Установка для газолазерного різання листових заготівок

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Установка для газолазерного різання листових заготівок, що містить лазер безперервної дії з блоком живлення, перетворюючу лінзу, яку розміщено у різаку з соплом для подачі технологічного газу в зону різання, та робочий стіл з приводом, яка відрізняється тим, що в її склад додано два датчики тиску, які розміщено під заготівкою навпроти зони різання, перший з них зміщено відносно осі лазерного проміння в напрямі, протилежному напряму різання, на відстань, яка дорівнює радіусу проміння на поверхні заготівки, а другий - зміщено відносно першого в тому ж напрямі на відстань, яка дорівнює діаметру газового струменя, що виходить з порожнини різу, причому виходи датчиків через інтерфейс з'єднані з приводом робочого столу.

2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що виходи датчиків через інтерфейс з'єднані з блоком живлення лазера.

Текст

Реферат: Установка для газолазерного різання листових заготівок містить лазер безперервної дії з блоком живлення, перетворюючу лінзу, яку розміщено у різаку з соплом для подачі технологічного газу в зону різання, та робочий стіл з приводом. В її склад додано два датчики тиску, які розміщено під заготівкою навпроти зони різання, перший з них зміщено відносно осі лазерного проміння в напрямі, протилежному напряму різання, на відстань, яка дорівнює радіусу проміння на поверхні заготівки, а другий - зміщено відносно першого в тому ж напрямі на відстань, яка дорівнює діаметру газового струменя, що виходить з порожнини різу, причому виходи датчиків через інтерфейс з'єднані з приводом робочого столу. UA 103137 U (12) UA 103137 U UA 103137 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до технологічних установок для лазерного різання листових заготівок і призначена для використання при розкрої листів лазерним променем в економному режимі газолазерної обробки. Може бути використана в різноманітних галузях промисловості. Відома схема установки для газолазерного різання листових заготівок [1], яка утримує лазер безперервної дії, перетворюючу лінзу, яку розміщено у різаку з соплом для подачі технологічного газу в зону різання та робочий стіл з приводом переміщення, яка відрізняється тим, що навкруги різака розташована герметична камера для утримання та подачі рідини (води) в зону різання через систему сопел, які розташовано навкруги сопла. Недоліком відомої установки є низька ефективність вибраного методу підвищення якості шляхом залучення пари води для очищення порожнини різу внаслідок незрівняних евакуаційних здатностей направленого струменя технологічного газу та пари у вигляді хмарки. Найбільш близькою за схемою та складу є установка для газолазерного різання листових заготівок [2], що містить лазер безперервної дії, перетворюючу лінзу, яку розміщено у різаку з соплом для подачі технологічного газу в зону різання, та робочий стіл з приводом переміщення, під яким навпроти зони різання розташовано фотоприймач, який підключено до приводу. На цій установці виконується активний контроль (контроль під час обробки) наскрізності різу, що дозволяє керувати режимами обробки під час операції. При відсутності освітлення фотоприймача залишками енергії лазерного променя через різ (різання не наскрізне) привод переміщення столу із заготівкою зменшує швидкість обробки Vобр до появи сигналу на виході фотоприймача. Установка - прототип має два недоліки: інформаційний сигнал є оптичним сигналом, якому заважають продукти ерозії матеріалу заготівки (пара, розплавлені частинки та турбулентність газу на виході із обробку з оптимальною продуктивністю (Vмин < Vобр < Vмакс). Задачею корисної моделі є підвищення якості і продуктивності процесу за рахунок забезпечення оптимального режиму різання й усунення впливу нестабільності характеристик лазерного проміння на результат обробки. Поставлена задача вирішується тим, що в установці для газолазерного різання листових заготівок, що містить лазер безперервної дії з блоком живлення, перетворюючу лінзу, яку розміщено у різаку з соплом для подачі технологічного газу в зону різання та робочий стіл з приводом, яка відрізняється тим, що в її склад додано два датчики тиску, які розміщено під заготівкою навпроти зони різання, перший з них зміщено відносно осі лазерного проміння в напрямі, протилежному напряму різання, на відстань, яка дорівнює радіусу проміння на поверхні заготівки, а другий - зміщено відносно першого в тому ж напрямі на відстань, яка дорівнює діаметру газового струменя, що виходить з порожнини різу, причому виходи датчиків через інтерфейс з'єднані з приводом робочого столу або з блоком живлення лазера. Склад та компоновку установки для газолазерного різання листових заготівок наведено на кресленні. Установка включає в себе лазер безперервної дії 1 з блоком живлення 2, промінь 3 від якого перетворюється лінзою 4 на поверхню листової заготівки 11. Технологічний газ через патрубок подається в різак 5 та із сопла 6 направляється співвісно з лазерним променем в бік заготівки 11. Під заготівкою, розміщеною