устройство для нанесения изображения на твердой поверхности

Формула изобретения

Устройство для нанесения изображения на твердой поверхности, отличающееся тем, что оно содержит корпус, первый электродвигатель, на валу которого установлено коромысло, выполненное с возможностью углового колебательного движения относительно точки пересечения продольной оси коромысла и оси вращения вала первого электродвигателя, продольная ось коромысла перпендикулярна оси вращения вала первого электродвигателя, коромысло имеет рычаги, которые выполнены с возможностью взаимодействия их верхних частей с пружинами, соединяющими каждую боковую сторону коромысла с поверхностью упомянутого корпуса, на конце коромысла, противоположном валу первого электродвигателя, установлен второй электродвигатель, причем ось вращения вала второго электродвигателя перпендикулярна продольной оси коромысла и оси вращения вала первого электродвигателя, а конец вала второго электродвигателя соединен с инструментом, выполненным с возможностью вращения вокруг своей оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области художественно-декоративной обработки материалов.

Известно устройство по патенту РФ №2121444, МКИ В44В 3/00 «Устройство для нанесения полутонового изображения на плоскую поверхность полированного изделия», содержащее компьютер с блоком подготовки и ввода информации, исполнительный механизм ударного действия для нанесения изображения на изделие, приводные устройства, обеспечивающие пошаговое перемещение ударного инструмента параллельно обрабатываемой поверхности.

Исполнительный механизм включает ударный инструмент с приводом вертикального движения, подключенный к компьютеру через блок управления приводом вертикального движения, приводные устройства управления горизонтальным движением исполнительного механизма по координатам Х и Y, связанные с приводом вертикального движения и подключенные к компьютеру через электронные устройства управления, в качестве привода вертикального движения использован электродинамический привод вертикального движения ударного инструмента, включающий катушку, намотанную на подвижный относительно корпуса исполнительного механизма диэлектрический цилиндр с жестко закрепленным на нем ударным инструментом, а сам диэлектрический цилиндр прикреплен к корпусу исполнительного механизма при помощи эластичных подвесов, обеспечивающих его подвижность и центрирование как в статическом, так и динамическом состоянии.

Недостатками данного устройства является то, что используется только одно колебательное движение инструмента, а также невысокая достоверность качества передаваемого изображения, особенно на поверхности материалов с мягкой структурой (оргстекло, пластик, мрамор, дерево и т.п.).

Техническая задача, решаемая изобретением: повышение точности и качества изображения независимо от материала заготовки, а также производительности труда.

Указанная техническая задача решается тем, что устройство для нанесения изображения на твердой поверхности содержит первый электродвигатель, перпендикулярно оси вращения его вала расположена продольная ось коромысла, выполненного с возможностью углового колебательного движения относительно точки пересечения продольной оси коромысла и оси вращения вала первого электродвигателя, при этом коромысло снабжено рычагами, верхние части рычагов взаимодействуют с пружинами, соединяющими каждую его боковую сторону с поверхностью корпуса, на конце коромысла, противоположном валу первого электродвигателя, установлен второй электродвигатель, причем ось вращения вала второго электродвигателя перпендикулярна продольной оси коромысла и оси вращения вала первого электродвигателя, а конец вала второго электродвигателя соединен с инструментом, выполненным с возможностью вращения вокруг своей оси.

Предложенное устройство поясняется чертежом, на котором показано во фронтальной проекции.

Предложенное устройство выполнено следующим образом. Устройство содержит первый электродвигатель 1, на вход которого поступают управляющие импульсы 2. На вал 3 электродвигателя 1 жестко установлено коромысло 4, продольная ось 5 которого перпендикулярна оси вращения вала 3. Электродвигатель 1 с коромыслом 4 расположены внутри корпуса 6 заданной толщины. При этом электродвигатель 1 жестко связан с корпусом 6. Коромысло 4 снабжено рычагами 7, 8, 9, верхние части которых взаимодействуют с пружинами 10, 11, 12, 13, связывающими рычаги 7, 8, 9 с корпусом 6. Пружины 10, 11, 12, 13 настраиваются по длине и жесткости так, чтобы обеспечивать оптимальные по амплитуде и мощности колебания коромысла 4. Рычаги 8, 9 расположены в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось 5 коромысла 4 перпендикулярно оси вращения вала 3 электродвигателя 1. Коромысло 4, а также рычаги 7, 8, 9 выполнены с возможностью совершать угловые колебательные движения относительно оси вращения вала 3 электродвигателя 1. Рычаги 7, 8, 9 и пружины 10, 11, 12, 13 лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения вала 3 первого электродвигателя 1. В частном случае может иметь место работа системы только с двумя пружинами - или пружинами 10 и 11 в паре, или пружинами 12 и 13 в паре. На конце коромысла 4, противоположном валу 3 электродвигателя 1, установлен второй электродвигатель 14. Ось вращения 15 вала 16 второго электродвигателя 14 перпендикулярна продольной оси 5 коромысла 4 и оси вращения вала 3 первого электродвигателя 1. Конец вала 16 второго электродвигателя 14 через патрон 17 соединен с инструментом 18, выполненным с возможностью вращения вокруг оси 15 вала 16 электродвигателя 14.

Предложенное устройство работает следующим образом. На электродвигатель 1 поступает периодическая последовательность импульсов 2, в результате чего вал 3 электродвигателя 1 начинает поворачиваться вокруг своей оси. Вал 3 приводит в движение коромысло 4 со связанными с ним рычагами 7, 8, 9. Угловые колебания коромысла 4 относительно оси вращения вала 3 электродвигателя 1 ограничены действием пружин 10, 11, 12, 13, взаимодействующих с рычагами 7. 8, 9. Колебания коромысла 4 передаются на второй электродвигатель 14 с закрепленным на нем инструментом 18, заставляя его совершать колебательные движения в плоскости, проходящей через ось вращения 15 вала 16 электродвигателя 14 и продольную ось 5 коромысла 4. В свою очередь на электродвигатель 14 поступают импульсы управления 19, заставляя вращаться вал 16 и связанный с ним через патрон 17 инструмент 18. Таким образом, инструмент 18 одновременно совершает два движения - колебательное относительно оси вращения вала 3 электродвигателя 1 и вращательное относительно оси 15 вала 16 электродвигателя 14. В результате совершения указанных движений инструмент 18 оставляет на поверхности 20 лунку 21, соответствующую точке передаваемого изображения. Динамика колебательного движения вала 3 электродвигателя 1 и коромысла 4 со всеми связанными с ним элементами устройства зависит от геометрического расположения рычагов 7, 8, 9 и пружин 10, 11, 12, 13 относительно продольной оси 5 коромысла 4 и оси вращения вала 3 электродвигателя 1, жесткости пружин 10, 11, 12, 13, а также геометрических и массовых параметров элементов, связанных с валом 3 электродвигателя 1, что в свою очередь влияет на долговечность работы узлов электродвигателя 1 и качество получаемого изображения.