Линия для автоматической лазерной разметки листа при резке Советский патент 1992 года по МПК B25H7/00 B23D31/04 

Изобретение относится к лазерной разметке листа металла для резки, а именно к обрезке кромки листа ножницами после его прокатки.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет использования одного лазера для получения по меньшей мере двух разметочных линий или упрощение конструкции за счет уменьшения количества установленных лазеров..

На фиг. 1 показана линия для лазерной разметки листового материала, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 основание с оптико механическим делителем и вращающимися поворотными зеркалами для развертки разделенного луча лазера в две линии, общий вид; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3.

Линия для лазерной разметки листа содержит рольганг 1, основания 2, установленные с возможностью перемещения относительно друг друга в направлении, .перпендикулярном продольной оси рольганга 1, и параллельно его рабочей поверхности, на каждом из которых установлен лазер 3, оптико-механический делитель (фиг, 1 и 2), выполненный в виде вращающеVI

КЭ VI Ч)

00 О

гося вокруг своей оси диска 4 с чередующимися прозрачными и зеркальными участками 5 м б, установленными под углом к оптической оси лазера 3 с возможностью попеременного расположения на оптической ори лазера 3, стационарное зеркало 7, расположенное параллельно поверхности зеркальных участков 6 диска 4, установленные с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной оси лазера 3, вращающиеся поворотные зеркала 8 и 9 и привод вращения диска 4 (фиг. 3 и 4).

Вращающиеся поворотные зеркала 8 и 9 могут иметь двухстороннее зеркальное покрытие и могут быть установлены на одном валу 10 с возможностью непрерывного вращения обоих зеркал электродвигателем 11 через клиноременную передачу 12,

Привод вращения диска 4 может быть выполнен в виде конической зубчатой передачи 13, связывающей ось вращения диска 4 с осью вращения поворотных зеркал 8 и 9, причем передаточное число передачи 13, равно отношению суммарного числа чередующихся прозрачных и зеркальных участков 5 и 6 диска 4 к суммарному числу отражающих поверхностей поворотных зеркал 8 и 9. Вдоль продольной оси рольганга 1 и за ним на регулируемом расстоянии установлены сдвоенные кромкоотрезные ножницы 14 (фиг. 1 и 2).

При работе линии (фиг. 1 и 2) лист 15 по рольгангу 1 подается, например, к сдвоенным кромкообразным ножницам 14. Необходимые для резки линии разметки, соответствующие линии реза (внутренние), и отстоящие от них на величину Б линии максимально допустимого положения кромки листа (наружные) проецируются на лист С помощью одинаковых лазерных оптических блоков, обеспечивающих периодическое пробегание светового пятна вдоль линии разметки с частотой (более 25 /с), при которой для глаза оператора ножниц они превращаются в непрерывные световые линии.

Каждый оптический блок создает две линии (внутреннюю и наружную), расстояние между которыми Б соответствует расстоянию между осями двух поворотных зеркал 8 и 9. При этом диск 4 имеет два прозрачных и два зеркальных участка 5 и 6, передаточное число конической передачи 13 равно единице, а зеркальные поверхности зеркал 8 и 9 взаимно перпендикулярны, углы между последовательно отражающими лазерный луч поверхностями равны, равна также соответствующая протяженность прозрачных и зеркальных участков 5 и 6 диска 4. Это обеспечивает синхронность чередования прозрачных и зеркальных участков диска 4, их соответствие углам наклона поворотных зеркал 8 и 9, которые требуются для попадания светового луча на лист 15, а

также равное время и длину пробегания светового луча по листу 15. В общем случае указанная синхронность обеспечивается, если передаточное отношение конической передачи 13 равно отношению суммарного

0 числа чередующихся прозрачных и зеркальных участков 5 и б диска 4 к суммарному числу отражающих поверхностей поворотных зеркал 8 и 9.

Когда на оси лазерного луча оказывает5 ся прозрачный участок 5 диска 4, луч попадает на поворбтное зеркало 8 с одной стороны и во время поворота последнего на угол В (фиг. 1) пробегает вдоль размечаемого листа.

0 При дальнейшем вращении электродвигателем 11 зеркала 8 и сидящего с ним на одном валу 10 зеркала 9 угол поворота зеркала 8 становится таким, что луч лазера уже не отбрасывается на размечаемый лист. В

5 это время синхронно вращающийся с валом 10 диск 4 становится в положение, при котором на оси лазерного луча оказывается зеркальный участок 6 диска 4. Отраженный от этого участка б лазерный луч попадает на

0 стационарное зеркало 7. Вследствие параллельности зеркала 7 и диска 4 отраженный от участка 6 и зеркала 7 луч лазера оказывается параллельным оптической оси лазера 3 и перпендикулярным оси зеркала 9. Так как

5 плоскость зеркала 9 перпендикулярна плоскости зеркала 8, то попадающий на вращающееся зеркало 9 луч проецируется на размечаемый лист и при повороте последнего на угол В пробегает вдоль другой линии

0 размечаемого листа.

