CH637169A5

CH637169A5 - Vorrichtung zur elektrofunkenbeschichtung.

Info

Publication number: CH637169A5
Application number: CH1208178A
Authority: CH
Inventors: Antonov Bogomil; Panajotov Stojan; Ljutakov Ognjan
Original assignee: Brv Elektronna Obrabotka
Priority date: 1977-11-29
Filing date: 1978-11-24
Publication date: 1983-07-15
Also published as: BG28111A1; HU181664B; CS259001B1; GB2008801B; YU280178A; AT364215B; SE431563B; FR2409816B1; US4226697A; CS755278A1; GB2008801A; ATA837878A; SE7811981L; DE2851663A1; JPS54109081A; DD232597A3; FR2409816A1

Description

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PATENTANSPRÜCHE Vorrichtung zur Elektrofunkenbeschichtung an einer Beschichtungsanlage, welche Vorrichtung eine mit einer Stromquelle verbindbare Speisegruppe (1), einen Steuerblock (2), der an die Speisegruppe (1) angeschlossen und mit einem Spindelmotor (3) verbunden ist, der eine Beschichtungs-anode (11) trägt, einen Impulsgenerator (5), dessen positiver Ausgang (+) an eine Stromzufuhreinrichtung (14) für die Beschichtungsanode (11) und dessen negativer Ausgang an einem Tisch (13) angeschlossen ist, und eine Nachführeinrichtung (6) aufweist, die an den positiven und negativen Ausgängen (+), (-) des Impulsgenerators (5) und an den Steuerblock (2) angeschlossen ist, wobei ferner zwischen dem Steuerblock (2) und einem Beschichtungskopf (4) ein Motor (9) zur vertikalen Verschiebung der Beschichtungsanode geschaltet ist, gekennzeichnet durch eine Logikbaugruppe ( 10), die an die Nachführeinrichtung (6) angeschlossen ist, durch einen an den Steuerblock (2) angeschlossenen zweiten Elektromotor (7) zur horizontalen Verschiebung des Tisches (13) in einer ersten Richtung und durch einen an den Steuerblock (2) angeschlossenen dritten Elektromotor (8) zur horizontalen Verschiebung des Tisches (13) in einer bezüglich der ersten Richtung rechtwinkligen zweiten Richtung; wobei der erste, zweite und dritte Elektromotor (7,8,9) an die Logikbaugruppe (10) angeschlossen sind.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Elektrofunkenbeschichtung, die beim Auftragen von harten Legierungen mit hoher Verschleissfestigkeit auf vertikalen oder geneigten Arbeitsflächen von Metallschneide- und Metallbearbeitungswerkzeugen, Werkstücken, Materialien u.a. verwendet werden kann.

Bekannt ist eine Vorrichtung zur Elektrofunkenbeschichtung, welche aus einer Speisegruppe besteht, die an einen Impulsgenerator und einen Spindelmotor angeschlossen ist, der eine Beschichtungselektrode (Anode) trägt, wobei der eine Ausgang des Impulsgenerators mit dem Handgriff für die Beschichtungsanode und der andere Ausgang mit dem zu beschichtenden Werkstück verbunden ist. Bei dieser Vorrichtung wird eine Rotation zur Beschichtung der Werkstücke benutzt, wobei die Beschichtungsanode die Form einer sich drehenden Bürste oder Scheibe hat und von der Bedienungsperson manuell angetrieben wird. Die Ausgangsspannung wechselt in 12 Stufen zwischen 6 und 20 V, die Kapazität wird in 10 Stufen geregelt und der Widerstand in 4 Stufen. Die Nachteile der Vorrichtung sind, dass sie wegen des manuellen Antriebs der Beschichtungsanode keine gleichmässige und glatte Beschichtung des Materials gestattet; sie ist nicht anwendbar zum Auftragen von lokalen Bedeckungen auf kleineren Oberflächen und hat eine geringe Produktivität.

Bekannt ist auch eine Vorrichtung zur Elektrofunkenbeschichtung, die in einer Beschichtungsanlage enthalten ist. Diese Vorrichtung besteht aus einer Speisegruppe, deren einer Ausgang über eine Steuergruppe mit einem Spindelmotor, der eine Beschichtungsanode trägt, verbunden ist, während der andere Ausgang der Speisegruppe an einen Impulsgenerator angeschlossen ist. Der positive und der negative Ausgang des Impulsgenerators sind an eine Strom-zufuhreinrichtung bzw. an einen verschiebbaren Tisch der Beschichtungsmaschine geführt und gleichzeitig mit einer Nachführeinrichtung verbunden, deren Eingang mit einem der Ausgänge der Steuergruppe verbunden ist. Ausserdem ist zwischen einen anderen Ausgang der Steuergruppe und den Beschichtungskopf der Beschichtungsanlage ein Motor zur vertikalen Verschiebung der Beschichtungsanode geschaltet.

