电雕头和电雕制版设备 |
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| 申请号 | CN201911404937.4 | 申请日 | 2019-12-30 | 公开(公告)号 | CN111186205B | 公开(公告)日 | 2022-01-21 |
| 申请人 | 固高科技股份有限公司; | 发明人 | 贾松涛; 陈家俊; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及一种电雕头和电雕制版设备，电雕头包括：扭杆组件，包括雕刻刀和振动发生器，所述振动发生器能够驱使所述雕刻刀振动。连接架，所述扭杆组件固定于所述连接架。 基座 ，所述连接架置于所述基座上。及弹片，所述弹片的一端连接于所述连接架，另一端连接于所述基座。上述电雕头包括扭杆组件、连接架、基座和弹片，扭杆组件包括雕刻刀和振动发生器，雕刻刀能够随着振动发生器进行高 频率 振动。弹片连接在连接架和基座之间，能够增加电雕头的 刚度 ，从而使得电雕头的谐振频率增加，同时谐振峰值减小。使得谐振频率造成的雕刻刀抖动的衰减时间缩短，降低雕刻刀的磨损，提升电雕头的雕刻 精度 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电雕头，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 电雕头和电雕制版设备技术领域[0001] 本申请涉及版辊加工制造的技术领域，特别是涉及一种电雕头和电雕制版设备。 背景技术[0002] 随着经济发展，凹版印刷已成为包装印刷的主流。凹版印刷的版辊采用电雕制版设备进行制版。电雕制版设备的关键零部件为电雕头，其对印刷质量和效率有决定性的影响。电雕头是将电能转换为机械能的转换装置，以输出高频往复运动的动力，其基本原理是依靠洛仑兹力驱动刀杆带动金刚石刀尖切入辊筒表面铜层指定的深度，同时采用高刚度弹簧提供刀杆弹性回复力。电雕头一般工作在较高的工作频率环境中，如业内常用的8000Hz或者更高。雕刻刀容易磨损。发明内容 [0003] 本申请的第一方面，一实施例提供一种电雕头，以解决上述雕刻刀容易磨损的技术问题。 [0004] 一种电雕头，包括： [0005] 扭杆组件，包括雕刻刀和振动发生器，所述振动发生器能够驱使所述雕刻刀振动； [0006] 连接架，所述扭杆组件固定于所述连接架； [0008] 弹片，所述弹片的一端连接于所述连接架，另一端连接于所述基座。 [0009] 上述电雕头包括扭杆组件、连接架、基座和弹片，扭杆组件包括雕刻刀和振动发生器，雕刻刀能够随着振动发生器进行高频率振动。弹片连接在连接架和基座之间，主要目的用于增加电雕头的刚度，使得电雕头的谐振频率增加，进而提升雕刻刀工作频率。另一方面，雕刻刀在振动发生器的驱动下进行高频小幅度振动，使待雕刻的制品在雕刻刀的小幅高频运动作用下发生塑性流动，不仅可以提升雕刻精度，还可以降低雕刻刀的磨损。 [0010] 在其中一个实施例中，所述扭杆组件包括固定于所述连接架的扭轴，所述雕刻刀固定于所述扭轴的远离所述连接架的末端，所述振动发生器套设所述扭轴。 [0011] 在其中一个实施例中，所述基座包括座体和固定架，所述固定架固定于所述座体，所述固定架和所述连接架位于所述座体的同一侧；所述弹片连接于所述连接架和所述固定架之间。 [0012] 在其中一个实施例中，所述电雕头具有相互垂直的Z方向和Y方向；所述弹片包括第一弹片和第二弹片，所述第一弹片沿所述Z方向设置，所述第二弹片沿所述Y方向设置。 [0013] 在其中一个实施例中，所述电雕头具有相互垂直的X方向和Y方向；所述电雕头包括线圈，所述线圈固定于所述连接架的背离所述雕刻刀的一侧； [0014] 所述电雕头在电连接状态下，所述线圈驱动所述连接架绕所述X方向相对于所述基座旋转摆动； [0015] 所述连接架旋转摆动的频率小于所述雕刻刀振动的频率，所述连接架旋转摆动的幅度大于所述雕刻刀振动的幅度。 [0016] 在其中一个实施例中，包括定位架，所述定位架将所述线圈固定于所述连接架。 [0017] 在其中一个实施例中，包括定子，所述定子的数量为2个，2个所述定子分别位于所述线圈的两侧。 [0018] 在其中一个实施例中，所述基座包括座体，所述座体开设有容纳腔，所述线圈、所述定子位于所述容纳腔内，所述连接架覆盖所述容纳腔，在所述Y方向上，所述容纳腔的尺寸大于所述线圈的尺寸。 [0019] 在其中一个实施例中，所述振动发生器包括压电陶瓷。 [0020] 本申请的第二方面，一实施例提供一种电雕制版设备，以解决上述雕刻刀容易磨损的技术问题。 [0022] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0023] 图1为一实施例提供的电雕头的立体图； [0024] 图2为图1所示电雕头在另一角度下的立体图； [0025] 图3为图1所示电雕头的爆炸图； [0026] 图4为图3所示电雕头在另一角度下的爆炸图； [0027] 图5为图1所示电雕头的立体图，其中，座体被去除； [0028] 图6为图1所示电雕头的立体图，其中，座体和定子被去除； [0029] 图7为图1所示电雕头的连接架和弹片在一角度下的立体图； [0030] 图8为图1所示电雕头的连接架和弹片在另一角度下的立体图； [0031] 图9为图1所示电雕头的后视图； [0032] 图10为图9所示电雕头在A‑A部的截面图； [0033] 图11为图1所示电雕头的侧视图； [0034] 图12为图11所示电雕头的B‑B部截面图。 具体实施方式[0035] 为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。 [0036] 如图1和图2所示，在一实施例中，提供一种电雕头10，电雕头10包括扭杆组件100、连接架200、基座300和弹片400。连接架200固定于基座300上，且能够相对于基座300摆动。扭杆组件100固定于连接架200上，扭杆组件100能够随着连接架200的摆动而摆动。连接架 200与基座300之间还设置有弹片400，弹片400的一端固定于连接架200，另一端固定于基座 300。弹片400的设置能够增加电雕头10的刚度，使得扭杆组件100具有较高的工作频率。 [0037] 如图1和图2所示，在一实施例中，电雕头10具有两两垂直的X方向、Y方向和Z方向。X方向为电雕头10的宽度方向，Y方向为电雕头10的前侧和后侧之间的长度方向，Z方向为电雕头10的高度方向。可以理解的是，电雕头10的前侧即为待雕刻制品通常放置的位置，电雕头10的后侧与电雕头10的前侧相背设置。 [0038] 如图1和图2所示，在一实施例中，扭杆组件100包括雕刻刀110、扭轴120和振动发生器130。扭轴120沿Z方向设置，振动发生器130套设于扭轴120，雕刻刀110固定于扭轴120的远离连接架200的末端，雕刻刀110的刀尖大致朝向电雕头10的前侧。在一实施例中，雕刻刀110套设于扭轴120，且雕刻刀110与扭轴120之间通过螺钉或螺栓固定连接。连接架200上开设有安装孔211，振动发生器130套设于扭轴120的远离雕刻刀110的末端，振动发生器130的全部结构或大部分结构位于安装孔211内，即扭轴120的远离雕刻刀110的末端位于安装孔211内。振动发生器130和扭轴120可以通过螺钉或螺栓的方式固定于安装孔211，也可以通过其它方式固定于安装孔211，在此不做具体限定。振动发生器130位于安装孔211内，从而受到安装孔211的固定作用，使得振动发生器130的振动能够传递给扭轴120，从而传递给雕刻刀110，使得雕刻刀110能够快速振动。 [0039] 在一实施例中，振动发生器130为压电陶瓷，压电陶瓷能够将电能转换为机械能，带动扭轴120进行高频率小幅度的振动，从而使得雕刻刀110具有较高的振动频率和较小的振动幅度，使得待雕刻的金属制品在雕刻刀110的摩擦力作用下发生强烈的塑性流动，从而能够降低雕刻刀比如金刚石刀具的磨损，且能够提升电雕头10的加工精度和加工表面的光洁度。 [0040] 在一实施例中，压电陶瓷带动扭轴120以30kHz～150kHz的频率进行小幅度振动，从而使得雕刻刀10随着扭轴120以30kHz～150kHz的频率进行小幅度振动。在另一实施例中，雕刻刀110的振动频率也可以大于150kHz或稍微小于30kHz。 [0041] 如图3和图4所示，在一实施例中，基座300包括座体320和固定架310，固定架310固定于座体320上，且固定架310和座体320沿Z方向叠层设置。在X方向上，固定架310的尺寸等于座体320的尺寸或稍微小于座体320的尺寸；在Y方向上，固定架310的尺寸小于座体320的尺寸，且固定架310固定于座体320的前侧的边缘处。连接架200和座体320在Z方向上叠层设置。在另一实施例中，固定架310和座体320可以为一体成型结构。 [0042] 如图3和图4所示，在一实施例中，座体320上开设有容纳腔321，容纳腔321可以为开口朝向连接架200的盒状结构，也可以为Z方向的两端均为开口的盒状结构。如图5和图6所示，电雕头10包括定子620、线圈610和定位架500，线圈610固定于定位架500上，定位架500固定于连接架200的背离雕刻刀110的一侧。在X方向上，定子620位于线圈610的相背设置的两侧。定子620、线圈610和定位架500位于座体320的容纳腔321内。在一实施例中，定子 620的数量为2个，在X方向上，2个定子620分别位于线圈610的相背设置的两侧。 [0043] 电雕头10在通电状态下，线圈610内部通入电流，比如为8000Hz的正弦波的电流。2个定子620和线圈610之间具有电磁场耦合并产生洛伦磁力，线圈610在洛伦磁力的作用下绕X轴做大幅度的往复旋转摆动。线圈610的旋转摆动带动定位架500旋转摆动，从而连接架200带动雕刻刀110相对于基座300绕X轴进行前后大幅度的旋转摆动，使得电雕头10能够对带雕刻设备雕刻一定深度。 [0044] 可以理解的是，在电雕头10的Y方向上，容纳腔321的尺寸大于线圈610和定位架500的尺寸，避免连接架200绕X轴前后旋转摆动时，座体320与线圈610或定位架500产生干涉。 [0045] 在一实施例中，电雕头10包括音圈电机，定子620和线圈610为音圈电机的组成部分。 [0046] 电雕头10在通电状态下，音圈电机的输入一定频率的正弦波，比如频率为8000Hz。雕刻刀110进行两种运动，其中之一为线圈610驱动连接架200进而带动扭轴120和雕刻刀 110绕X轴相对于基座300进行大幅度往复旋转摆动。其中之另一位振动发生器130通过扭轴 120带动雕刻刀110进行高频率小幅度振动。雕刻刀110旋转摆动的频率小于雕刻刀110振动的频率，雕刻刀110旋转摆动的幅度大于雕刻刀振动的幅度。 [0047] 可以理解的是，雕刻刀110的工作频率包括由振动发生器130驱动的振动频率和由线圈610驱动的旋转摆动的频率。 [0048] 如图7和图8所示，在一实施例中，连接架200开设有容置槽212，容置槽212的开口朝向座体320，且容纳槽与安装孔211相背设置于连接架200的Z方向上的两端。定位架500的一端连接于线圈610，另一端固定于容置槽212内。在一实施例中，定位架500通过机械方式比如螺钉或螺栓固定于容置槽212的槽壁上。在另一实施例中，定位架500粘结于容置槽212内。在其它实施例中，定位架500也可以通过其它方式固定于容置槽212内，在此不做具体限定。 [0049] 如图7和图8所示，在一实施例中，连接架200和固定架310之间存在间隙，间隙内设置弹片400。弹片400包括第一弹片410和第二弹片420。第一弹片410沿Z方向设置，第二弹片420沿Y方向设置。如图1和图2所示，第一弹片410的一端连接于连接架200的朝向，另一端连接于固定架310的朝向连接架200的一侧。