Верстат гравірувальний

Реферат: Верстат гравірувальний 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, рухомі каретки поперечного, поздовжнього і вертикального переміщення, кожна рухома каретка має автономний кроковий привід або сервопривід, каретка поперечного переміщення оснащена рухливим по вертикалі електромеханічним віброгенератором з гравірувальною голкою. UA 80971 U (12) UA 80971 U UA 80971 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв, призначених для використання в різних галузях промисловості, і може бути використана для художньо-декоративної обробки. Відомий гравірувальний пристрій [патент РФ 96817, м. кл. В44В 3/00 Бюл. № 12, 2010 p.], що містить основу з закріпленою стійкою, до якої прикріплена одним кінцем плоска пружина, а другим з'єднана з одним із кінців ярма електромагніта, жорстко закріпленого на основі, до другого кінця ярма прикріплена цанга, в яку встановлено ударний інструмент у вигляді голки з алмазним наконечником, на основі встановлено підшипник з можливістю відслідковування рельєфу заготовки. Ярмо виконане у вигляді плоскої пластини. Імпульсний електромагніт містить осердя веретеноподібного профілю з мінімально допустимим діаметром, виконане із суцільної магнітної сталі, середня частина якого закріплена на металічній основі за допомогою теплопровідного шасі. Недоліком відомого пристрою є низька швидкість роботи. Найбільш близьким до запропонованого пристрою є верстат гравірувальний [патент України 60359, м. кл. В44В 3/00. Бюл. № 11, 2011 p.], 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, з несучим каркасом верстата взаємодіють рухомі каретки поперечного, поздовжнього і вертикального переміщення, при цьому кожна рухома каретка має власний автономний кроковий привід, або сервопривід, кожний з яких взаємодіє з кульково-гвинтовими парами, при цьому каретка поперечного переміщення взаємодіє з поздовжньою напрямною, закріпленою до каркаса верстата, і має рухливий по вертикалі електромеханічний віброгенератор, який має гравірувальну голку, взаємодіючу з поверхнею заготовки, при цьому привід вертикального переміщення віброгенератора взаємодіє з датчиком рівня поверхні, а провідники електричної енергії, що з'єднують функціональні блоки пристрою і приводи з мікропроцесорним блоком керування, розміщені всередині рухомо зчленованих порожніх коробчастих ланок. Недоліком відомого пристрою є низька швидкодія, за рахунок низької частоти електромеханічного віброгенератора. В основу корисної моделі поставлена задача створення верстата гравірувального, в якому за рахунок введення додатково не менше ніж одного, аналогічного першому, електромеханічного віброгенератора з гравірувальною голкою, які встановлені на каретці поперечного переміщення, паралельно першому електромеханічному віброгенератору, досягається можливість одночасної роботи декількох гравірувальних голок, що приводить до підвищення швидкості роботи. Поставлена задача вирішується тим, що в верстаті гравірувальному, який 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, рухомі каретки поперечного, поздовжнього і вертикального переміщення, встановлені з можливістю взаємодії з несучим каркасом, при цьому кожна рухома каретка має автономний кроковий привід, або сервопривід, кожний з яких виконаний з можливістю взаємодії з кульково-гвинтовими парами, крім того каретка поперечного переміщення встановлена з можливістю взаємодії з поздовжньою напрямною несучої каркаса і оснащена рухливим по вертикалі електромеханічним віброгенератором з гравірувальною голкою, при цьому привід вертикального переміщення електромеханічного віброгенератора оснащений датчиком рівня поверхні з щупом, а провідники електричної енергії, що з'єднують функціональні блоки пристрою і приводи з мікропроцесорним блоком керування, розміщені всередині рухомо зчленованих порожніх коробчастих ланок, введено додатково не менше ніж один, аналогічний першому, електромеханічні віброгенератори з гравірувальними голками, які встановлені на каретці поперечного переміщення, паралельно першому електромеханічному віброгенератору. На фіг. 1 показана вертикальна проекція верстата; на фіг. 2 - розріз по А-А фіг. 1. Верстат гравірувальний (див. фіг. 1, 2, 3) включає каркас 1, до якого прикріплені рухомі каретки поперечного переміщення 2, каретки поздовжнього переміщення 3, каретки вертикального переміщення 4, кожна з яких має власний автономний привід: кроковий привід 5 каретки поперечного переміщення 2 (фіг. 2, 3), кроковий привід 6 каретки поздовжнього переміщення 3 (фіг. 2, 3), кроковий привід 7 каретки вертикального переміщення 4 (фіг. 1, 2, 3). Для передачі руху (див. фіг. 2) кожна каретка має кульково-гвинтову пару: кульково-гвинтова пара 8 каретки поперечного переміщення 2, кульково-гвинтова пара 9 каретки поздовжнього переміщення 3, кульково-гвинтова пара 10 каретки вертикального переміщення 4. На фіг. 2 зображено 1 UA 80971 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 напрямну 11, яка слугує для забезпечення стабільного і фіксованого положення каретки поперечного переміщення 2 у поздовжньому напрямку каркаса верстата 1. Нанесення малюнка здійснюється за допомогою першого (фіг. 1, 2) та другого (на фіг. 1, 3 не показаний) електромеханічних