд сигналов перегрузки блокнр)ет вход элемента 14. 1 з. и. ф.лы,ил.13718 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 многовходового логического элемента ИЛИ. Схема 5 соединена 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. Первыи выход триггера 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 9 импульсов и блока 13 выдержки времени маркирования поданы на соответствующие входы логического элемента 14. Выход последнего соеди. нен с управляющими входами силовых ключей 2 и вторым блоком 15 задержки. Выход блока 15 подключен через формирователь 6 к первому входу элемента 1 Е 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 элеменга 1 О блокировки.Устройство работает следующим обраТехнологическое напряжение от источника 1 постоянно подано на силовые ключи 2, однако их включение происходит только при подаче разрешаюгцего 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, превы. шаюшего предельно допустимую величину тока силового ключа, на соответствуюгцем 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 101520 25 30 35 40 45 50 55 18величину 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 индикатор2, который сигнализирует о возникшей перегрузке или коротком замыкании в течение времени, определенного блоком 11 выдержки времени индикации, Длительность 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 выхода триггера, прошедшего через элемент 10 блокировки. При этом на другом выходе элемента 10 блокировки присутствует разрешаюгций сигнал с выхода счетчика 9 импульсов.Одновременно блок 7 задержки формирует импульс длительностью 1,0 - 10 мс, в течение которого происходит запрет прохождения разрешающего сигнала от блока 13 выдержки времени маркирования через логический элемент 14 на управляющие входы силовых ключей 2. Указанный диапазон длительности импульса выбран из следующих соображений. При маркировании легко пассивируюшихся материалов, таких как тита- новые 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 еще один импульс технологического напряжения и на поверхности детали сформируется маркировка, не соответствующая требуемой по цвету, что приводит к браку. Чрезмерное увеличение длительности (более 1 О мс) приводит к непроизводительным затратам времени, а при маркировании конструкционных ста. лей - к снижению качества маркирования из-за значительного уменьшения общей длительности 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 управ. ления. Если условия, приведшие 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 клю137818 формула изобретения Составитель Р, МельдерРедактор В. Бугренкова Техред И. Верес Корректор Л. ПилипенкоЗаказ 219/1 б Тираж 920 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул Проектная, 4 чей 2 запрещающим импульсом блока 7 задержки, так как запрещающий сигнал с его выхода появляется на входе элемента 17 блокировки раньше, 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 через логический элемент 14, а также блокирующий блок выдержки времени индикации через элемент 1 О 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.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 большей 1 мкс, достаточной для включения силовых ключей и прохождения импульса перегрузки через входные цепи устройства защиты, При этом импульс напряжения с выхода блока 15 задержки воз. буждает 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. Таким образом, предлагаемое устройство повышает надежность защиты от коротких замыканий и перегрузок, что повышает качество и производительность обработки. Одновременно повышается надежность индикации перегрузок и коротких замыканий, так как устройство реагирует на любую перегрузку в любой момент времени, а длительность индикации случайного короткого замыкания достаточна для гарантированного восприятия наблюдателем-оператором.5 1, Устройство для электрохимицескогомаркирования, содержащее истоцник 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 после довательно, отличающееся тем, что, с цельюповышения качества обработки, в устройство введены последовательно соединенные первый блок задержки, счетчик импульсов, логический элемент И, второй блок задержки, формирователь и элемент блокировки, 2 О причем счетчик импульсов выполнен с коэффициентом заполнения два, выход порогового элемента соединен с входом первого блока задержки, выход последнего подан на второй вход логицеского элемента Й и второй 25 вход элемента блокировки, выход которогосоединен 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 управляю щим входам силовых ключей.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 инди 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.