SU837701A1

SU837701A1 - Apparatus for electrochemical marking

Info

Publication number: SU837701A1
Application number: SU762318313A
Authority: SU
Inventors: Виктор Андреевич Василенко; Владимир Ильич Турченков; Рудольф Абрамович Астапов; Борис Львович Гецкин; Анатолий Алексеевич Рукавишников
Original assignee: Vasilenko Viktor A; Turchenkov Vladimir; Astapov Rudolf A; Getskin Boris L; Rukavishnikov Anatolij A
Priority date: 1976-01-22
Filing date: 1976-01-22
Publication date: 1981-06-15

Description

Изобретение относится к электрохимическому маркированию.The invention relates to electrochemical labeling.

Известны устройства для электрохимического маркирования, в которых источник переменного напряжения подключей к последовательной цепи из рабочего промежутка и силового тиристора, в цепь управления которого включен выпрямитель, щграничитель, формирователь импульсов [1 ] ₁₀ Known devices for electrochemical marking, in which an alternating voltage source is connected to a serial circuit from the working gap and the power thyristor, the control circuit of which includes a rectifier, limiter, pulse shaper [1] ₁₀

Однако данное устройство характеризуется недостаточной надежностью и высокой потребляемой мощностью.However, this device is characterized by insufficient reliability and high power consumption.

Цель изобретения - повышение надежности, упрощение устройства и сни- ₎₅жение потребляемой мощности.The purpose of the invention is to increase reliability, simplify the device and reduce ₎ power consumption.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены спусковая схема, трансформатор и генератор пилообразного напряжения. Ограничитель эд и однополупериодный выпрямитель подключены к разным секциям вторичной обмотки трансформатора, их выходы соединены с входом генератора пило2 образного · напряжения,, .выход его подключен к спусковому устройству, соединенному с формирователем импульсов.This goal is achieved by the fact that the trigger circuit, a transformer and a sawtooth voltage generator are introduced into the device. The ed limiter and a half-wave rectifier are connected to different sections of the secondary winding of the transformer, their outputs are connected to the input of a saw-shaped voltage generator, its output is connected to a trigger device connected to a pulse shaper.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - графики напряжений на элементах схема.In FIG. 1 shows a diagram of a device; in FIG. 2 - voltage graphs on circuit elements.

Источник переменного напряженияAC voltage source

-'Oft подключен через предохранитель 1 к контрольной лампе 2 питающего напряжения и к первичной обмотке маломощного трансформатора 3. Один вывод источника питающего напряжения соединен с основанием 4, на котором установлена деталь 5. Электрод 6 через коммутирующий элемент 7, выполненный на тиристоре, соединен со вторым выводом источника питающего напряжения /V UnВторичная обмотка трансформатора 3 выполнена со средней точкой. Один вывод вторичной обмотки этого трансформатора соединен через односторонний ограничитель 8, генератор 9 пилообразного напряжения со входом маломощного интегратора 10, выход которого соединен с первым входом спускового уст-, ройства i 1. Второй вывод вторичной обмотки трансформатора 3 через однопопупериодный выпрямитель 12 соединен со вторым входом маломощного интегратора 10 и через последовательно соединенные силовой интегратор ί 3 и ограничитель 14 соединен с цепью питания спускового устройства II и со входом формирователя 15 импульсов. Второй вход упомянутого формирователя соединен с выходом спускового устройства» И. Выход триггера 16 через времязадающий резистор 17 соединен с конденсатором 18 и со входом порогового спускового устройства 19. Выход последнего соединен с одним входом триггера 16, а другой вход его через формирователь 20 одиночного импульса, источник 21 сигнала начала работы, например кнопку, соединен с выпрямителем 22.Кроме того, выход триггера 16 соединен через инвертор 23 со вторым входом спускового устройства 11.-'Oft is connected through a fuse 1 to the control lamp 2 of the supply voltage and to the primary winding of a low-power transformer 3. One output of the supply voltage source is connected to the base 4 on which the part 5 is installed. The electrode 6 is connected to the thyristor through a switching element 7 the second output of the supply voltage / V Un The secondary winding of the transformer 3 is made with a midpoint. One terminal of the secondary winding of this transformer is connected through a one-way limiter 8, a sawtooth generator 9 to the input of a low-power integrator 10, the output of which is connected to the first input of the trigger device i 1. The second terminal of the secondary winding of the transformer 3 through a one-wave rectifier 12 is connected to the second input low-power integrator 10 and through a series-connected power integrator ί 3 and a limiter 14 is connected to the power circuit of the trigger device II and to the input of the pulse shaper 15. The second input of the said shaper is connected to the output of the trigger device ”I. The output of the trigger 16 is connected via a timed resistor 17 to the capacitor 18 and to the input of the threshold trigger device 19. The output of the latter is connected to one input of the trigger 16, and the other input is via a single pulse shaper 20, the source 21 of the start signal, for example, a button, is connected to the rectifier 22. In addition, the output of the trigger 16 is connected through an inverter 23 to the second input of the trigger device 11.

