21 90379 исполнительный механизм гравировального станка

Полезная модель рф 90379

Полезная модель относится к области художественно-декоративной обработки твердых материалов, таких как камень, мрамор, стекло, а также для чеканки изображения на металлическом листе и может применяться для осуществления вертикального возвратно-поступательного движения ударного инструмента гравировального станка.

Техническим результатом предложенной полезной модели являются:

— увеличение межремонтных сроков;

— повышение надежности механизма.

В исполнительном механизме гравировального станка, содержащем корпус, цилиндрический магнит, сердечник с пятой, диэлектрический цилиндр, электрическую катушку, ударный инструмент, цилиндрический магнит и пята сердечника установлены между верхней и нижней крышками, последняя из которых прикреплена к корпусу, противоположно пяте сердечника между цилиндрическим магнитом и нижней крышкой установлен кольцевой магнитопровод, электрическая катушка размещена на цилиндрическом каркасе, изготовленном из бронзы, хвостовик сердечника расположен в отверстии каркаса с возможностью осевого перемещения каркаса относительно сердечника, диэлектрический цилиндр запрессован в нижнюю часть каркаса катушки, на наружной поверхности диэлектрического цилиндра выполнены две полукруглые продольные канавки, в нижнюю часть диэлектрического цилиндра ввернут хвостовик штанги до упора в ее бурт, нижняя часть штанги выполнена в виде пуансона, установленного в направляющей втулке, центрирующей наружной поверхностью опорную пяту корпуса, прикрепленную к последнему, балку моста станка и прижим балки, к нижней части пуансона штанги жестко прикреплен ударный инструмент, в отверстии пяты корпуса установлена втулка ограничения амплитуды ударного инструмента.

Полезная модель относится к области художественно-декоративной обработки твердых материалов, таких как камень, мрамор, стекло, а также для чеканки изображения на металлическом листе и может применяться для осуществления вертикального возвратно-поступательного движения ударного инструмента гравировального станка.

Известен исполнительный механизм гравировального станка по патенту RU 2089401.

Известный механизм содержит корпус, на внутренней поверхности которого закреплен соленоид с сердечником, обмотка которого подключена к контроллеру. Сердечник охвачен пружиной, один конец которой закреплен на пяте сердечника, а другой на торце соленоида. К нижней части корпуса шарнирно прикреплен рычаг, на свободном конце которого жестко закреплен ударный инструмент. К рычагу в районе ударного инструмента прикреплена пружина, второй конец которой прикреплен к корпусу устройства. Корпус прикреплен к каретке, имеющей возможность перемещения по мосту гравировального станка.

Читайте также:  Станок править литые диски

Электрический сигнал от управляющего контроллера поступает на обмотку соленоида, в результате чего сердечник, опускаясь и проходя через отверстие в корпусе, воздействует на рычаг с ударным инструментом, который ударяет по поверхности обрабатываемого материала, частично разрушая ее. Возврат рычага с ударным инструментом и сердечника в исходное положение осуществляется пружинами.

Недостатками известного исполнительного механизма гравировального станка являются:

— сложность конструкции из-за введения в нее двух пружин;

— пониженный ресурс работы из-за накопления усталостных напряжений в материале пружин, приводящих к их поломке;

Известен исполнительный механизм гравировального станка по патенту RU 2121444, выбранный в качестве прототипа.

Известный механизм содержит цилиндрический корпус, в нижней части которого имеется резьба, в которую ввернуты крепежные кольца, на верхнее из которых опирается нижним торцом цилиндрический магнит. Верхний торец магнита контактирует с сердечником, прикрепленном к верхней части цилиндра крепежными винтами. Сердечник расположен аксиально цилиндрическому магниту. В зазоре между сердечником и магнитом расположен цилиндр, выполненный из диэлектрического материала и имеющий дно, в котором выполнено отверстие для размещения в нем держателя, к которому прикреплен ударный инструмент. На диэлектрическом цилиндре размещена электрическая катушка, концы обмотки которой через выводы соединены с блоком управления электродинамическим приводом вертикального движения ударного инструмента. В нижней части диэлектрического цилиндра имеются выточки, в которых установлены эластичные подвесы, имеющие форму шайб, внешние части которых зажаты между крепежными кольцами. Исполнительный механизм верхней частью сердечника прикреплен к каретке устройства горизонтального движения.

