Устройство для лазерной резки

 

(2

{2 (4 (7 ти (? (5 (5 ло юз сОттетских

ЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСП ЬЛИК длРстВеттнОе 11АтентнОе

ОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ

) 4842227/08

) 20.04.90

) 30.12.93 Бюл. Na 48 — 47

) Научно — исследовательский институт информаи систем управления МГТУ им.Н.Э.Ьаумана

) Чердаков ЕА; Новиков (О.Н.; Добряков ДВ.

) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ

) Использование: при лазерной резке материа. Сущность: регулирование ширины зоны реза(в) Я3 (i» 1839134 Ai (5Ц $823 К 2 600 ния и степени измельчения разрезаемого материала осуществляют перемещением оптических эпе— ментов зеркал вдоль направляющих стержней и самих направляющих стержней относительно друг друга и подбора определенного количества узлов крепления оптических элементов, которые за счет изменения положения зеркал на 90 способны осу —, ществлять отражение луча лазера в одном из противоположных направлений. 2 ил.

1839134

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке материалов резанием (например, растений, металлической фольги и т,д.).

Известен способ формирования параллельных пучков излучения с помощью многократного отражения либо преломления луча от одного источника (1), а также устройство, режуще-измельчающее излучением, 12), В качестве прототипа выбрана конструкция режуще-измельчающего аппарата, входящего в устройство для уборки и измельчения сельскохозяйственных культур, P), использующая в качестве режущего инструмента луч лазера, Устройство выполнено в виде рамы, на несущих стойках которой закреплены несколько оптически связанных с лазером отражающих элементов с образованием эоны резания, а также накопитель неиспользованной энергии.

Недостатком этой конструкции является отсутствие элементов регулировки. обеспечивающих воэможность изменения ширины зоны резания, а также степени измельчения разрезаемого материала, что снижает технологические возможности, .

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения возможности регулирования ширины зоны резания и степени измельчения разрезаемого материала, что сокращает подготовительно заключительное время, связанное с переналадкой устройства на другой типоразмер обрабатываемых материалов, Это повышает производительность устройства при эксплуатации и способно обеспечить экономический эффект, прямо пропорциональный количеству сочетаний типоразмеров измельчаемых материалов.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит раму, установленные на ее боковых сторонах лазер, накопитель неиспользованной энергии излучения лазера, два параллельных ходовых винта с возможностью вращения вокруг своих осей, установленные на ходовых винтах с возможностью перемещения вдоль них и механически связанные соединением типа винт - гайка направляющие стержни, на которых находятся несколько последовательно оптически связанных с лазером отражающих элементов, расположенных на узлах крепления с возможностью перемещения вдоль осей стержней, поворота вокруг этих осей на угол 90 и фиксации в крайних положениях. Отражающие элементы установлены в двух рядах так, что их отражающие поверхности. находясь друг

45 гаек 5 осуществляется перемещение направляющих стержней о, закрепленных на гайках или составляющих единое целое, причем продолжение гаек размещается в пазу балки жесткости, что обеспечивает дополнительную жесткость направляющих ,стержней. На направляющих стержнях перемещаются узлы крепления 7 отражающих элементов 8. которые могут занимать одно из двух фиксированных положений поворотом на угол 90", например, посредством винтов, длч чего вдоль направляющих стержней делаются проточки (фиг.1, сечение А - А, вариант а или б), Отражающие элементы 8 крепятся на оси 9. закрепленной в щеках 10, представляющих собой прямоугольные равнапротив друга в разных рядах, параллельны между собой и обращены друг к другу.

Направляющие стержни с поворотными узлами крепления отражающих элементов, 5. находящихся в последовательной оптической связи с лазером, образуют зону (плоскость) резания, Изменение ширины зоны резания осуществляется за счет перемещения направляющих стержней с помощью хо10 довых винтов и подбора определенного количества узлов крепления отражающих элементов, которые за счет изменения своего положения на 90 способны осуществлять отражение луча лазера в одном иэ

15 противоположных направлений. Все элементы крепления отражающих элементов идентичны, а следовательно, взаимозаменяемы. За счет этого можчо установить на направляющие стержни такое количество их пар, сколько частей должен иметь разрезаемый материал минус один. Минимальная степень измельчения разрезаемого материала зависит также от того, какой наименьшей высоты возможно изготовление узла крепления вместе с отражающим элементом.

