Способ гравирования изображения на поверхности изделия и гравировальная головка для его реализации

013039 Изобретение относится к способам работы устройств для художественно-декоративной обработки изделий, преимущественно из камня, и может быть использовано при нанесении изображения (например,портретов или рисунков), на гранитные или подобные памятники в сфере ритуальных услуг. Известно устройство - гравировальный электромолоток, (патент RU 2077988, 1997 МКИ В 44 В 3/00), содержащий корпус с расположенным внутри вибровозбудителем, снабженным подковообразным якорем, сердечник которого соединен через тягу с бойком, и регулятор амплитуды колебаний якоря,снабженный ручкой и отжимной пружиной. В известном устройстве нулевая рабочая точка, относительно которой рабочий инструмент совершает колебательное движение, находится внутри устройства и реализуется посредством двух пружин,благодаря которым рабочий инструмент, возбуждаемый вибровозбудителем, может колебаться относительно рабочей точки с одинаковой амплитудой в обе стороны вдоль оси устройства. Недостатками известного устройства являются сложность его конструкции и как следствие этого высокая стоимость и низкая надежность, а также то что сила удара рабочего инструмента по обрабатываемой поверхности и, соответственно, яркость точки очень сильно зависит от расстояния от устройства до обрабатываемой поверхности, при максимальном удалении инструмента от обрабатываемой поверхности рабочий инструмент будет едва касаться и наоборот при приближении к поверхности камня сила удара будет увеличиваться и, соответственно, яркость точки, оставленной рабочим инструментом на поверхности, будет возрастать. Эти недостатки ведут к тому, что перенос растрового изображения с градацией яркости точек от 0 до 256, нанесенных таким устройством на обрабатываемую поверхность, реализовать практически очень сложно. Наиболее близким к изобретению является устройство для нанесения полутонового изображения на плоскую поверхность полированного изделия (патент RU 2121444, 1998 МКИ В 44 В 3/00), содержащее компьютер с блоком подготовки и ввода информации, исполнительный механизм, включающий ударный инструмент с приводом вертикального движения, подключенный к компьютеру через блок управления приводом вертикального движения, приводные устройства управления горизонтальным движением исполнительного механизма по координатам X и Y, связанные с приводом вертикального движения и подключенные к компьютеру через электронные устройства управления и зажимное устройство. Недостатками известного устройства являются то, что установка высоты электродинамического привода вертикального движения ударного инструмента над обрабатываемой поверхностью должна производиться очень точно ( с точностью до сотых долей миллиметра) и при смене рабочей поверхности установку высоты необходимо производить снова, а если установка высоты произведена неточно, то яркость точки, соответствующей одному уровню серого для разных рабочих плоскостей, будет различной. Связано это с тем, что нулевая рабочая точка, относительно которой ударный инструмент совершает колебательное движение, находится внутри устройства и реализуется посредством эластичных подвесов,посредством которых ударный инструмент удерживается в устройстве в состоянии покоя, а также в данном устройстве рабочий инструмент начинает свое движение от нулевой точки, находящейся внутри устройства, преодолевает расстояние до рабочей поверхности и затем производит удар по ней, при необходимости нанести слабый удар, соответствующий низкому уровню серого, рабочий инструмент должен двигаться достаточно медленно и чем ниже уровень серого для данной точки, тем медленней должен двигаться инструмент, а учитывая большое количество точек в растровом изображении, процесс нанесения растрового изображения на обрабатываемую поверхность будет достаточно длительным. Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества передачи изображения на гравируемую поверхность, увеличение скорости нанесения изображения и упрощение конструкции гравировальной головки. Поставленная задача решается способом вынесенной нулевой рабочей точки для гравировальной головки, который предназначается для обеспечения нанесения строго дозированного удара рабочим инструментом гравировальной головки по плоской, твердой и полированной поверхности, при котором нулевая рабочая точка, относительно которой рабочий инструмент совершает колебательное движение,находится не внутри устройства, а вынесен на поверхность обрабатываемой плоскости. Суть способа заключается в том, что нулевая рабочая точка, относительно которой рабочий инструмент совершает колебательное движение, находится не внутри устройства, а вынесен на поверхность обрабатываемой плоскости, т.е. рабочий инструмент механически не связан с устройством, а покоится на обрабатываемой поверхности. Высота подъема рабочего инструмента над рабочей поверхностью прямо пропорциональна уровню серого для данной точки и достигается изменением длительности приложения подъемной силы. Достигнув необходимой высоты подъема, рабочий инструмент под воздействием силы, обратной подъемной силе, возвращается на рабочую поверхность и производит удар, причем при низких уровнях серого, время на подъем иглы значительно сокращается, что значительно ускоряет перенесение растрового изображения на рабочую поверхность. Что касается точности установки рабочего инструмента над поверхностью, то он в свободном состоянии покоится на самой рабочей поверхности, что позволяет избежать высокоточной установки, а в конструкции самой головки отпадает необходимость в механизме фиксации нулевой рабочей точки внутри устройства.-1 013039 Гравировальная головка, поясняющая способ вынесенной нулевой точки, представлена на чертеже,где 1 - цилиндрический магнит 2 - корпус катушки 3 - подшипник скольжения 4 - щечка N1 катушки 5 - щечка N2 катушки 6 - стержень крепления граверной головки 7 - игла с алмазным наконечником 8 - обмотка катушки Граверная головка состоит из корпуса катушки (2), на котором закреплены щечка N1 катушки (4) и щечка N2 катушки (5), а также в нижнюю часть запрессован подшипник скольжения (3). В щечку N1 катушки (4) вкручен стержень крепления граверной головки (6), используемый для крепления всей головки к механизму перемещения по координатам X и Y. На корпусе катушки (2) намотана обмотка катушки (8). В корпус катушки (2) помещен цилиндрический магнит (1) с примагниченной к нему иглой с алмазным наконечником (7). Цилиндрический магнит(1) с иглой с алмазным наконечником(7) представляют собой рабочий инструмент, который механически не связан с остальной конструкцией. От выпадения из корпуса катушки (2) его предохраняют снизу подшипник скольжения (3), а сверху стержень крепления граверной головки (6). Центровка рабочего инструмента производится подшипником скольжения (3). Граверная головка устанавливается над рабочей поверхностью на таком уровне, чтобы рабочий инструмент уверенно доставал до рабочей поверхности. При подаче на обмотки катушки (8) напряжения, в ней возникает ЭДС, которая взаимодействует с цилиндрическим магнитом (1). Меняя силу тока в обмотке катушки(8), направление тока и время взаимодействия ЭДС, можно с высокой точностью дозировать подъемную силу и силу, обратную подъемной,а соответственно, силу удара рабочего инструмента по обрабатываемой поверхности, и в совокупности с координатным устройством, перемещающим головку над гравируемой поверхностью, достигается нанесение растрового изображения с высокой степенью соответствия необходимым уровням серого. Заявляемый способ успешно испытан в опытной конструкции. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ гравирования изображения на поверхности изделия, заключающийся в том, что гравирование осуществляется путем нанесения ударов рабочим инструментом с силой, пропорциональной уровню оттенков серого цвета рисунка, отличающийся тем, что в качестве нулевой рабочей точки, относительно которой рабочий инструмент совершает колебательное движение, используется точка поверхности самого изделия с последующим подъемом рабочего инструмента над поверхностью изделия на величину,пропорциональную уровню оттенка серого цвета в данной точке рисунка, после чего осуществляется ударное воздействие с усилием, пропорциональным уровню оттенка серого цвета в данной точке рисунка.