МАГНИТНАЯ УДАРНАЯ ГРАВИРОВАЛЬНАЯ ГОЛОВКА
MAGNETIC IMPACT ENGRAVING HEAD

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.