Комбинированная машина для пробивки и лазерной резки плоского металлического листа

Авторы патента:


Комбинированная машина для пробивки и лазерной резки плоского металлического листа
Комбинированная машина для пробивки и лазерной резки плоского металлического листа
Комбинированная машина для пробивки и лазерной резки плоского металлического листа
Комбинированная машина для пробивки и лазерной резки плоского металлического листа
Комбинированная машина для пробивки и лазерной резки плоского металлического листа
Комбинированная машина для пробивки и лазерной резки плоского металлического листа

 

B23Q3/00 - Съемные устройства для крепления, поддерживания или установки в рабочее положение обрабатываемых изделий или режущих инструментов (рабочие столы или другие детали, например планшайбы, обычно не имеющие встроенных приспособлений для крепления обрабатываемых изделий B23Q 1/00; автоматическое управление и регулирование положения инструмента или обрабатываемого изделия B23Q 15/00; вращающиеся резцедержатели к токарным станкам B23B 3/24, B23B 3/26, бесприводные держатели инструментов B23B 29/00; револьверные головки B23B 29/24; инструменты для закрепления, соединения, разъединения или поддерживания B25B)

Владельцы патента RU 2596540:

САЛВАНЬИНИ ИТАЛИЯ С.П.А. (IT)

Изобретение относится к комбинированной машине для пробивки и лазерной резки плоского металлического листа. Машина содержит неподвижное основание (1), неподвижную пробивную головку (7), лазерную режущую головку (10) и манипулятор (4) для перемещения металлического листа (6) в плоскости (ХУ) декартовой системы координат. Лазерная режущая головка (10) удерживается конструкцией (9) в виде циркуля с изменяемой апертурой, которая имеет возможность перемещения вдоль линейной направляющей (8). 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Настоящее изобретение относится к комбинированной машине для пробивки и лазерной резки плоского металлического листа.

Комбинированные машины для пробивки и лазерной резки плоских металлических листов представляют собой давно известные решения, которые, к несомненной эффективности отдельных пробивных машин и машин для лазерной резки, добавляют технологическую гибкость, появляющуюся в результате комбинации двух процессов, то есть одного манипулирования металлическим листом посредством лазерной резки, заменяющей пробивные инструменты сложной формы. Таким образом, каждый из двух процессов пробивки и лазерной резки может быть наилучшим образом использован на обрабатываемом металлическом листе в соответствии с геометрией конструкции детали и имеющимися в наличии пробойниками.

В общем конфигурация отдельной пробивной машины представляет собой конфигурацию фиксированного пробивного пресса, оборудованного устройством для смены инструмента, с обрабатываемым листом, перемещающимся в плоскости (XY) декартовой системы координат. В противовес наиболее распространенная конфигурация для отдельной машины для лазерной резки представляет собой конфигурацию с фиксированным обрабатываемым листом и подвижной головкой, хотя существуют решения с фиксированной лазерной головкой и подвижным листом или гибридные решения.

Комбинированные машины для пробивки и лазерной резки представляют собой любые пробивные машины, в которых размещена лазерная головка, но не наоборот. В результате в комбинированных машинах предусмотрена, по меньшей мере, фиксированная пробивная головка, лазерная режущая головка, также фиксированная, и манипулятор перемещения металлического листа в декартовой системе координат в плоскости (XY). Машина такого типа представлена и описана, например, в документе ЕР-0491747-В1.

Кроме того, известны комбинированные машины, которые оборудованы подвижной лазерной режущей головкой, которая позволяет добавлять преимущество в низкой инерции перемещения лазерной головки по отношению к инерции перемещения листа. Существуют решения для обеспечения перемещения лазерной головки по одной оси (у) или по двум ортогональным осям (ху). Очевидно, что перемещение лазерных головок в одном направлении (у) или в двух направлениях (ху) делает сложным управление комбинированным движением лазерной головки и манипулятора в декартовой системе координат (ХУ).

