Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A SHAPED SURFACE AND A DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/082322
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to decorative finishing, in particular to article finishing methods, and, more specifically, to producing shaped surfaces and pictures. The inventive method consists in orienting the rotation axis of cutting tools at angles to a blank ranging from 0° to 360° in horizontal and vertical planes, in displacing the cutting tools along three mutually perpendicular planes, one of which is positioned in parallel with the blank supply direction, wherein the blank is fed according to a predetermined program in such a way that it can be displaced in forward and inverse directions and the blank feeding speed is modifiable up to zero, the processing by the moving cutting tool is carried out within the limits of the operation area which is defined by the displacement of the moving cutting tool in longitudinal and transverse directions and by the possibility of modifying the rotational frequency of cutting tools which are spatially fixable according to the blank feeding speed.

Inventors:
DZEBOEV IGOR RUSLANOVICH (RU)
KULIKOV KONSTANTIN NIKOLAEVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2006/000715
Publication Date:
July 10, 2008
Filing Date:
December 29, 2006
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
DZEBOEV IGOR RUSLANOVICH (RU)
KULIKOV KONSTANTIN NIKOLAEVICH (RU)
International Classes:
B27C5/00; B44B3/00; B44C5/00
Foreign References:
RU2181669C12002-04-27
SU810534A11981-03-07
SU636079A11978-12-20
RU2094238C11997-10-27
GB2043300A1980-10-01
Attorney, Agent or Firm:
KOVALENKO, Valentina Vasilievna (38/1-136Moscow, RU)
Download PDF:
Claims:

формула изобретения

п. 1. способ получения рельефной поверхности на изделии, заключающийся в обработке поверхности заготовки заточенными по фи- гурному профилю режущими инструментами, посредством вращения их вокруг собственных осей с одновременным перемещением по заданной программе в горизонтальном направлении, отличающийся тем, что ось вращения режущих инструментов ориентируют под углами к заготовке в диапазоне от 0° до 360° в горизонтальной и вертикальных плоскостях, перемещение режущих инструментов осуществляют в трёх взаимноперпендинулярных плоскостях, одна из которых расположена параллельно подаче заготовки, при этом подачу заготовки осуществляют по заданной программе с возможностью осуществления подачи за- готовки в прямом и обратном направлении и возможностью изменения скорости подачи заготовки, вплоть до нуля, при этом обработку движущимся режущим инструментом осуществляют в пределах рабочей зоны, определяемой максимальным перемещением подвижного режущего инструмента в продольном и поперечном направлении, и возможностью изменения частоты вращения неподвижных в пространстве режущих инструментов в зависимости от скорости подачи заготовки. п. 2. способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу заготовки осуществляют в прямом направлении, подвижный режущий инструмент перемещают в направлении подачи заготовки, а скорость подачи заго- товки и скорость перемещения подвижного инструмента уравнивают.

п. 3. способ по п. 1, отличающийся тем, что устанавливают скорость подачи заготовки равной нулю, при этом обработку режущим инструментом осуществляют непрерывно в пределах рабочей зоны. п. 4. способ по 1, отличающийся тем, что подачу заготовки осуще- ствляют в прямом и обратном направлении, при этом рабочая зона увеличивается до длины заготовки. п. 5. устройство для получения рельефной поверхности на изделии, содержащее неподвижную станину и рабочий стол, установленные на станине подвижную раму и механизм подачи заготовки, установлен- ные на подвижных платформах шпиндель-моторы, на валах которых установлены режущие инструменты для обработки поверхности заготовки, отличающееся тем, что оно содержит механизмы перемещения в трех взаимноперпендину- лярных плоскостях одного и более шпиндель-моторов с регулированием их скорости вращения, перемещение шпиндель-моторов по одной из координат совпадает с направлением подачи заготовки, а шпиндель-мотор выполнен с обеспечением возможности закрепления и удержания роторного или пильного агрегата или в виде оправки для за- крепления другого шпиндель-мотора или в виде оправки для закрепления платформы со своим сервоприводом для обеспечения возможности высокочастотных перемещений в вертикальном направлении высокооборотного шпиндель-мотора. п. 6. устройство по п. 5, отличающееся тем, что оно дополнительно оснащено поджимаемыми штоками пневмоцилиндров нижними и верхними подающими роликами, работающими в паре и покрытыми не повреждающим поверхность заготовки материалом, например, полиурета-

