Верстат гравірувальний

Верстат гравірувальний, що містить несучий каркас із закріпленим до нього мікропроцесорним блоком керування, що має на лицьовій поверхні засоби візуалізації параметрів процесу утворення зображення, а також кнопки керування і введення основних параметрів роботи пристрою, при цьому каркас взаємодіє з каретками, на одній з яких закріплений функціональний блок - виконавчий пристрій, що має гравірувальну голку, який відрізняється тим, що з несучим каркасом верстата взаємодіють рухомі каретки поперечного, поздов 3 з регламентованою силою удару і частотою на одиницю площі. Переміщення робочого інструмента здійснюється подовжньо над поверхнею, на якій формується малюнок. Конструкцією верстата передбачається його стаціонарне положення. Верстат являє собою каркас, до якого закріплені маніпулятори з робочим інструментом, а також робочий стіл, на який укладається заготівка. Недоліком відомого пристрою є те, що його застосування можливо тільки в стаціонарних виробничих умовах, в обладнаних цехах спеціалізованих підприємств. Конструкцією гравірувального верстата передбачається те, що утворення зображення здійснюється на зразках, площа яких не перевищує площу робочого стола. Крім того, пристроєм передбачається можливість формування зображення тільки на плоскій поверхні. Утворення малюнка на поверхні, що має опуклості і западини, не представляється можливим, тому що робочий інструмент розташовується над поверхнею заготівки на фіксованій відстані. Подібна конструкція гравірувального верстата обмежує область його застосування і доцільна для використання тільки спеціалізованими підприємствами, які виконують зображення на кам'яній поверхні заготівок обмеженої площі. Завданням корисної моделі є удосконалення конструкції гравірувального верстата за рахунок того, що конструкція верстата передбачає можливість розміщення його каркаса безпосередньо на заготівці, при цьому виконавчий блок робочого інструмента розташовується над поверхнею і може міняти своє положення як по вертикалі, так і по горизонталі в процесі формування зображення. Конструкція верстата передбачає можливість формування зображення на плоскій поверхні за рахунок тривимірного переміщення робочої голівки. Крім того, блок робочого інструмента, завдяки датчику рівня поверхні, зберігає фіксоване положення по вертикалі, формує зображення з урахуванням нерівностей на заготовці. Рішення поставленого завдання дозволяє підвищити якість створюваного зображення, збільшити діапазон характеру поверхонь використовуваних заготовок. Конструкція гравірувального верстата, дозволяє наносити зображення на необмеженій по площі поверхні. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що гравірувальний верстат включає несучий каркас із закріпленим до нього мікропроцесорним блоком керування, який має на лицьовій поверхні засоби візуалізації параметрів процесу утворення зображення, а також кнопки керування і введення основних параметрів роботи пристрою, при цьому каркас взаємодіє з каретками, на одній з яких закріплений функціональний блок - виконавчий пристрій, що має гравірувальну голку. Відповідно до корисної моделі, з несучим каркасом верстата взаємодіють рухомі каретки поперечного, поздовжнього і вертикального переміщення, при цьому кожна рухома каретка оснащена власним автономним кроковим приводом, або сервоприводом, кожний з яких взаємодіє із шари 60359 4 когвинтовими парами, при цьому каретка поперечного переміщення взаємодіє з поздовжньої напрямною, закріпленою до каркаса верстата, і має рухливий по вертикалі функціональний блок виконавчий пристрій, що представляє собою електромеханічний віброгенератор, який має гравірувальну голку, що взаємодіє з поверхнею заготівки, при цьому привід вертикального переміщення віброгенератора взаємодіє з датчиком рівня поверхні, а провідники електричної енергії, що з'єднують функціональний блок пристрою і приводи з мікропроцесорним блоком керування, розміщені усередині рухомих зчленованих порожніх коробчастих ланок. Компоновочна схема гравірувального верстата з указанням позицій основних конструктивних елементів представлена малюнками: де на фіг. 1 показана вертикальна проекція верстата; на фіг. 2 - розріз по А-А фіг. 1; на фіг. 3 - вид зверху на гравірувальний верстат. Верстат гравірувальний включає каркас 1, до якого закріплені рухома каретка поперечного переміщення 2, каретка поздовжнього переміщення 3, каретка вертикального переміщення 4. Кожна рухома каретка 2, 3, 4 має власний автономний привід: кроковий привід каретки поперечного переміщення 5, кроковий привід каретки поздовжнього переміщення 6, кроковий привід каретки вертикального переміщення 7. Для передачі руху кожна каретка має кульково-гвинтову пару: кульковогвинтова пара каретки поперечного переміщення 8, кульково-гвинтова пара каретки поздовжнього переміщення 