Указанные признаки не содержатся в других технических решениях в данной области техники и позволяют сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг.1 показан общий вид предлагаемого устройства; на фиг,2 — конструкция узла крепления отражающего элемента.

35 Устройство для лазерной резки содержит лазер 1. раму. состоящую из стойки 2, посредством которой устройство устанавливается на оборудование (например, консольно на комбайн), балки 3 жесткости, 40 служащей одновременно направляющей при перемещении направляющих стерж-. ней. Между стойкой и продолжением балки жесткости устанавливаются вращающиеся ходовые винты 4, по которым посредством

1839134 но пр фи ся жн по ро ле па жа ке

Не на на едренные треугольники с прямым углом вершине, в которой размещается ось, и сируются, Узлы крепления размещаютвиде двух рядов на направляющих стерх, при этом отражающие элементы ледовательно оптически связаны с лазе, их отражающие поверхности установы друг напротив друга в разных рядах аллельно и обращены друг к другу. Отращие элементы закрепляются в держав11, насаженной на ось 9, спользованная энергия поглащается опителем 12, закрепленным на одном из равляющих стержней.

При испытании в лабораторных условииспользовалось устройство с лазером ки ИЛГН-705. Отражающие элементы с калами из полированного алюминия (пои энергии при отражении составляли ях ма зе те

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ РЕ3содержащее раму, установленные на оковых сторонах лазер, несколько подовательно оптически связанных с лаом отражающих элементов, накопитель спользованной энергии излучения лаа и узлы крепления каждого отражаюо элемента и накопителя, причем ажающие элементы установлены в узкрепления двумя рядами так. что отращие поверхности элементов, новленных друг напротив друга в разрядах, параллельны и обращены друг ругу, отличающееся тем, 4Т0. с целью ш ирен и я технологических возможной путем обеспечения регулирования ины зоны резания и степени измельчения разрезаемого материала, оно снабже но установленными на раме с . возможностью вращения вокруг своих осей двумя ходовыми винтами, установ25 ленными на ходовых винтах с возможностью перемещения вдоль них и механически связанными соединением типа винт - гайка направляющими стержня30 ми, узлы крепления отражающих элементов установлены на направляющих стержнях с возможностью перемещениявдоль их осей и поворота вокруг этих осей на угол 90 и фиксации в крайних положе35 ниях, кроме того, отражающие элементы установлены в узлах крепления с возможностью поворота на угол 90 вокруг параллельных их отражающим плоскостям осей и фиксации в крайних положениях.

КИ ее сл зе не зе ще от ла жа ус ны к

;ра ст ши

2 ). смонтированные на раме, состоящей из стойки и балки жесткости, фиксировались в одном из двух положений посредстsoM соединения винт - гайка. заменяющего ось. Мощность лазера 3 Вт, диаметр луча (исходный) 4 мм, при фокусировке до 1 мм мощность лазерного излучения в пучке составила 48 Вт. Разрезалась ботва картофеля влажностью 90ф„при этом время резки для

10 стебля диаметром 6 мм составило 40 с, для диаметра 5 мм — 30 с и для диаметра 3 мм время резки — 17 с, Отсюда следует, что при увеличении мощности лазера устройство для лазерной резки может быть использова15 но в промышленных масштабах. (56) 1.Авторское свидетельство СССР

М 1412143, кл.. В 23 К 26/00. 1986.

2. Авторское свидетельство СССР

N. 1338801, кл, А 01 0 43/08, 1987.

1839134

Х лг.2

Заказ 3401

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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

Составитель Б. Чердаков

Редактор М. Стрельникова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор П. Гереши