Электрический импульс от блока управления электродинамическим приводом вертикального движения инструмента выдается на обмотку катушки, в результате чего диэлектрический цилиндр, жестко связанный с ударным инструментом и с намотанной на нем катушкой, совершает вертикальное движение вниз, при этом упруго деформируются эластичные подвесы. Инструмент наносит удар по поверхности обрабатываемого изделия. Получив при ударе об изделие импульс кинетической энергии обратного направления, инструмент и связанный с ним диэлектрический цилиндр начинают движение вверх. Эластичные подвесы за счет сил упругости способствуют возвращению диэлектрического цилиндра и ударного инструмента в исходное положение.

Недостатками прототипа являются:

— пониженный ресурс работы эластичных подвесов;

— возможность возникновения трещин в материале дна диэлектрического цилиндра в результате воздействия на него циклических напряжений, возникающих при ударах инструмента об изделие, с последующим разрушением дна.

Техническим результатом предложенной полезной модели являются:

— увеличение межремонтных сроков;

— повышение надежности механизма.

Технический результат достигается тем, что в исполнительном механизме гравировального станка, содержащем корпус, цилиндрический магнит, сердечник с пятой, диэлектрический цилиндр, электрическую катушку, ударный инструмент, согласно полезной модели, цилиндрический магнит и пята сердечника установлены между верхней и нижней крышками, последняя из которых прикреплена к корпусу, противоположно пяте сердечника между цилиндрическим магнитом и нижней крышкой установлен кольцевой магнитопровод, электрическая катушка размещена на цилиндрическом каркасе, изготовленном из бронзы, хвостовик сердечника расположен в отверстии каркаса с возможностью осевого перемещения каркаса относительно сердечника, диэлектрический цилиндр запрессован в нижнюю часть каркаса катушки, на наружной поверхности диэлектрического цилиндра выполнены две полукруглые продольные канавки, в нижнюю часть диэлектрического цилиндра ввернут хвостовик штанги до упора в ее бурт, нижняя часть штанги выполнена в виде пуансона, установленного в направляющей втулке, изготовленной из бронзы и центрирующей наружной поверхностью опорную пяту корпуса, прикрепленную к последнему, балку моста станка и прижим балки, к нижней части пуансона штанги жестко прикреплен ударный инструмент, в отверстии пяты корпуса установлена сменная втулка ограничения амплитуды ударного инструмента.

Электрическая катушка подключена к контроллеру, управляемому процессором.

В качестве ударного инструмента может быть применена игла, выполненная из твердого сплава марки ВК8 В.

В качестве ударного инструмента может быть применена игла, выполненная из твердого сплава марки ВК15.

Выполнение цилиндрического каркаса и направляющей втулки из бронзы способствует снижению сил трения, возникающих в трущихся парах: каркас-хвостовик сердечника и направляющая втулка-пуансон штанги, что снижает износ этих деталей. Это в свою очередь способствует увеличению межремонтных сроков для исполнительного механизма и гравировального станка в целом.

Выполнение конструкции исполнительного механизма станка без тонкостенных деталей, воспринимающих поперечные циклические ударные нагрузки, приводящие к разрушению этих деталей, повышает надежность работы исполнительного механизма и гравировального станка в целом.

Введение в конструкцию сменной втулки ограничения амплитуды позволяет регулировать величину рабочего хода ударного инструмента в зависимости от заданной глубины растрирования заготовки. Кроме того, упомянутая втулка предохраняет электрическую катушку от выхода ее за пределы хвостовика сердечника при отсутствии обрабатываемой заготовки при выключенном электропитании станка.

Подключение электрической катушки к контроллеру, управляемому процессором, позволяет осуществить за один рабочий цикл движение ударного инструмента вниз к обрабатываемой заготовке и возвращение его в исходное положение.

Сущность предложенной полезной модели поясняется рисунком, на котором изображен продольный разрез устройства.

