Устройство для лазерной резки

ЮЗ СОВЕТСКИХц 1 тллистических РеспуьлиРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНО СТВО СССР (ГОСПАТЕН я) Я 3 (1 ц 1839134 А 1Ц 5 В 23 К йбОО) Научно - исследовательский институт информаи систем управления МГТУ им.Н,Э.Баумана) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ) Использование: при лазерной резке материа. Сущность: регулирование ширины зоны реза ния и степени измельчения разрезае ла осуществляют перемещением о ментов зеркал вдоль направляющих мих направляющих стержней отно друга и подбора определенного ко крепления оптических элементов, к изменения положения зеркал на 90 ществлять отражение луча лазера в тивоположнцх направлений. 2 ил. мого материаптических эпе - стержней и сасительно друг личества узлов оторые за счет способны осу - одном из про 1839134Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке материалов резанием (например, растений, металлической ф льги и т,д.).Известен способ формирования параллельных пучков излучения с помощью многократного отражения либо преломления луча от одного источника (11, а также устройство, режуще-измельчающее излучением, 12,В качестве прототипа выбрана конструкция режуще-измельчающего аппарата, входящего в устройство для уборки и измельчения сельскохозяйственных культур, 21, использующая в качестве режущего инструмента луч лазера, Устройство выполнено в виде рамы, на несущих стойках которой закреплены несколько оптически связанных с лазером отражающих элементов с образованием эоны резания, а также накопитель неиспользованной энергии.Недостатком этой конструкции является отсутствие элементов регулировки. обеспечивающих воэможность изменения ширины зонырезания, а также степени измельчения разрезаемого материала, что снижает технологические возможности, .Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения возможности регулирования ширины зоны резания и степени измельчения разрезаемого материала, что сокращает подготовительно заключительное время, связанное с переналадкой устройства на другой типоразмер обрабатываемых материалов, Это повышает производительность устройства при эксплуатации и способно обеспечить экономический эффект, прямо пропорциональный количеству сочетаний типоразмеров измельчаемых материалов.Указанная цель достигается тем, что устройство содержит раму, установленные на ее боковых сторонах лазер, накопитель неиспользованной энергии излучения лазера, два параллельных ходовых винта с возможностью вращения вокруг своих осей, установленные на ходовых винтах с возможностью перемещения вдоль них и механически связанные соединением типа винт - гайка направляющие стержни, на которых находятся несколько последовательно оптически связанных с лазером отражающих элементов, расположенных на узлах крепления с возможностью перемещения вдоль осей стержней, поворота вокруг этих осей на угол 90 и фиксации в крайних положениях. Отражающие элементы установлены в двух рядах так, что их отражающие поверхности, находясь друг напротив друга в разных рядах, параллельны между собой и обращены друг к другу.Направляющие стержни с поворотными узлами крепления отражающих элементов,5 находящихся в последовательной оптической связи с лазером, образуют зону (плоскость) резания, Изменение ширины зонырезания осуществляется за счет перемещения направляющих стержней с помощью хо 10 довых винтов и подбора определенногоколичества узлов крепления отражающихэлементов, которые за счет изменения своего положения на 90 способны осуществлять отражение луча лазера в одном иэ15 противоположных направлений. Все элементы крепления отражающих элементовидентичны, а следовательно, взаимозаменяемы, За счет этого можчо установить нанаправляющие стержни такое количество20 их пар, сколько частей должен иметь разрезаемый материал минус один. Минимальнаястепень измельчения разрезаемого материала зависит также от того, какой наименьшей высоты возможно изготовление узлакрепления вместе с отражающим элементом,Указанные признаки не содержатся вдругих технических решениях в данной области техники и позволяют сделать вывод о30 соответствии критерию "существенные отличия".На фиг,1 показан общий вид предлагаемого устройства; на фиг,2 - конструкция узла крепления отражающего элемента.35 Устройство для лазерной резки содержит лазер 1. раму. состоящую из стойки 2,посредством которой устройство устанавливается на оборудование (например, консольно на комбайн), балки 3 жесткости,40 служащей одновременно направляющейпри перемещении направляющих стерж-.ней. Между стойкой и продолжением балкижесткости устанавливаются вращающиесяходовье винты 4, по которым посредством45гаек 5 осуществляется перемещение направляющих стержней 6, закрепленных на гайках или составляющих единое целое, причем продолжение гаек размещается в пазу балки жесткости, что обеспечивает до 50 полнительную жесткость направляющих,стержней. На направляющих стержнях перемещаются узлы крепления 7 отражающих элементов О. которые могут занимать одно из двух фиксированных положений поворо том на угол 90", например, посредствомвинтов, длч чего вдоль направляющих стержней делаются проточки(фиг.1, сечение А - А, вариант а или б), Отражающие элементы 8 крепятся на оси 9. закрепленной в щеках 10, т 1 редставляющх собой прямоугольные рав1839134 едренные треугольники с прямым углом вершине, в которой размещается ось, и сируются, Узлы крепления размещают- виде двух рядов на направляющих стерх, при этом отражающие элементы ледовательно оптически связаны с лазе, их отражающие поверхности установы друг напротив друга в разных рядах аллельно и обращены друг к другу. Отращие элементы закрепляются в держав 11, насаженной на ось . 9, спользованная энергия поглащается опителем 12, закрепленным на одном из равляющих стержней.При испытании в лабораторных условииспользовалось устройство с лазером ки ИЛГН, Отражающие элементы с калами из полированного алюминия (пои энергии при отражении составляли ях ма зе те ния разрезаемого материала, оно снабже но установленными на раме с возможностью вращения вокруг своих осей двумя ходовыми винтами, установ 25 ленными на ходовых винтах с возможностью перемещения вдоль них и механически связанными соединением типа винт - гайка направляющими стержнями, узлы крепления отражающих элементов установлены на направляющих стержнях с возможностью перемещения.вдоль их осей и поворота вокруг этих осей на угол 90 и фиксации в крайних положе ниях, кроме того, отражающие элементыустановлены в узлах крепления с возможностью поворота на угол 90 вокруг параллельных их отражающим плоскостям осей и фиксации в крайних положениях,1 но пр фи ся жн по ро ле па жа ке Не на на КИ ее сл зе не зе ще от ла жа ус ны к ;ра ст ши Формула изобретения УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗ- содержащее раму, установленные на оковых сторонах лазер, несколько подовательно оптически связанных с лаом отражающих элементов, накопитель спользованной энергии излучения лаа и узлы крепления каждого отражаюо элемента и накопителя, причем ажающие элементы установлены в уз- крепления двумя рядами так. что отращие поверхности элементов, новленных друг напротив друга в разрядах, параллельны и обращены друг ругу, отличающееся тем, что, с целью ш ирен и я технологических возможной путем обеспечения регулирования ины зоны резания и степени измельче 2%). смонтированные на раме, состоящей из стойки и балки жесткости, фиксировались в одном из двух положений посредством соединения винт - гайка, заменяющего ось. Мощность лазера 3 Вт, диаметр луча (исходный) 4 мм, при фокусировке до 1 мм мощность лазерного излучения в пучке составила 48 Вт. Разрезалась ботва картофеля влажностью 90 при этом время резки для 10 стебля диаметром б мм составило 40 с, длядиаметра 5 мм - 30 с и для диаметра 3 мм время резки - 17 с, Отсюда следует, что при увеличении мощности лазера устройство для лазерной резки может быть использова но в промышленных масштабах.(56) 1.Авторское свидетельство СССР М 1412143, кл. В 23 К 26/00, 1986.2. Авторское свидетельство СССРМ 1338801, кл, А 01 О 43/08, 1987.