第一弹片410的数量为M个，M大于等于1，比如为4个。第二弹片420的一端连接于连接架200，另一端连接于固定架310的背离座体320的一侧。 第二弹片420的数量为N，N大于等于1，比如为2个。 [0050] 在一实施例中，连接架200包括架体210和凸缘220，凸缘220设置于架体210的X方向的边缘。凸缘220的数量可以为1个也可以为2个。凸缘220的数量为2个时，2个凸缘220分别位于架体210的相背的两侧。在一实施例中，凸缘220和架体210为一体成型结构。 [0051] 第二弹片420连接于凸缘220和固定架310之间。第二弹片420的数量为2时，2个第二弹片420分别对应连接2个凸缘220。可以理解的是，根据设计需要，单个凸缘220和固定架310之间可以连接多个第二弹片420。在一实施例中，第二弹片420通过螺钉或螺栓固定于凸缘220的朝向座体320的一侧，能够尽量减少用户看到的螺钉或螺栓的额数量，使得电雕头 10尽量美观。在另一实施例中，第二弹片420也可以固定于凸缘220的背离座体320的一侧。 [0052] 在一实施例中，第一弹片410和第二弹片420为金属片。电雕头10的谐振频率与电雕头10的刚度有关。第一弹片410和第二弹片420能够增加电雕头10的刚度，以增大电雕头10的谐振频率。电雕头10的刚度越大，则谐振频率越大，进而提升雕刻刀10的工作频率，提升电雕头10的雕刻精度。同时，由于雕刻刀110在振动发生器130的驱动下进行高频率小幅度的振动，待雕刻的制品在雕刻刀10的小幅高频运动作用下发生强烈的塑性流动，有利于降低雕刻刀110的磨损以及提升加工精度和加工表面的光洁度。 [0053] 可以理解的是，可以通过调整第一弹片410和第二弹片420的数量，以适应对电雕头10的不同谐振频率的要求。在一实施例中，可以只设置第一弹片410；在另一实施例中，可以只设置第二弹片420。 [0054] 如图9至图12所示，在一实施例中，雕刻刀110通过螺钉或螺栓固定于扭轴120的一端，振动发生器130固定于扭轴120的另一端。扭轴120的设置振动发生器130的一端和振动发生器130一起固定于安装孔211内。连接架200通过第一弹片410和第二弹片420与固定架310连接，以增加电雕头10的刚度。第一弹片410、第二弹片420通过螺钉或螺栓分别与连接架200和固定架310连接。固定架310通过螺钉或螺栓固定于座体320。定位件通过螺钉或螺栓固定于连接架200的容置槽212内。当电雕头10通电时，电流流经线圈610，线圈610与定子 620之间具有电磁场耦合并产生洛伦磁力，线圈610在洛伦磁力的作用下绕X轴做往复旋转摆动，使得雕刻刀110能够进行前后往复摆动，进而能够在待雕刻的制品上切入指定的深度。同时，在雕刻头的通电状态下，振动发生器130将电能转变为机械能，在一实施例中，振动发生器130的振动频率为30kHz～150kHz。振动发生器130通过扭轴120带动雕刻刀110振动，且频率超过声波，在超声波的作用下，待雕刻的金属材料在摩擦力作用下发生强烈的塑性流动。有利于降低雕刻刀110比如金刚石刀具的磨损，提升加工精度和加工表面光洁度。 [0055] 弹片400比如第一弹片410或第二弹片420的设置，增大了电雕头10的刚度，使得电雕头10的谐振频率增加，进而提升雕刻刀110的工作频率，同时电雕头10的谐振峰值减小，雕刻刀110的振动幅度减小。另一方面，待雕刻的制品在雕刻刀10的小幅高频运动下发生塑性流动，从而降低雕刻刀110的磨损，并提升电雕头10的雕刻精度。 [0056] 在一实施例中，提供一种电雕制版设备，包括上述任一实施例中的电雕头10。 [0057] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。 |
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