віброгенераторів 12, кожен з яких має гравірувальні голки 13, за допомогою яких утворюється зображення на заготівці, та датчики рівня поверхні 14 з щупами 15. Зміна рельєфу поверхні заготовки контролюється датчиком рівня поверхні 14 заготовки (фіг. 1), щуп 15 (фіг. 1, 2) якого взаємодіє з поверхнею. Верстат гравірувальний також включає (фіг. 1, 2, 3) кабелеукладачі 16, блок керування 17, індикаторний дисплей 18, кнопки керування 19, клавішу вмикання-вимикання 20. Для запобігання деформації провідників електричної енергії, які прикріплені до електромеханічних віброгенераторів, розташованих на каретках, що переміщаються, передбачена наявність кабелеукладачів 16 (фіг. 1, 2, 3), які являють собою рухомо-зчленовані порожні коробчасті конструкції і слугують для розміщення усередині них провідників. Керування роботою гравірувального верстата здійснюється за допомогою блока керування 17 (фіг. 1), який являє собою мікроконтролер, який 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 заготовки. На лицьовій поверхні блока керування 17 розташовані засіб візуалізації 18 параметрів процесу утворення зображення, кнопки керування і введення основних параметрів 19, кнопки вмикання 20 пристрою (див. фіг. 1). Блок керування 17 забезпечує формування керуючих синхроімпульсів на крокові приводи, формування керуючих імпульсів на електромеханічні віброгенератори 12, а також двосторонній зв'язок між оператором і виконавчими вузлами гравірувального верстата (фіг. 1, 2, 3). Робота гравірувального верстата приводиться для випадку наявності двох електромеханічних віброгенераторів. Верстат гравірувальний працює наступним чином. Верстат вмикається за допомогою кнопки вмикання 20. Зображення, яке необхідно нанести, знаходиться у пам'яті комп'ютера (на кресленні не показаний), розбивається програмно на однакові горизонтальні частини, які в подальшому носять назву поля. Кількість рядків у полі визначається через подвійну відстані між голками 13 верстата. Після отримання команди від комп'ютера та блока керування 17 починається процес створення зображення на заготовці (на кресленні не показана). Відтворення зображення здійснюється за рахунок переміщення розміщених паралельно гравірувальних голок 13, які працюють одночасно та зв'язані з електромеханічними віброгенераторами 12. Кожна голка формує один рядок зображення в межах певного поля шляхом переміщення над поверхнею заготовки каретки поперечного переміщення 2. Сила удару голок 13, а також частота ударів регулюються комп'ютером. Після нанесення рядка зображення кожною голкою 13 відбувається зсув на один рядок віброгенераторів 12, а після нанесення зображення цілого поля відбувається зсув віброгенераторів 12 на нове поле за допомогою каретки поздовжнього переміщення 3. Переміщення голок у вертикальній площині здійснюється за допомогою каретки вертикального переміщення 4. Переміщення кареток 2, 3, 4 здійснюють за допомогою крокових приводів 5, 6, 7. Висока точність переміщення гравірувальних голок 13 забезпечується тим, що кожний привід взаємодіє з відповідною кульково-гвинтовою парою 8, 9, 10. 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. Голки 13 знаходяться на постійній відстані відносно поверхні заготовки за рахунок того, що її положення контролюють за допомогою щупа 15, з'єднаного з датчиком рівня поверхні 14. Підвищення швидкості роботи пристрою досягається за рахунок того, що всі гравірувальні голки 13 одночасно формують зображення відповідної кількості рядків поля. Так наприклад у випадку наявності двох гравірувальних голок швидкодія зростає у 1,5-1,7 рази при тій самій частоті роботи віброгенераторів. За рахунок введення додатково не менше ніж одного аналогічного першому, електромеханічного віброгенератора 12 з гравірувальними голками 13, які встановлені на каретці поперечного переміщення, паралельно першому електромеханічному віброгенератору, досягається можливість одночасної роботи усіх гравірувальних голок, що приводить до підвищення швидкості роботи. 2 UA 80971 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 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, рухомі каретки поперечного, поздовжнього і вертикального переміщення, встановлені з можливістю взаємодії з несучим каркасом, при цьому кожна рухома каретка має автономний кроковий привід або сервопривід, кожний з яких виконаний з можливістю взаємодії з кульковогвинтовими парами, крім того каретка поперечного переміщення встановлена з можливістю взаємодії з поздовжньою напрямною несучої каркаса і оснащена рухливим по вертикалі електромеханічним віброгенератором з гравірувальною голкою, при цьому привід вертикального переміщення електромеханічного віброгенератора оснащений датчиком рівня поверхні з щупом, а провідники електричної енергії, що з'єднують функціональні блоки пристрою і приводи з мікропроцесорним блоком керування, розміщені всередині рухомо зчленованих порожніх коробчастих ланок, який відрізняється тим, що у нього додатково введений, не менше одного, аналогічний першому, електромеханічний віброгенератор з гравірувальною голкою, який встановлений на каретці поперечного переміщення, паралельно першому електромеханічному віброгенератору. 3 UA 80971 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4