Способ вырезки заготовок на машинах термической резки и устройство для его осуществления

 

Использование: термическая резка листового материала на машиностроительных заводах в раскройно-заготовительном и основном производствах. Сущность изобретения: способ вырезки заготовок включает подачу листа в зону резки, вырезку заготовгде S - толщина листа, L ки , разгрузку заготовки и удаление сиропа Разгрузку заготовки производят наклоном стола при одновременном принудительном перемещении листа в направлении сбрасывания заготовки и воздействии края выреза листа на торец вырезаемой заготовки, при этом ширину реза выполняют , расстояние от оси поворотастола до переднего торца заготовки Устройство содержит систему управления приводом позиционирования листа, поддерживающий стоп выполнен в виде наклонной рамки с пазами, оснащен установленными в пазах планками и приводом наклона стола, при этом система управления приводом позиционирования листа связана с приводом наклона поддерживающего стола 2 с п ф-лы, 14 ил. СО с

„„ЯЦ„„1784421 А1

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

CsI>s В 23 К 7/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДETEJlbCTBY

1 .::: ... ... ;, ":2 (21) 4815582/08; ., .. -:: :: ки, разгрузку заготовки и удаление" сиропа. (22) 14.02.90:: .,, Разгрузку заготовки производят наклоном (46) 30,12.92. Бюлл )ч3 48, ":: :, стола пРи одновРемЕнном пРинУдительном (71) Витебское специальное конструктор- пе(ремещейии листа в направлении сбрасыское бюро зубообрабатывающих, шлифо- вания заготовки и воздействии края выреза вальных и эаточйых станков . .:. " - листа на торец вырезаемой заготовкй, при (72) Н,П.Братов, B.Ã,Ìåíäåëüñîí и В.И.Ма-: . этом ширину реза выполняют линовский " ", " ", : . . .:.:,. 05 — S (66) Авторское свидетельство СССР ..::. . д, где S — толщина листа; С расстояние от оси поворота стола до передне (") П Б ЕЗ И О ВОК НА о торца за отов„у

МАШИНАХ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКЙ.И YCT- стему управления приводом позициОНИРОВаНИЯ t(MCTa, ПтОДДЕРжИВаЮщИй СТОЛ ВЫ(57) >c

Изобретение остсносйтся к машинострое-... ление скрапа, Заготовки остаются на смен нию, в частности к машинам термической, ных перекладинах палеты, аскрапудаляетлазерной и гидроабразивной резки листоч во- ся через промежутки между перекладинами го материала и может быть использовано на в специальнуЮ емкость. машиностроительных заводах в раскройно- . В процессе выреза заготовок гв одной заготовительном и основном производст- лалетв производится выгрузка ив другой па- )аьы вах. т : .:: ...: леты и загрузка нового листа-изделия. Уста-; 4=. .Известен способ и устройство: вырезки новка снабжена автоматическим ) с) заготовок в СЙС-лазерной режущей уста- устройством для смены палет, или фирмой «л павке "TRUMATIKL3000" фирмы "TRUMPF предлагаютсл модификации разгрузки заго(грР(), при котором вырезка заготовок из тонок из отработавшей напеты вручную или лиСта — изделия осуществляется в палетах.: с помощью автоматических разгрузочно-за-й

После пуска палеты в рабочее положейие: грузочных устройств, Используется усталист-изделие ориентируется с помощью новка для лазерной резки, как правило, в пневматических подвижных упоров. В рабо- гибких производственных системах крупчем положении палеты посредством коор- ных серийных производств, При использодинатных перемещений лазерной режущей . вании установки при мелкосерийном головки производят вырез заготовок и.уда- производстве на небольших предприятиях

1784421

3 4 рекомендуется ручная разгрузка заготовок ным движением разгрузочного стола, снииз палет или прйменении автоматических жение технологических возможностей по разгрузочных устройств, которые усложйя- выбору заготовок с ограниченным размеют конструкцию и повышают стоимость ром удаляемого скрапа, определяемого разоборудования..: 5 мером окна в столе, и дополнительное

Известен лазерный обрабатывающий вспомогательное время на замену разгруцентр для резания листового материала зочного стола при расширении технологичемод. LRF-4201 фирмы ®RASKIN" (Швейца- ских возможностей, усложнение рия}. ЦеФ "р оснащен неподвижным опор- - конструкции стола, состоящего из йоступэным;столом с шэрЪвь ми опорами и 10 тельно перемещающегося стола, наклонно- консольной стойкой, закрепленной на стэ- " ": lo стола и деталей их связи и приводов, нине, На переднем торце стойки установле- ненадежность- разгрузки соскальзыванйем . на с возможностью вертикально заготовки с плоской (сплошной) поверхноперемещения лазерная режущая головка. сти Стола

