Устройство для поддержания уровня припоя в ванне

Оюз советскихОЦИдЛИСтичЕСНИх 47588 СПУБЛИН 504 В 23 К 3/06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ йг ТЕЛЬЕ ВУ АВТОРСКОМУ С 4113767/25 01,09.8630.12.88. С.Н.Курола. ндрущишин,Михеева и А658.562.01Авторское(56) В 69 к м етение относит м.б. преимуще для пайки и л ения в ванну с(57) Изобр строению и пользовано дом погруж твенно исужения мето расплавленОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМпРи Гннт сссР ТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ УРОВОЯ В ВАННЕ ным 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. аф ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для пайки и лужения методом погружения в ванну с расплавленным припоем.Цель изобретения - повышение точ 5 ности 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 подцерживания уровня припоя в ванне содержит большую ванну 1 с расплавленным припоем, закрепленную 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, который взаимодействует с оптопарой 7. Предпочтительное исполнение рычага таково, что его плечо со стороны оптопары длинее плеча со стороны поплавка. Оптопара 7 электрически сое динена с временным селектором 8, выход которогб соединен со входом устройства включения 9 привода. В свою очередь, выход его соединен с электромеханическим приводом 10 поворота питателя, который выполнен в виде электромагнита и соединен механически с питателем 3.Временной селектор 8 содержит ключевой каскад 12, вход которого соединен с выходом оптопары , и первый одновибратор 13, времязадающий вход которого соединен с выходом ключево" го каскада 12, а выход одновибратора 13 подключен к входу устройства включения электромагнита 9.45Ключевой каскад (ключ) 12. собран на транзисторе типа п-р-п. Кроме того, он содержит йервый базовый резистор 15, первый выход которого одновременно является входом ключа 12 и входом временного селектора 8 (точка а) .50 Второй его вывод соединен с базой транзистора 14 и с первым выводом второго базового резистора 16. Ключевой каскад содержит также резистор 17 коллекторной загрузки, первый вы" 55 ход которого соединен с коллектором транзистора 4, а второй вывод резистора 17 является выходом ключа. 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, Кроме 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 селек тора 8.Устройство включения 9 содержит последовательную шунтирующую диоднорезисторную цепь 23, диодный вывод которой соединен с выходом первого одновибратора 13, второй одновибратор 24, времязадающий вход которого (точка 2) соединен с резисторным выводом диодно-резисторной цепи 23 устройства тактирования 24, своим выходом 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, вто-. рой вывод 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 резистор 29, Анод диода 28 является входом устройства включения 9. Одновибратор 25 содержит времязадающую цепь, состоящую из резистора 30 и конденсатора 31, и фильтрующий конденсатор 32В данном одновибраторе времязадающий вход представляет собои точку соединения времязадающей цепи 30 и 31 с шестым и седьмым выводами микросхемы 27, А третий вывод 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 элект7588 4 144ромагнита 10 ковш поворачивается ввертикальной плоскости, при поворотезахваченный ковшом припой сливаетсяпо желобу в ванну 2. В своей совокупности поплавок 5, рычаг 6 и оптопара7 образуют датчик 4 критическогоуровня припоя. Поплавок 5, реагируяна изменение уровня припоя в ванне2,воздействует на рычаг 6, которыйв результате своего движения перекрывает световой поток оптопары 7. Перемещения поплавка 5 при измененияхуровня припоя передаются на противоположное плечо рычага 6, причемвеличина перемещения увеличиваетсяпропорционально соотношению плечрычага. Этим достигается повышениечувствительности датчика 4 к колебаниям уровняаЦикл работы устройства можноусловно разделить на четыре временные зоны.Первая временная зона - это зонанормального уровня припоя в ванне 2,При этом, рычаг 6 не перекрываетсветового потока оптопары 7, и только под действием очень сильных внешних возмущений (толчков, ударов,сильных вибраций) световой потоккратковременно перекрывается. Однако,при этом срабатывание ковша не происходит за счет формирования временным селектором 8 защитного интервала,длительность которого больше постоянной времени механического успокоенияповерхности припоя в ванне 2. Этонеобходимо для повышения точностиподдержания уровня припоя, в противном случае любое кратковременное.внешнее воздействие (возмущение) привело бы к непредусмотренному наполнению ванны 2,Вторая временная зона - эта зона,когда уровень припоя приближаетсяк своему критическому значению (всторону уменьшения). При этом, рычаг6 начинает перекрывать световой поток оптопары 7 как за счет действиявнешних возмущений, так и за счетрабочего понижения уровня припоя.