Дальнейший поворот вала 10 на 90° происходит, когда на пути лазерного луча оказывается другой прозрачный участок 5 диска 4, а зеркало 8 занимает положение,

5 при котором его другая зеркальная поверхность отбрасывает луч лазера на лист 15, и процесс повторяется. Частота, с которой световые пятна, периодически отбрасываемые на лист зеркалами 8 и 9, пробегают по

0 листу 15, равна удвоенной частоте вращения вала 10, поэтому частота вращения вала 10 должна быть не менее 12-13Vc. При этих условиях оператор не будет воспринимать мелькания и движение световых пятен и они

5 будут казаться неподвижными световыми линиями.

Зеркала 8 и 9 могут быть выполнены с одной зеркальной поверхностью каждое. В этом случае соответственно должен быть один зеркальный и один прозрачный участок на диске 4, отражающие поверхности зеркал 8 и 9 развернуты на 180°, а вал 10 должен вращаться с удвоенной частотой.

Это решение является менее рациональным, чем описанное выше, однако мо- жет применяться, когда сложно обеспечить параллельность отражающих поверхностей каждого из поворотных двухсторонних зеркал 8 и 9.

Возможно также увеличение числа че- редующихся прозрачных и зеркальных участков 5 и Ј диска 4. При этом для обеспечения синхронности соответственно должна быть уменьшена скорость вращения диска 4. В общем случае передаточное отно- шение конической передачи 13 должно быть равно отношению суммарного числа прозрачных и зеркальных поверхностей 8 и 9 диска 4 к суммарному числу отражающих поверхностей поворотных зеркал 8 и 9.

Предлагаемое изобретение дает возможность получить от одного лазера большее количество параллельных линий разметки. Для получения, например, трех линий необходимо установить на валу третье поворотное зеркало, стационарное зеркало 7 перенести на ось третьего зеркала, а на месте стационарного зеркала 7 установить параллельный ему диск с чередующимися прозрачными и зеркальны- ми участками. При этом соответственно должна быть изменена и длина этих участков.

Использование предлагаемого изобретения дает возможность получать от одного лазера несколько параллельных друг другу линий разметки и тем самым расширитьтех- нологические возможности устройства, упростить и удешевить конструкцию за счет использования меньшего количества лазеров.

Формулаизобретения

1. Линия для автоматической лазерной разметки листа при резке, содержащая рольганг, основания, по меньшей мере одно из которых установлено с возможностью пе- ремещения относительно другого в направлении, перпендикулярном к продольной оси

рольганга и параллельно его рабочей поверхности, на каждом основании установлены лазер и оптическая система развертки и деления луча лазера, выполненная по крайней мере с одним поворотным зеркалом, установленным с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной к оптической оси лазера, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и упрощения конструкции путем создания каждым лазером по меньшей мере двух разметочных линий, каждая из оптических систем развертки и деления луча лазера выполнена в виде стационарного поворотного зеркала, двух вращающихся поворотных зеркал, установленных с возможностью вращения вокруг осей, перпендикулярных к оптической оси лазера, и оптико-механического делителя с вращающимся вокруг своей оси диском с чередующимися прозрачными и зеркальными участками, установленными под углом к оптической оси лазера с возможностью попеременного расположения на оптической оси лазера, и с приводом вращения диска, причем стационарное поворотное зеркало расположено параллельно поверхности зеркальных участков диска.

2.Линия по п. 1, отличающаяся тем, что вращающиеся поворотные зеркала установлены на одной оси.

3.Линия по пп. 1и2,отличающая- с я тем, что привод вращения диска выполнен в виде зубчатой передачи, кинематически связанной с осью вращения диска и с осью вращения поворотных зеркал, с передаточным числом, равным отношению суммарного числа чередующихся прозрачных и зеркальных участков диска к суммарному числу зеркальных поверхностей поворотных зеркал.

4.Линия попп. 1иЗ, отличающая- с я тем, что отражающие поверхности вращающихся поворотных зеркал установлены под равными углами, а прозрачные и зеркальные участки диска выполнены равными по величине.

Фиг.З

Изобретение может быть использовано при обрезке кромки листа ножницами после его прокатки. Цель изобретения - расширение технологических возможностей линии и упрощение ее конструкции путем создания каждым лазером по меньшей мере двух разметочных линий. Каждый из лучей двух лазеров с помощью оптико-механического делителя и стационарного зеркала подают поочередно на два. вращающихся поворотных зеркала, которые развертывают лучи в линии разметки на листе металла. Синхронизацию вращения делителя и развертки лучей зеркалами осуществляют с помощью зубчатой передачи, связывающей вращение делителя и поворотных зеркал: Ее передаточное число равно отношению суммарных количеств чередующихся в делителе прозрачных и зеркальных участков к суммарному количеству отражающих поверхностей поворотных зеркал. Углы между отражающими поверхностями поворотных зеркал, а также соответствующая им длина прозрачных и зеркальных участков делителя могут быть одинаковыми по величине для обеспечения синхронизации работы делителя и поворотных зеркал, 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

ВидА