Центр снабжен суппортом и кареткой, пере- 15 Наиболее близким ho технической сущ мещающимися в двух взэимйо"перпендику- :. нбсти и положительному эффекту является лярных направлениях, С помощью установка для термической резки, на кото "захватното устройства, установленйого на рой подлежащий резке лист-изделие подакаретке, крепится подвижный обрабатыва- ется на реверсивный рольганг, несущий емый листовой материал, который при абра- 20 каретку с поддерживающим столом :vi разботке опирается на шаровые опоры и: грузочным трайспортером. Рольганг пере скользит по их вершинам. Опорный стол мещэят лйст-изделйе в зону действия снабжен окном постоянного сечения (100 х машины термической резки до регулируе100 мм) для удаления через него скрапа. мого упора, где лист фиксируется гидроци-

После выреза каждой заготовкй разгрузка 25 лйндрами. Затем включают рольганг, ее осуществляется вручную. Неудобством разгрузочный транспортер, резак и произ работы на центре является необходимость - водят вырезку заготовки с одновременным выборкй вырезанных заготовок из емкости выносом шлака разгрузочным транспортедля скраna при размерах зэтотовки, -мень- ром в специальную емкость. По окончании шиХ размеров окна в опорном столе (т.к, онй 30 вырезки заготовки опускают поддерживэюпоступаю гтуда вместе соскрапом) и выбор- щий стол"с заготовкой в нижнюю позицйю кэ сатрапа-из листа- изделия, если его разме- до касания опор качения стола с лентой рэз" ры больше размеров окна в опорном столе," грузочйого" транспортера, Опоры стола на- Известен способ и устройство вырезки чинают вращаться в обратную по заготовок" на лазерной машйне, который 35 отношению к транспортеру сторону и выновключает подачу"листа-изделия-в зону рез - сят заготовку K наклбнному столу, по шароки, вырезкузаготовкииотделениескрапэот вым îriîðà4 которого заготовка заготовки, удаление скрапа свободным па- соскальзывает в накопительную тару. дением через отверстие в разгрузочном сто- Установка содержит раму и направляюле; опускание разгрузочного стола на 40 щиерельсы,накоторыепосредствомкатков величину, несколько большую толщины ли-: опираются опорные ролики, связанные ста, поворот стола на угол разгрузки и co- . между собой пластинами в бесконечную скальзывание заготовки в приемную цель и образующие вместесзлектропривоемкость.:;. .., ::,.: - °:, ::: дом реверсивный рольганг для подачи лисУстройство содержит установленный 45 та-изделия в зону действия машины рядом с рабочим столом лазерной машины термической резки. Машина оснащена реразгрузочный стол с отверстйем для удале- зэком, перемещающимся по рельсам. ния скрапа, Разгрузочный стол закреплен 3акрепленный на раме передний гидро на поворотном столе с помощью" рычага и цилиндр-упор обеспечивает остановку лис поворотной плиты, Разгрузочный стол опу- 50 та в исходном положении и пропуск скают одним пневмоцилиндром, а поворот- остатков листа с дрловой обрезью на следуный .стол вместе с разгрузочным ющую позицию. Заднийупор-цилиндробесповррачиваютдругйм пневмоцилийдром. В печивает фиксацию листа на рольганге и результате скрап собирается в одну eM- — пропуск. нового-листа в зойу резания до пекость, а заготовки — другую, или то и другое 55 реднего упора, Задний упор может регулитрэнспартерами выводят наружу: Недостат- роваться вдоль движения рольганга на ками устройства являются; увеличенное размер устанавливаемоголиста-изделия. время на разгрузку заготовок вследствие Для поддержания листа-изделия в зОне последовательной работы схемы управле- действия резка и вырезанной заготовки ния вырезкой и-разгрузкой и дополнитель- предусмотрено поддерживающееустройст5, 1784421 6

1 во, выполненное в виде установленнoro íà .: -"-p5 2 каретке поддерживающего стола с опорами качени я, Карет ка закреплена на пластинах rye 5 -TortujgHa ji CT а - рольганта, На" каретке также установлен :-: 8 ширина реза разгрузочйый транспортер. Поддерживанию- 5 Устройство для вырезки заготовок сощий стол установлен с возмбжностью веР- держит машинутермической резки, узел потикального перемещения От гидроцилийдРа : . зиционирования листа, узел разгрузки с и взаимодействует в верхнем положеййй c . поддерживающим столом и отличается от установлен наклойный столик с опорами ка: — ., выполне