Исполнительный механизм гравировального станка содержит корпус 1, к которому прикреплена с помощью винтов 2 нижняя крышка 3, к которой в свою очередь с помощью винтов 4 прикреплена верхняя крышка 5. Между крышками 3 и 5 размещен цилиндрический магнит 6, пята 7 сердечника 8 и кольцевой магнитопровод 9. На хвостовике сердечника 8 установлен цилиндрический каркас 10, на котором размещена электрическая катушка 11 с выводами 12 обмотки. В нижнюю часть цилиндрического каркаса 10 запрессован диэлектрический цилиндр 13, на наружной поверхности которого выполнены две полукруглые канавки 14, в которых размещены выводы 12. В нижнюю часть диэлектрического цилиндра 13 ввернут хвостовик штанги 15, имеющий ограничительный бурт 16. Нижняя часть штанги 15 выполнена в виде пуансона 17, установленного в направляющей втулке 18. Втулка 18 своей наружной поверхностью центрирует опорную пяту 19, прикрепленную винтами 20 к корпусу 1, балку 21 моста станка и прижим 22 балки 21, скрепленные между собой винтами 23. В отверстие пяты 19 установлена сменная втулка 24, ограничивающая амплитуду ударного инструмента 25, жестко прикрепленного к пуансону 17 штанги 15. Между прижимом 22 и пуансоном 17 установлена диафрагма 26, предназначенная для защиты от каменной пыли трущейся пары: втулка 18 — плунжер 17.

Исполнительный механизм гравировального станка работает следующим образом.

Способом, не являющимся предметом данной полезной модели, электрическая катушка 11 с цилиндрическим каркасом 10 удерживаются в верхнем исходном положении.

При подаче от контроллера станка в обмотку электрической катушки 11 исполнительного импульса тока катушка 11 с цилиндрическим каркасом 10 за счет электромагнитных сил движутся вниз, продвигая также вниз штангу 15 с ударным инструментом 25. После нанесения инструментом 25 удара по обрабатываемой заготовке инструмент, получив импульс кинетической энергии противоположного направления, начинает движение вверх. В это время от контроллера в обмотку электрической катушки 11 подается импульс тока обратного направления, в результате чего штанга 15 и ударный инструмент 25 возвращаются в исходное положение. Цикл работы ударного инструмента завершен.

Исполнительный механизм прост по конструкции, надежен в работе и долговечен.

Предложенная полезная модель найдет широкое применение в области художественно-декоративного гравирования твердых материалов и чеканки металлических листов.

1. Исполнительный механизм гравировального станка, содержащий корпус, цилиндрический магнит, сердечник с пятой, диэлектрический цилиндр, электрическую катушку, ударный инструмент, отличающийся тем, что цилиндрический магнит и пята сердечника установлены между верхней и нижней крышками, последняя из которых прикреплена к корпусу, противоположно пяте сердечника между цилиндрическим магнитом и нижней крышкой установлен кольцевой магнитопровод, электрическая катушка размещена на цилиндрическом каркасе, изготовленном из бронзы, хвостовик сердечника расположен в отверстии каркаса с возможностью осевого перемещения каркаса относительно сердечника, диэлектрический цилиндр запрессован в нижнюю часть каркаса катушки, на наружной поверхности диэлектрического цилиндра выполнены две полукруглые продольные канавки, в нижнюю часть диэлектрического цилиндра ввернут хвостовик штанги до упора в ее бурт, нижняя часть штанги выполнена в виде пуансона, установленного в направляющей втулке, изготовленной из бронзы и центрирующей наружной поверхностью опорную пяту корпуса, прикрепленную к последнему, балку моста станка и прижим балки, к нижней части пуансона штанги жестко прикреплен ударный инструмент, в отверстии пяты корпуса установлена сменная втулка ограничения амплитуды ударного инструмента.

2. Исполнительный механизм гравировального станка по п.1, отличающийся тем, что электрическая катушка подключена к контроллеру, управляемому процессором.

3. Исполнительный механизм гравировального станка по п.1, отличающийся тем, что в качестве ударного инструмента применена игла, выполненная из твердого сплава марки ВК8 В.

