Устройство для термической резки профильного проката

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1022787 А з(51) В 23 К 7/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОписАние иЗОБРетений .,.: К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектно-технологический институт угольного машиностроения(56) 1. Заявка ФРГ1904122,кл. 49 1. 7/04, 1973.2. Авторское свидетельство СССР761176, кл. В 23 К 7/04, 03.07.78 (прототип),(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ ПРОФИЛЬНОГО ПРОКАТА, содержащее станину, консоль с направляющими, тележку с направляющими, выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости по направляющим консоли, сенсорное устройство со щупом, суппорт, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, установленные на суппорте плазмотрон с устройством реверсивного поворота устройство управления, включающее кулачковый командоаппарат, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и качества резки, оно дополнительно содержит установленную на станине стойку с направляющими, на которой смонтировано устройство фиксации консоли, а также содержит блоки формирования команд частоты вращения, при этом кулачковый командоаппарат установлен на тележке, а сенсорное устройство установлено неподвижно на консоли, выполненной с возможностью возвратно-поступательного перемещения по вертикали по направляющим стойки, причем кулачковый командоаппарат через зубчатые секторы кинематически связан с консолью и суппортом, а устройство управления связано с кулачковым командоаппаратом и устройством реверсивного поворота плазмотрона через блоки формирования команд частоты вращения.перемещения по вертикали по направляющим стойки, причем кулачковый командоаппарат через зубчатые секторы кинематически связан с консолью и суппортом, а устройство управления связано с кулачковым командоаппаратом и устройством реверсивного поворота плазмотрона через блоки формирования команд частоты вращения.На фиг. 1 показано устройство, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на 10 фиг. 3 - устройство для резки, блочнофункциональная схема.На станине 1 смонтированы стойка 2 снаправляющими 3 для возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости консоли 4, колонка 5 для подвода к плазмотрону (резаку) 6 жгута 7 кабелей и шлангов, предназначенных для подачи электропитания, сжатого воздуха и охлаждающей воды, выполненное, например, в виде гидроцилиндра устройство 8 подъема и опускания консоли 4 с датчиком 9 верхнего положения консоли 4, содержащим щуп 10, В стойке 2 смонтировано устройство 11 фиксации консоли 4 с фиксатором 12 и датчиками 13 исходного и датчиком 14 рабочего положения фиксатора 12. Стол 15, выполненный например, в виде рольганга, содержит устройство 16 прижима изделия 17 с шарнирным прижимом 18 и датчик 19 контроля. На консоли 4 смонтированы зубчатая рейка 20, тележка 21, направляющие 22 для возвратно-поступательного перемещения тележки 21 в горизонтальной плоскости, сенсорное устройство 23 с вертикальным подпружиненным щупом 24 и датчиком 25. На тележке 21 установлены двухпрофильный кулачок 26 с датчиком 27 команд на поворот плазмотрона 6 в плоскости реза и на изменение скорости вращения кулачка 26 и с датчиком 28 исходного положения кулачка 26. Датчики 27 и 28 содержат чувствительные элементы 29 и 30, закрепляемые на 40тележке 21, и экраны 31, установленные на кулачке 26. Монтаж чувствительных элементов 29 и 30 и экранов 31 предусматривает возможность йх подвижек друг относительно друга и возможность их взаимодействия, например, касания при вращении кулачка 26. Чувствительные элементы 29 и 30 и экран 31 расположены относительно профилей кулачка 26 так, чтобы в требуемой последовательности обеспечивалось сочетание поступательного перемещения плазмотрона 6 (в обоих координатах) с его угловым перемещением при возможном изменении скорости как поступательного, так и углового перемещения плазмотрона 6. Также на тележке 21 смонтированы электродвигатель 32 с редуктором 33 для вращения кулачка 26, каждый из профилей которого находится во взаимодействии с зубчатыми секторами 34 10227871Изобретение относится к резке металлов и предназначено для термической резкипрофильного проката переменного сечения.