Колебательный процесс рычага 6 в зонеперекрытия светового потока оптопары 7 происходит достаточно активно,в каких условиях невозможно точноустановить момент очередного наполнения ванны 2. Но длительностьвозмущений (пауз) все еще не превосходит длительности защитного интерва 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ла, что являлось бы условием очередс 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 Ь полностью перекроет световой поток опто- пары 7 на время, превосходящее длительность защитного интервала,Четвертая временная зона - это зона наполнения ванны 2После установления нормального уровня припоя рассмотренный цикл повторяется.В электрической схеме процессы осушествляются следующим образом. С выхода оптопары 7 сигнал (точка а) поступает на вход ключа 12 и в зависимости от уровня этого сигнала 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 коллекторно-эмиттерный переход транзистора 14.Когда ключ 12 закрывается на время, меньшее постоянной времени цепи 19 и 20, определяющей длительность защитного интервала, на выходе одновибратора 13 (третий вывод микросхемы 18) будет сохраняться высокий уровень напряжения зоны. А в случае, когда время закрытого состояния ключа 12 окажется больше постоянной времени цепи 19 и 20 на выходе одновибратора 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 вывод микросхемы 18 (запускающий вход одновибратора 13) соединен с общей шиной питания 22.Сигнал с выхода одновибратора 13 (третий вывод микросхемы 18) поступает на последовательную шунтирующую диодно-резисторную цепь 23. При высоком уровне входного сигнала диод 28 будет открыт. В этом случае.Фа р мул а 5 14475открытый переход диод 28 и последовательно с ним включенный резистор 29зашунтируют времязадающий резистор30 адновибратора 25. Эквивалентноесопротивление времязадающей цепирезко уменьшится, процесс зарядаконденсатора 31 будет происходитьдостаточно быстро (порядка ста микросекунд), а на выходе одновибратора25 появятся короткие импульсы. Длительность этих импульсов явно недостаточна для включения электромагнита10 поворота ковша (первая, вторая итретья временные зоны),15При низком уровне сигнала в точкев диод 28 закрыт, при этом времязадающий конденсатор 31 заряжаетсятолько через резистор 30 адпавибратора 25. В этом случае адновибратор 25формирует импульсы, длительностькоторых обеспечит включение электромагнита 10 на время, необходимоедля полного подъема ковша питателя3 (фиг. Зе, четвертая временная зона)Импульсы с выхода однозибратора 25усиливаются в усилителе 26, которыйсоздает требуещай ток в обмотке электромагнита 10.Работа однавибратора 25 синхронизирована устройством тактирования 24,сигнал с выхода которога поступаетна запускающий вход одновибратора 25(второй вывод микросхемы 27). Период35следования импульсов запуска выбрантаким образом, что его величина достаточна для подъема и опускания питате"ля 3.Таким образом, достигается цельизобретения - повышение точности поддержания уровня припая в условияхвнешних возмущений. изобретения 4 1. Устройство для поддержания уровня припоя в ванне, содержащее большую и неподвижно закрепленную в ней малую ванну для припоя, питатель в виде ковша, установленного междубольшой и малой ваннами с вазможностью поворота, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенияточности поддержания уровня припоя вусловиях внешних механических воздействий, оно снабжено датчиком критического уровня припоя, временнымселекторам устройством включенияэлектромеханическаго привода иэлектромеханическим приводом, приэтом выход датчика критическогоуровня припоя соединен с временнымселектором, соединенным с устройством включения электромеханическагопривода, а электромеханический привод механически связан с ковшомпитателем,2, Устройство по п. 1, ат л и -еч а ю щ е е с я тем, чта датчиккритического уровня припоя выполненв виде аптапары и поплавка, а такжесвязанного с ним рычага, установленного с возможностью взаимодействияс аптапарай3. Устрс йство па и. 1, а, т л и -ч а ю щ е е с я тем, что временнойселектор выполнен в виде ключевогокаскада и первого аднавибратсра,причем вход ключевагс каскада соединен с выходом аптапары, а выходс времязадающим входом первого односвибратора.4, Устройство па п, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, чта устройство з,лючения электромеханическагапривода содержит второй аднавибратор и устройство тактиразания. подключенное к запускающему входу нтарага адназибратара, последовательнуюшунтирующую диадна-резисторнуюцепь, одним выводом соединенную свыходом первого адновибратара, адругим - с времязадающим входом второго однавибратара, и усилитель, входкоторо. о подключен к выходу второгоаднавибратара, а выход - к электромеханическому приводу поворота ковшапитателя.,1447588 иг. Г нн фОЙе орректор В.Роман ское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Гролзводственно-полиг урдйь про. пю иррийаение интервал . даю пря ураЬи ирвино к Кредическийфие. Я криеическоку уроьеиь ррилм Составитель В,Пучинскийедактор И.Сегляник Техред Л.Сердюкова каз 6788/15 Тираж 922 ПодпИИПИ г осударственного комитета по изобретениям и откры113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. исноетиям при ГКНТ ССС4/5