Zwischen den verschiebbaren Tisch und die Steuergruppe ist ein Block zur elektromechanischen Steuerung geschaltet. Ein Nachteil der Vorrichtung ist, dass sie keine Beschichtung der Arbeitsflächen gestattet, die gegenüber der Stirn der Beschichtungsanode geneigt sind oder parallel zu seiner Länge liegen.

Die Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Elektrofunkenbeschichtung zu schaffen, welche die Beschichtung von gegenüber der Stirn der Beschichtungsanode geneigten oder parallel zu seiner Länge liegenden Arbeitsflächen gestattet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches gelöst.

Die Vorteile der Vorrichtung zur Elektrofunkenbeschichtung sind, dass sie elektronische Steuerung der Motoren für die horizontale und vertikale Verschiebung der Beschichtungsanode enthält, was eine volle Automatisierung des Prozesses der Elektrofunkenbeschichtung der Werkstücke und eine Regelung der Neigung des Beschichtungskopfes gegenüber der Vertikalebene erlaubt. Ausserdem wird mit der Vorrichtung ein Arbeitsraum zwischen der Bildungsoberfläche der Beschichtungsanode und dem zu beschichtenden Material unterhalten, was die Möglichkeit zur Beschichtung in einer horizontalen Ebene auf den Koordinatenachsen ±X und ±Y und zur Beschichtung auf inneren und geneigten Oberflächen gibt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Elektrofunkenbeschichtung in einer Beschichtungsanlage und Fig. 2 die prinzipielle Ausführung einzelner Blöcke der Vorrichtung.

Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, besteht die Vorrichtung zur Elektrofunkenbeschichtung aus einer Speisegruppe 1, einem Steuerblock 2, der an die Speisegruppe 1 angeschlossen ist, einem Spindelmotor 3, einem Beschichtungskopf 4, einem Impulsgenerator 5, einer Nachführeinrichtung 6, die mit dem Impulsgenerator verbunden ist, einem Motor 7 zur horizontalen Verschiebung in der X-Achse, einem Motor 8 zur horizontalen Verschiebung in der Y-Achse, einem Motor 9 zur vertikalen Verschiebung und einer Logikbaugruppe 10, die die Motoren 7,8,9 steuert. Die Vorrichtung ist Teil einer Beschichtungsanlage, die eine als Anode ausgebildete Beschichtungselektrode 11 enthält, welche von einer Spindel getragen wird und über dem eine Kathode bildendes zu beschichtenden Werkstück 12 angeordnet ist. Das Werkstück 12 ist auf einem verschiebbaren Tisch 13 montiert. Zwischen dem Beschichtungskopf 4 und der Beschichtungselektrode 11 ist eine Einrichtung 14 zur Stromzuführung geschaltet.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung zur Elektrofunkenbeschichtung ist folgende: Die Vorrichtung wird mit Dreiphasenspannung gespeist, wobei der Steuerblock 2 die Motoren 7,8 für die horizontale Verschiebung in der X- und Y-Richtung und den Motor 9 für die vertikale Verschiebung im Nachführbetrieb, im Verschiebungsbetrieb oder Stillstand steuert. Der Steuerblock 2 steuert auch den Spindelmotor 3, an welchem die Beschichtungselektrode befestigt ist. Die Vorrichtung hat zwei Hauptarbeitsweisen: a) automatischer Nachführbetrieb, bei dem die Elektrofunkenbeschichtung durchgeführt wird und b) manueller Betrieb, bei dem entweder der Beschichtungskopf 4 positioniert oder das zu beschichtende Werkstück 12 mittels des verschiebbaren Tisches durch die Motoren verschoben wird. Die für die Vorrichtung charakteristische Logikbaugruppe 10 schaltet jeden der Motoren 7,8,9 in Nachführbetrieb oder bei manueller

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Verschiebung ein. Auf diese Weise wird die Möglichkeit zum Auftragen der Bedeckungen sowohl in Richtung Z mittels des Motors 9, als auch in den Richtungen ±X und ± Y durch die Motoren 7 und 8 realisiert. Durch den regulierbaren Beschichtungskopf 4, welcher die Versetzungen in den Richtungen (+) und (-) gegenüber der Vertikale der Beschichtungsanode 11 ermöglicht, erreicht man eine Beschichtung auch auf geneigten Arbeitsflächen.

