Способ точной лазерной резки полотна ленты и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу и устройству для лазерной резки полотна (4) ленты, расположенного на станции (10) лазерной резки. Устройство для лазерной резки содержит конвейер для продвижения листа (4), режущую головку (12), выполненную с возможностью перемещения вдоль продольной оси X и вдоль поперечной оси Y. Система наблюдения (14) подвижна вдоль оси X и оси Y. Центр управления и контроля имеет соответствующее программное обеспечение, которое управляет движением режущей головки (12). Центр управления и контроля системы наблюдения (14) имеет координаты чертежа CAD/САМ, соответствующего обрабатываемому полотну ленты. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу точной лазерной резки полотна ленты и устройству для осуществления этого способа.

В известных намоточных способах, лента сматывается с рулона, проходит через выпрямляющий блок роликов, и режется с образованием полотна (листа), который подвергается операциям лазерной резки для получения готового изделия.

Этот способ, однако, ненадежен в плане точности, из-за геометрических характеристик и действующих допусков по рулону и его непредсказуемого положения в машине, таких как выгибание, искривление или вздутие, и нельзя всегда заранее быть уверенным в том, что операция лазерной резки точно соответствует положению/размерам ленты, и/или какой-либо предварительной обработке ленты/перфорации на ней.

Задача настоящего изобретения заключается в преодолении этих недостатков, посредством подтверждения того, что позиционирование листа/ленты, покоящейся на ремне конвейера внутри секции резки, относительно её идеального положения, для которого операции резки и программировались, будет таким, чтобы осуществить эти запрограммированные операции с учётом любых смещений листа/ленты и/или точно соответствовать любой уже имевшей место обработке.

Эта задача решается в соответствии с настоящим изобретением посредством способа, описанного в пункте 1 формулы изобретения.

Настоящее изобретение дополнительно разъясняется здесь со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

Фигура 1 (Fig.1) – это схематический вид сбоку устройства для осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением,

Фигура 2 (Fig.2) показывает второй вариант осуществления,

Фигура 3 (Fig.3) – это вид сверху, показывающий последовательность операций с осуществлением в пределах области резки лазерной головки.

Как можно видеть из фигур, для реализации способа, в соответствии с настоящим изобретением, используется устройство, показанное на фигуре 1, которое содержит рулон 2 для подачи мотка (полотна) ленты 4 на выпрямляющий блок 6 роликов и затем на подающий механизм 8, который подает её в секцию 10 лазерной резки.

Секция резки 10 содержит режущую головку 12, которая является подвижной, в соответствии с традиционной системой прямоугольных координат, и по продольной оси секции (ось X) и по поперечной оси секции (ось Y). В секции установлена видеосистема 14.

В модифицированном варианте осуществления, не показанном на чертежах, видеосистема 14 и режущая головка 12 неподвижны относительно друг друга.

Имеется компьютерная программа, предназначенная для видеосистемы 14, которая заставляет режущую головку 12 перемещаться в пределах секции 10 при помощи центра управления (не показано на чертежах).

В секции 10 имеется ремень 16 конвейера для продвижения ленты, например, по типу «кровати факира».

Устройство, в соответствии с настоящим изобретением, работает следующим образом: центр управления получает координаты по чертежу CAD/CAM с учетом полотна ленты для обработки, с длиной Lu и шириной Le. В последующем описании, передняя кромка – самая близкая к выходу секции резки.

Видеосистема 14 устанавливается в положение, в соответствии с выходным концом секции 10 резки. Полотно ленты 4, покидает рулон 2 и проходит через выпрямляющий блок 6 роликов, а затем подается в секцию 10 резки, в которой лента продвигается до тех пор, пока видеосистема 14 не идентифицирует переднюю кромку ленты. Затем центр управления останавливает конвейер 16, и видеосистема 14 направляет в центр управления координаты точки на этой передней кромке X1, Y1, в эталонной системе прямоугольных координат машины. При том, что полотно ленты неподвижно, видеосистема 14 располагается в положении, в соответствии с продольной кромкой ленты для определения на ней двух точек с координатами X2,Y2 и X3,Y3, соответственно, в эталонной системе прямоугольных координат машины, и эти данные тоже передаются в центр управления.