4. Исполнительный механизм гравировального станка по п.1, отличающийся тем, что в качестве ударного инструмента применена игла, выполненная из твердого сплава марки ВК15.

Источник

Исполнительный механизм гравировального станка

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для гравирования и предназначена для выполнения художественных работ на поверхности твердых материалов путем точечного разрушения части поверхностного слоя материала.

Техническим результатом полезной модели является уменьшение вибрации, повышение точности нанесения удара, уменьшение пылеобразования, увеличение диапазона высоты обрабатываемой заготовки.

Технический результат достигается тем, что исполнительный механизм гравировального станка, соединенный с кареткой, и содержащий корпус с зазорообразующими роликами, коромысло, боек и соленоид с сердечником, согласно полезной модели дополнительно содержит ограничитель, состоящий из корпуса и вертикальной направляющей прямоугольного сечения, причем корпус ограничителя жестко соединен с кареткой, при этом вертикальная направляющая установлена в корпусе ограничителя, с возможностью вертикального перемещения, на роликах, закрепленных на корпусе, а нижним концом закреплена на корпусе ударного механизма. При этом ролики расположены по высоте направляющей группами. При этом ролики расположены группами, по крайней мере, по четыре ролика. При этом ролики в каждой группе охватывают направляющую по периметру, ограничивающему поперечное сечение этой направляющей. При этом ролики в каждой группе размещены по периметру с угловым смещением один относительно другого на угол 90 градусов, а угол размещения плоскости вращения каждого ролика к вертикали составляет 45 градусов. При этом ролики выполнены в виде наружных колец подшипников качения и закреплены в узлах крепления. При этом внутренние кольца указанных подшипников жестко закреплены в корпусе на держателе с помощью винтов. При этом привод каретки содержит электродвигатель электрически соединенный с блоком управления гравировальным станком. 1 н.п., 7 з.п., 4 илл.

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для гравирования и предназначена для выполнения художественных работ на поверхности твердых материалов путем точечного разрушения части поверхностного слоя материала.

Известен станок гравировальный по патенту на полезную модель 110028, содержащий поперечную направляющую, на которой с возможностью перемещения размещен исполнительный механизм, выполненный в виде каретки с ударным механизмом, ударный механизм закреплен к каретке через амортизатор [1].

Известен исполнительны механизм гравировального станка по патенту на полезную модель 78731 [2], содержащий ударный механизм, включающий корпус с зазорообразующими роликами, коромысло, боек и соленоид с сердечником. Ударный механизм может быть закреплен на каретке через амортизатор. Блок управления электрически связан с соленоидом и шаговым электродвигателем привода каретки.

В известных исполнительных устройствах не раскрыто выполнение признака — амортизатор.

Недостатком известного устройства является наличие значительной вибрации в результате работы ударного механизма, что снижает точность нанесения удара, а также вызывает дополнительное пылеобразование. Кроме того, недостатком является ограничение высоты обрабатываемой заготовки.

Исполнительный механизм известного устройства [2] по совокупности признаков принят в качестве наиболее близкого аналога.

Техническим результатом полезной модели является уменьшение вибрации, повышение точности нанесения удара, уменьшение пылеобразования, увеличение диапазона высоты обрабатываемой заготовки.

Технический результат достигается тем, что исполнительный механизм гравировального станка, соединенный с кареткой, и содержащий корпус с зазорообразующими роликами, коромысло, боек и соленоид с сердечником, согласно полезной модели дополнительно содержит ограничитель, состоящий из корпуса и вертикальной направляющей прямоугольного сечения, причем корпус ограничителя жестко соединен с кареткой, при этом вертикальная направляющая установлена в корпусе ограничителя, с возможностью вертикального перемещения, на роликах, закрепленных на корпусе, а нижним концом закреплена на корпусе ударного механизма.

При этом ролики расположены по высоте направляющей группами.

При этом ролики расположены группами, по крайней мере, по четыре ролика.

При этом ролики в каждой группе охватывают направляющую по периметру, ограничивающему поперечное сечение этой направляющей

При этом ролики в каждой группе размещены по периметру с угловым смещением один относительно другого на угол 90 градусов, а угол размещения плоскости вращения каждого ролика к вертикали составляет 45 градусов.

