SE456143B - Med laser arbetande bearbetningsmaskin - Google Patents

Description

456 145 . ning med laser skadas arbetsstyckena allvarligt av arbets- bordet, eftersom de pressas mot arbetsbordet av hjälpgasen, vilken konstant blàses mot arbetsstycket under bearbetningen, och de skadas allvarligt, eftersom de drages på arbetsbordet av ett sugorgan, exempelvis en vakuumpump, för sugning av slagg och avfallsprodukter. Vidare skadas med medelst laser bearbeta- de arbetsstycken allvarligt av den slagg och av de avfalls- produkter, som alstras eller smältes från arbetsstyckena och fastnar på arbetsbordet. Det har sålunda varit en allvarlig 'nackdel med medelst laser arbetande bearbetningsmaskiner, att arbetsstyckena skadas och förstöres vad gäller utseendet i trots av att laserstrâlen i allmänhet begagnas i syfte att åstadkomma noggranna och fina skärningar.

En annan konventionell nackdel med medelst laser arbetan- de bearbetningsmaskiner har varit, att slagg eller avfalls- produkter från det under bearbetning varande arbetsstycket lätt sipprar ut och sprider sig till arbetsstyckets undersidan från spår som åstadkommes av laserstrålen, och skraPaf Och skadar arbetsbordet, då arbetsstycket förflyttas på detta. Det har sålunda varit en nackdel, att arbetsstycket icke endast skadar arbetsbordet utan även hindras från att fritt och mjukt förflyttas pà arbetsbordet på grund av friktionen mellan arbets- stycket och arbetsbordet.

Föreliggande uppfinning syftar till att erbjuda en ny, med laser arbetande bearbetningsmaskin med organ för att bringa ett arbetsstycke att flyta för att hålla ett under bearbetning varande arbetsstycke flytande under bearbetningsoperationen.

Maskinen skall icke skada eller skrapa ett arbetsstycke under bearbetningsoperationen. Icke heller bearbetningsmaskinen skall skadas av det under bearbetning varande arbetsstycket. Arbets- stycket skall under bearbetningen fritt och jämnt kunna för- flyttas med liten kraft,för bearbetning.

Den med laser arbetande bearbetníngsmaskinen enligt upp- finningen är vid sin bearbetningszon försedd med lufttillförsel- organ för tillförsel av luft för att hålla arbetsstycket flytan- de under en bearbetningsoperation.

Föredragna utföringsformerav uppfinningen förklaras närmare i det följande med hänvisning till bifogad ritning. 456 143 Fig. 1 är en sidovy av en med laser arbetande bearbet- ningsmaskin enligt uppfinningen, Fig. 2 är en planvy av maskinen enligt fig. 1, Pig. 3 är en delvy, som i större skala och i snitt visar en främre del av maskinen enligt fig. 1 och 2, och Fig. 4 visar ett snitt i planet IV-IV i fig. 3.

Fig. 1 och 2 visar en med laser arbetande bearbetnings- maskin 1, vilken är förbunden med en lasergenerator 3, exempel- vis en C02- (koldioxidgas) lasergenerator. Lasergeneratorn 3 kan vara av kommersiell typ och är anordnad att alstra en laser- stràle LB och tillföra maskinen 1 denna såsom visas med pilen i fig. 1. 1 Maskinen 1 innefattar stativ 5, en pelare 7, som är vertikalt förbunden med stativets 5 ena ände, samt en över- liggande bom 9, som horisontellt och fribärande bäres över stativet 5 av pelaren 7. Stativet 5 har upptill ett fast bord 11 med ett antal glidkulor 13, på vilka ett arbetsstycke W, exempelvis en metallplåt, placeras horisontellt för bearbetning.

Den överliggande bommen 9 har vid sin främre ände ett bearbet- ningshuvudaggregat 15 med ett spegelaggregat 17 och en foku- seringslins 19. Spegelaggregatet 17 är anordnat att reflektera laserstràlen LB från lasergeneratorn 3 mot arbetsstycket W genom -fokuseringslinsen 19. Två ytterligare spegelaggregat 21 och 23 är anordade för överföring av laserstrålen LB från lasergene- ratorn 3 till spegelaggregatet 17 vid den föredragna utförings- formen. Den med laser arbetande bearbetningsmaskinen 1 enligt den ovan angivna konstruktionen är sålunda anordnad att mottaga laserstrålen LB från lasergeneratorn 3 och tillföra arbetsstycket W laserstràlen LB genom bearbetningshuvudaggregatet 15,sàsom visas av pilen,för bearbetning av arbetsstycket W.