Основываясь на полученных данных, центр управления определяет, в пределах пространства эталонной системы прямоугольных координат машины, координаты, по которым выставляется нулевая точка чертежа CAD/CAM, и угловое положение, при котором эти оси таковы, что полотно ленты, показанный на чертежах, имеет продольные кромки, совпадающие с продольными кромками полотна ленты, при этом его передняя кромка совпадает с передней кромкой листа.

В частности, координаты X2Y2, X3Y3 продольной кромки используются для определения угла наклона мотка, отсюда и наклон, применяемый к продукту, который необходимо создать. Зная этот угол и координаты X1,Y1 (передняя кромка), центр управления также определяет уравнение прямой линии, на которой лежит передняя кромка мотка, и приводит кромку по чертежу CAD/CAM, показывающую полотно ленты, в соответствие с этим.

Центр управления, зная величины Lu и Le листа, однозначно вычисляет координаты в эталонной системе координат машины для обнаружения положения нулевой точки по чертежу CAD/CAM такой, чтобы она идеально воспроизводилась на листе ленты.

В модифицированном варианте осуществления, способ обеспечивает центр управления чертежом полотна ленты для обработки, и абсолютным положением эталонного отверстия, и двумя точками на продольной кромке.

В дополнительном варианте осуществления, способ обеспечивает центр управления чертежом полотна ленты с двумя эталонными отверстиями. В этом случае, видеосистема сравнивает абсолютное положение этих двух отверстий с известными величинами CAD/CAM.

В дополнительном варианте осуществления, способ обеспечивает центр управления чертежом полотна ленты для обработки, с положением инициирования по двум выровненным по вертикали непрерывным схемам перфорации, и продольной кромке. В этом варианте осуществления, способ определяет координаты X,Y двух схем перфорации для получения величин X,Y в эталонной системе прямоугольных координат машины, для двух участков микроперфорации, зная, в качестве изначального предположения, что они расположены идеально по вертикали. При помощи вышеупомянутых определенных величин, можно определить имеющийся угол наклона материала (который, таким образом, также является углом производства продукта), при этом наклон, вместе с определением X,Y точки на продольной кромке, позволяет однозначно определить точку 0 по чертежу CAD/CAM таким образом, что она идеально попадет на полотно ленты и на существующую перфорацию.

1. Способ лазерной резки полотна (4) ленты длиной Lu и шириной Le, включающий расположение полотна (4) ленты в секции (10) лазерной резки, содержащей

- конвейер (16) для продвижения полотна,

- режущую головку (12), установленную с возможностью перемещения в эталонной системе прямоугольных координат и по оси, продольной относительно секции (ось X), и по оси, поперечной относительно секции (ось Y),

- видеосистему (14), установленную с возможностью перемещения вдоль оси X и оси Y,

- центр управления, снабженный программным обеспечением, для управления перемещением режущей головки (12) и видеосистемы (14),

отличающийся тем, что:

- центр управления обеспечивают координатами по чертежу CAD/CAM в соответствии с полотном ленты для обработки, при этом на указанном чертеже имеется эталонная точка,

- полотно (4) ленты длиной Lu и шириной Le подают внутрь секции резки,

- конвейер (16) останавливают и посредством видеосистемы фиксируют и передают в центр управления координаты X1, Y1 ранее определенной эталонной точки,

- сохраняют полотно неподвижным и с использованием центра управления перемещают видеосистему в положение, соответствующее двум точкам на продольной кромке полотна, для идентификации двух точек X2Y2 и X3Y3 в эталонной системе прямоугольных координат машины и передают их в центр управления,

- основываясь на данных, полученных центром управления, и на его программном обеспечении в пределах эталонной системы прямоугольных координат машины определяют, в каких координатах расположить точку 0 пересечения осей прямоугольных координат по чертежу CAD/CAM и под каким углом расположить указанные оси таким образом, чтобы полотно ленты, представленное на чертеже, имело свою продольную кромку, совпадающую с продольной кромкой наблюдаемого полотна ленты, при этом наблюдаемая эталонная точка совпадала с такой же точкой на чертеже CAD/CAM,

- передают системе резки значения упомянутых новых координат таким образом, что указанная система осуществляет все операции с учетом различия между полученными и эталонными значениями.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве эталонной точки используют точку на передней кромке полотна, и