При подключении напряжения питания загорается контрольная лампа 2 питающего напряжения, а напряжение со вторичной обмотки трансформатора 3'подается через выпрямитель 22 на цепи питания триггера 16 и инвертора 23. При этом триггер 16 устанавливается в положение, когда на его выходе напряжение отсутствует, а с инвертора 23 на второй вход спускового устройства 11 подается запрещающий сигнал и устройство для маркирования находится в выключенном состоянии»When the supply voltage is connected, the control lamp 2 of the supply voltage lights up, and the voltage from the secondary winding of the transformer 3 'is supplied through the rectifier 22 to the power circuit of the trigger 16 and the inverter 23. In this case, the trigger 16 is set to the position when there is no voltage at its output, and from the inverter 23, a inhibit signal is applied to the second input of the trigger 11 and the marking device is in the off state "

В момент начала маркирования нажимается кнопка 21 и на выходе формирователя одиночного импульса 20 формируется импульс, воздействующий на вход триггера 16 и переводящий его в другое состояние, когда на его выходе возникает потенциал, поступающий на вход инвертора 23. При этом запрещающий сигнал, ранее присутствующий на втором входе спускового устройства 11, снимается и начинается процесс маркирования детали 5.At the beginning of marking, the button 21 is pressed and a pulse is generated at the output of a single pulse shaper 20, which acts on the input of the trigger 16 and transfers it to another state when a potential arises at the output of it, which arrives at the input of the inverter 23. At the same time, the inhibit signal previously present on the second input of the trigger device 11 is removed and the process of marking the part 5 begins.

Эпюры напряжения в различных точках функциональной схемы предлагаемого устройства в реальных масштабах напряжения и времени, снятые с экрана осциллографа, показаны на фиг. 2.Voltage plots at various points of the functional diagram of the proposed device in real-time voltage and time scales taken from the oscilloscope screen are shown in FIG. 2.

Напряжение с верхней вторичной полуобмотки трансформатора 3 подается .20The voltage from the upper secondary half-winding of transformer 3 is supplied .20

837701 4 на однополупериодный выпрямитель 12. Напряжение Ug-g на выходе однополупе•риодного выпрямителя 12 в отрицательную полуволну напряжения сети соответствует по форме напряжению (7|ς на коммутирующем элементе 7. Напряжение (момент времени подается на силовой интегратор 13, предназначенный для накопления энергии за промежуток времени, предшествующий включению коммутирующего элемента 7.837701 4 to a half-wave rectifier 12. The voltage Ug-g at the output of a half-wave • half-wave rectifier 12 to the negative half-wave of the mains voltage corresponds in form to the voltage (7 | ς on the switching element 7. Voltage (a moment of time is supplied to the power integrator 13, intended for energy storage for the period of time preceding the inclusion of the switching element 7.