ном., при этом нижние подающие ролики незначительно выступают над поверхностью рабочего стола, а их положение регулируется ограничителями, а давление заготовки на стол регистрируется пьезометрическими датчиками. п. 7. устройство по п. 5, отличающееся тем, что подвижные шпиндель-моторы установлены на подвижной раме с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и с наклоном как самостоятельно, так и с подвижной рамой и с подающими роликами. п. 8. устройство по п. 5, отличающееся тем, что декорирующие шпиндель-моторы выполнены с возможностью перемещения по одной из координат параллельно подаче заготовки. п. 9. устройство по п. 5, отличающееся тем, что к шпиндель- мотору присоединена роторная приставка, принимающая от декорирующего шпиндель-мотора любые положения в продольном направле- нии относительно подачи заготовки и любые угловые положения в поперечном направлении относительно подачи заготовки. п. 10. устройство по п. 5, отличающееся тем, что на декорирующем шпиндель-моторе установлена платформа с собственным сервоприводом и высокочастотным шпиндель-мотором для обеспечения вы- сокого быстродействия по дополнительной субкоординате Z под любым углом по направлению к подаче заготовки. п. 11. устройство по п. 5, отличающееся тем, что в рабочем столе под каждым режущим инструментом, закреплённым в декорирующем шпиндель-моторе, установлена передвигающаяся перпендикулярно ра- бочему столу вставка-мостик, перемещение которой происходит вручную или автоматически.

п. 12. устройство по п. 11, отличающееся тем, поверхность вставки-мостика образована быстросъёмными пластинами, выполненными разной ширины из материала с низким трением, например, текстолита, таким образом, могут существовать другие вставки. п. 13. устройство по п. 11, отличающееся тем, что поверхность вставки-мостика образована пористой пластиной, выполняющей функцию вакуум-прижима. п. 14. устройство по п. 5, отличающееся тем, что с обеих сторон режущего инструмента, могут быть установлены быстросъёмные при- жимные ролики, различной ширины и покрытые не повреждающим поверхность заготовки материалом, например, полиуретаном, при этом прижимные ролики установлены на быстросменной пластине, присоединенной через шток с вертикально скользящей подпружиненной платформой, установленной на основной платформе таким образом, что её движение вниз ограничено эксцентриком. п. 15. устройство по п. 5, отличающееся тем, что в конце рабочего стола по ходу подачи заготовки установлена круговая ферма, на которой размещён подвижный шпиндель-мотор, принимающий любые положения в пространстве. п. 16. устройство по п. 5, отличающееся тем, оно дополнительно оснащено телекамерой, установленной в районе размещения режущего инструмента или на выходе. п. 17. устройство по п. 5, отличающееся тем, оно дополнительно оснащено неподвижным лазером над и под заготовкой.

Description:

способ получения рельефной поверхности и устройство для его осуществления

область техники

изобретение относится и области декоративной обработки, а именно, к способам отделки изделий и, в частности, к выполнению рельефных поверхностей, изображений.

предшествующий уровень техники

известен способ получения рельефной поверхности, заключающийся в обработке поверхности заготовки заточенными по фигурному профилю режущими инструментами, посредством вращения их вокруг собственных осей с одновременным перемещением по заданной программе синхронно с подачей заготовки в горизонтальном направлении (патент RU JYe 2181669, B44Bз/00, 27.04.2002 г.).

здесь же описано и устройство для получения рельефной поверхности, содержащее неподвижную станину и рабочий стол, установлен- ные на станине подвижную раму и механизм подачи заготовки, установленный на подвижной раме рабочий орган, на валу которого установлены режущие инструмента для обработки поверхности заготовки.