При этом ролики выполнены в виде наружных колец подшипников качения и закреплены в узлах крепления.

При этом внутренние кольца указанных подшипников жестко закреплены в корпусе на держателе с помощью винтов.

При этом привод каретки содержит электродвигатель электрически соединенный с блоком управления гравировальным станком.

Сущность полезной модели поясняется следующими графическими материалами.

Фиг.1 — схема ограничителя в составе исполнительного механизма гравировального станка гравировального станка.

Фиг.2 — вид сверху на фигуре 1.

Фиг.4. фото исполнительного механизма в составе гравировального станка.

Исполнительный механизм гравировального станка содержит ударный механизм 1, каретку 3 и ограничитель 4 (фиг.1-4).

Ударный механизм гравировального станка (фиг.1) содержит корпус 1 с зазорообразующими роликами, коромысло, боек 2 и соленоид с сердечником (не показаны). Зазорообразующие ролики закреплены в нижней части корпуса ударного механизма и предназначены для автоматического контроля расстояния от бойка до поверхности обрабатываемого материала при использовании гравировального станка. Коромысло с возможностью качания закреплено в корпусе ударного механизма. Соленоид жестко закреплен в корпусе ударного механизма с обеспечением возможности воздействия его сердечника на первый рычаг коромысла. Второй рычаг коромысла выполнен с обеспечением возможности воздействия на боек 2.

Исполнительный механизм осуществляет продольное перемещение при помощи каретки 3. Он присоединен к каретке при помощи ограничителя. Ограничитель состоит из корпуса 4 и вертикальной направляющей 5 прямоугольного сечения, предпочтительно — квадратного, для исключения проворачивания направляющей при ее работе.

Корпус 4 ограничителя жестко соединен с кареткой 3. Вертикальная направляющая 5 установлена в корпусе 4 ограничителя на роликах 6, с возможностью вертикального перемещения, а нижним концом закреплена на корпусе 1 ударного механизма.

Ролики 6 расположены по высоте направляющей группами (фиг.2, 3), по крайней мере, по четыре ролика. Возможно выполнение двух групп по четыре ролика в каждой. Ролики 6 в каждой группе охватывают вертикальную направляющую 4 по периметру, ограничивающему поперечное сечение этой направляющей (фиг.2). Ролики 6 в каждой группе размещены по периметру с угловым смещением один относительно другого на угол 90 градусов, а угол размещения плоскости вращения каждого ролика к вертикали составляет 45 градусов. Ролики 6 могут быть выполнены в виде наружных колец подшипников качения и закреплены в узлах крепления. Внутренние кольца указанных подшипников жестко закреплены в корпусе на держателе 7 с помощью винтов 8.

Привод каретки 3 содержит электродвигатель электрически соединенный с блоком управления гравировальным станком.

Примеры конкретного выполнения.

Вертикальная направляющая 4 выполнена в виде отрезка металлического прута прямоугольного сечения. По высоте направляющей выполнены две группы роликов 6.

Каждая группа содержит по четыре ролика. Ролики 6 в каждой группе размещены по периметру с угловым смещением один относительно другого на угол 90 градусов. Угол размещения плоскости вращения каждого ролика 6 к вертикали составляет 45 градусов.

Пример 2 выполнен аналогично примеру 1, но вертикальная направляющая 4 выполнена в виде отрезка металлического профиля прямоугольного сечения.

Реализация конструктивных элементов заявляемой полезной модели не ограничивается приведенными выше примерами.

Заявляемый исполнительный механизм гравировального станка работает следующим образом.

Под ударный механизм гравировального станка устанавливают обрабатываемый материал. В качестве обрабатываемого материала допустимо использовать каменные плиты или стекло. При использовании в качестве обрабатываемого материала тонких пластин их целесообразно размещать на жесткой поверхности.

Конструкция исполнительного механизма позволяет обрабатывать заготовку большей высоты по сравнению с аналогами за счет возможности поднятия корпуса 1 ударного механизма, перемещающегося вверх вместе с направляющей 5 ограничителя.