För framföring och inställning av arbetsstycket W är maskinen 1 försedd med en första vagn 25, vilken är horison- tellt rörlíg, och en andra vagn 27, vilken är glidbart monterad pà den första vagnen 25 och håller ett antal klämorgan 29 för klämning av arbetsstycket W. Den första vagnen 25 är glidbart monterad på ett par räl 31, som parallellt med varandra är fästa på den övre delen av det fasta bordet 11, så att den kan för- å? 1456 145 flyttas mot och bort från bearbetningszonen omedelbart under bearbetningshuvudaggregatet 15, då den drives. Den andra vagnen 27, som håller klämorganen 29, är monterad på den första vagnen 25 på så sätt, att den horisontellt kan drivas i rät vinkel mot rälen 31. Klämorganen 29 är lösbart och justerbart fästa vid den andra vagnen 27, så att de kan justeras i enlighet med arbets- styckets W bredd. För hållande av arbetsstyckets W utskjutande ändar kan vidare ett par rörliga bord 33 och 35 med ett antal glidkulor 13 fästas vid den första vagnen 25, så att de kan för- flyttas tillsammans med arbetsstycket W av den första vagnen 25.

För initialplacering av arbetsstycket W på det fasta bordet 11 är vidare ett tillbakadragningsbart stopp 37 anordnat på en arm 39, som är horisontellt fäst vid en del av maskinen 1. Arbets- stycket W kan sålunda initialplaceras på det fasta bordet 11, då det klämmes med sin ände hållen i kontakt med stoppet 37 medelst klämorganen 29, som av den första vagnen 25 placerats vid utgångsläget nära pelaren 7.

Med det ovan beskrivna arrangemanget kan arbetsstycketw skäras och borras medelst laserstrålen LB, då det är placerat omedelbart under bearbetningshuvudaggregatet 15 på det fasta bordet ll medelst den första och den andra vagnen 25 och 27.

Laserstrålen LB, som alstras av lasergeneratorn 3, tillföras bearbetningshuvudaggregatet 15 och riktas nedåt av spegelaggre- gatet 17 såsom visas av pilen, varefter den tillföres arbets- stycket W genom fokuseringslinsen 19 tillsammans med en hjälp- gas, exempelvis syrgas. Vidare kan såsom inses av fackmannen den första och den andra vagnen 25 och 27 automatiskt och kon- tinuerligt förflyttas under numerisk, programmerad styrning.

Bearbetningshuvudaggregatet 15, se fig. 3 och 4, har vid sin nedre ände en vertikal urborrning 4l, i vilken ett mun- stycke 43 är frigöringsbart infört, så att laserstrålen LB genom densamma vertikalt nedåt kan tillföras arbetsstycket W tillsammans med hjälpgasen. Aggregatet 15 har vidare vid sin nedre ände en ringformig, flänsliknande del 45, som skjuter längre ned än munstycket 43 såsom en omvänd skål på ett sådant sätt, att den bildar ett cirkulärt urtag 47 och omsluter mun- stycket 43.

Uf. n 456 143 Den ringformiga delen 45 av bearbetningshuvudaggregatets 15 nedre ände har en ringformig luftpassage 49 med en luftöppf ning 51 och ansluten till en luftkälla genom öppningen 51, så att den kan tillföras luft i ett syfte som kommer att framgå av det följande. Den ringformiga delen 45 har vidare vid sin nedre ände ett flertal luftkamrar 53, som är öppna nedåt i en cirkel och är skilda från varandra genom skiljeväggar 55, fig. 4. Var och en av luftkamrarna 53 är ansluten till den ring- formiga luftpassagen 49 genom en passage 57, så att luft, som tillföres den ringformiga luftpassagen 49 genom öppningen 51 från luftkällan, kan införas i luftkamrarna 53. Var och en av passagerna 57 är så konstruerad, att den har så liten diameter som möjligt i jämförelse med varje luftkammares 53 horisontal- snitt, så att luften från den ringformiga luftpassagen 49 i lika mån kan fylla alla luftkamrarna 53. Det cirkulära urtaget 47 är vidare försett med en passage 59, som är öppen utåt, så att i densamma inkommande luft kan avges till atmosfären utan att hjälpgasen hindras att komma ut ur munstycket 43.

Vid det ovan beskrivna arrangemanget hindras, då luften tillföres den ringformiga passagen 49 genom öppningen 51, arbetsstycket W av luften från att höja sig till beröring med bearbetningshuvudaggregatets 15 nedre ände och kan därför icke skadas av aggregatet, då det förflyttas på det fasta bordet ll.

Vidare tvingar den luft, som blåses ut från luftkamrarna 53, arbetsstycket W nedåt, och även om arbetsstycket W delvis är placerat omedelbart under bearbetningshuvudaggregatet 15, kommer en del av luftkamrarna 53 att vara öppna mot atmosfären, eftersom passagerna 57 har så liten diameter som möjligt, så att luften kan fylla den ringformiga luftpassagen 49.

Såsom framgår av fig. 3 är ett ringformigt element 61 med en urborrning 63 monterad horisontellt omedelbart under bearbetningshuvudaggregatet l5 på det fasta bordet ll på sådant sätt, att urborrningen 63 är vertikalt i linje med munstycket 43. Arrangemanget är sådant, att det ringformiga elementets 61 övre yta i huvudsak är i nivå med det fasta bordets ll övre yta, så att arbetsstycket W kan förflyttas horisontellt därpå.

