RU219561U1

RU219561U1 - engraving device

Info

Publication number: RU219561U1
Application number: RU2023110974U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Валентинович Юденков; Владимир Сергеевич Кулин
Original assignee: Анатолий Валентинович Юденков
Filing date: 2023-04-27
Publication date: 2023-07-24

Abstract

Полезная модель относится к гравировальным устройствам, предназначенным для художественно-декоративной обработки различных камней, а также других материалов, и может быть использована для оформления фасадов зданий и сооружений, памятников, украшений интерьеров путем точного переноса словесного/графического/фотографического и т.п. изображения с копируемого изображения-оригинала на поверхность изделия. Устройство гравировальное содержит раму, направляющие, блок ударной головки, механизм гравирования, гибкие кабель-каналы. Включает раму, лежащую в горизонтальной плоскости, выполненную из анодированного алюминиевого конструкционного профиля, устройство содержит две короткие линейные направляющие по оси х, две длинные линейные направляющие по оси y, направляющие по оси х и y перпендикулярны друг другу, блок ударной головки, закрепленный на коротких линейных направляющих х, в котором расположен ударный механизм гравирования, первый блок, расположенный на направляющих y, с двигателем перемещения блока, расположенного на оси х, перемещающийся блок, расположенный на оси y, с механизмом регулировки натяжения ремня по оси х, причем первый блок и второй блок жестко скреплены между собой двумя короткими линейными направляющими х, связанными через каретки линейного перемещения с длинными линейными направляющими y, закрепленными на раме для перемещения блока, расположенного по оси х, и блоков, расположенных по оси y, относительно друг друга, два двигателя, расположенных на внутренней части рамы, дополнительный отдельный электронный блок управления, закрепленный к раме. Включает первый гибкий кабель-канал, перемещающийся по раме по оси y, с проводом, управляющим перемещением блока, расположенного по оси х, и блока ударной головки, находящихся на коротких линейных направляющих х, второй гибкий кабель-канал, движущийся вдоль коротких линейных направляющих х по оси х, с проводом управления блоком ударной головки. Включает регулируемые винтовые опоры по углам рамы с возможностью размещения рабочей плоскости устройства параллельно поверхности изделия, кабель USB и разъем кабеля питания 220 В, вставленные в электронный блок управления. Технический результат заключается в повышении точности перемещения ударной головки, что позволяет повысить качество изображений на изделиях за счет создания нового высокотехнологичного устройства с использованием современных материалов и технологических решений. 3 ил. The utility model relates to engraving devices designed for artistic and decorative processing of various stones, as well as other materials, and can be used to decorate the facades of buildings and structures, monuments, interior decorations by accurately transferring verbal/graphic/photographic, etc. images from the copied original image to the surface of the product. The engraving device contains a frame, guides, an impact head block, an engraving mechanism, flexible cable channels. Includes a frame lying in a horizontal plane, made of anodized aluminum structural profile, the device contains two short linear guides along the x axis, two long linear guides along the y axis, the guides along the x and y axes are perpendicular to each other, the impact head block is mounted on short linear guides x , in which the engraving impact mechanism is located, the first block located on the guides y , with the engine for moving the block located on the x axis, the moving block located on the y axis, with the mechanism for adjusting the belt tension along the x axis, and the first block and the second block is rigidly fastened to each other by two short linear guides x connected through linear carriages with long linear guides y fixed on the frame to move the block located along the x axis and the blocks located along the y axis relative to each other, two motors, located on the inside of the frame, an additional separate electronic control unit attached to the frame. Includes the first flexible cable channel moving along the frame along the y axis, with a wire controlling the movement of the block located along the x axis and the impact head block located on the short linear guides x , the second flexible cable channel moving along the short linear guides x on the x- axis, with the control wire of the impact head unit. It includes adjustable screw supports at the corners of the frame with the possibility of placing the working plane of the device parallel to the surface of the product, a USB cable and a 220 V power cable connector inserted into the electronic control unit. The technical result is to increase the accuracy of movement of the impact head, which improves the quality of images on products by creating a new high-tech device using modern materials and technological solutions. 3 ill.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельField of technology to which the utility model belongs