недостатками известных способа получения рельефной поверхности и устройства для его осуществления является высокая инерцион- ность на перемещение режущих инструментов. эта инерционность обусловлена тем, что подвижная рама находится в статическом равновесии относительно поворотного шарнира, а для обеспечения этого статиче-

ского равновесия, электродвигатель и рабочий инструмент разнесены по разные стороны поворотного шарнира (M 1 =M 2 ) на значительное расстояние, что существенно увеличивает момент инерции на вращение всей рамы (а при движении она поворачивается вокруг шарнира), и этот фактор является решающим и ограничивает быстродействие устройства. также отсутствует возможность вырезать различные контуры и фигуры, фрезеровать линии строго поперёк поверхности заготовки или получать резьбу, с резко очерченными границами, особенно в направлении противоположном подаче заготовки. кроме того, здесь не рассмат- ривается возможность обработки заготовки в то время, пока она не двигается. при этом, если даже допустить, что такая обработка происходит, то обработка заготовки возможна только в зоне захвата инструмента, а именно по радиусу поворота инструмента вокруг поворотного шарнира.

раскрытие изобретения

технической задачей, решаемой данным изобретением, является снижение инерционности режущих инструментов на перемещение, а также устранение вышеперечисленных недостатков и расширение воз- можностей способа и устройства.

в способе это достигается тем, что ось вращения режущих инструментов ориентируют под углами к заготовке в диапазоне от 0° до 360° в горизонтальной и вертикальных плоскостях, перемещение режущих инструментов осуществляют в трёх взаимноперпендинулярных плоско- стях, одна из которых расположена параллельно подаче заготовки, при этом подачу заготовки осуществляют по заданной программе с возможностью осуществления подачи заготовки в прямом и обратном направ-

лении и возможностью изменения скорости подачи заготовки, вплоть до нуля, при этом обработку движущимся режущим инструментом осуществляют в пределах рабочей зоны, определяемой максимальным перемещением подвижного режущего инструмента в продольном и попе- речном направлении, и возможностью изменения частоты вращения неподвижных в пространстве режущих инструментов в зависимости от скорости подачи заготовки.

в устройстве это достигается тем, что оно содержит механизмы перемещения в трех взаимноперпендинулярных плоскостях одного и бо- лее шпиндель-моторов с регулированием их скорости вращения, перемещение шпиндель-моторов по одной из координат совпадает с направлением подачи заготовки, а шпиндель-мотор выполнен с обеспечением возможности закрепления и удержания роторного или пильного агрегата или в виде оправки для закрепления другого шпиндель-мотора или в виде оправки для закрепления платформы со своим сервоприводом для обеспечения возможности высокочастотных перемещений в вертикальном направлении высокооборотного шпиндель-мотора.

краткое описание фигур чертежей

на фиг. 1 изображено устройство для получения рельефной поверхности (общий вид); на фиг. 2 - шпиндель-мотор с закрепленным на нем роторным агрегатом при обработке в шести степенях свободы; на фиг. 3 - шпиндель-мотор с закрепленной на нем платформой со своим сервоприводом и высокоскоростным шпиндель-мотором; на фиг. 4 - перевод шпиндель-мотора в наклонное или вертикальное положение; на фиг. 5 - прижимные ролики перед и после режущего инструмента; на

фиг. 6 - прижимной ролик с пластиной, штоком и фрикционными прокладками; на фиг. 7 - вид а фиг. 6; на фиг. 8 - крепление прижимного ролика; на фиг. 9 - рабочий стол в разрезе; на фиг. 10 - вставка-мостик с быстросъёмными пластинами; на фиг. 11 - вставка-мостик с пористой пластиной; на фиг. 12 - стандартный инструмент в виде наборной фрезы, установленный в шпиндель-мотор; на фиг. 13 - расположение неподвижного лазера; на фиг. 14 - расположение подающих роликов; на фиг. 15 - схема работы специального инструмента при первом режиме; на фиг. 16 - схема работы специального инструмента при втором режи- ме; на фиг. 17 - схема работы специального инструмента при третьем режиме; на фиг. 18 - схема работы специального инструмента при пятом режиме.

лучшие варианты осуществления изобретения

устройство для получения рельефной поверхности содержит установленные на неподвижной станине 1 рабочий стол 2, подвижную раму 3, неподвижные шпиндели 4, подвижные декорирующие шпиндель- моторы 5 на платформах 6, круговую ферму 7 со шпиндель-мотором 8, стойку с телекамерой 9.

позицией 10 обозначена заготовка.

рабочий стол 2 выполнен составным из плит-вставок 11, между которыми расположены продольные канавки 12 для подачи воздуха. под декорирующими шпиндель-моторами 5 канавки 12 отсутствуют. при этом рабочий стол 2 имеет разрывы 13.

в разрывах 13 рабочего стола 2 установлены поджимаемые штоками пневмоцилиндров 14 нижние подающие ролики 15, которые не-

значительно выступают над поверхностью рабочего стол 2. положение нижних подающих роликов 15 над поверхностью рабочего стола 2 регулируется ограничителями 16, а давление на них регистрируется пьезометрическими датчиками 17, включенными в схему нижних подаю- щих роликов 15.

над каждым нижним подающим роликом 15 установлены поджимаемые штоками пневмоцилиндром 18 верхние подающие ролики 19.

пневмоцилиндры 14 и 18 постоянно находятся под давлением воздуха. подающие ролики 15 и 19 покрыты не повреждающим поверхность заготовки 10 материалом, например, полиуретаном. подающие ролики 15 и 19 установлены парами, количество которых зависит от длины рабочего стола 2.

подающие ролики 15 и 19 необходимы для обеспечения подачи за- готовки 10 по рабочему столу 2.

в неподвижных шпинделях 4 установлен стандартный режущий инструмент 20, например, простая фреза с прямыми или фигурными ножами или наборная фреза.

наборная фреза состоит из имеющих различную форму и толщину сменных твердосплавных пластин 21 с режущими кромками 22. сменные твердосплавные пластины 21, размещенные с возможностью сохранения балансировки, установлены на каждой отдельно взятой фрезе на определённом радиусе резания или уровне, если рассмотреть схему при которой все пластины находятся в одной плоскости и собраны в пакет в шпинделе 4, при этом закреплены в нём таким образом, что уровни режущих кромок 22 рядом стоящих пластин 21 совпадают по высоте и частично перекрывают друг друга.

на подвижной раме 3 установлены подвижные декорирующие шпиндель-моторы 5 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости как самостоятельно, так и с подвижной рамой 3 и с подающими роликами 15 и 19. крепление декорирующих шпидель-моторов 5 выполнено таким образом, что они могут быть зафиксированы и работать в любом положении от горизонтального до вертикального.

в декорирующем шпиндель-моторе 5 может быть закреплён стандартный режущий инструмент 20, описанный выше, или специальный режущий инструмент 23.

специальный режущий инструмент 23 может быть вставлен в роторную приставку 24, закреплённую с помощью оправки 25 на шпиндель-моторе 5, или вставлен в высокооборотный шпиндель-мотор 26 со своим сервоприводом 27, установленный на шпиндель-моторе 5 по- средством платформы 28.

роторная приставка 24 принимает от декорирующего шпиндель- мотора 5 любые положение в продольном направлении относительно подачи заготовки 10 и любые угловые положения в поперечном направлении относительно подачи заготовки 10. платформа 28 с собственным сервоприводом 27 с высокочастотным шпиндель-мотором 26 предназначена для обеспечения высокого быстродействия специального режущего инструмента 23 по дополнительной субкоординате Z под любым углом. субкоордината Z в большинстве случаев будет совпадать с вертикалью, т.е с основной коорди- натой Z, которая является решающей для повышения производительности всего устройства в целом. при этом появляется возможность не поднимать и не опускать декорирующий шпиндель-мотор 5 с подвиж-

ной рамой и частью крепления, а надо только двигать маленький по размеру и весу высокооборотный шпиндель-мотор 26.

перемещение режущего инструмента 20 или 23, закреплённого в декорирующем шпиндель-моторе 5, по любой координате может быть осуществлено посредством программы, за счет генерации случайных чисел, предопределяющих величину перемещения каждого хода режущего инструмента 20 или 23 для создания случайного рисунка, идентичного рисунку, полученному ручной обработкой.

на подвижной раме 3 установлен вертикально расположенный ав- томатический магазин (на фиг. не показан) с набором режущего инструмента его автоматической замены на декорирующем шпиндель- моторе 5 по команде компьютера (на фиг. не показан).

