RU236275U1 - Узел отвода дыма из зоны резания материала лазерной головкой на координатном станке - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области лазерной обработки материалов и может быть использована в устройствах для отвода дыма из зоны резания материала лазерной головкой на координатном станке. Узел содержит направляющую с установленной на ней с возможностью перемещения приводной кареткой, на которой закреплено средство всасывания дыма, соединенное с гибкой гофрированной трубой, имеющей пневмотурбину на ее удаленном конце. При этом узел оснащен щеками в виде жестких пластин, прикрепленных к концам направляющей и выполненных с возможностью соединения с порталом станка, а упомянутое средство выполнено в виде открытого с двух противоположных сторон съемного короба, насаженного на верхний конец каретки. Использование полезной модели позволяет повысить эффективность отвода дыма из зоны резания и упростить устройство. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Данная полезная модель относится к удалению дыма из зоны резки, раскроя и обработки материалов лазерной головкой в процессе ее перемещения над рабочим столом станка.

Полезная модель предназначена для использования в конструкциях координатных станков в качестве дополнительных, монтируемых на станках узлов, которыми оснащают станки с целью удаления дыма от лазерных головок путем всасывания дыма устройствами, располагаемыми снизу лазерных головок, под рабочими столами станков.

Решаемой проблемой является повышение эффективности отвода дыма от лазерной головки в процессе резания материалов лазером, а также упрощение конструкции устройства для отвода дыма.

Летучие частицы дыма при горении материала, не удаленные из рабочей зоны работы лазерной головки лазерного станка, оседают на внутренней поверхности оборудования и на обрабатываемом материале, образуя копоть, замасленность, следы горения и иные загрязнения. Это приводит как к порче материала, так и к сбоям в работе лазерных станков.

Жировая копоть, пыль и смолы на фокусирующей линзе или зеркале лазерной головке могут стать причиной отражения или преломления луча, уменьшения его мощности, перегреву и разрушению оптики лазерной головки.

Известна автоматизированная установка лазерного раскроя BODOR, содержащая раму-основание, на которой смонтированы продольные направляющие и расположенную над ними поперечную направляющую, на которой установлена приводная каретка с закрепленной на ней лазерной головкой, перемещаемая в продольном направлении на продольных направляющих, а в поперечном направлении на поперечной направляющих, причем установка имеет устройство для всасывания и отвода дыма из зоны резания, а также для очистки дыма (https://metallmash.ru/catalog/lazernye-stanki/lazery-dlja-raskroja-lista/avtomatizirovannaja-ustanovka-lazernogo-raskroja-bodor-serija-a/.2023).

Из патентной документации известен узел отвода дыма из зоны резания материала от лазерной головки, закрепленной на станке, содержащий основание с размещенными на нем координатными осями выполнено с полостью, являющейся искрогасящей камерой с окнами, при этом рабочая зона соединена через окна и искрогасящую камеру с трубопроводом газопылевого отвода, при этом окна искрогасящей камеры соединены с рабочей зоной резания посредством дроссельных устройств (RU 2535434 С2 10.02.2013 c аналогами: US 20070151958 A1, 05.07.2007. JP 2000052091 A, 22.02.2000. JP 2006000874 A, 05.01.2006. JP 0004284995 A, 09.10.1992). При лазерной обработке воздух из рабочей зоны вместе с продуктами сгорания поступает через дроссельное устройство в искрогасящую камеру. При этом скорость потока падает, и частицы продуктов сгорания оседают в камере. Искрогасящая камера выгружается от продуктов сгорания через люк. Заглушками регулируется забор воздуха из той части камеры, в которой находится головка с лазерным инструментом, что позволяет за счет изменения скорости потока воздуха эффективно удалять продукты горения.

Известны устройства для отвода, утилизации и очистки воздуха от работающих лазерных головок, перемещаемых в пространстве над обрабатываемыми листовыми материалами, пластинчатыми заготовками и объемными изделиями.