на робочому столі 12 з приводом 9, безпосередньо навпроти різу розміщено два датчики тиску 7 та 8, мембранного або пружинного типу. Датчик 8 встановлено на відстані а=r0 (r0 - радіус проміння на поверхні заготівки) від осі променя в напрямі, протилежному напряму різання, а датчик 7 зміщено відносно до датчика 8 в тому ж напрямі на відстань b=dc, (dc - діаметр струменю технологічного газу, який виходить із порожнини різу). Виходи обох датчиків через інтерфейс 10 підключено до входу приводу 9 робочого стола 12 або до блока живлення 2 лазера 1. Установка для газолазерного різання листових заготівок працює наступним чином. Співвісно із перетвореним лінзою 4 лазерним променем 3 на листову заготівку 11 направляється із різака 5 через сопло 6 технологічний газ (нейтральні або інертні гази для кольорових металів та сплавів, кисень - для сталі). Для переміщення заготовки 11, розташованій на робочому столі 12, його приводом 9 реалізується вибрана швидкість обробки Vобр. При оптимальному рівні швидкості різання Vобр повне прорізання листа відбувається за час проходження лазерним променем відстані, яка дорівнює діаметру променя на поверхні заготівки d0. Нижня крайка різу розташовується на відстані а, яка дорівнює радіусу проміння на поверхні заготівки r0, від його осі в протилежному напряму різання. При цьому струмінь технологічного газу, що виходить із порожнини різу пройде між датчиками 7 та 8, не потрапляючи на жоден із них, якщо між ними буде відстань b=dc. Для швидкостей різання V, менших за оптимальне значення, повне прорізання листа закінчується на відстані меншій, ніж 1 UA 103137 U 5 10 15 20 його радіус r0. В цьому разі струмінь технологічного газу, що виходить із порожнини різу, відхилиться від оптимального свого положення та потрапить на датчик тиску 8, який спрацює. При перевищені оптимального значення швидкості обробки повне прорізання листа не встигне статися за час проходження лазерним променем відстані, яка дорівнює його діаметру d0, і при цьому прорізання нижніх шарів матеріалу листа відбувається без участі енергії променя, а лише за рахунок струменя газу та продуктів ерозії матеріалу заготівки з порожнини різу, що веде до різкого зниження його якості, і стається на відстані, більшій ніж радіус r0 лазерного променя, від його осі. В цьому випадку струмінь робочого газу викликає спрацьовування датчика тиску 7. Сигнали з датчиків тиску 7 та 8 надходять на вхід інтерфейсу 11, який в залежності від того, який з датчиків тиску (7 або 8) спрацював, видає відповідний управляючий сигнал на привод 9 робочого столу 12, що викликає зміну швидкості переміщення заготівки на ньому. При цьому спрацьовування датчика тиску 8 веде до збільшення швидкості руху стола та навпаки, спрацьовування датчика 7 - до її зменшення. При досягненні оптимального значення швидкості різання датчики тиску не піддаються діянню струменя газу тому швидкість переміщення столу Vобр стабілізується. Внаслідок постійного контролю ходу операції розрізання листа та керуванням швидкості обробки виключається вплив непередбачених коливань товщини та властивостей заготівки (теплофізичних та оптичних), а також характеристик лазерного променя (потужності та кута розбіжності) на якість результатів операції розрізання, тобто вирішується запланована задача корисної моделі. Джерела інформації: 1. Заявка Японії № 63-215392, В23К 26/00, оп. 01.09.1988р. 2. Заявка Японії № 61-145493, В23В 26/00 оп. 23.06.1986р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 1. Установка для газолазерного різання листових заготівок, що містить лазер безперервної дії з блоком живлення, перетворюючу лінзу, яку розміщено у різаку з соплом для подачі технологічного газу в зону різання, та робочий стіл з приводом, яка відрізняється тим, що в її склад додано два датчики тиску, які розміщено під заготівкою навпроти зони різання, перший з них зміщено відносно осі лазерного проміння в напрямі, протилежному напряму різання, на відстань, яка дорівнює радіусу проміння на поверхні заготівки, а другий - зміщено відносно першого в тому ж напрямі на відстань, яка дорівнює діаметру газового струменя, що виходить з порожнини різу, причому виходи датчиків через інтерфейс з'єднані з приводом робочого столу. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що виходи датчиків через інтерфейс з'єднані з блоком живлення лазера. 2 UA 103137 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Installation for gas-laser cutting of sheet blanks

Автори англійською

Kotliarov Valerii Pavlovych, Dubniuk Viktor Leonidovych, Savina Lolita Petrivna

Назва патенту російською

Установка для газо лазерной резки листовых заготовок

Автори російською

Котляров Валерий Павлович, Дубнюк Виктор Леонидович, Савина Лолита Петровна

МПК / Мітки

МПК: B23K 26/06

Мітки: установка, різання, заготівок, газолазерного, листових

Код посилання

<a href="https://uapatents.com/5-103137-ustanovka-dlya-gazolazernogo-rizannya-listovikh-zagotivok.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Установка для газолазерного різання листових заготівок</a>

Подібні патенти