декорирующие шпиндель-моторы 5 выполнены с возможностью перемещения по одной из координат параллельно подаче заготовки 10. под каждым режущим инструментом 20 или 23, закреплённым в декорирующем шпиндель-моторе 5 в разрывах 13 рабочего стола 2 установлена передвигающаяся перпендикулярно рабочему столу 2 вставка-мостик 29. перемещение вставки-мостика 29 происходит вручную или автоматически. поверхность вставки-мостика 29 может образовываться из быстро- съёмных пластин 30 или из пористой пластины 31.

быстросъёмные пластины 30 крепятся в пазах 32 в разрывах 13 рабочего стола 2 на уровне поверхности рабочего стола 2. пазы 32 могут иметь любую форму, например, ласточкиного хвоста. быстросъёмные пластины 30 выполнены из материала с низким трением, например, текстолита, и могут быть разной ширины. ширина быстросъёмных пластин 30 выбирается таким образом, чтобы обеспечивалась возможность

опускания специального режущего инструмента 23 ниже уровня рабочего стола 2 без его касания поверхности рабочего стола 2. быстро- съёмные пластины 30 при необходимости могут заменяться как все сразу, так и по одной. на быстросъёмные пластины 30 устанавливаются боковые направляющие (на фиг. не показаны), которые необходимы для устранения скалывания кромок заготовки 10.

пористая пластина 31 имеет микропористую поверхность и выполняет функцию вакуум-прижима. при установке пористой пластины 31 на вставке-мостике 29 появляется возможность удерживать заготовку 10 за счёт вакуума, поступающего от вакуум-насоса (на фиг. не показан), пока она не двигается, или присасывать длинную заготовку 10 к поверхности рабочего стола 2, когда заготовка 10 двигается за счёт уменьшения разряжения.

с обеих сторон режущего инструмента 20 и/или 23, закреплённого в неподвижных шпинделях 4 и/или декорирующих шпиндель-моторах 5, установлены быстросъёмные прижимные ролики 33, которые могут быть разной ширины и покрыты не повреждающим поверхность заготовки 10 материалом, например, полиуретаном, который может иметь разную жёсткость в зависимости от необходимости. прижимные ролики 33 закреплены на быстросменной пластине 34, присоединённой к несущей пластине 35, которая, в свою очередь, прикреплена к скользящей платформе 36, подпружиненной пружиной 37. крепление несущей пластины 35 к скользящей платформе 36 осуществляется через шток 38, фрикционные прокладки 39 и металлические втулки 40. скользящая платформа 36 установлена на основной платформе 41 таким образом, что её движение вниз ограничено эксцентриком (на фиг. не показан). при этом скользящая платформа 36 крепится к

основной платформе 41 при помощи рукоятки 42. изменение положения эксцентрика (на фиг. не показан) осуществляется при помощи рукоятки 43.

прижимные ролики 33 установлены для прижатия заготовки 10 к рабочему столу 2, её удержания и исключения вибрации в процессе обработки. прижимные ролики 33 установлены с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси для обеспечения оптимального прижима заготовки 10 с сохранением этого положения за счет преднатяга фрикционных прокладок 39. в конце рабочего стола 2 по ходу перемещения заготовки 10 установлена круговая ферма 7, на которой размещён подвижный шпиндель- мотор 8.

подвижный шпиндель-мотор 8 принимает любые положения в пространстве для нанесения рисунка и/или рельефа на нижней и боко- вых поверхностях заготовки 10 с сохранением возможности установки различных агрегатов или роторных приставок 24 с переменным или фиксированным положением инструмента 20 и/или 23 в пространстве.

в районе размещения режущего инструмента 20 и/или 23 и/или в самом конце рабочего стола 2 телекамера 9 для сканирования качества рисунка и/или рельефа с обеспечением возможности корректировки обработки инструментом 20 и/или 23.

таким образом в устройстве для получения рельефной поверхности находятся несколько режущих инструментов, а именно, стандартный режущий инструмент 20, специальный режущий инструмент 23 и ре- жущий инструмент (на фиг. не показан), закреплённый в шпиндель- мотор 7. все эти режущие инструменты в совокупности позволят обрабатывать заготовку 10 со всех сторон, т. е. оси вращения режущих инст-

рументов ориентируют под углами к заготовке в диапазоне от 0° до 360° в горизонтальной и вертикальной плоскостях. при этом под подвижным режущим инструментом понимается специальный режущий инструмент 23, закреплённый в подвижном декорирующем шпиндель-моторе 5. при необходимости в устройство можно установить неподвижный лазер 44, который может находиться над заготовкой 10 и/или под заготовкой 10.