Известно приспособление для резки сложных профилей, содержащее устройство управления резаком, установленным на приспособлении с возможностью поворота вдольнаправляющей, проходящей в плоскости поперечного сечения профиля, причем скоростьперемещения резака может изменяться вв зависимости от толщины профиля 1.Недостатками данного приспособленияявляются низкая производительность, таккак процесс резки выполняется вручную,а также низкое качество поверхности резаиз-за неравномерного перемещения резакаотносительно профиля.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату является устройство для резкипрофильного проката, содержащее станину, консоль с направляющими, датчик верхнего положения консоли, тележку с направляющими, выполненную с возможностьювозвратно-поступательного перемещения вгоризонтальной плоскости по направляющим консоли, сенсорное устройство с щупом и датчиком, суппорт, выполненный свозможностью возвратно-поступательногоперемещения в вертикальной плоскости понаправляющим тележки, установленные насуппорте резак с датчиком исходного положения и устройством поворота резака,а также содержащее устройство управления 27,Однако известное устройство характеризуется невысокой производительностью инедостаточным качеством резки.Цель изобретения - повышение производительности и качества резки профильного проката.Указанная цель достигается тем, что устройство для термической резки профильногопроката, содержащее станину, консоль снаправляющими, тележку с направляющими, выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости по направляющимконсоли, сенсорное устройство с щупом, суппорт, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, установленные на суппорте плазмотрон с устройством реверсивного поворота, устройство управления, включающее кулачковый командоаппарат, дополнительно содержит установленную на станине стойку с направляющими, на которойсмонтировано устройство фиксации консоли, а также содержит блоки формирования команд частоты вращения, при этомкулачковый командоаппарат установлен натележке, а сенсорное устройство установ 55лено неподвижно на консоли, выполненнойс возможностью возвратно-поступательного0227874сигнал Прижим на устройство 16 прижима, шарнирный прижим 18 которого фиксирует положение изделйя 1 на столе 15. Усилие зажима контролируется датчиком 19 контроля, по срабатывании которого через коммутирующий элемент 50 формируется .команда Назад в устройство 11 фиксации консоли 4, по которой фиксатор 12 отходит в заднее положение до срабатывания датчика 13 исходного положения фиксатора 12, 10 который через коммутирующий элемент 51выдает в устройство 8 подъема и опускания консоли 4 команду Вниз, по которой консоль 4 по направляющим 3 опускается до упора подпружиненного щупа 24 сенсорного устройства 23 в изделие 17.Подпружиненный щуп 24 воздействуетна датчик 25, который через блок 47 задержки выдает команду Готовность в устройство 44 управления, а. через коммутирующий элемент 52 - соответствующую 20 команду для прекращения подачи маслав устройство 8 подъема и опускания консоли 4. Временная задержка в выдаче команды Готовность необходима для отключения золотника гидроцилиндра устройства 8 подъема и опускания консоли 4.По команде Готовность в устройстве 44 управления вырабатывается команда Пуск, по которой включается электродвигатель 32 и начинается обкатка плазмотрона 6 вокруг изделия 7, При обкатке по мере вращения кулачка 26 -находящиеся в нем во взаимодействии зубчатые сектора 34 и 35 поворачиваются каждый вокруг своей оси (что происходит при изменении профиля кулачка 26) и вращают шестерни 36 и 37, находящиеся в зацеплении с 35 зубчатыми рейками 20 и 38, что приводитк горизонтальному перемещению тележки 21 относительно консоли 4 и к вертикальному перемещению суппорта 39 с плазмотроном б относительно тележки 21, т, е. к поступательному перемещению плазмотрона б в вертикальном и горизонтальном направлениях относительно изделия . Величина и направление поступательного перемещения плазмотрона 6 определяется соответствующим расчетом профилей кулачка 26.45 31 и 35, которые соответственно через шестерни 36 и 37 соединены с зубчатыми рейка- . ми 20 и 38, последняя из которых закреплена на суппорте 39, выполненным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости по направляющим 40.