9, кульково-гвинтова пара каретки вертикального переміщення 10. Для забезпечення стабільного і фіксованого положення каретки поперечного переміщення 2 у поздовжньому напрямку каркаса верстата 1 служить напрямна 11. Нанесення малюнка здійснюється за допомогою функціонального блока - виконавчого пристрою електромеханічного віброгенератора 12, що має гравірувальну голку 13, за допомогою якої утворюється зображення на заготівці. Зміна рельєфу поверхні заготівці контролюється датчиком рівня поверхні 14 заготівці, щуп 15 якого взаємодіє з поверхнею. Для запобігання деформації провідників електричної енергії, які закріплені до функціонального блока - виконавчого пристрою, розташованого на каретках, що переміщаються, передбачена наявність кабелеукладачів 16, які являють собою рухомо-зчленовані порожні коробчасті конструкції і служать для розміщення усередині них провідників. Керування роботою гравірувального верстата здійснюється за допомогою блока керування 17, що являє собою мікропроцесорний контролер. За допомогою блока керування 17 забезпечується контроль і робота основних функціональних вузлів гравірувального верстата. Блок керування пов'язаний з комп'ютером (на схемах не показаний), що забезпечує зберігання, обробку зображення до формату і виду, що може бути прийнятним для формування зображення на поверхні заготівлі. 5 На лицьовій поверхні блока керування 17 розташовують засоби візуалізації - 18 параметрів процесу утворення зображення, а також кнопки керування 19 і введення основних параметрів роботи пристрою, кнопки включення і вимикання пристрою 20. Функціональне призначення крокового двигуна поперечної каретки 8 - поперечне переміщення віброгенератора 12 із гравірувальною голкою 13. Функціональне призначення крокового двигуна поздовжньої каретки 3 - поздовжнє переміщення віброгенератора 12 із гравірувальною голкою 13. Функціональне призначення крокового двигуна вертикальної каретки 4 - переміщення електромеханічного віброгенератора 12 із гравірувальною голкою 13 перпендикулярно оброблюваній поверхні. На каркасі 1 верстата укріплений блок керування 17 для формування керуючих синхроімпульсів на крокові приводи і формування керуючих імпульсів на електромеханічний віброгенератор 12, а також двосторонній зв'язок між оператором і виконавчими вузлами гравірувального верстата. На лицьовій панелі блока керування 17 змонтовані клавіша вмикання-вимикання верстата 20, а також пульт оператора із кнопки керування 19 і індикаторним дисплеєм 18. На задній частинці блока змонтовані електричні контакти для зв'язку з вузлами верстата і комп'ютером. Верстат гравірувальний працює наступним чином. Після вмикання верстата за допомогою кнопки включення 20 пристрій готовий для роботи. Зображення, яке відтворюється, у цифровому вигляді передають від комп'ютера до блока керування 17, який зв'язаний зі всіма основними функціональними вузлами гравірувального верстата. Додаткове керування вузлами верстата здійснюють за допомогою кнопок 19. Контроль за процесом фор 60359 6 мування зображення здійснюється за допомогою комп'ютера та засобу візуалізації 18 процесу - дисплею на блоці керування 17. Після отримання команди від комп'ютера та блока керування 17, починається процес створення зображення на кам’яній поверхні. Це здійснюється за рахунок зворотного поступового переміщення гравірувальної голки 13, зв'язаної з електромеханічним віброгенератором 12. Сила удару голки 13 та частота регулюються комп'ютером. Після нанесення удару голка 13 переміщується над поверхнею заготовки за допомогою кареток поперечного переміщення 2, поздовжнього переміщення 3 та вертикального переміщення 4. Переміщення кареток 2, 3, 4 здійснюють за допомогою крокових приводів 5, 6, 7. Велика точність переміщення гравірувальної голки забезпечується за рахунок того, що кожний привід взаємодіє з відповідною кульково-гвинтовою парою 8, 9, 10. Крім того, точність переміщення кареток досягається за рахунок того, що вони взаємодіють з жорсткою конструкцією каркаса верстата 1, а стабільність положення каретки поперечного переміщення 2 у поздовжньому напрямку забезпечується за допомогою напрямної 11. Голка 13 знаходиться на постійній відстані відносно поверхні заготовки за рахунок того, що її положення контролюють за допомогою щупа 15, який зв'язаний з датчиком рівня поверхні 14. Наявність кабелеукладачів 16 у верстата дозволяє запобігти деформації провідників електричної енергії, які закріплені до функціонального блока - виконавчого пристрою. Дослідно-промислові випробування заявленої конструкції показали, що пристрій забезпечує одержання високої якості зображення високої складності. Конструкція верстата дозволяє створювати тональні зображення високої якості на гладкій поверхні. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 60359 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601