Переводят ударный механизм 1 в рабочее положение. При этом зазорообразующие ролики ударного механизма 1 приводят в соприкосновение с поверхностью обрабатываемого материала. Позиционируют каретку 3 с ограничителем, а с ними и боек 2, в точку, с которой должна начинаться обработка поверхности материала, как правило — в верхний левый угол той области, где в результате работы станка должно появиться изображение.

Блок управления формирует сигналы, считывая данные с карты памяти. В блоке управления команды управления преобразуются микроконтроллером в управляющие сигналы соленоиду и шаговым электродвигателям приводов поперечной траверсы и каретки. При этом сердечник соленоида через коромысло воздействует на боек 2, который, в свою очередь, непосредственно воздействует на материал, разрушая часть его поверхностного слоя. В результате исполнения управляющих сигналов соленоидом и шаговыми электродвигателями приводов поперечной траверсы и каретки происходит обработка поверхности материала.

В результате работы возникает вибрация ударного механизма, которая снижает точность удара, что влияет на качество получаемого изображения, и вызывает повышенное пылеобразование.

Использование ограничителя позволяет снизить вибрацию практически до полного ее устранения, за счет того, что корпус 1 ударного механизма, связанный с вертикальной направляющей 5, может перемещаться по роликам 6 только в вертикальном направлении, имея всего одну степень свободы. Перемещение его других направлениях ограничено роликами 6, жестко закрепленными в корпусе 4 ограничителя и охватывающими вертикальную направляющую 5 по периметру. Они устраняют зазор между корпусом 4 ограничителя и направляющей; при движении направляющей предохраняют ее от горизонтального смещения и колебаний.

За счет присоединения корпуса ударного механизма к вертикальной направляющей ограничителя, с возможностью вертикального перемещения, возможно увеличение диапазона высоты обрабатываемых заготовок

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемой полезной модели достигается технический результат: «уменьшение вибрации, повышение точности нанесения удара, уменьшение пылеобразования, увеличение диапазона высоты обрабатываемой заготовки».

Заявляемый ударный механизм гравировального станка реализован с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть собран на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в области гравирования.

1. Патент на полезную модель 110028 СТАНОК ГРАВИРОВАЛЬНЫЙ. Опубликовано: 10.11.2011

2. Патент на полезную модель 78731 СТАНОК ГРАВИРОВАЛЬНЫЙ. Опубликовано 10.12.2008 — наиболее близкий аналог.

1. Исполнительный механизм гравировального станка, соединенный с кареткой и содержащий корпус с зазорообразующими роликами, коромысло, боек и соленоид с сердечником, отличающийся тем, что дополнительно содержит ограничитель, состоящий из корпуса и вертикальной направляющей прямоугольного сечения, причем корпус ограничителя жестко соединен с кареткой, при этом вертикальная направляющая установлена в корпусе ограничителя с возможностью вертикального перемещения на роликах, закрепленных на корпусе, а на нижнем ее конце закреплен корпус ударного механизма.

2. Исполнительный механизм гравировального станка по п.1, отличающийся тем, что ролики расположены по высоте направляющей группами.

3. Исполнительный механизм гравировального станка по п.2, отличающийся тем, что ролики расположены группами, по крайней мере, по четыре ролика.

4. Исполнительный механизм гравировального станка по п.2, отличающийся тем, что ролики в каждой группе охватывают направляющую по периметру, ограничивающему поперечное сечение этой направляющей

5. Исполнительный механизм гравировального станка по п.4, отличающийся тем, что ролики в каждой группе размещены по периметру с угловым смещением один относительно другого на угол 90°, а угол размещения плоскости вращения каждого ролика к вертикали составляет 45°.

6. Исполнительный механизм гравировального станка по п.1, отличающийся тем, что ролики выполнены в виде наружных колец подшипников качения и закреплены в узлах крепления.

7. Исполнительный механизм гравировального станка по п.6, отличающийся тем, что внутренние кольца подшипников качения жестко закреплены в корпусе на держателе с помощью винтов.

8. Исполнительный механизм гравировального станка по п.6, отличающийся тем, что привод каретки содержит электродвигатель, электрически соединенный с блоком управления гравировальным станком.

Источник

Оцените статью