Из известных устройств указанного назначения наиболее близким техническим решением к представленному в данном описании решению является узел удаления дыма из зоны резания материала лазерной головкой на координатном станке, причем узел содержит устройство всасывания дыма, сообщенное с устройством средство отвода дыма от зоны резания материала в виде гибкой гофрированной трубы и соединенную с трубой пневмотурбину, при этом средство всасывания расположено под рабочим столом станка и лазерной головкой, установленной на верхней направляющей портала станка над рабочим столом станка (http://roslazer.ru/oborudovanie/stanki-lazernoy-rezki-metalla/sredney-moschnosti/lazernyy-stanok-gweike-lf-3015ln. 2023 - прототип).

Общими признаками представленной в данном описании полезной модели и известного решения, принятого в качестве прототипа, являются признаки, характеризующие узел удаления дыма из зоны резания материала лазерной головкой на координатном станке, причем узел содержит устройство всасывания дыма, сообщенное с устройством средство отвода дыма от зоны резания материала в виде гибкой гофрированной трубы и соединенную с трубой пневмотурбину, при этом средство всасывания расположено под рабочим столом станка и лазерной головкой, установленной на верхней направляющей портала станка над рабочим столом станка.

Известный узел не в полной мере решает задачу эффективности в части упрощения конструкции узла и отвода дыма из зоны резания материала. Мощность, затрачиваемая на перемещение каретки, на которой установлена лазерная головка, затрачивается также на преодоление переменных значений сопротивления перемещению устройства всасывания дыма и средства его отвода - гофрированной трубы, что влияет на плавность перемещения каретки, качество резки материала и качество отвода дыма. В случае снижения эффективности отвода дыма снижается качество резки материала по причине оседания копоти и продуктов горения на фокусирующей линзе.

Техническим результатом данной полезной модели является повышение эффективности отвода дыма из зоны резания материала и качества резки материала.

Технический результат получен узлом отвода дыма из зоны резания материала лазерной головкой на координатном станке, содержащим поперечную направляющую с установленной на ней приводной кареткой, с которой связаны средства всасывания и отвода дыма, при этом средство отвода дыма выполнено в виде гибкой гофрированной трубы с пневмотурбиной на удаленном нижнем конце трубы, а средство всасывания имеет форму открытого с двух противоположных сторон съемного короба, насаженного сверху на верхний конец каретки, при этом направляющая на концах оснащена щеками в виде жестких пластин, предназначенных для соединения с порталом станка, имеющем привод продольного перемещения, причем части узла - каретка и средства отвода и всасывания дыма расположены под решетчатым столом станка с возможностью их перемещения поперек и вдоль станка.

Пневмотурбина узла расположена на опорной поверхности станка с возможностью ее перестановки и входной патрубок пневмотурбины соединен с нижним концом гофрированной трубы.

На фиг.1 показан на виде спереди узел отвода дыма из зоны резания материала лазерной головкой на координатном станке.

Узел отвода дыма является монтируемой на станке отдельной самостоятельной частью, привод которой конструктивно и функционально связан между собой после монтажа узла на стенке.

Узел содержит средство 1 всасывания дыма, которое расположено под решетчатым рабочим столом 2 станка, над которым расположена лазерная головка 3, подвижно закрепленная на каретке 4 и соединенная с приводом ее перемещения по верхней направляющей 5 станка (привод каретки не показан).

Средство 1 всасывания дыма выполнено в виде раструба, соосно установленного на станке по центру симметрии лазерной головки и соосно располагаемому лазерному лучу. Соосно средству 1 всасывания на нижнем конце лазерной головки 3 закреплен открытый сверху и снизу съемный короб 6, одеваемый на лазерную головку с целью предотвращения разлета дыма. Лазерная головка расположена подвижно в вертикальных направляющих 7 каретки 4. Направляющая 5 станка соединена с боковыми щеками 8.

Узел имеет поперечную направляющую 9, расположенную под верхней направляющей 5 станка и под столом 2 станка. Концы двух направляющих 5 и 9 соединены с боковыми щеками 8, образуя двойной портал. Между направляющими 5 и 9 образовано пространство 10.