при расположении неподвижного лазера 44 под заготовкой 10 неподвижный лазер 44 необходим для нанесения маркировки, штрих-кода, логотипа и т. д. при расположении неподвижного лазера 44 над заготовкой 10 неподвижный лазер 44 необходим для нанесения рисунков, геометрических символов и узоров, которые будут интегрированы в уже существующий рисунок и/или рельеф.

расположение неподвижного лазера 44 на рабочем столе 2 выбира- ется по технологической необходимости.

в устройстве дополнительно установлены датчики 46 положения заготовки 10. позицией 47 обозначены направляющие ролики.

функционирует способ получения рельефной поверхности и устройство следующим образом. начинается обработка заготовки 10. при этом заготовка 10 может быть цельной длинной или состоять из отдельных коротких частей, которые могут подаваться без промежутков, т. е. торец в торец, или с любыми по величине промежутками.

заготовка 10 подаётся на рабочий стол 2. в продольные канавки 12 рабочего стола непрерывно подаётся воздух под давлением. причём воздух подаётся только в те продольные канавки 12, которые закрыты

заготовкой 10. подача воздуха под заготовку 10 дополнительно снижает трение о рабочий стол 2 и тем самым уменьшает усилие подачи.

подача заготовки 10 осуществляется при помощи нижнего 15 и верхнего 19 подающих роликов. нижний подающий ролик 15 незначительно выступает над поверхностью рабочего стола 2, а верхний подающий ролик 19 находится принудительно в нижнем положении, определяемым соответствующим ограничителем (на фиг. не показан), за счёт того, что пневмоцилиндры 14 и 18 постоянно находятся под давлением воздуха. после захвата заготовки 10 подающими роликами 15 и 19, пьезометрический датчик 17, включённый в кинематическую схему нижнего подающего ролика 15, как бы взвешивает заготовку 10, т.е. выясняет нагрузку, приходящуюся на нижний подающий ролик 15. в компьютере происходит сравнение этой нагрузки с нагрузкой, заданной оператором. после этого посылается команда на регулятор давления (на фиг. не показан) пневмоцилиндра 14, и происходит корректировка давления в этом пневмоцилиндре 14 до тех пор, пока значение силы нажатия на пьезометрический датчик 17 не будет соответствовать заданному оператором значению. в случае если пьезометрический датчик 17 показывает «нoль», это означает, что независимо от силы сжатия заготовки 10 между подающими роликами 15 и 19, заготовка 10 практически не оказывает давления на рабочий стол 2 и соответственно трение скольжения при этом отсутствует. давление воздуха в пневмоцилиндре 18, задаётся оператором и будет определять силу сжатия заготовки 10 между подающими роликами 15 и 19.

пьезометрический датчик 17 должен быть установлен и настроен таким образом, что за нулевую точку отсчёта будет принята позиция верхней точки нижнего подающего ролика 15 на уровне поверхности рабочего стола 2, т.е. пьезометрический датчик 17 будет считывать зна- чения нагрузок только тогда, когда между подающими роликами 15 и 19 находится заготовка 10, и когда верхний подающий ролик 19 как бы «пepeдaвит» нижний подающий ролик 15.

в случае если между подающими роликами 15 и 19 заготовка 10 отсутствует, то под давлением воздуха нижний подающий ролик 15 стоит в крайнем верхнем положении, упираясь в ограничитель 16. в этом случае пьезометрический датчик 17 не считывает давление за счёт свободного хода в конструкции крепления (на фиг. не показана) пьезометрического датчика 17.

сила нажатия заготовки 10 на рабочий стол 2 задаётся оператором в каждом конкретном случае. в общем случае, чем массивнее заготовка 10, тем больше должна быть её сила нажатия на рабочий стол 2, которая может достигать нескольких десятков килограммов.

заготовка 10 с помощью подающих роликов 15 и 19 подаётся в первую рабочую зону, которая находится под режущим инструментом 20, закреплённом в неподвижном шпинделе 4.