Комбинированные машины с лазерной режущей головкой, перемещающейся в одном направлении (у), описаны в документе JP-2006088214-А, JP-2007038286-А и JP-2009018334-А. Первый патент описывает лазерную режущую головку с перемещением в одном направлении (у), параллельном направлению (У) перемещения манипулятора металлического листа. Второй патент модифицирует перемещение (у) лазерной головки и конструкции манипулятора (ХУ) так, чтобы обеспечивать поперечную сквозную резку металлического листа без пересечения с самим манипулятором и его захватами. И, наконец, третий патент улучшает два предыдущих патента посредством добавления механического решения, которое компенсирует тепловое расширение регулировочного винта перемещения лазерной головки.

Также известна комбинированная машина с перемещением (ху) лазерной головки в дополнение к перемещению (ХУ) манипулятора металлического листа.

Принимая во внимание существующий уровень техники, целью настоящего изобретения является создание комбинированной машины с неподвижной пробивной головкой и подвижной лазерной режущей головкой, которая имеет иной, более удобный вид перемещения лазерной головки.

В соответствии с изобретением такая цель достигается посредством комбинированной машины для пробивки и лазерной резки плоского металлического листа, содержащей неподвижное основание, неподвижную пробивную головку, подвижную лазерную режущую головку и манипулятор для перемещения металлического листа в плоскости (ХУ) декартовой системы координат, отличающейся тем, что упомянутая лазерная головка удерживается структурой в виде циркуля (compass structure), обеспечивающей полярное перемещение (θ) с фиксированным радиусом (ρ), и линейное перемещение (у).

Согласно предпочтительному варианту осуществления полярно-линейное перемещение обеспечивается двумя независимыми приводами, которые определяют прямолинейное перемещение структуры в виде циркуля вдоль линейной направляющей, и открытие и закрытие самой структуры в виде циркуля.

Перемещения лазерной головки могут осуществляться посредством двигателей вращения или линейных двигателей или посредством приводов с винтовой передачей.

Комбинация перемещений манипулятора в декартовой системе координат (ХУ) для перемещения металлического листа и низко-инерционных полярно-линейных перемещений лазерной режущей головки обеспечивает достижение абсолютно конкурентно-способных характеристик и качества работы.

Возможные варианты осуществления комбинированной машины в соответствии с настоящим изобретением показаны при помощи неограничивающего примера на сопроводительных чертежах, на которых:

Фиг.1 показывает комбинированную машину с двигателями вращения в состоянии раздвинутого циркуля, расположенного в общей точке линейной направляющей.

Фиг.2 показывает комбинированную машину в состоянии сдвинутого циркуля, расположенного в общей точке линейной направляющей.

Фиг.3 показывает комбинированную машину с линейными двигателями в состоянии сдвинутого циркуля, расположенного в общей точке линейной направляющей.

Фиг.4 показывает комбинированную машину с приводом с винтовой передачей в состоянии сдвинутого циркуля, расположенного в общей точке линейной направляющей.

Фиг.5 показывает дополнительный вариант осуществления комбинированной машины в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.6 показывает конструкционный детальный чертеж примера структуры в виде циркуля для удерживания и перемещения лазерной режущей головки комбинированной машины в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.7 показывает, что комбинированная машина в соответствии с настоящим изобретением, в частности комбинированная машина из фиг.1 и 2, способна выполнять полную сквозную резку металлического листа без пересечения друг с другом перемещения манипулятора и лазерной головки.

Комбинированная машина из фиг.1 и 2 содержит неподвижное основание 1, которое имеет нижнюю часть 2 и верхнюю часть 3. В показанном примере основание является по существу С-образным, но также может быть О-образным в виде закрытого портала.

Между двумя частями 2 и 3 вставлен манипулятор 4, который посредством захватов 5 удерживает плоский металлический лист 6, обеспечивая, таким образом, контролируемое перемещение вдоль двух осей Х и У декартовой системы координат.

Верхняя часть 3 удерживает неподвижную пробивную головку 7, которая обычным способом оборудована устройством для смены инструмента, и линейную направляющую 8 для конструкции 9 в виде циркуля, которая удерживает лазерную режущую головку 10, имеющую возможность полярно-линейного перемещения.