Амплитуда напряжения на выходе интегратора 13 ограничивается ограничителем 14,начиная с момента времени ^(Фиг.2)( В отрицательный полупериод питающего напряжения с нижней полуобмотки трансформатора 3 на маломощный интегратор 10 подается положительная полуволна напряжения. Односторонний ограничитель 8 ограничивает его до заданного уровня U^a ^с момента времени tj. Далее напряжение U da с выхода интегратора 10 воздействует на первый вход спускового устройства 11, которое срабатывает в тот момент, когда напряжение с выхода интегратора 10 достигнет величины заданного резистором 9 напряжения срабатывания Uсрас (момент времени -Ь₄)·The voltage amplitude at the output of the integrator 13 is limited by a limiter 14, starting at time ^ (Figure 2) (A positive half-wave voltage is supplied to the negative half-winding of the transformer 3 to the low-power integrator 10. One-way limiter 8 limits it to a given level U ^ a ^from time tj. Further, the voltage U da from the output of the integrator 10 acts on the first input of the trigger device 11, which is triggered at the moment when the voltage from the output of the integrator 10 reaches masks a predetermined resistor 9 Usras triggering voltage (at time ₄ -b) ·

После срабатывания спускового устройства происходит запуск формирователя 15 импульсов, который разряжает емкость силового интегратора Ю и формирует мощный короткий импульс » (напряжение U^ojna включение коммутирующего элемента 7. В течение времени £4-^5- коммутирующий элемент 7 пропускает ток. При протекании тока на основании 4, а следовательно, и на детали 5 возникает положительный потенциал относительно электрода 6, через который в межэлектродный зазор подается электролит. При этом на детали 5 происходит анодное растворение металла, точно копирующее форму токопроводящих частей электрода 6. С изменением времени заряда конденсатора в маломощном интеграторе 10 меняется время включения коммутирующего элемента 7, а следовательно, меняется средняя составляющая напряжения на электроде 6 и основании 4, Общее время цикла маркирования задается резистором 17, через который происходит заряд конденсатора 18 напряжением с выхода триггера 16 до величины срабатывания порогового спусково¹ го устройства 19. После срабатывания последнего на его выходе возникает высокий потенциал, переводящий триггер 16 в исходное состояние, соответствующее нулевому потенциалу на его выходе.При этом на второй вход спуско-5 вого устройства 11 вновь поступает запрещающий сигнал с выхода инвертора 23. На этом цикл маркирования заканчивается и при переходе рабочей полуволны питающего напряжения че- Ю рез нулевое значение коммутирующий элемент 7 выключается. Каждый новый цикл маркирования деталей начинается с нажатия кнопки 21, причем состояние кнопки после ее первоначально- 15 го нажатия далее на время цикла маркирования никак не влияет.After the trigger is activated, the pulse shaper 15 starts, which discharges the capacitance of the power integrator Yu and generates a powerful short pulse "(voltage U ^ ojna switching on the switching element 7. During the time £ 4- ^ 5, the switching element 7 passes current. When current flows based on 4, and therefore on part 5, a positive potential arises with respect to the electrode 6, through which an electrolyte is fed into the interelectrode gap, while anodic dissolution of the metal occurs on part 5, exactly as the shape of the conductive parts of the electrode 6. With a change in the charge time of the capacitor in a low-power integrator 10, the switching time of the switching element 7 changes, and therefore, the average voltage component of the electrode 6 and the base 4 changes. The total time of the marking cycle is set by the resistor 17, through which the capacitor charges 18, the voltage output from the latch 16 to the pickup threshold shutter ¹ of the device 19. After the last high potential response occurs at the output of transforming tr Hearth 16 to the initial state, corresponding to the zero potential at its output. In this case, the second signal of the trigger 5 again receives the inhibitory signal from the output of the inverter 23. At this point, the marking cycle ends and when the working half-wave of the supply voltage passes through zero the value of the switching element 7 is turned off. Each new marking cycle for parts starts with pressing button 21, and the state of the button after its initial 15th pressing further does not affect the marking cycle in any way.

В предлагаемом устройстве заложен принцип стабилизации рабочего напряжения при изменении напряжения пи- 20 тания устройствами^.The proposed device incorporates the principle of stabilization of the operating voltage when the supply voltage changes by the devices ^.