при попадании в рабочую зону заготовки 10 производится настройка прижимных роликов 33. в момент, когда заготовка 10 оказывается под прижимными роликами 33, оператор с помощью рукоятки 42 освобождает крепление основной платформы 41, и она под действием силы тяжести скользит вниз по направляющим (на фиг. непоказаны) до тех пор, пока прижимной ролик 33 не упрётся в заготовку 10. после этого оператор рукояткой 42 закрепляет основную платформу 41 прижимного ролика 33 и переводит рукоятку 43 эксцентрика (на фиг. не

жимного ролика 33 и переводит рукоятку 43 эксцентрика (на фиг. не показан) на 180°. под действием пружины 37 скользящая платформа 36 начинает оказывать давление на заготовку 10, и прижимные ролики 33 прижимают заготовку 10 к поверхности рабочего стола 2. в случае если заготовка 10 закончилась, а новую ещё не подали, то прижимной ролик 33 опуститься только на величину эксцентриситета (на фиг. не показан) и будет готов принять следующую заготовку 10. свободное пространство под эксцентриком (на фиг. не показан) определит величину свободного хода вверх в случае, если заготовка 10 не- сколько толще предыдущей.

если необходимо увеличить угол наклона прижимного ролика 33, и чтобы он не упирался в рабочий стол 2, нужно взять прижимной ролик 33 меньшей ширины, который будет закреплён на соответствующей быстросменной пластине 34. весь процесс настройки прижимного ролика 33 занимает несколько секунд.

в первой рабочей зоне происходит первоначальное профилирование заготовки 10.

если заготовка 10 уже спрофилирована, то неподвижный шпиндель 4 выключен, и заготовка 10 сразу подаётся во вторую рабочую зону, которая находится под режущими инструментами 20 и/или 23, закреплёнными в первом и втором декорирующих шпиндель-моторах 5.

сначала заготовка 10 попадает под режущий инструмент 20, закреплённый в первом декорирующем шпиндель-моторе 5, где происходит первичное декорирование заготовки 10.

если заготовка 10 не нуждается в этой обработке, то первый декорирующий шпиндель-мотор 5 с режущим инструментом 20 выключен, и

заготовка сразу попадает под специальный режущий инструмент 23, закреплённый во втором декорирующем шпиндель-моторе 5.

при попадании под любой режущий инструмент 20 или 23 заготовка 10 прижимается прижимными роликами 33. режущий инструмент 23 на валах декорирующих шпиндель- моторов 5 и роторной приставки 24 вращается с высокой угловой скоростью.

сервоприводы 27 горизонтального, вертикального и угловых перемещений платформ 6 и инструментов 23, получающие управляющие сигналы от компьютера (на фиг. не показан) по соответствующей программе, постоянно ориентируют ось вращения инструментов 23 под любым углом к заготовке 10 и обеспечивают выполнение рисунка и/или рельефа любой сложности.

нанесение рисунка и/или рельефа может происходить в нескольких режимах.

первый режим - заготовка 10 движется с переменной или постоянной скоростью только вперёд. при этом режущий инструмент 23 совершает монотонное движение или несколько монотонных движений, объединённых в один смысловой и программный блок. помимо просто- го движения инструмента 23, которое на виде сверху может быть геометрической фигурой или напоминать движения иглы швейной машины при обмётке, инструмент 23 в вертикальном плане может отслеживать сложный контур заготовки 10, чтобы сохранить равномерную глубину реза, или, например, двигаться просто по дуге. скорость движения заго- товки 10 и инструмента 23 выбирает компьютер (на фиг. не показан) с условием максимального быстродействия и хорошего качества резьбы. например, для того чтобы вырезать строго прямую линию поперёк за-