- предоставление центру управления координат по чертежу CAD/CAM в соответствии с полотном ленты для обработки осуществляют таким образом, чтобы создать эталонную систему прямоугольных координат машины,

- видеосистему располагают в положении, соответствующем выходному концу секции резки,

- вводят полотно ленты длиной Lu и шириной Le или ленты шириной Le в секцию резки до идентификации видеосистемой передней кромки листа,

- останавливают ремень конвейера и предоставляют центру управления координаты точки на передней кромке листа X1, Y1 в эталонной системе прямоугольных координат машины,

- при неподвижном полотне посредством центра управления перемещают видеосистему в положение в соответствии с двумя точками на продольной кромке листа для идентификации двух точек X2Y2 и X3Y3 в эталонной системе прямоугольных координат машины, которые также передают в центр управления,

- по данным, полученным центром управления, и на его программном обеспечении в пределах пространства эталонной системы прямоугольных координат машины определяют, в каких координатах расположить точку 0 пересечения осей прямоугольных координат и под каким углом расположить указанные оси таким образом, чтобы полотно ленты, представленное на чертежах, имело свою продольную кромку совпадающей с продольной кромкой полотна ленты и его передняя кромка совпадала с передней кромкой листа,

- с помощью центра управления обеспечивают систему резки значениями этих новых координат таким образом, что указанная система осуществляет все операции с учетом различий между полученными и эталонными значениями.

3. Устройство лазерной резки (4) ленты длиной Lu и шириной Le способом по п.1 или 2, содержащее:

- блок (2, 6, 8) для подачи полотна (4) ленты шириной Lu и длиной Le,

- блок (10) резки, оборудованный конвейером (16) и, для резки полотна ленты, лазерной головкой (12), со средством для перемещения вдоль продольной оси (X) и поперечной оси (Y) секции резки,

- видеосистему (14), выполненную с возможностью перемещения вдоль продольной оси (X) и поперечной оси (Y) секции резки, для наблюдения за положением двух точек продольной кромки полотна ленты и по меньшей мере одной эталонной точки,

- центр управления, обеспечивающий возможность получения от видеосистемы (14) данных по координатам (Х, Y) указанных точек и сравнения их с таковыми на чертеже CAD/CAM полотна длины Lu и ширины Le и управления средством перемещения блока резки с целью осуществления операций с учетом отклонений наблюдаемых точек от эталонных точек.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что головка (12) резки и видеосистема (14) взаимно неподвижны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к станку и способу лазерной обработки профилей (Р), в частности, для выполнения операции наклонного резания на профиле (Р), например, для создания расширяющегося отверстия (Н).

Изобретение относится к способу формирования упрочненного приповерхностного слоя в процессе лазерной резки деталей из листовых легированных сталей. Осуществляют газодинамическое воздействие на зону реза потоком лазерного излучения в инфракрасной области спектра.

Изобретение относится к станку для лазерной обработки труб и профилей. Станок содержит: рабочий орган (12) с фокусирующим устройством (18), выполненным с возможностью фокусировать лазерный луч на поверхности трубы или профиля (Т), подлежащих обработке, каретку (26), на которой установлен рабочий орган (12), и сканирующую систему (20), выполненную с возможностью сканирования по меньшей мере одного участка контура поперечного сечения трубы или профиля (Т).

Изобретение относится к станку для трехмерной обработки объемных металлических предметов в собранном состоянии, в частности для тепловой и/или лазерной резки. Станок состоит из рамы (1).

Изобретение относится к устройству для лазерной очистки корпуса судна. Устройство содержит контейнер с отверстием для вывода лазерного излучения и лазер.

Изобретение относится к машине для лазерной резки (варианты) и способу сборки машины для лазерной резки. Защитный кожух машины состоит из верхнего защитного узла, нижнего защитного узла и расположенного между ними защитного экрана.

Энергоэффективное устройство лазерной резки материалов может быть использовано для оперативного и высокоточного изготовления сложноконтурных деталей из листовой заготовки.

Изобретение относится к области лазерной обработки и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Осуществляют лазерную резку деталей из листовых доэвтектоидных и эвтектоидных углеродистых сталей с формированием упрочненного приповерхностного слоя в зоне резки.

