Магнитная ударная гравировальная головка
Изобретение относится к станкостроению и предназначено для обработки твердой плоской поверхности, преимущественно при выполнении художественных или декоративных работ. Магнитная ударная гравировальная головка содержит корпус, сердечник с гравировальной иглой, электромагнитную катушку, постоянный магнит, источник переменного тока, при этом обмотка электромагнитной катушки намотана на магнитопроводе, который снабжен полюсами, в зазоре между полюсами магнитопровода подвижно размещен сердечник из немагнитного композитного материала, вдоль которого установлены постоянные магниты, причем полюса постоянных магнитов ориентированы таким образом, что если один из двух магнитных полюсов любого в ряду постоянного магнита направлен в определенную сторону, то одноименный магнитный полюс следующего в ряду постоянного магнита направлен в противоположную сторону, сердечник с гравировальной иглой при помощи механического резонатора и несущего стержня прикреплен к корпусу гравировальной головки, при этом сердечник совершает возвратно-поступательные движения при взаимодействии переменных магнитных полей, образованных вокруг полюсов магнитопровода при протекании переменного тока через обмотку электромагнитной катушки и магнитных полей постоянных магнитов. Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия гравировальной головки. 3 ил.
Изобретение относится к станкостроению и предназначено для обработки твердой плоской поверхности, преимущественно при выполнении художественных или декоративных работ.
Известно гравировальное устройство по патенту RU 2429139, которое можно принять за прототип. Устройство содержит двигатель, который выступает в роли возбудителя колебаний ,и постоянные магниты. На валу установлено коромысло с рабочим инструментом (иглой), которое совершает угловые колебательные движения в вертикальной плоскости. Для регулирования амплитуды колебаний рабочего инструмента в соответствии с параметрами точек гравируемого изображения гравировальное устройство снабжено электромагнитной катушкой с сердечником, жестко соединенным с коромыслом.
Недостаток указанной гравировальной головки заключается в его инерционности, а значит, влияет и на быстродействие головки, характеризуемое количеством ударов гравировальной иглы в единицу времени. Быстродействие, в свою очередь, напрямую зависит от массы сердечника, совершающего знакопеременные колебания.
Техническая задача направлена на повышение быстродействия гравировальной головки.
Техническое решение реализовано следующим образом:
Обмотка электромагнитной катушки намотана на магнитопроводе. Магнитопровод снабжен полюсами. В зазоре между полюсами магнитопровода подвижно размещен сердечник из немагнитного композитного материала. Вдоль сердечника установлены постоянные магниты. Полюса постоянных магнитов ориентированы таким образом, что если один из двух магнитных полюсов любого в ряду постоянного магнита направлен в определенную сторону, то одноименный магнитный полюс следующего в ряду постоянного магнита направлен в противоположную сторону. Сердечник с гравировальной иглой при помощи механического резонатора и несущего стержня прикреплен к корпусу гравировальной головки. При этом сердечник совершает возвратно-поступательные движения при взаимодействии переменных магнитных полей, образованных вокруг полюсов магнитопровода при протекании переменного тока через обмотку электромагнитной катушки и магнитных полей постоянных магнитов.
Конструкция магнитной головки приведена на чертежах.
На Фиг. 1 приведен общий вид гравировальной головки.
На Фиг. 2 приведена конструкция сердечника.
На Фиг. 3 приведена схема размещения постоянных магнитов на стержне и их взаимодействие с полюсами магнитопровода.
Магнитная ударная гравировальная головка содержит корпус 1, магнитопровод 2 и сердечник 3. Магнитопровод выполнен с зазором 4 и содержит полюса 5, направленные друг к другу. Магнитопровод снабжены обмоткой 6 электромагнитной катушки, питаемой от источника переменного тока. Между полюсами магнитопровода, не касаясь их, установлен сердечник 3 из композитного немагнитного материала. Вдоль сердечника равномерно размещены окна 7. В окнах установлены постоянные магниты 8. Полюса постоянных магнитов ориентированы таким образом, что если один из двух магнитных полюсов любого в ряду постоянного магнита направлен в определенную сторону, то одноименный магнитный полюс следующего в ряду постоянного магнита направлен в противоположную сторону. Количество постоянных магнитов и полюсов магнитопровода может быть 1 и более, в зависимости от необходимой мошности удара гравировальной иглы. Сердечник при помощи механического резонатора 9 (демпфера, выполненного из упругого материала) и несущего стержня 10 прикреплен к корпусу 1 гравировальной головки. Стержень снабжен гравировальной иглой 11.
Магнитная ударная гравировальная головка работает следующим образом: Переменный ток, протекая по обмотке 6 электромагнитной катушки, создает переменное магнитное поле в магнитопроводе 2, знакопеременно поляризуя полюсы 5. Возникшее переменное магнитное поле в зазоре между полюсами 5 и магнитное поле постоянных магнитов 8, установленных в окнах 7, принуждает сердечник 3 совершать колебательные движения (вверх-вниз). Механический резонатор 9 в силу своей упругости возвращает сердечник в исходное (нейтральное) положение. Частота колебаний сердечника 3 соответствует частоте источника переменного тока.
Описанная выше конструкция способствует синхронизации колебаний электрической и механической частей гравировальной головки и позволяет существенно сократить вес сердечника, а значит, и время реакции на одиночный импульс. Предложенная конструкция ударной головки позволяет получить не только высокую частоту колебаний, но и сохранить амплитуду колебаний сердечника в диапазоне, не выходящем за пределы разрушения иглы. Сохраняется стабильный зазор между иглой и обрабатываемой поверхностью.
Магнитная ударная гравировальная головка, содержащая корпус, сердечник с гравировальной иглой, электромагнитную катушку, постоянный магнит, источник переменного тока, отличающаяся тем, что обмотка электромагнитной катушки намотана на магнитопроводе, который снабжен полюсами, в зазоре между полюсами магнитопровода подвижно размещен сердечник из немагнитного композитного материала, вдоль которого установлены постоянные магниты, причем полюса постоянных магнитов ориентированы таким образом, что если один из двух магнитных полюсов любого в ряду постоянного магнита направлен в определенную сторону, то одноименный магнитный полюс следующего в ряду постоянного магнита направлен в противоположную сторону, сердечник с гравировальной иглой при помощи механического резонатора и несущего стержня прикреплен к корпусу гравировальной головки, при этом сердечник совершает возвратно-поступательные движения при взаимодействии переменных магнитных полей, образованных вокруг полюсов магнитопровода при протекании переменного тока через обмотку электромагнитной катушки и магнитных полей постоянных магнитов.