готовки 10, необходимо двигать инструмент 23 в направлении подачи заготовки 10 со скоростью подачи. движение самого инструмента 10 в материале определяется видом материала и типом инструмента 23, а скорость подачи заготовки 10 подбирается так, чтобы успеть вырезать линию и вернуться в исходное положения до прихода на заготовке 10 точки, с которой начнётся следующий шаг рисунка. если скорость подачи заготовки 10 будет больше, то рисунок «yбeжит» за пределы рабочего окна по координате «X» (по направлению подачи заготовки 10). размеры рабочего окна - зона обработки, обусловленная максимально возможным перемещением шпиндель-мотора 5 в продольном и поперечном направлении («X» и «у»). если скорость подачи заготовки 10 будет меньше, то на каждом шаге инструмент 23 будет просто ждать прихода точки, с которой начнётся следующий шаг рисунка, что снизит производительность. второй режим - заготовка 10 останавливается, потому что предстоит вырезать сложный небольшой рисунок, и работа над ним может занять относительно большой промежуток времени в зависимости от рисунка. при этом обработка происходит только в пределах рабочего окна. третий режим - заготовка 10 движется вперёд-назад, значительно расширяя длину рабочего окна, которая теоретически становится равной длине заготовки 10. при этом инструмент 23 имеет своё собственное движение. скорости перемещения соблюдаются такие же, как в первом режиме. четвёртый режим - любая комбинация вышеперечисленных режимов.

пятый режим - заданы величины перемещения инструмента 23 по осям и скорости этих перемещений, а также скорость подачи заготовки 10. при этом у оператора будет возможность включать по двум, трём осям или только по одной, генератор случайных чисел ( на фиг. не пока- зан) - электронное устройство которое совершенно случайно будет присваивать значения перемещений инструмента 23 по соответствующей координате от нуля до максимального при заданной амплитуде. при этом можно будет наноситься рисунок, который будет похож на резьбу выполненную человеком, а не машиной из-за отсутствия повто- ряемости.

после обработки во второй рабочей зоне заготовка 10 попадает в третью рабочую зону, находящуюся под режущем инструментом 20, закреплённый в выходном неподвижном шпинделе 4, где принимает верхняя поверхность заготовки 10 окончательный вид рисунок и/или рельеф.

затем заготовка 10 попадает в четвёртую рабочую зону, находящуюся в зоне расположения круговой фермы 7. шпиндель-мотор 8, перемещается по круговой ферме 7 и обрабатывает боковые и нижнюю поверхности заготовки 10. обработка нижней поверхности заготовки 10 инструментом, размещённым в шпиндель-моторе 8, возможно из-за наличия разрыва 13 в рабочем столе 2.

из четвёртой рабочей зоны заготовка 10 выходит в виде готового изделия 45.

если в устройстве установлен неподвижный лазер 44, то появляет- ся ещё одна рабочая зона, расположенная в месте расположения неподвижного лазера 44, в которой происходит нанесение маркировки, штрих-кода, логотипа и т. д., а также нанесение рисунков, геометриче-

ских символов и узоров, которые будут интегрированы в уже существующий рисунок и/или рельеф.

при этом появляется еще один режим работы установки, при котором возможно отключение всех шпиндель-моторов 4, 5 и 8. при этом режиме на установке не происходит обработки заготовки 10, а осуществляется только её маркировка.

таким образом, изобретение снижает массу движущихся частей, которые удерживают и вращают инструмент 20 и 23, при этом возрастает быстродействие устройства, значительно уменьшается сила трения при подаче заготовки 10, что позволяет лучше и точнее контролировать процесс, многократно возрастает ресурс инструмента 20 и 23 за счёт непрерывного отслеживания скорости подачи и синхронизации частоты вращения неподвижных шпинделей 4. кроме того, за счёт добавления дополнительного движения декорирующего шпинделя 5 параллельно поверхности заготовки появляется возможность наносить сложные узоры, гравировать цифры и буквы на заготовке 10, а также осуществлять дополнительные технологические операции принципиально невозможные на станке предыдущей конструкции, такие, как строго прямые линии, повторяющие профиль заготовки 10 в поперечном сечении, или сверление заготовки 10 под углом к поверхности с наклоном оси отверстия по направлению подачи, без остановки заготовки 10 и при этом маркировать заготовку 10 лучом неподвижного лазера 44, упрощает конструкцию при повышении качества рельефной поверхности с получением неограниченного количества орнаментов, узоров, рисунков и с высокой скоростью.

промышленная применимость

изобретение может быть использовано при выполнении высокоху- дожественных рельефных изображений, в частности, на древесных материалах.