Изобретение относится к способу лазерного сверления отверстий в хирургической игле. Для сверления используют систему лазерного ударного сверления.

Изобретение относится к способу лазерной резки тонколистового углепластика и может быть применено в авиационной и ракетно-космической технике. Технический результат изобретения заключается в обеспечении высокой точности обработки при минимальном дефекте кромки реза (минимальной зоне термического влияния).

Изобретение относится к станку и способу лазерной обработки профилей (Р), в частности, для выполнения операции наклонного резания на профиле (Р), например, для создания расширяющегося отверстия (Н).

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для дистанционной разделительной резки аварийных металлоконструкций и объемного оборудования, а также для выполнения работ на морских буровых платформах с целью последующего удаления оборудования из аварийной зоны.

Изобретение относится к станку для лазерной обработки труб и профилей. Станок содержит: рабочий орган (12) с фокусирующим устройством (18), выполненным с возможностью фокусировать лазерный луч на поверхности трубы или профиля (Т), подлежащих обработке, каретку (26), на которой установлен рабочий орган (12), и сканирующую систему (20), выполненную с возможностью сканирования по меньшей мере одного участка контура поперечного сечения трубы или профиля (Т).

Изобретение относится к способу и устройству для термической обработки и упрочнения объектов сложной формы, таких как коленчатые валы. Для повышения качества обработки объектов сложной формы способ включает стадии проецирования пучка (1) энергии, такого как лазерный пучок, на поверхность объекта (1000), приведения в действие сканера (2) для повторяемого сканирования пучком (1) с целью перемещения первичного пятна (11) в соответствии с первым маршрутом сканирования для формирования на объекте действующего пятна (12) и перемещения указанного действующего пятна (12) относительно поверхности объекта (1000).

Изобретение относится к лазерному устройству для очистки площадей (1) пода, выполненных рельефной формы, и дополнительно для очистки испарительных и/или уплотняющих полос (2) подовых плит (3) машины для выпекания (4).

Изобретение относится к способам резки неметаллических хрупких материалов, преимущественно стекла, кварца и сапфира, и может использоваться при производстве смартфонов и любых других устройств с сенсорными панелями, при изготовлении приборов электротехники и микроэлектроники.

Группа изобретений относится к способу и устройству лазерного упрочнения участка поверхности обрабатываемой детали, такой как поверхность шейки коленчатого вала.

Изобретение относится к лазерному станку, который имеет лазерную головку (3) для эмиссии лазерного луча на обрабатываемую деталь и блок перемещения (1, 2, 9) для пространственного перемещения лазерной головки (3) с линейно перемещающимся порталом (1) станка и удерживаемой на нем с возможностью поперечного перемещения поперечной тележкой (2).

Изобретение относится к лазерной обрабатывающей головке для обработки заготовки (5) с помощью лазерного луча (2). Головка содержит узел (11) крепления, формирующую луч оптику (15ʹ, 15ʺ), которая установлена с возможностью перемещения в продольном направлении лазерного луча (2) в узле (11) крепления.

Изобретение относится к установке для лазерной обработки внутренней поверхности изделия. Оптическая система установки содержит размещенные в стойке и штанге зеркала, линзу, отклоняющий элемент и защитное стекло, установленные на выходной части штанги в головке.

Изобретение относится к станку для лазерной обработки труб и профилей. Станок содержит: рабочий орган (12) с фокусирующим устройством (18), выполненным с возможностью фокусировать лазерный луч на поверхности трубы или профиля (Т), подлежащих обработке, каретку (26), на которой установлен рабочий орган (12), и сканирующую систему (20), выполненную с возможностью сканирования по меньшей мере одного участка контура поперечного сечения трубы или профиля (Т).

Изобретение относится к способу и устройству для лазерной резки полотна ленты, расположенного на станции лазерной резки. Устройство для лазерной резки содержит конвейер для продвижения листа, режущую головку, выполненную с возможностью перемещения вдоль продольной оси X и вдоль поперечной оси Y. Система наблюдения подвижна вдоль оси X и оси Y. Центр управления и контроля имеет соответствующее программное обеспечение, которое управляет движением режущей головки. Центр управления и контроля системы наблюдения имеет координаты чертежа CADСАМ, соответствующего обрабатываемому полотну ленты. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх