CN105057822A - 高压脉冲除毛刺装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压脉冲除毛刺装置，由脉冲点火与直流检测电源、低压脉冲赋能电源和调节控制保护显示系统组成，所述脉冲点火与直流检测电源包括高电压小能量脉冲点火电路，其脉冲点火与直流检测电源的低压输出端与真空管的一端电连接，脉冲点火与直流检测电源的脉冲点火端子或直流检测端子与真空管的另一端电连接；所述低压脉冲赋能电源包括低压脉冲充电电源及脉冲形成网络；所述调节控制保护显示系统通过导线与脉冲点火与直流检测电源及低压脉冲充电电源电连接。本发明的高压脉冲除毛刺装置，利用小能量高电压脉冲寻找器件内部毛刺，形成打火点，后自动输出预先设定的低电压大电流脉冲烧熔毛刺，有效实现低能耗高效率除毛刺的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压除毛刺装置，特别是涉及一种高压脉冲除毛刺装置。
背景技术
高压除毛刺是电真空器件生产制造工艺中的一道重要工序。通过在器件不同电极之间施加高电压，使在高电压下发生放电现象，借此来去除器件内部各种微小的尖端毛刺或杂质、污物，消除电极间额电压下放电漏电流和打火击穿缺陷，保证器件的极间额定耐电压强度，使器件获得良好，稳定，可靠的工作性能。
目前，电真空行业普遍使用交流高压或直流高压除毛刺工艺。除毛刺期间，高压需一直施加在器件的两极之间，当电极间毛刺发生击穿放电时，极间电位从几十千伏降低到几十伏，为了预防高压电源进入短路放电状态，一般均需在高压回路串入限流电阻，电阻的接入保护了回路器件，但同时电源能量90%以上消耗在限流电阻上，尤其是交流除毛刺时，施加电压需由低到高，重复多次，直到达到规定电压不再发生打火放电为止。整个过程，限流电阻阻值不变，打火放电电流随电压升高同步增大，即除毛刺的电流不可控，在低压老练阶段，电流小，烧熔毛刺能量不足，导致打毛刺工序时间延长，在高压老练阶段，电流大，烧熔毛刺能量偏大，易在电极表面产生新的烧熔缺陷，甚至烧坏器件。例如，用50KV的交流除毛刺设备（功率为3～5KW）除毛刺，一件产品除毛刺时间短则30分钟，长的高达数天。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高压脉冲除毛刺装置，该装置利用小能量高电压脉冲寻找器件内部毛刺，形成打火点，后自动输出预先设定的低电压大电流脉冲烧熔毛刺，以有效实现低能耗高效率除毛刺的目的。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种高压脉冲除毛刺装置，由脉冲点火与直流检测电源、低压脉冲赋能电源和调节控制保护显示系统组成，所述脉冲点火与直流检测电源包括高电压小能量脉冲点火电路，其脉冲点火与直流检测电源的低压输出端与真空管的一端电连接，脉冲点火与直流检测电源的脉冲点火端子或直流检测端子（即高压输出端）与真空管的另一端电连接；所述低压脉冲赋能电源包括低压脉冲充电电源及脉冲形成网络，其脉冲形成网络的输出端之间设有电阻器，脉冲形成网络的输出端与高压输出端电连接，在脉冲形成网络与高压输出端之间串联有高压隔离器；所述调节控制保护显示系统通过导线与脉冲点火与直流检测电源及低压脉冲充电电源电连接。
所述高电压小能量脉冲点火电路可定时输出电压脉冲，其脉冲的重复频率可调，脉冲电压的幅值可调。
所述脉冲形成网络是由数只电感和电容组成的馈电网络，脉冲形成网络的储能与其内部的电容量及充电电压的平方成正比。
所述低压脉冲赋能电源通过脉冲形成网络向高压输出端注入电流脉冲，其脉冲宽度250μS±20%，电流脉冲能量可调。
所述脉冲点火端子输出时即可实现除毛刺功能；所述直流检测端子输出时即可实现直流耐压检测功能；除毛刺功能与直流耐压检测功能可以相互切换。
工作原理：本高压脉冲除毛刺装置，是利用脉冲点火与直流检测电源产生的小电流小能量高压脉冲与低压脉冲赋能电源产生的大电流大能量脉冲配合工作，快速消除真空管内需要除毛刺工件上的毛刺。当脉冲点火与直流检测电源产生的高压脉冲作用于真空管的两极之间时，如果真空管内工件表面存在微小的尖端毛刺，就将在其周围产生局部强电场，并引发击穿放电现象，由于高压脉冲的能量极小，不具备烧熔毛刺的功能，仅能在两极间建立一个低阻放电通道，供放电能量单元的大电流脉冲通过；低压脉冲赋能电源在工件没有发生打火放电时，其内的脉冲形成网络以电压的形式施加在真空管的两极间，处于等待放电状态；一旦高压脉冲引发工件出现击穿放电现象并形成低阻放电通道，脉冲形成网络储存的能量立即释放，可在瞬间烧熔真空管内工件上存在的毛刺及杂质。
本发明的有益效果是：
本发明的高压脉冲除毛刺装置，利用小能量高电压脉冲寻找工件内部毛刺，形成打火点，后自动输出预先设定的低电压大电流脉冲烧熔毛刺，由于高压脉冲的工作比低至十万分之一，低压大电流脉冲的工作也不到万分之一，且两个电源各自独立，互不影响，因此可以保持在任一电压脉冲下输出恒定的电流脉冲，有效实现低能耗高效率除毛刺的目的。尽管每次电压脉冲比现有除毛刺设备大几十倍，但烧熔毛刺的能力确提高几十倍，其作用于工件的平均能量非常小，也不存在限流电阻的耗能。此外，本装置还具有直流耐压检测功能，其工件被除毛刺后可直接切换对工件进行直流耐压检测。