На суппорте 39 установлены плазмотрон 6 с датчиком 41 исходного положения плазмотрона; б, устройство поворота 42 плазмотрона 6, соединенного с электродвигателем 43. Плазмотрон 6 соединен с устройством поворота 42 через винтовую пару, посредством которой обеспечивается начальная установка в вертикальной плоскости.-Начальный угол наклона плазмотрона 6 устанавливается по сигналу с датчика 41 исходного положения плазмотрона 6.Также в состав устройства для резки входят устройство управления 44, предназначенное для автоматической выработки команд на выполнение резки в соответствии с заданной циклограммой работы устройства в целом, блоки 45 и 46 формирования команд частоты вращения, выполненное, например, на регулируемых потенциометрах, блок 47 задержки, коммутатор 48 с коммутирующими элементами 49 - 55.Устройство работает следующим образом, Изделие 17 представляет собой профильный прокат переменного сечения, Для уменьшения времени реза (повышения производительности) при одновременном повышении качества резки, т. е, качества поверхности изделия 17 в зоне резки (требуемой шероховатости поверхности, отсутствие заусенцев, прожогов и т. п,) необходимо в процессе резки выходное сопло плазмотрона 6 удерживать на постоянном расстоянии от наружной поверхности изделий 17 при одновременном обеспечении требуемого угла наклона продольной оси плазмотрона б к наружной поверхности изделия 17, С учетом того, что толщина сечения изделия 17 переменна, необходимо на некоторых участках траектории изменять скорость перемещения плазмотрона 6.Таким образом, устройство для резки обеспечивает в сочетании или порознь три перемещения плазмотрона 6 - возвратно- поступательные .перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях и реверсивное изменение угла наклона продольной оси плазмотрбна б относительно изделия 17.При этом предусмотрено изменение скорости как поступательного, так и углового перемещений плазмотрона б.Изделие 17 подающим рольгангом устанавливается на стол 15, датчик контроля 19 которого дает на один из входов устройства 44 управления команду на контроль исходногоположения устройства 16 прижима. По этой команде устройство 44 управления через коммутирующий элемент 49 формирует При вращении кулачка 26 экраны 31последовательно взаимодействуют счувствительными элементами 30 датчика 27, Замыкание чувствительных элементов 30 фиксируется устройством 44 управления, которое 5 О через блоки 45 и 46 формирования командчастоты вращения дает команды на электродвигатели 32 и 43, по которым порознь или одновременно изменяются скорость вращения кулачка 26 и угол поворота плазмо трона 6. В зависимости от типоразмера изделия, его профиля регулировкой потенциометров блоков 45 и 46 формируют команды на электродвигатели 32 и 43.51По окончании реза в силу отсутствия контакта с поверхностью изделия 17 плазменная дуга автоматически отключается, а плазмотрон 6 ускоренно возвращается в исходное положение.После срабатывания датчиков 28 и 41 исходного положения кулачка 26 и плазмотрона 6 последние останавливаются и через коммутирующий элемент 53 в устройство 8 выдается команда Вверх, по которой консоль 4 поднимается в верхнее положение до замыкания датчика 9, по срабатывании которого через коммутирующий элемент 54 выдается команда Разжим в устройство прижима 16 изделия 17 и через коммутирующий элемент 55 команда Вперед на устройство 11 фиксации консоли 4, по которым соответственно шарнирный прижим 18 освобождает изделие 17, а фиксатор 12 занимает переднее положение и удерживает 022787бконсоль 4 в верхнем положении, после чего устройство готово для выполнения последующего реза.Таким образом, за один оборот кулачка 26 осуществляется формирование тре 5буемого количества команд на изменение поступательного и углового перемещений плазмотрона 6, которое определяется профилем изделия 17.Предлагаемое устройство в сравнении1 О с прототипом обеспечивает повышение производительности при значительном повышении качества поверхности реза. Замена кулачка, перенастройка решающих устройств, приводов вращения кулачка и поворота плазмотрона обеспечивают возможность резки15низделии различного профиля, что расширяет возможности предлагаемого устройства при сохранении других вышеуказанных преимуществ.едактор В. Ковтуна к аз 4115/6ВНИИПИпо д13035, Яофилиал ППП Составитель В. ПоТехред И. ВересТираж 1106Государственного колам изобретений иква, Ж - 35, РаушскПатент, г. Ужгород,ровскннКорректор А, ИльинПодписноеитета СССРоткрытийя наб д. 4/5ул. Проектная, 4