На направляющей 9 узла установлена подвижно каретка 11 узла, соединенная с приводом перемещения этой каретки (привод каретки 11 не показан). С кареткой 11 соединено средство 12 отвода дыма от лазерной головки, которое выполнено в виде гибкой гофрированной трубы. Полость трубы сообщена с рабочей полостью пневмотурбины 13, установленной на полу 14 рабочего помещения.

Ячейки 15 решетчатого рабочего стола 2 станка служат для прохождения через них дыма сверху вниз от лазерной головки под рабочий стол. Средство 1 всасывания дыма расположено под ячейками решетчатого рабочего стола 2 станка и расположено так, что его центр симметрии всегда находится по центру лазерной головки 3.

Средство 1 всасывания узла имеет форму открытого с двух противоположных сторон съемного короба, насаженного сверху на верхний конец каретки 11 узла.

Гофрированной труба средства 12 отвода дыма расположена под рабочим столом 2 станка с возможностью ее перемещения поперек и вдоль станка в процессе работы станка. Перемещения кареток 4 и 11 в процессе работы станка происходит одновременно и синхронно.

Портал станка и его направляющая 5 установлены на паре продольных кареток 16 станка, которые установлены в продольных направляющих 17, опирающихся на стойки 18 станка. Средство 12 отвода дыма, его гофрированная труба закреплена на каретке посредством цилиндрического фланца 19, соединенного с кареткой 11.

Таким образом, как это следует из вышеизложенного описания, узел отвода дыма содержит следующие части, располагаемые под решетчатым столом станка: поперечную направляющую 9 с установленной на ней приводной кареткой 11, с которой связаны средство 1 всасывания дыма и средство 12 отвода дыма, при этом средство 12 отвода дыма выполнено в виде гибкой гофрированной трубы с пневмотурбиной 13 на удаленном нижнем конце трубы. Средство 1 всасывания имеет форму открытого с двух противоположных сторон съемного короба, насаженного сверху на верхний конец каретки 11. Направляющая 9 на концах оснащена щеками в виде жестких пластин, предназначенных для соединения с порталом станка, имеющем привод продольного перемещения. Части узла - каретка, средства отвода и всасывания дыма расположены под решетчатым столом станка с возможностью их перемещения поперек и вдоль станка. Пневмотурбина 13 узла расположена на опорной поверхности станка (на полу помещения) с возможностью ее перестановки и входной патрубок пневмотурбины соединен с нижним концом гофрированной трубы.

Работает узел отвода дыма от лазерной головки станка следующим образом. Включают в работу программу перемещения лазерной головки и по программе приводами кареток перемещают головку в продольном и поперечном направлениях, осуществляя при этом резание материала. Одновременно, с включением в работу приводов кареток перемещения лазерной головки, включается в работу турбина 13 всасывания дыма из зоны резания материала лазерным лучом. Отвод дыма из зоны резания материала производится известным образом через гибкую гофрированную трубу и трубопровод в атмосферу. Далее, через патрубок пневмотурбины 13 отвод дыма осуществляется из рабочего помещения в атмосферу. В процессе работы станка дым от лазерной головки отводится разреженным воздухом в средстве 1 всасывания при включенной в работу пневмотурбине 13. При этом съемный короб 6, надетый на лазерную головку, предотвращает разлет дыма в стороны от лазерной головки в горизонтальных направлениях.

Claims (2)

1. Узел отвода дыма из зоны резания материала лазерной головкой на координатном станке, содержащий направляющую с установленной на ней с возможностью перемещения приводной кареткой, на которой закреплено средство всасывания дыма, соединенное с гибкой гофрированной трубой, имеющей пневмотурбину на ее удаленном конце, отличающийся тем, что он оснащен щеками в виде жестких пластин, прикрепленных к концам направляющей и выполненных с возможностью соединения с порталом станка, а упомянутое средство выполнено в виде открытого с двух противоположных сторон съемного короба, насаженного на верхний конец каретки.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что пневмотурбина выполнена с возможностью прикрепления к опорной поверхности станка с возможностью перестановки.