附图说明
图1为本发明的电气原理框图；
图中标号：1、脉冲点火与直流检测电源；2、低压脉冲赋能电源；3、调节控制保护显示系统；4、高压隔离器；5、真空管；11、脉冲点火端子；12、直流检测端子；21、低压脉冲充电电源；22、脉冲形成网络；23、电阻器。
具体实施方式
下面将结合附图和实例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的高压脉冲除毛刺装置，由脉冲点火与直流检测电源1、低压脉冲赋能电源2和调节控制保护显示系统3组成，所述脉冲点火与直流检测电源1包括高电压小能量脉冲点火电路，其脉冲点火与直流检测电源1的低压输出端与真空管5的一端电连接，脉冲点火与直流检测电源1的脉冲点火端子11或直流检测端子12（即高压输出端）与真空管5的另一端电连接；所述低压脉冲赋能电源2包括低压脉冲充电电源21及脉冲形成网络22，其脉冲形成网络22的输出端之间设有电阻器23，脉冲形成网络22的输出端与高压输出端电连接，在脉冲形成网络22与高压输出端之间串联有高压隔离器4；所述调节控制保护显示系统3通过导线与脉冲点火与直流检测电源1及低压脉冲充电电源2电连接。
所述高电压小能量脉冲点火电路可定时输出电压脉冲，其脉冲的重复频率可调，脉冲电压的幅值可调。
所述脉冲形成网络22是由数只电感和电容组成的馈电网络，脉冲形成网络22的储能与其内部的电容量及充电电压的平方成正比。
所述低压脉冲赋能电源2通过脉冲形成网络22向高压输出端注入电流脉冲，其脉冲宽度250μS±20%，电流脉冲能量可调。
所述脉冲点火端子11输出时即可实现除毛刺功能；所述直流检测端子12输出时即可实现直流耐压检测功能；除毛刺功能与直流耐压检测功能可以相互切换。
使用中，先用脉冲点火端子11输出，脉冲点火与直流检测电源1,通过交流调压、升压、整流、滤波把220V市电转换成0～500V的可调直流电源,经低压脉冲调制开关把直流调制成具有一定脉宽和重复频率的低压脉冲电流,再经高变比脉冲变压器二次升压，最终输出100KV电压脉冲，作用于真空管5的两极之间，如果真空管5内工件表面存在微小的尖端毛刺，就将在其周围产生局部强电场，并引发击穿放电现象。由于电压脉冲的能量极小，不具备烧熔毛刺的功能，仅能在两极间建立一个低阻放电通道，供放电能量单元的大电流脉冲通过；低压脉冲赋能电源2，通过交流调压、升压、整流、滤波等环节，把220V的市电转换成0～3KV的可调直流电源，经低压脉冲充电电源21向脉冲形成网络22充电，脉冲形成网络22储存的能量可通过交流调压器预先设定；在真空管5内工件没有发生打火放电时，脉冲形成网络22以电压的形式施加在真空管5的两极间，处于等待放电状态；一旦高压脉冲引发真空管5内工件出现击穿放电现象并形成低阻放电通道，脉冲形成网络22储存的能量立即释放，可在瞬间烧熔真空管5内工件上存在的毛刺及杂质。用本高压脉冲除毛刺装置（功率仅为200W）除毛刺，实际平均消耗功率为100W，一件产品除毛刺仅仅需2～3分钟。当然，当工件毛刺除完后可将脉冲点火端子11输出切换为直流检测端子12输出，用脉冲点火与直流检测电源1对工件进行直流耐压检测。
上述仅为本发明的一种实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高压脉冲除毛刺装置，由脉冲点火与直流检测电源、低压脉冲赋能电源和调节控制保护显示系统组成，其特征在于：所述脉冲点火与直流检测电源包括高电压小能量脉冲点火电路，其脉冲点火与直流检测电源的低压输出端与真空管的一端电连接，脉冲点火与直流检测电源的脉冲点火端子或直流检测端子（即高压输出端）与真空管的另一端电连接；所述低压脉冲赋能电源包括低压脉冲充电电源及脉冲形成网络，其脉冲形成网络的输出端之间设有电阻器，脉冲形成网络的输出端与高压输出端电连接，在脉冲形成网络与高压输出端之间串联有高压隔离器；所述调节控制保护显示系统通过导线与脉冲点火与直流检测电源及低压脉冲充电电源电连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压脉冲除毛刺装置，其特征在于：所述高电压小能量脉冲点火电路可定时输出电压脉冲，其脉冲的重复频率可调，脉冲电压的幅值可调。
3.根据权利要求1所述的一种高压脉冲除毛刺装置，其特征在于：所述脉冲形成网络是由数只电感和电容组成的馈电网络，脉冲形成网络的储能与其内部的电容量及充电电压的平方成正比。
4.根据权利要求1所述的一种高压脉冲除毛刺装置，其特征在于：所述低压脉冲赋能电源通过脉冲形成网络向高压输出端注入电流脉冲，其脉冲宽度250μS±20%，电流脉冲能量可调。
5.根据权利要求1所述的一种高压脉冲除毛刺装置，其特征在于：所述脉冲点火端子输出时即可实现除毛刺功能；所述直流检测端子输出时即可实现直流耐压检测功能；除毛刺功能与直流耐压检测功能可以相互切换。
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