Полярно-линейное перемещение лазерной головки 10 обеспечивается двумя независимыми приводами, которые в случае фиг.1 и 2 состоят из двух двигателей вращения 11 и 12, которые перемещают две скользящие пяты 13 и 14 независимо и на изменяемые расстояния в противоположных направлениях вдоль линейной направляющей 8. Таким образом, лазерная головка 10 может перемещаться вдоль оси У и может поворачиваться вокруг вертикальной оси посредством открытия и закрытия конструкции в виде циркуля (фиг.1 и 2).

Альтернативно, приводы 11 и 12 могут состоять из линейных двигателей (фиг.3) или из приводов с винтовой передачей (фиг.4).

В качестве дополнительной альтернативы линейная направляющая 8 может быть расположена перпендикулярно к основанию 1 и параллельно манипулятору 4, как показано на фиг.5.

Конструкция 9 в виде циркуля лучше показана на фиг.6, на которой изображение содержит две шарнирные тяги 15 и 16, расположенные V-образно, которые имеют соответствующие концы, шарнирно закрепленные на соответствующих скользящих пятах 13 и 14 посредством пальцев 17 и 18 с осями, перпендикулярными плоскости металлического листа 6 и друг к другу посредством дополнительного пальца 19, также перпендикулярного плоскости металлического листа, расположенного вблизи от другого конца тяги 15, на котором закреплена лазерная режущая головка 10.

Все вместе, образованное линейной направляющей 8, скользящими пятами 13 и 14, приводами 11 и 12, и шарнирными тягами 15 и 16, позволяет осуществлять низко-инерционное перемещение лазерной головки 10 вдоль требуемого профиля резки, в то время как манипулятор 4 определяет перемещения металлического листа в направлениях ХУ относительно пробивной головки 7.

Как показано на фиг.7, которая относится к варианту осуществления из фиг.1 и 2, перемещение манипулятора 4 металлического листа и перемещение лазерной головки 10 обеспечиваются таким образом, чтобы они никогда не пересекали друг друга, чтобы позволить выполнение лазерной головкой сквозного разреза 20 от верха до низа металлического листа.

1. Комбинированная машина для пробивки и лазерной резки плоского металлического листа, содержащая неподвижное основание (1), неподвижную пробивную головку (7), подвижную лазерную режущую головку (10), линейную направляющую (8), прикрепленную к основанию (1), и манипулятор (4) для перемещения металлического листа (6) в плоскости (ХУ) декартовой системы координат, отличающаяся тем, что она снабжена средством для обеспечения полярно-линейного перемещения лазерной головки, выполненным в виде циркуля с двумя независимыми приводами (11, 12) и содержащим две скользящие пяты (13, 14), приводимые в движение двумя соответствующими независимыми приводами (11, 12) для перемещения вдоль упомянутой линейной направляющей (8), и две шарнирные тяги (15, 16), образующие между собой V-образную конфигурацию и шарнирно соединяющие упомянутые пяты (13, 14) с упомянутой лазерной режущей головкой (10), причем первая тяга (15) имеет первый конец, шарнирно соединенный с первой скользящей пятой (13), имеющий возможность вращения вокруг первой оси (17), перпендикулярной плоскости металлического листа, и второй конец, прикрепленный к упомянутой лазерной головке (10), причем вторая тяга (16) имеет первый конец, шарнирно соединенный со второй скользящей пятой (14), имеющий возможность вращения вокруг второй оси (18), перпендикулярной плоскости металлического листа, и второй конец, шарнирно соединенный с упомянутым вторым концом первой тяги (15), имеющий возможность вращения вокруг третьей оси (19), перпендикулярной плоскости металлического листа.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые приводы (11, 12) являются двигателями вращения.

3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые приводы (11, 12) являются линейными двигателями.

4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые приводы (11, 12) являются приводами с винтовой передачей.

5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что манипулятор (4) и лазерная режущая головка (10) установлены с предотвращением их пересечения друг с другом при перемещении лазерной головки для обеспечения полной сквозной резки металлического листа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке профиля пера рабочих лопаток газотурбинных двигателей на станках с ЧПУ. Способ включает обработку концевой торовой фрезой, которую перемещают эквидистантно обрабатываемой поверхности.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве технологической оснастки при обработке тонкостенных нежестких деталей. Виброгаситель закрепляется на тонкостенной детали при её фрезеровании и содержит корпус, заполненный вязкой средой.