С увеличением напряжения сети уменьшается время достижения уровня ограничения с выхода одностороннего ограничителя 8, а следовательно, ²⁵ уменьшается время заряда конденсатора в интеграторе 10 до напряжения срабатывания спускового устройства И. Это ведет к увеличению времени включения коммутирующего элемента 7 и увеличе- 30 нию средней составляющей напряжения на электроде 6. Для стабилизации этого напряжения при изменении напряжения сети на интегратор 10 подается напряжение с выхода однополу-35 периодного выпрямителя 12. Такая связь обеспечивает увеличение времени заряда конденсатора в интеграторе 10 при увеличении напряжения сети, так как напряжение Ujg с выхода однополупе- ⁴⁰риодного выпрямителя 12 противоположно полярности по отношению к напряжению Uга с выхода одностороннего ограничителя 8. 'With an increase in the mains voltage, the time to reach the limit level decreases from the output of the one-way limiter 8, and therefore, ²⁵ the charge time of the capacitor in the integrator 10 decreases to the response voltage of the trigger device I. This leads to an increase in the switching time of the switching element 7 and to an increase in the average voltage component 30 on the electrode 6. To stabilize this voltage when the mains voltage changes, the integrator 10 is supplied with voltage from the output of the same-floor-35 periodical rectifier 12. This connection provides ivaet increase in the charging time in the integrator 10 with increasing supply voltage, since the voltage output from Ujg odnopolupe- ^40-period rectifier 12 opposite polarity relative to the voltage output from Uga sided limiter 8. '

Коэффициент связи мевду выходом ⁴⁵однополупериодного выпрямителя 12 и интегратором 10 изменяется вместе с коэффициентом стабилизации выходного напряжения на электроде 6.The coupling coefficient between the output ^{45 of the} half-wave rectifier 12 and the integrator 10 changes together with the stabilization coefficient of the output voltage on the electrode 6.

Таким образом, предлагаемое уст- ⁵⁰ройство позволяет повысить четкость маркирования за счет использования в качестве технологического тока импульсов положительной полярности с крутьм передним фронтом и с большой скважностью. Использование импульсов тока позволяет интенсифицировать процесс и получить более четкое изображение по сравнению с постоянным или переменным технологическим током при той же глубине маркирования. Маркирование импульсами тока с принудительной подачей электролита позволяет снизить расход электролита и уменьшить мощность насоса. Наиболее эффективно..· применение импульсного тока при дли- тельности импульса меньше паузы.Thus, the proposed Device for ⁵⁰ devices makes it possible to increase the clarity of labeling by using as a process of current pulses with positive polarity krutm leading edge and with a large duty cycle. The use of current pulses allows you to intensify the process and get a clearer image compared to direct or alternating technological current at the same marking depth. Marking with current pulses with forced supply of electrolyte can reduce electrolyte consumption and reduce pump power. Most effective .. · application of pulsed current with a pulse duration of less than a pause.

Claims

(54) A DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL MARKING of the integrator 10, the output of which is connected to the nerve input of the device i i. The second output of the secondary coil of transformer 3 is connected through a single-field rectifier 12 to the second input of low-power integrator 0 and through a sequential connection the power integrator i 3 and limiter 14 is connected to the power supply circuit of the trigger device and to the input of the pulse forming device 15. The second input of the mentioned forms} f6vagep is connected to the output of the trigger device, p. Trigger output J6 through time, the master resistor 17 is connected to the capacitor 18 and to the input of the trigger trigger 19, the lateral output is connected to the OD1IM trigger input 16, and the other input through A single start signal source, a start signal, for example a button, is connected to rectifier 5 22. In addition, the output, trigger 16 is connected by a black inverter 23 to the second input of the trigger device I1. When the supply voltage is connected Flax supply voltage lamp 2, and the voltage from the secondary winding of the transformer 3 is supplied through rectifier 22 on the Tpifrrepa 16 power supply circuit and inverter 23. At the same time, the trigger 16 sets c to the position when there is no voltage at its output, and from the inverter 23 to the second input of the trigger 1i is disabled and the marking device is in the off state. At the moment the marking starts, the button 21 is pushed on. The output of a single pulse generator 20 produces a pulse, affecting the input of the trigger 16 and transferring it to another state when a potential occurs at its output, which enters the input of the inverter 23i. At this, the inhibitory signal previously present at the second input of the trigger device 11 is removed and The process of marking part 5 begins. The voltage plots at various points of the functional proposed device in real voltage and time scales taken from the oscilloscope are shown in FIG.