Det ringformiga elementet 61 är vidare på sin undersida försett mun... '4ss 143 med en ledning 65, som är anordnad vertikalt i linje med urborr- ningen 63, så att slagg eller avfallsprodukter, som alstras s eller smältes från arbetsstycket W, kan falla genom ledningen.

Denna kan anslutas till en vakuumpump för sugning av slagg eller avfallsprodukter tillsammans med den hjälpgas, som avges från aggregatets 15 munstycke 43. Vid detta arrangemang skäres eller borras, då laserstrâlen LB tillföres tillsammans med hjälpgasen från munstycket 43 till det på det fasta bordet ll och det ringformiga elementet 61 placerade arbetsstycket W, arbetsstycket av laserstrålen LB, varvid slagg och avfallspro- dukter faller eller suges in i ledningen 65 genom det ring- formiga elementets 61 urborrning 63.

Det ringformiga elementet 61 har en ringformig luftpas- sage 67, som är ansluten till en luftkälla genom en luftöpp- ning 69, mer eller mindre på samma sätt som för aggregatets 15 ringformiga del 45. Det ringformiga elementet 61 har vidare vid sin övre yta ett flertal luftkamrar 71 som är öppna uppåt i en cirkel på liknande sätt som luftkamrarna 53 hos aggrega- tets l5 ringformiga del 45. Var och en av luftkamrarna 7l är ansluten till den ringformiga luftpassagen 67 genom en passage 73, vilken är konstruerad för att vara så liten som möjligt i diameter i jämförelse med varje luftkammares 7l horisontalsnitt.

Vid det ovan beskrivna arrangemanget hålles, då luften tillföres den ringformiga luftpassagen 67 från öppningen 69, arbetsstycket W höjt av luften, så att det icke är i beröring med det ringformiga elementet 61 och det fasta bordet ll, varför det icke kan skadas, då det förflyttas därpå för bear- betning. Arbetsstycket W kan vidare hållas höjt av luften, även om det delvis är placerat omedelbart under aggregatet 15 med en del av luftkamrarna 71 öppna mot atmosfären, eftersom passagerna 73 har så liten diameter som möjligt för att luften skall kunna fylla hela den ringformiga passagen 67.

Såsom beskrivits ovan hålles arbetsstycket W flytande av luften, så att det icke är i beröring med maskinen l då det för- flyttas på det fasta bordet ll. Följaktligen kan arbetsstycket W icke skrapas eller skadas av några delar av maskinen l, eller av slagg och avfallsprodukter på arbetsbordet ll, och kan heller Mä I 456 143 icke skada någon del av maskinen l vid förflyttning på det fasta bordet ll. Arbetsstycket W kan vidare fritt och på jämnt sätt förflyttas på det fasta bordet ll med mindre kraft oavsett om det finns slagg eller avfallsprodukter på det fasta bordet ll och om slagg och avfallsprodukter har fastnat på arbetsstyckets W undersida.

Den beskrivna utföringsformen av uppfinningen kan på många sätt modifieras och varieras inom ramen för denna.

Claims (4)

'4s6 145 4 8 i, PATENTKRAV
1. l. Med laser arbetande bearbetningsmaskin med ett bord (ll) för understödjande av ett arbetsstycke som skall bearbetas i ett arbetsområde, ett bearbetningshuvudaggregat (15) anordnat ovanför bordet och ett munstycke (43) inkopplat vid en nedre ände av bearbetningsaggregatet för att vid arbetsområdet till- föra en laserstråle till arbetsstyoket tillsammans med en hjälpgas, k ä n n e t e c k n a d av lufttíllförselorgan (49, 51, 53, 57, 67, 69, 71, 73) anordnade vid arbetsområdet för tillförsel av luft till båda sidor av arbetsstycket (W) i syfte att hålla arbetsstycket som skall bearbetas i ett fly- tande läge ur kontakt med bordet (ll) ooh med bearbetníngs- huvudaggregatet (15) under det att laserstrålen tillförs arbetsstycket tillsamans med hjälpgasen. I
2. 2. Med laser arbetande bearbetningsmaskin enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att lufttillförselorganen inne- fattar organ (49, 51, 53, 57) anordnade vid den nedre änden av bearbetningshuvudaggregatet (15), ovanför arbetsstycket, för tillförsel av luft till ovansidan av arbetsstycket i syfte att hålla arbetsstycket som skall bearbetas ur kontakt med bear- betningshuvudaggregatet (l5) under det att laserstrålen till- förs arbetsstycket tillsammans med hjälpgasen.
3. 3. Med laser arbetande bearbetningsmaskin enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att lufttillförselorganen vidare innefattar organ (67, 69, 71, 73) anordnade i bordet (ll) under arbetsstycket (W) för tillförsel av luft till undersidan av arbetsstycket i syfte att hålla arbetsstycket som skall bearbetas flytande ur kontakt med bordet (ll) under det att laserstrålen tillförs arbetsstycket tillsammans med hjälp- gasen.
4. 4. Med laser arbetande bearbetningsmaskín enligt krav 3. k ä n n e t e c k n a d av att lufttíllförselorganen inne- fattar ett flertal luftkamare (53, 71).