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов точной механической обработки тонкостенных деталей, подверженных механической деформации в процессе обработки.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для держателей инструментов, в частности расточных головок, зажимных патронов или оправок фрез. Державка содержит демпфирующее средство в виде удлиненного тела, которое расположено в установочном теле, соединенном одним концом с телом держателя инструмента и имеющем на своем другом конце концевой фитинг для установки инструмента.

Изобретение относится к станкостроению, а именно к оснастке для металлорежущих станков, и может быть использовано для установки и крепления на металлорежущих станках нежестких крупногабаритных заготовок, например роторных дисков газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области бурения грунта или горных пород, добычи нефти, газа, а именно к способам изготовления резьбовых муфт для обсадных и насосно-компрессорных труб.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке профиля пера рабочих лопаток газотурбинных двигателей. Способ основан на выборе безопасной частоты вращения шпинделя, обеспечивающей исключение резонанса между частотами колебаний фрезы, воздействующих на обрабатываемую поверхность, и собственными частотами обрабатываемой лопатки, которую закладывают в управляющие программы обработки.

Изобретение относится к приспособлениям для крепления-зажима деталей, более конкретно к способам и устройствам для базирования сложнопрофильных нежестких деталей на многокоординатных станках, которое может быть использовано в авиакосмической и других отраслях промышленности.

Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к аэростатическим направляющим металлорежущих станков. Круговая аэростатическая направляющая для металлорежущих станков содержит микроканавки с подводящим воздух соплом, к которому подводится воздух под давлением.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в авиадвигателестроении при обработке профиля пера рабочих лопаток газотурбинных двигателей, в частности аэродинамических моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей, имеющих малую толщину и осевые габариты 200-300 мм.

Изобретение относится к автоматической сварке и наплавке неповоротных кольцевых стыков труб. Модуль содержит направляющий пояс, подвижную орбитальную каретку, установленную на направляющем поясе с возможностью перемещения вдоль направляющего пояса.

Изобретение может быть использовано при изготовлении крупногабаритных конструкций из молибдена или его сплавов, например, при сварко-пайке обечаек экранов муфелей высокотемпературных газостатических установок.

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано для выпуска оборудования, предназначенного для резки изделий, которые имеют высокую механическую прочность.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в различных отраслях промышленности для повышения надежности сварных соединений стальных конструкций и увеличения срока их службы.

Изобретение относится к машиностроению и судостроению, поскольку в этой области чаще всего встречаются стыковые соединения с двухсторонним доступом. Технический результат изобретения - снижение затрат на дополнительный металл при сварке и повышение ее производительности.

Изобретение относится к системе для термической обработки с использованием струи плазмы и/или лазерного луча. Лазерная головка (22) и плазменная головка (21) выполнены с возможностью присоединения к одному хвостовику (20).

Изобретение относится к способу сварки трубопроводов без предварительного подогрева стыков. Способ включает в себя соединение 2-х и более цилиндрических металлических труб, трубных секций, трубных плетей сварным кольцевым стыком с применением дуговой сварки по всему периметру трубы.

Изобретение относится к способу и машине комбинированной дуговой сварки. Изобретение позволяет достигнуть предотвращение ухудшения ударной вязкости зоны термического влияния за счет поддержания плотности тока газоэлектрической сварки металлическим электродом и дуговой сварки под флюсом в пределах соответствующего диапазона во время сварки стального листа.

Изобретение может быть использовано при сварке деталей, в частности, из титановых или медных сплавов, сталей. Инструмент в виде вращающегося с высокой скоростью рабочего сердечника из высокопрочного материала погружают в свариваемые детали и перемещают его по всей длине соединения.

Изобретение относится к области машиностроения и судостроения и может быть применено при изготовлении сварных конструкций. Свариваемые детали располагают в горизонтальной плоскости.

Изобретение относится к способу (варианты) и системе для машинной резки заготовки материала на части и машиночитаемому носителю. В процессе лучевой резки нескольких частей (31, 32, 33, 34) из заготовки материала осуществляют управление резкой с использованием набора регулирующих правил и переменных для резки двумерных форм или шаблонов.
Наверх