ITTO961019A1

ITTO961019A1 - Macchina di taglio laser per taglio di tubi da continui a barre

Info

Publication number: ITTO961019A1
Authority: IT
Inventors: Walter Gensabella
Original assignee: Walter Gensabella
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 1997-03-13
Also published as: IT1289742B1

Description

Descrizione del modello industriale di utilità' dal titolo:

MACCHINA DI TAGLIO LASER PER TAGLIO DI TUBI DA CONTINUI A BARRE.

Il presente trovato ha per oggetto una macchina laser per il taglio tubi da continui a barre, mediante un dispositivo laser di potenza adeguata.

I sistemi di taglio utilizzati in questo settore non permettono di tenere il passo con la crescente velocita' di lavorazione raggiunta saldando i tubi con sistemi laser di alta potenza invece che con il sistema tradizionale TIG.

II rapporto di velocita' tra saldatura TIG e Laser e' di uno a quattro.

La tecnologia di saldatura laser su tubi profilati e' abbastanza recente come applicazione in questo segmento industriale e già' la sua potenzialità' sta mettendo in crisi i sistemi di taglio attuali che in alcuni casi consistono di una sega a lama circolare, in altri casi da una sega a nastro; pur usando tecniche e materiali d'avanguardia non si risolve il problema dell'usura precoce dell'utensile e la lentezza del taglio (sopratutto su acciaio inox).

S'intuisce che e' inutile saldare a laser a 10mt/min. se con la sega si può' reggere una velocita' di 5mt/min e per un tempo limitato.

Questo trovato ha lo scopo di risolvere il sopracitato problema.

Il laser e‘ un utensile di taglio affilatissimo di durata pressoché’ illimitata in quanto non lavora a contatto con il materiale. Utilizzando un sistema a piu' assi di cui uno circolare ed un laser Nd-yag di adeguata potenza, con trasmissione del fascio in fibra ottica ed una testa di focalizzazione con asservimento capacitivo, si arriva alla soluzione. Il carrello (1 ) ha la possibilità' di scorrere lungo l’asse (x) che e' l'asse di scorrimento del tubo stesso, questo carrello si muovera' solidalmente al tubo ed alla stessa velocita' in fase di taglio. Sul carrello sono montate: una morsa (3) che si aggancia ai tubo (4) quando si raggiunge la misura del taglio prestabilita, due anelli concentrici dentro il quale passa il tubo, l'anello piu' esterno (5) e' fisso e l'altro interno (6) e' l'asse rotante intorno al tubo, che si muovera' tramite il motore (14) ed il pignone/riduttore (15) che fanno presa sulla parte dentata (19) dell'asse (6), i due anelli compongono una specie di cuscinetto, dove la corona interna scorre su rulli (16) ed e' contrastata lateralmente da cuscinetti (17). Calettato sull'anello interno (6) c'e' un terzo asse composto da una slitta (7) motorizzata con corsa ampia sulla quale e' montata la testa di focalizzazione (8) che ha un dispositivo di asservimento al pezzo di tipo capacitivo (9) ed una corsa propria di qualche millimetro, per compensare ruotando intorno al tubo eventuali errori di concentricita' degli anelli ed errori di forma del tubo.

L'interazione e l interpolazione degli assi ( 6 ),( 7 ) e ( 9 ) consentiranno di seguire il profilo dei tubo con la precisione necessaria ad assicurare un buon taglio anche di tubo sagomato.

I diametri degli anelli (5) e (6), la corsa della slitta (7) saranno funzione dei diametri dei tubi utilizzati. La testa di focalizzazione dei laser (8) e' un sistema ottico che comprende una fibra ottica (f) l'innesto di una fibra ottica (10) un espansore di fascio ( 11 ) una lente di focalizzazione ( 12 ) ed un ugello per l'adduzione del gas di copertura ( 13 ) .

II funzionamento e‘ il seguente : il tubo comincia a fuoriuscire dalla profila, raggiunta una quota prestabilita ( lunghezza barra ) la morsa ( 3 ) installata sul carrello ( 1 ) si chiude sul tubo ( 4 ) e il carrello comincia a correre con la stessa velocita' di traslazione del tubo, l'asse ( 7 ) e ( 9 )si muovono normalmente in direzione del tubo e si asservono con il sistema capacitivo, viene innescato il laser ed il fascio arriva tramite fibra ottica ( f ) alia testa di focalizzazione ( 8 ) inizia la perforazone del materiale ( Piercing da 1 a 3 sec. ) appena fatto il foro parte la vera operazione di taglio, l'asse ( 6 ) inizia a ruotare a velocita' controllata compiendo una rotazione >360° sufficente per tagliare il tubo. Finita l'operazione di taglio l'asse ( 7 ) si ritrae, l'asse ( 6 ) compie una rotazione inversa e si riporta sul micro di 0° , la morsa ( 3 ) si riapre ed il carrello ( 1 ) si riporta sul micro di partenza detrasse (x) a velocita' massima pronto per la successiva operazione di taglio, la velocita' di taglio sara' in funzione della potenza laser utilizzata, dallo spessore del materiate, del tipo di materiale, del diametro del tubo.

La somma dei tempi di : taglio, sfondamento ( piercing ) e traslazione carrello indietro, e‘ cosi' bassa che permetterà velocita* di traslazione del tubo di circa 40 mt/min.

Claims

Rivendicazioni: 1) Sistema taglia tubi con Laser Nd-YAG e trasporto fascio in fibra ottica (f).
2) Testa di focalizzazione (8) ad ingombro ridotto, in quanto l'ingresso della fibra (f) e' ripiegato a 90° 3) La fibra ottica (f) e’ awolta a spirale attorno al tubo (4) per permettere la rotazione nei due sensi dell'asse (6) e la contemporanea traslazione del carrello (1).ln pratica funziona come una molla. 4) Utilizzo di un sistema di asservimento al pezzo di tipo capacitivo (9) in connubio con ('utilizzo di un Laser Nd-YAG con fibra ottica 5) Ulteriore asse normale al tubo con slitta motorizzata (7) di ampia corsa. 6) Carrello (1) che si muove alla stessa velocita’ del tubo in fase di taglio. 7) Interpolazione degli assi (6), (7) e (9) per un controllo costante e possibilità' quindi di taglio di tubo sagomato. 8) Utilizzo di un sistema ad asse rotante intorno al tubo con un asse fisso (5) ed un asse in movimento (6)-sul quale e' montata la testata di taglio (8).