МОДУЛЬ ФАСОННОГО РАСКРОЯ ПРОФИЛЬНОГО ПРОКАТА Российский патент 1995 года по МПК B23K37/04 

Изобретение относится к термической резке, в частности к фасонному раскрою профильного проката.

Известно устройство для резки профильного проката (Вестник современной промышленности N Т-32 (Industriе-Anzeiger), 1990, с. 63), представляющее собой координатную машину портального типа, рабочий инструмент которой перемещается с помощью приводов продольного, вертикального перемещения и устройства для разворота вокруг продольной оси проката. Технологическое оборудование имеет магистрали, расположенные над рабочей зоной устройства,
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для резки профильного проката [1], представляющее собой координатный робот-манипулятор портального типа, имеющий балку, продольного перемещения, каретку поперечного хода, штангу вертикального перемещения инструмента с устройством для разворота вокруг продольной оси. Инструмент соединен с технологическим оборудованием магистралями, сформированными в гибкий фал с подвеской его над рабочей зоной устройства.

Описываемое устройство является пространственной режущей машиной, позволяющей производить раскрой проката по всем его плоскостям. При резке участков сопряжения плоскостей производится разворот инструмента. Обход этих относительно небольших участков сопряжения производится с большими динамическими нагрузками на фал, связанными с резкими бросками ускорений в вертикальном, поперечном направлениях и разворотом инструмента, что создает жесткие условия эксплуатации для технологических магистралей. Кроме того, данная схема подвода магистралей ограничивает возможности в выборе траекторий перемещения инструмента вокруг проката при отработке рабочей программы раскроя.

Целью изобретения является повышение надежности.

Это достигается тем, что в модуле фасонного раскроя профильного проката, содержащем основание, портал продольного хода, каретку поперечного перемещения, штангу вертикального перемещения инструмента с устройством его разворота и пакет технологических магистралей, подвешенных над рабочей зоной, согласно изобретению ось разворота инструмента выполнена в виде втулки с зубчатым венцом, в которой размещены технологические магистрали, на выходе сформированные в гибкий фал, уложенный в опорное приспособление, выполненное в виде каретки с роликом, имеющей возможность свободного перемещения в направляющих основания.

Такое выполнение подвода магистралей к инструменту позволяет разместить фал горизонтально вдоль раскраиваемого проката, исключив воздействие на фал значительных динамических нагрузок, наибольшая из которых возникает при повороте инструмента.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в модуле ось разворота инструмента выполнена в виде приводной втулки, через которую пропущены технологические магистрали к инструменту, а на выходе из нее сформированы в гибкий фал, уложенный на ролик свободно перемещающейся по направляющим каретки.

На фиг.1 изображен модуль фасонного раскроя профильного проката, общий вид; на фиг.2 - сечение по оси разворота инструмента.

Модуль фасонного раскроя профильного проката содержит основание 1 с направляющими 2, на которых с возможностью перемещения вдоль раскраиваемого проката 3 - продольный ход (координата Z) установлен портал 4, состоящий из балки 5 портала, направляющих 6, ведущего 7 и ведомого 8 бортов. На направляющих 6 балки 5 портала установлена каретка 9 поперечного хода (координата Х), на направляющих которой для реализации вертикального перемещения (координата Y) инструмента 10 установлена штанга 11.

В нижней части штанги закреплен кронштейн 12 с осью 13 поворота инструмента 10, которая выполнена в виде втулки с зубчатым венцом. Технологические магистрали 14 (например, в случае применения плазменной аппертуры - эта подача плазмообразующего газа, напорная и сливная магистраль воды, кабель силового напряжения и т.д.) в зоне крепления инструмента размещены в полости оси 13. На выходе из оси магистрали сформированы в гибкий фал 15, уложенный на ролик 16 опорного приспособления, представляющего собой каретку 17 свободного перемещения по направляющим 18, закрепленным на основании 1. Остальная часть фала подвешена вне рабочей зоны.

Модуль работает следующим образом.

Задача фасонного раскроя профиля состоит из перемещения инструмента по всему контуру сечения, обеспечивающая при этом заданную скорость, угол наклона резака к поверхности профиля и рабочий зазор между поверхностью и резаком. Контур резания может быть выполнен сложной пространственной формы. Задача раскроя формируется и обеспечивается управляющей программой СЧПЧ. Инструмент при этом перемещается в пространстве в вертикальном, поперечном и продольном относительно проката направлениях.

При переходе сопряженных смежных плоскостей инструмент дополнительно к указанным перемещениям разворачивается вокруг продольной оси. Магистрали 14 при этом, сформированные в гибкий фал 15 и протянутые через полую ось 13 разворота инструмента 10, совершают продольные и поперечные перемещения с некоторой деформацией кручения вокруг оси фала. При продольном перемещении инструмента 10 относительно проката 3 фал 15 перемещается по ролику 16, который в свою очередь препятствует провисанию его в рабочей зоне. При поперечном перемещении фал 15 увлекает за собой каретку 17, перемещающуюся по направляющим 18.

Такое исполнение подвода магистралей к инструменту позволяет разместить фал горизонтально вдоль раскраиваемого проката, исключив воздействие на фал значительных динамических нагрузок, возникающих от поворота инструмента. Кроме того, в предлагаемом техническом решении формирование фала магистралей компактнее известных решений, что освобождает рабочую зону резки и расширяет технологические возможности при выборе технологических приемов операции раскроя.

Использование: при термической резке, в частности для фасонного раскроя профильного проката. Сущность изобретения: модуль фасонного раскроя профильного проката содержит основание 1 с направляющими 2, на которых установлен портал 4 продольного хода со своими направляющими 6, по которым перемещается в поперечном направлении каретка 9. В направляющих каретки 9 для вертикального перемещения инструмента 10 установлена штанга 11, в которой закреплена ось разворота инструмента, выполненная в виде приводной полой втулки. Технологические магистрали, сформированные в гибкий фал 15 в зоне крепления инструмента протянуты через полую ось 13 разворота инструмента 10. Инструмент 10 при работе модуля перемещают в пространстве в продольном, поперечном и вертикальном направлении, разворачиваясь вокруг продольной оси. Магистрали 14, размещенные в полой оси 13 разворота инструмента 10, совершают продольные и поперечные перемещения с некоторой деформацией кручения. 2 ил.

МОДУЛЬ ФАСОННОГО РАСКРОЯ ПРОФИЛЬНОГО ПРОКАТА, содержащий портал продольного хода, смонтированную на нем каретку поперечного перемещения, установленную на каретке штангу вертикального перемещения инструмента с устройством его разворота относительно продольной оси и технологические магистрали, размещенные над рабочей зоной, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности эксплуатации магистралей путем исключения деформации из изгиба, магистрали размещены в оси разворота инструмента, выполненной в виде приводной полой втулки.