Полезная модель относится к гравировальным устройствам, предназначенным для художественно-декоративной обработки различных камней (мрамор, змеевик, базальт, гранит, долерит, габбро и др.), а также других материалов, в том числе пластмассы, стекла и т.д., и может быть использовано для оформления фасадов зданий и сооружений, памятников, украшений интерьеров, путем точного переноса словесного/графического/фотографического и т.п. изображения с копируемого изображения-оригинала на поверхность изделия.The utility model relates to engraving devices designed for artistic and decorative processing of various stones (marble, serpentine, basalt, granite, dolerite, gabbro, etc.), as well as other materials, including plastic, glass, etc., and can be used to decorate the facades of buildings and structures, monuments, interior decorations, by accurately transferring verbal / graphic / photographic, etc. images from the copied original image to the surface of the product.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известны различные гравировальные установки. Так, например, известна гравировальная установка, которая содержит двухкоординатное сканирующее устройство и устройство управления. Двухкоординатное сканирующее устройство включает первую пару параллельных между собой цилиндрических направляющих, вторую пару параллельных между собой цилиндрических направляющих, оси которых перпендикулярны осям первой пары направляющих и расположены в плоскости, параллельной плоскости, проходящей через оси первой пары направляющих. Цилиндрические направляющие первой пары расположены с обеспечением контакта их с обрабатываемой поверхностью объекта по линии, являющейся образующей соответствующей каждой из них цилиндрической боковой поверхности. Концевые участки первой пары направляющих жестко соединены с соответствующим каждому из них и расположенным сверху концевым участком соответствующей ему направляющей второй пары с образованием прямоугольной рамы с противолежащими сторонами, расположенными на разных уровнях. Кроме того, установка содержит четыре вакуумные присоски, установленные с возможностью продольного перемещения и фиксации в требуемом положении на соответствующей каждой из них державке удлиненной формы. Каждая державка удлиненной формы закреплена консольно и с возможностью поворота вокруг соответствующей ей оси, перпендикулярной плоскости, проходящей через оси первой пары направляющих. На каждой направляющей первой пары установлен соответствующий ей ползун, при этом упомянутые ползуны жестко соединены между собой первой парой стержней. Аналогично на каждой направляющей второй пары установлен соответствующий ей ползун. Эти ползуны также жестко соединены между собой второй парой стержней. Каретка установлена на ортогонально относительно друг друга расположенных двух парах упомянутых выше стержней с возможностью продольного относительно каждой пары стержней перемещения, а средства для обработки поверхности объекта установлены на каретке (RU 2309648, МПК A44B 3/02, опубл. 10.11.2007).Various engraving machines are known from the prior art. Thus, for example, an engraving machine is known which comprises a two-coordinate scanning device and a control device. The two-coordinate scanning device includes the first pair of cylindrical guides parallel to each other, the second pair of cylindrical guides parallel to each other, the axes of which are perpendicular to the axes of the first pair of guides and are located in a plane parallel to the plane passing through the axes of the first pair of guides. Cylindrical guides of the first pair are located so as to ensure their contact with the machined surface of the object along the line, which is the generatrix of the cylindrical side surface corresponding to each of them. The end sections of the first pair of guides are rigidly connected to the end section corresponding to each of them and located on top of the end section of the corresponding guide of the second pair to form a rectangular frame with opposite sides located at different levels. In addition, the installation contains four vacuum suction cups installed with the possibility of longitudinal movement and fixation in the required position on the holder of an elongated shape corresponding to each of them. Each holder of an elongated shape is cantilevered and can be rotated around its corresponding axis, perpendicular to the plane passing through the axes of the first pair of guides. Each guide of the first pair has a slider corresponding to it, while said sliders are rigidly connected to each other by the first pair of rods. Similarly, each guide of the second pair has its corresponding slider. These sliders are also rigidly connected to each other by a second pair of rods. The carriage is mounted on two pairs of the above-mentioned rods located orthogonally relative to each other with the possibility of longitudinal movement relative to each pair of rods, and the means for processing the surface of the object are installed on the carriage (RU 2309648, IPC A44B 3/02, publ. 10.11.2007).

Известно устройство для лазерной обработки, включающее механизм перемещения обрабатываемого изделия, лазер, блок управления, оптическую систему фокусировки излучения лазера, устройство синхронизации, отличающееся тем, что блок управления выполнен программно-ориентированным и через устройство синхронизации связан с лазером и оптической системой фокусировки излучения лазера, которая содержит размещенные по ходу луча лазера коллиматор, два гальванометрических сканера с приводами вращения, установленные с обеспечением ортогональности оптических осей, и сканирующий объектив, а также привод вертикального перемещения системы фокусировки с датчиками крайних положений (RU 76272, МПК В23К 26/00, опубл. 20.09.2008).A device for laser processing is known, including a mechanism for moving the workpiece, a laser, a control unit, an optical system for focusing laser radiation, a synchronization device, characterized in that the control unit is made program-oriented and through the synchronization device is connected to the laser and the optical system for focusing laser radiation, which contains a collimator placed along the laser beam, two galvanometric scanners with rotation drives installed to ensure the orthogonality of the optical axes, and a scanning lens, as well as a drive for vertical movement of the focusing system with extreme position sensors (RU 76272, IPC V23K 26/00, publ. 20.09.2008).

Также известен гравировальный станок, включающий каркас, связанную с ним, с возможностью перемещения над поверхностью заготовки, каретку, на которую установлено гравировальное устройство с виброприводом передачи ударных колебаний гравировальному инструменту, двигатель передачи вращения гравировальному инструменту, а также механизм вертикального перемещения гравировального устройства, при этом двигатель передачи вращения гравировальному инструменту установлен неподвижно на каретке, гравировальный инструмент установлен в шпиндель, шпиндель связан с консолью вибропривода с возможностью совершать колебания вместе с ней, а передача вращения шпинделю осуществляется двигателем либо посредством взаимодействующих без механического контакта магнитов, либо посредством гибкого вала (RU 2495754, МПК В44С 1/22, опубл. 20.10.2013).Also known is an engraving machine, including a frame associated with it, with the ability to move above the surface of the workpiece, a carriage on which an engraving device is installed with a vibration drive for transmitting shock vibrations to the engraving tool, a motor for transmitting rotation to the engraving tool, as well as a mechanism for vertical movement of the engraving device, while the engine for transmitting rotation to the engraving tool is fixedly mounted on the carriage, the engraving tool is installed in the spindle, the spindle is connected to the vibration drive console with the ability to oscillate with it, and the rotation is transmitted to the spindle by the engine either through magnets interacting without mechanical contact, or through a flexible shaft (RU 2495754 , IPC V44S 1/22, published 10/20/2013).

Наиболее близким техническим решением является гравировальная машина (RU 69652, МКПО 15-09, опубл. 16.03.2009), характеризующаяся:The closest technical solution is an engraving machine (RU 69652, MKPO 15-09, publ. 03/16/2009), characterized by:

наличием рамы;the presence of a frame;

наличием направляющих;the presence of guides;

наличием блока ударной головки, расположенного на направляющей;the presence of a block of the impact head located on the guide;

наличием механизма гравирования, расположенного в блоке ударной головки;the presence of an engraving mechanism located in the block of the impact head;

наличием блока управления;the presence of a control unit;

выполнением рамы, лежащей в горизонтальной плоскости и имеющей небольшую высоту;the execution of the frame, lying in a horizontal plane and having a small height;

расположением короткой и длинной направляющих перпендикулярно друг другу и выполненных в виде профилей;the location of the short and long guides perpendicular to each other and made in the form of profiles;

выполнением блока ударной головки в виде прямоугольного параллелепипеда, расположенного на короткой направляющей;performing block impact head in the form of a rectangular parallelepiped located on a short rail;

выполнением блока управления в виде прямоугольного параллелепипеда и расположенного на длинной направляющей;execution of the control unit in the form of a rectangular parallelepiped and located on a long rail;

наличием пары шпилек, расположенных параллельно большим сторонам рамы и зафиксированных на меньших сторонах посредством колпачковых гаек;the presence of a pair of studs located parallel to the large sides of the frame and fixed on the smaller sides by means of cap nuts;

наличием пары уголков, закрепленных с помощью винтовых фиксаторов; наличием узла, который соединяет пластину, закрепленную к длинной направляющей, и кронштейн, прикрепленный к раме;the presence of a pair of corners fixed with screw clamps; the presence of a node that connects the plate attached to the long rail and the bracket attached to the frame;

наличием двух пластин, на которых закреплены подшипники для перемещения блока управления и блока ударной головки по направляющим;the presence of two plates on which bearings are fixed to move the control unit and the impact head unit along the guides;

наличием гибкого шланга, проходящего через вырезы верхних крышек блоков управления и ударной головки;the presence of a flexible hose passing through the cutouts of the upper covers of the control units and the impact head;

выполнением органов управления, разъемов питания и управления на лицевой стороне блока управления, который перемещается вдоль длинной направляющей.execution of controls, power and control connectors on the front side of the control unit, which moves along a long rail.

Недостатками прототипа являются наличие гибкого шланга, который при повышенной температуре теряет свою жесткость и может препятствовать движению блока х; наличие одного двигателя для перемещения по оси y, что не способствует точному позиционированию ударной головки; размещение двигателя в перемещающемся блоке х, усложняющее его конструкцию; отсутствие современных конструкционных материалов для рам, не позволяющее изготавливать устройство с более высокими техническими и эстетическими характеристиками; наличием кабеля питания и управления в блоке электроники, соединяющихся к нему через разъемы и перемещающихся во время работы устройства; наличием одной направляющей по оси х, что не способствует жесткости конструкции системы перемещения; отсутствие использования современных высокотехнологичных систем линейного перемещения известных производителей.The disadvantages of the prototype are the presence of a flexible hose, which loses its rigidity at elevated temperatures and may impede the movement of the block x; the presence of one motor for moving along the y axis, which does not contribute to the exact positioning of the impact head; placement of the engine in the moving block x, complicating its design; the lack of modern structural materials for frames, which does not allow the manufacture of a device with higher technical and aesthetic characteristics; the presence of a power and control cable in the electronics unit, connected to it through connectors and moving during operation of the device; the presence of one guide along the x axis, which does not contribute to the rigidity of the design of the movement system; lack of use of modern high-tech linear motion systems of well-known manufacturers.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Технический результат заключается в повышении точности перемещения ударной головки, что позволяет повысить качество изображений на изделиях, за счет создания нового высокотехнологичного устройства с использованием современных материалов и технологических решений.The technical result is to increase the accuracy of movement of the impact head, which improves the quality of images on products, by creating a new high-tech device using modern materials and technological solutions.

Технический результат достигается тем, что устройство гравировальное содержит раму, направляющие, блок ударной головки, механизм гравирования, гибкие кабель-каналы. Включает раму, лежащую в горизонтальной плоскости, из современного анодированного алюминиевого конструкционного профиля, две короткие линейные направляющие по оси х, две длинные линейные направляющие по оси y, блок ударной головки, закрепленной на коротких линейных направляющих х, в котором расположен ударный механизм гравирования, первый блок y с двигателем перемещения блока х, блок х, сопряженный с блоком ударной головки, второй блок y с механизмом регулировки натяжения ремня по оси х. Причем первый блок y и второй блок y жестко скреплены между собой двумя короткими линейными направляющими х, связанные через каретки линейного перемещения с длинными линейными направляющими у, закрепленных на раме для перемещения блока х и блоков у относительно друг друга, два двигателя, расположенные на внутренней части рамы, дополнительный отдельный электронный блок управления, закрепленный к раме. Включает первый гибкий кабель-канал, перемещающийся по раме по оси у с проводом, управляющим перемещение блока х и блока ударной головки, находящихся на коротких линейных направляющих х, второй гибкий кабель-канал, движущийся вдоль коротких линейных направляющих х по оси х, с проводом управления блоком ударной головки. Также включает регулируемые винтовые опоры по углам рамы с возможностью размещения рабочей плоскости устройства параллельно поверхности изделия, кабель USB и разъем кабеля питания 220 В, вставленные в электронный блок управления. Причем блок х сопряжен с блоком ударной головки, первый блок y и второй блок y жестко скреплены между собой с двумя короткими линейными направляющими х, связанных через каретки линейного перемещения с длинными линейными направляющими у, перпендикулярные к ним.The technical result is achieved by the fact that the engraving device contains a frame, guides, an impact head block, an engraving mechanism, flexible cable channels. Includes a frame lying in a horizontal plane made of a modern anodized aluminum structural profile, two short linear guides along the x axis, two long linear guides along the y axis, an impact head unit mounted on short linear x guides, in which the engraving impact mechanism is located, the first block y with a block displacement motor x , block x coupled with the block of the impact head, the second block y with a mechanism for adjusting the belt tension along the x axis. Moreover, the first block y and the second block y are rigidly fastened together by two short linear guides x , connected through linear carriages with long linear guides y , fixed on the frame to move block x and blocks y relative to each other, two motors located on the inner part frame, an additional separate electronic control unit attached to the frame. Includes the first flexible cable channel moving along the frame along the y axis with a wire that controls the movement of the block x and the block of the impact head located on short linear guides x , the second flexible cable channel moving along the short linear guides x along the x axis, with a wire impact head unit control. It also includes adjustable screw supports at the corners of the frame with the possibility of placing the working plane of the device parallel to the surface of the product, a USB cable and a 220 V power cable connector inserted into the electronic control unit. Moreover, the block x is associated with the block of the impact head, the first block y and the second block y are rigidly fastened to each other with two short linear guides x connected through linear carriages with long linear guides y perpendicular to them.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Сущность заявленного технического решения поясняется следующими чертежами, где:The essence of the claimed technical solution is illustrated by the following drawings, where:

на фиг. 1 показан общий вид,in fig. 1 shows a general view,

на фиг. 2 показан вид сверху,in fig. 2 shows a top view,

на фиг. 3 показан вид снизу.in fig. 3 shows a bottom view.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Устройство включает раму (1), лежащую в горизонтальной плоскости, из современного анодированного алюминиевого конструкционного профиля, имеющего повышенную прочность и точность изготовления, четыре линейных направляющих (2), (3) (длинные по оси y - 2 шт., короткие по оси х - 2 шт.), блок ударной головки (4), выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда, закрепленный на коротких линейных направляющих х (3), в котором расположен ударный механизм гравирования. Включает первый блок y (5) с двигателем перемещения блока х (6), блок х (6), сопряженный с блоком ударной головки (4), а также второй блок y (8) с механизмом регулировки натяжения ремня по оси х. Причем первый блок y (5) и второй блок y (8) жестко скреплены между собой двумя короткими линейными направляющими х (3), связанные через каретки (16) линейного перемещения с длинными линейными направляющими у (2), закрепленных на раме (1) для перемещения блока х (6) и блоков у (5), (8) относительно друг друга. Два двигателя (9) расположены на внутренней части рамы (1). Устройство включает дополнительный отдельный электронный блок управления (10), закрепленный к раме (1). Также включает первый гибкий кабель-канал (11), перемещающийся по раме (1) по оси у с проводом, управляющим перемещение блока х (6) и блока ударной головки (4), второй гибкий кабель-канал (12), движущийся вдоль коротких линейных направляющих х (3) с проводом управления блоком ударной головки (4). Имеются четыре регулируемые винтовые опоры (13) по углам рамы (1) с возможностью размещения рабочей плоскости устройства параллельно поверхности изделия (14). Устройство включает кабель USB (15) и разъем кабеля питания 220 В (7), вставленных в электронный блок управления (10), который закреплен к раме (1), что исключает их перемещение в процессе работы.The device includes a frame (1) lying in a horizontal plane, made of a modern anodized aluminum structural profile with increased strength and manufacturing accuracy, four linear guides (2), (3) (long along the y axis - 2 pcs., short along the x axis - 2 pcs.), an impact head block (4), made in the form of a rectangular parallelepiped, fixed on short linear guides x (3), in which the engraving impact mechanism is located. It includes the first block y (5) with the motor for moving the block x (6), the block x (6) coupled with the block of the impact head (4), as well as the second block y (8) with the mechanism for adjusting the belt tension along the x axis. Moreover, the first block y (5) and the second block y (8) are rigidly fastened together by two short linear guides x (3), connected through linear movement carriages (16) with long linear guides y (2), fixed on the frame (1) to move block x (6) and blocks y (5), (8) relative to each other. Two engines (9) are located on the inside of the frame (1). The device includes an additional separate electronic control unit (10) fixed to the frame (1). It also includes the first flexible cable channel (11) moving along the frame (1) along the y axis with a wire controlling the movement of the x block (6) and the impact head block (4), the second flexible cable channel (12) moving along the short linear guides x (3) with the control wire of the impact head unit (4). There are four adjustable screw supports (13) at the corners of the frame (1) with the possibility of placing the working plane of the device parallel to the surface of the product (14). The device includes a USB cable (15) and a 220 V power cable connector (7) inserted into the electronic control unit (10), which is fixed to the frame (1), which prevents them from moving during operation.

При этом на фиг. 1 представлен один из возможных образов изделия (14).Meanwhile, in FIG. 1 shows one of the possible images of the product (14).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Управление устройством происходит с помощью компьютера по заданным командам. Сигнал с компьютера через кабель USB (15) подается в электронный блок управления (10), который, по проводам с использованием гибкого кабель-канала (11) передает сигналы управления двум двигателям (9) для синхронного перемещения блоков y (первого блока y (5) и второго блока y (8)), находящихся на длинных линейных направляющих у (2), с помощью гибкого кабель-канала (12) двигателю блока у (5) для перемещения по координате х по двум линейным направляющим и блоку ударной головки (4).The device is controlled by a computer according to given commands. The signal from the computer through the USB cable (15) is fed to the electronic control unit (10), which, through wires using a flexible cable channel (11), transmits control signals to two motors (9) for the synchronous movement of blocks y (the first block y (5 ) and the second block y (8)), located on long linear guides y (2), using a flexible cable channel (12) to the engine of the block y (5) to move along the x coordinate along two linear guides and the impact head block (4 ).

Заявленное устройство может быть изготовлено в условиях промышленного производства с использованием стандартного оборудования, современных материалов и технологий.The claimed device can be manufactured in industrial production using standard equipment, modern materials and technologies.

Таким образом, по сравнению с прототипом в заявленной полезной модели конструкция рамы изготовлена из конструкционного профиля, обладающего высокой прочностью и высокой точностью. Также использованы современные системы линейного перемещения - две профильные рельсовые направляющие по оси х, увеличивающих жесткость конструкции. Наличие двух двигателей по оси y позволяет повысить точность перемещения ударной головки и соответственно качество нанесенных изображений.Thus, compared with the prototype in the claimed utility model, the frame structure is made of a structural profile with high strength and high accuracy. Also, modern linear movement systems were used - two profile rail guides along the x axis, which increase the rigidity of the structure. The presence of two motors along the y axis makes it possible to increase the accuracy of the movement of the impact head and, accordingly, the quality of the applied images.

Claims

An engraving device, comprising a frame, guides, an impact head block, an engraving mechanism, flexible cable channels, characterized in that frame lying in a horizontal plane, made of anodized aluminum structural profile, contains two short linear guides along the axisx, two long linear guides along the axisy, guides along the axisx Andy perpendicular to each other, impact head block mounted on short linear guidesx, in which the engraving impact mechanism is located, the first block located on the guidesy, with a block movement motor located on the axlex, a moving block located on the axisy, with a mechanism for adjusting the belt tension along the axisx, and the first block and the second block are rigidly fastened together by two short linear guidesxconnected via linear carriages with long linear guidesy, fixed on the frame to move the block located along the axisx, and blocks located along the axisy, relative to each other, two motors located on the inside of the frame, an additional separate electronic control unit fixed to the frame, the first flexible cable channel moving along the frame along the axisat, with a wire that controls the movement of the block located along the axisX, and the block of the impact head, located on short linear guidesX, second flexible cable duct running along short linear guidesX along the axisX, with a control wire for the impact head unit, adjustable screw supports at the corners of the frame with the possibility of placing the working plane of the device parallel to the surface of the product, a USB cable and a 220 V power cable connector inserted into the electronic control unit.