2. The voltage from the upper secondary transformer 3 is supplied nonyo6MOTKii 14 and a half-wave rectifier 12. April odnopopupeiodnogo voltage at the output of rectifier 12 is negative half-wave of the mains voltage sootetstvuet shaped voltage (for example ommutiruyuschem element 7. Ujjg voltage (applied at time on the sludge integrator 13, designed to accumulate energy during the passage of time before switching on the switching element 7. The voltage level at the output of the integrator 13 is limited by the limiter 14, starting from the moment and 1i (Fig. 2) The negative half-period of the supply voltage Uy from the lower half-winding of the transformer 3 to the low-power integrator 10 is supplied with a positive half-wave voltage. The one-sided limiter 8 limits it to a predetermined level of time 2- Next, the gcx voltage from the output of the integrator 10 acts on the first input of the trigger device 11, which is triggered at the moment when the voltage from the output of the integrator 10 reaches the value specified by the resistor 9, the response voltage and comp (time moment -l). After the trigger is triggered, the pulse generator 15 is started, which discharges the capacity of the power integrator 10 and generates a powerful short pulse (voltage U) () On switching on the switching element 7, For a time Bd, the switching element 7 passes a current. When current flows on the base 4, and therefore on the part 5, a positive potential arises with respect to electrode 6, through which electrolyte is supplied to the interelectrode gap. At the same time, on the part 5, anodic dissolution of the metal occurs, accurately replicating the shape of the conductive parts of the electrode 6. With a change in the charge time of the capacitor in the low-power integrator 10, the switching time of the switching element 7 changes, and consequently, the average component of the voltage on the electrode 6 and base 4, the total marking cycle time is set by the resistor 17, through which the capacitor 18 is charged by the voltage from the output of the flip-flop 16 to the trigger threshold value 19. After the trigger the latter, at its output, a high potential arises, which triggers the trigger 16 to the initial state corresponding to the zero potential at its output. At the same time, the descending signal from the output of the inverter 23 again comes to the second input. At this, the marking cycle ends and when the operating half-wave U of the supply voltage U passes through zero, the switching element 7 is turned off. A new part marking cycle starts with pressing button 21, and the state of the button after its initial pressing further has no effect on the marking cycle time. The proposed device incorporates the principle of stabilizing the operating voltage on the voltage when the voltage of the pitinin Uyj device is changed. As the network voltage increases, the time to reach the limiting level from the output of the one-way limiter 8 decreases, and therefore the charging time of the capacitor in integrator 10 decreases to the trigger voltage of the trigger device P. This leads to an increase in the switching-on element switching time 7 the voltage on the electrode 6. To stabilize this voltage when the network voltage is changed to the integrator 10, the voltage supplied from the output of the 6th time periodical rectifier 12. Tak sv provides uv time of capacitor charge in integrator 10 when network voltage increases, since the voltage Ujyg from the half-wave rectifier output 12 is opposite to polarity and voltage of the single output of the one-way limiter 8. The coupling coefficient between the output of the single-wave rectifier The detector 12 and the integrator 10 change together with the stabilization factor of the output voltage at the electrode 6. Thus, the proposed device allows to increase the marking accuracy 16 by using as technology Skog current pulses of positive polarity with krutm leading edge and with a large duty cycle. The use of current pulses allows to intensify the process and to get a clearer image in comparison with constant or alternating technological current with the same marking depth. Marking with current pulses with a forced supply of electrolyte reduces the consumption of electrolyte and reduces the power of the pump. Most effectively, the use of pulsed current with a pulse duration is less than a pause. Claims of the invention A device for electrochemical marking of parts in which a working gap and a power thyristor are included in series with a source of alternating voltage, the control circuit and which includes a pulse shaper, a full-wave transmitter and a limiter, characterized in that power consumption, a release device and a transformer, the primary winding of which is connected in parallel with the variable voltage, and the secondary winding is made with a midpoint, with one output of this winding connected to the limiter and the other to the half-wave rectifier input, the outputs of which are connected to the inputs of the additionally introduced sawtooth generator, output connected to the trigger device, the output connected to the pulse shaper. Sources of information taken into account in the examination I. Safronov AI, et al. Sources of technological current for electrochemical machines and galvanic baths. NIIMASH, M., 1975, C-X-7 series, p. 40-41.