Недостатками "прототипа являются .. 20 вода; на фиг, 2 — вид по стрелке А на ботку заготовок,- заклгочающееся "в"onYCKa- "разрез  — б на фиг, 3; йа фиг "5 - положение ки по опорам качения стола с помОщью лен- 25 цессе перемещения листа ; на;фиг. 7. —" поло вок :с ограниченйыми" размерами,.:, .",сйоСоба; на фиг 9 — положение:круглой заудаляемого скрапа,"определяемого РМме- З0. готовки посМ вы реза; на фиг. 10- положе того, разгрузка заготовок осуществляется с.,: повернутой на угол прямоугольной заготов- ." ние производительности путем Уменьше .":::. товки"после выреза; на фиг. 14 — положений во к. КРоме того, пол ожйтел ьн ы и зффе

; .использования изобретения дополнитель- пос е подачи листа в Зону резки, удале 4ия устройства. -, :. - : ; ."...-.:-:: .:-:;--:..;:.;: разгрузку Йаклоном стола при о

Сущность изобретения заключае гся".в 4"->. ном принудительном перемещении оставследующем ". ": .- :: . .::::. :: " - .: ;;::"":: шегося листа в направлении сбрасывания

Способ вырезки заготовок ьклЮчает:. - затотовкйи воздействии краем выреза лисподачулиста-изделйя в зону Резки выРезку:. : та на торец вырезанной "заготовки, причем заготовки, удалейие скрапа, разгрузку и От- . наклон стола начинают после включения личается от прототипа тем, чтО РазгРУзку 50 продольного перемещения листа и-при до заготовки йроизводят наклоном- стола при стижении расстояния от переднего торца одновременном принудительном переме- ... заготовки до оси наклона стола, рассчитанщении оставшегося листа в направлении сбрасывания заготовки и воздействии края: ного bio формуле L:=.—.—.« —, выреза листа на торец вырезанной заготов- 55 Устройство для вырезки заготовок на ки, причем наклон стола начинают после . машинах термической резки содержит мавключения продольного перемещейия лис- шин те и с шину термической- резки, узел позиционита и при достижении расстояния от пере- рован и я листа и " узел Р аз.труз ки с днего торца заготовки до оси наклона:cxoha, рассчитанного йо формуле поддерживающим столом, причем устройст1784421 во оснащено системой управления приво- Для осуществления разгрузки выреэандом позиционирования "листа, поддержива- ной заготовки 7, у которой удален скрап 8, ющий стол выполнен в вйде наклоняемой включают в действие привод 5 и перемещарамки с пазами, оснащен установленными в, ют лист 2 в зону разгрузки. Лист 2, переме пазах планками и приводом наклойа стола, 5 щаясь вперед, задним торцем 12 при этом Система управления приводом по- воздействуя на заготовку 7, перемещает ее зиционирования Листа связана "с -приводом вперед так, что между передним торцем 11 йаклона поддерживающего стола, ", . проема листа 2 и заготовкой 7 образуется

" Пример 1. Йа опорном столе 1 маши- двойной зазор 2д. Перемещаясь листом 2, ны термической резки устанавливают лист 10 заготовка 7 опирается на шары 13 планок 14

2, который закрепляют а схватах 3суппорта и при переходе центра тяжести заготовки 7

4, и позиционируют в зону резки отпривода последнего шара 13 наклоняется передним

5. По заданной программе лист 2 позицио- концом вниз, выходя из проема листа 2, и

" нируют по"двум координатам под режущей соскальзывает по наклонной поверхности головкой 6.и вырезают заготовку 7 и скрап 15 31 разгрузочйого проема 32, образованного

8, Заготовка 7 после вырезки располагается в опорном столе 1, .в емкость 22, Этот прив проеме листа 2 между боковыми краями 9 мер позволяет производить разгрузку ограи 10 и переднйм 11 и задним 12 торцами ниченного числа заготовок по толщине выреза с"равномерным по контуру зазором листа, ширине реза, размером длины заro и"Опирается на шары 13 планок 14, Скрап,8 20 товки и положению центра тяжести относивконцевырезкиудаляетсясвободнымпаде- тельно передйего торца выреза листа, и йием через окно 15, образованное планка- совокупность" их вместе взятых потребует ми 14, в емкост6 16. Для-"осуществления сложного расчета и, таким образом, ограниразгрузки вырезанной заготовки 7, у кото- чейного применения.. -- рой удален скрап 8; включают в"действие от 25 Во избежание заклинивания заготовки системы управления 17 привод 5, г1ереме- 7 при выходе ее из проема листа 2 в процесщая llMcT 2 в сторону разгрузки, Перемеще- се разгрузки при проектировании устройстние производят До тех пор, пока передний ва по примеру 1 использования способа и Форец заготовки не достигнет расстояния от nðoãðàììèðoéàíèé места разгрузки (начало оси .наклойа поддерживающего -стола 19, 30 наклона поддерживающего стола 19) долж0 5 с;2 ны быть соблюдены соотношения толщины . "РасСчйтанного по фоРмУле: 1 = — -,— -, - листа 2(S), расстояние от переднего торца

Это расчетное расстояние закладывают заготовки 7 до оси 21 наклона поддерживав программу системы ЧПУ вырезки- загото- ющего стола 19(L), ширины реза (д) и величивок. Затем включают привод 18 наклона 35 Ht остаточного зазора для свободного поддерживающегостола19.Лист2,переме- выхода заготовки 7 (Кд), На фиг, 5, 6 и 7 щаясь вперед задним торцом 12; воздейст- показаны последовательные положения завуя на заготовку 7, перемещают ее вперед готовки 7 в виде нормально расположенно"так, что между передним торцом 11 проема го прямоугольника в проеме листа 2 в листа 2 и заготовкой 7 образуется двойной 40 процессе разгрузки. На фиг, 9 и 10, 11 и 12, 13 и 14 показаны последовательные положения заготовки 7 круглой формы, прямоугольной формы, повернутой на угол и и фасонной заготовки, собтветственно, Положение заготовки 7 после вырезки характезазор 2д, в.то же время поддерживающий стол 19 наклоняют цилиндром 20 относительно осей 21, Заготовка 7, опираясь на шары 13 планок 14, перемещается по круговой траектории совместно со столом 19 и вйходит из проема листа 2, после чего перемещение листа 2 прекращают, а наклон стола 19 продолжают до тех пор, пока заготовка 7"не соскользнет по шарам 13 в емкость 22. После разгрузки первой заготовки 7 стол 19 возвращают в исходное положение и повторяют цикл вырезки новой заготовки.

Пример 2 (фиг. 8), На опорном столе

1 машины термической резки,устанавлива ют лист 2, закрепляют в узле поэиционированйя (не показан на рис. 8), позиционируют в зону резки, вырезают заготовку 7 и удаляют скрап 8 аналогично, кэк и в примере 1. ризуется равномерным зазором (шириной реза д) по контуру реза, в том числе относительйо переднего 11 и заднего 12 торцев выреза листа 2 (фиг. 5; 9, 11 и 13), После

50 включения привода 5 нэ перемещение листа

2 зазор между задним торцем 12 выреза и заготовкой 7 выбирается, э зазор между передним торцем 11 выреза и заготовкой 7 удваивается (фиг, 6, 10, 12, 14). В процессе

55 дальнейшего совместного движения листа 2 и наклона стола 19 заготовка 7 передним торцем выходит из выреза листа 2, как бы поворачиваясь в проеме выреза при условии постоянного контакта с задним торцем

1784421

A 1L2 + $2

12 выреза, и при повороте уменьшает максимальный зазор 2 д до минимального допустимой величины Кд но достаточной для ее выхода (фиг, 7). Минимальный зазор Кд назначаетея в зависимости от ширины реда д 5 и качества поверхности торцев реза, Практически можно принять величину К =

=0,5„.1,5.

Вывод формулы соотношений, оговоренных выше, произведен согласно фиг. 5, 10

6, 7, 9, 10, 13 и 14 для нормально расположенных прямоугольных и фасонных заготовок:

L L+S +k6=L+

sin а г+$г (+(2 )д)2, 1 +S =L +2 L(. — к)д+ (2 ) 2 )гдг

sin a

S =2 L(К)д+(—.— ) д

А+ Кд= L+ 20

А = L2 + S2

2 -k)B+(2 ) .„ф дг

12122 12Д 1 12).

20 г+ $г (Е. +(2- )д)г; —. — — к ) д (2 L + (k ) B j; (3 ) 3 + S =! + 2Ц2-К)д+ (2- ) д (2) 25

$ = 2L(2-k) д + (2-k) д

S = 2L(2 K)d+(2 Ê)

05 S2

L— (3) (2 — К)д(2 L+(2 — К)д

$г 2 К гдг

2 2 — k д — (. -05k)0

sin а (41)

Если принять К = 1, то формула (3 ) примет вид: (4) 05$

= д — — -)- - 1 1 — 0.5 k ) д

Если принять К = 1, то формула (3} примет вид:

S= (. -1)D(2L+(— -1)8)

S = д(2 +д); .. Если принять величину (. — 1)д 2 з п а

Если принять величину д бесконечно бесконечно малой по сРавнению с величималой по сравнению с величиной 2L, то выS=:(— 1)2) д

При К = 1 формула (4 ) примет.вид: г

50 0,5 $ (1 — 0,5

2 1)д в!п а

sir) а

Если принять величину („- 0,5) д

1 в па

55 бесконечно малой по сравнению с L, то выражение примет вид; г

0,5 S (— -1)д

sIA Q

S= 2д . (5) при К = 1 формула (4) примет вид;

05 S2

1 — — д— (6) Для заготовок, расположенных под уг лом а (фиг. 11, 12);

Если принять К = 1, то формула (3) примет вид:

А+kд=(+ (1) 1784421

5

20

25 д 0,5 S /L

50

Из приведенных расчетов видно, что при расположении заготовки под углом а условия разгрузки становятся более благоприятными, т.е, при той же ширине реза можно вырезать более толстые заготовки или при тех же величинах ширины реза и толщин листа можно разгружать заготовки на меньшем. расстоянии от переднего торца заготовки до оси наклона поддерживающего стола. Это обусловлено тем, что в этом случае суммарНый зазор между передним торцем выреза листа и заготовкой при движении листа увеличивается на величину

sin а

Устройство для вырезки заготовок на машинах термической резки содержит опорный стол 1, на который установлен подлежащий вырезке лист 2. Лист 2 закреплен в схватах 3, смонтированных на суппорте 4 которым в процессе вырезки и при разгрузке позиционируют лист 2 от привода 5. перемещая его под режущей головкой 6.

Вырезанная заготовка 7 с удаленным скрапом 8 располагается в проеме листа 2 с равномерным по контуру зазором д между боковыми краями 9 и.10 и передним 11 и задним 12 торцами вь реза, Заготовка 7 опирвется на шаровые опоры 13 регулируемых по положению друг относительно друга пла- 30 нок 14, образующих в зоне действия режущей головки 6 окно 15, через которое удаляют скрап 8 B емкость 16. Привод 5 перемещения листа 2 связан системой управления 17 с приводом 18 поддерживающего стола 19. Стол 19 имеет привод наклона 20, выполненный, например, в виде гидро- или пневмоцилиндра. Наклон стола

19 осуществляется относительно оси 21. Заготовка 7 при разгрузке поступает в емкость

22;

Поддерживающий стол 19 расположен в проеме 23 опорного стола 1 и выполнен в виде рамки с пазами 24. расположенными на противолежащих сторонах стола 19 с определенным шагом. В пазы 24 стола 19 уло>кены планки 14 со свободно вращающимися шарами 13 в сепараторах

25, закрепленных на планках 14 винтами 26 через компенсаторы 27. Лист 2 при вырезке заготовки 7 опирается на шаровые опоры 28 ,стола 1, который установлен на станине 29, а режущая головка 6 смонтирована на консоли 30.

Положительный эффект в сравнении с прототипом, достигаемый при использовании изобретения, заключается в повышении производительности путем уменьшения времени на разгрузку заготовок за счет исключения времени на опускание заготовок и перемещение их к наклонному столу, расширении технологических возможностей путем увеличения типоразмеров вырезаемых заготовок в широком диапазоне размеров удаляемого скрапа, дополнительный положительный эффект — в упрощении конструкции путем исключения вертикально перемещающегося стола и транспортера с приводами, Формула изобретения

1. Способ вырезки заготовок на машинах термической резки, включающий подачу листа в зону резки, вырезку заготовки и разгрузку, отличающийся тем. что, с целью повышения производительности путем уменьшения времени на разгрузку, разгрузку заготовки производят наклоном стола при одновременном принудительном перемещении оставшегося листа в направлении сбрасывания заготовки и воздействия края выреза листа на торец вырезанной заготовки, при этом ширину реза выполняют где S — толщина листа;

L — расстояние от оси поворота стола до переднего торца заготовки.

2, Устройство для вырезки заготовок на машинах термической резки, содержащее машину термической резки, узел позиционирования листа и узел разгрузки с поддерживающимстолом, отл ича ю щ ее с я тем, что; с целью расширения технологических воэможностей путем увеличения типоразмеров вырезаемых заготовок, устройство оснащено системой управления приводом позиционирования листа, поддерживающий стол выполнен в виде наклоняемой рамки с пазами, оснащен установленными в пазах планками и приводом наклона стола, при этом система управления привода позиционирования листа связана с приводом наклона поддерживающего стола.

1784421

1784421

3784421

1784421 ю ф

Составитель Н.Братов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н.Бучок

Редактор Т.Егорова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4337 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., 4/5