Die für die Elektrobeschichtung erforderliche Energie wird vom Impulsgenerator 5 abgegeben, dessen positiver Ausgang an den Stromzuführungsblock 12 angeschlossen ist. Der negative Ausgang des Impulsgenerators 5 ist an den verschiebbaren Tisch 13 geführt, auf welchem das zu beschichtende Werkstück befestigt ist.

Die notwendige Voraussetzung für den richtigen Ablauf der lokalen Elektrofunkenbeschichtung ist die Rotation der Beschichtungsanode 11, welche durch den Spindelmotor 3 realisiert wird. Die Regelung des Spindelmotors 3 erfolgt elektronisch, und seine Drehzahl ist im Bereich von 600-6000 U/min. stabilisiert. Zur Einhaltung des optimalen Abstandes zwischen der Beschichtungsanode 11 und dem zu beschichtenden Werkstück 12, während der Elektrofunken-entladung und beim Ablauf der Elektrofunkenbeschichtung ist eine Nachführeinrichtung 6 vorgesehen, die das den Abstand kennzeichnende Signal verarbeitet und über die Logikbaugruppe 10 Steuersignale an die entsprechenden Motoren 7,8 und 9 abgibt.

Eine prinzipielle Ausführung der Logikbaugruppe 10 und ihre Verbindung mit den anderen Teilen der Vorrichtung ist ausführlich in der Fig. 2 dargestellt, wo der Steuerblock 2 die Aufgabe von fünf Kommandos für die Motoren im Nachführbetrieb und sechs Kommandos für die Motoren im manuellen Betrieb erlaubt.

Die Kommandos für die automatische Steuerung der Motoren 7,8 und 9 im Nachführbetrieb werden über Schienen Z, + Y, - Y, +X, -X, welche den Koordinatenrichtungen entsprechen, dem Steuerblock zugeführt. Die Kommandos für die manuelle Steuerung der Motoren 7, 8 und 9

werden über Schienen +XP, — XP, +YP, +ZP, — ZP zugeführt, welche den Koordinatenrichtungen entsprechen. Die Kommandos für die Verschiebung des Tisches 13 im manuellen Betrieb werden zum Positionieren des zu beschichtenden s Werkstückes 12 gegenüber der Beschichtungsanode 11 vor Arbeitsbeginn und für eine Verschiebung des zu beschichtenden Werkstückes 12 während der Beschichtung benutzt. Die vier Translationskommandos auf ±X und ± Y können sowohl selbständig als auch kombiniert zugeführt werden, io wobei im letzten Fall der zu beschichtende Streifen den gegebenen Umriss beschreibt.

Die Kommandos zur manuellen Verschiebung des Beschichtungskopfes 4 in der Richtung der Koordinatenrichtung ±Z, die vom Motor 9 ausgeführt werden, werden zum is Transport des Beschichtungskopfes 4 bzw. der Beschichtungsanode 11 zu dem zu beschichtenden Werkstück 12 und zum Positionieren der Beschichtungsanode 11 bei Beschichtung innerer und äusserer geneigter und vertikaler Flächen benutzt.

Die Logikbaugruppe 10 der Vorrichtung ist aus einigen Untergruppen aufgebaut, und zwar aus einer Untergruppe 101 zur automatischen Steuerung des Nachführbetriebes 101, die aus fünf UND-Gattern 1011-1015 besteht, um die Nachführung in den Koordinatenrichtungen —X, +X, - Y, +Y bzw. Z zu steuern, aus einer Umschaltungsgruppe 102, bestehend aus fünf Umschaltern 1021-1025 für die Koordinatenrichtungen +X, ± Y, ±Z; aus einer Steuergruppe 103 zur Steuerung der Motoren im manuellen Betrieb, die aus sechs UND-Gattern 1031 -1036 besteht und die eine Verschiebung in den entsprechenden Koordinatenrichtungen erlaubt, und aus einer Untergruppe 104, die fünf UND-Gatter 1041-1045 aufweist und die Motoren im Nachführbetrieb speist.

Die Wirkungsweise der einzelnen Untergruppen 101-104 und ihre gegenseitigen Verbindungen sind in Fig. 2 gezeigt. Die Umschalter und die UND-Gatter können elektromecha-nisch ausgeführt sein, wobei sie Relaiskontakte haben, oder elektronisch mit diskreter oder integraler Ausführung realisiert sind.

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2 Blatt Zeichnungen