Машина для термической резки листов

Машина для термической резки листов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii)872086

ОП КСАНИЕ й3ОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СОИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l } Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.12.79 (21) 2855435/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.а

В 23 К 7/02

Государственный комитет

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 25.10.81 йо делам изобретений (53) УДК 621.791..945 (085. 8) и открытий (72) Авторы изобретения

Г. А. Гончаренко (7i) Заявитель (54) МАШИНА ДЛЯ ТЕРМИЧ1 СКОИ РЕЗКИ ЛИСТОВ

Изобретение относится к газопламенной обработке металлов, а более конкретно — к устройствам для термической резки, предназначенным для резки металлических лйстов, полотнищ, конструкций, преимущественно в монтажных условиях.

Известна гаэореэательная машина с масштабной фотокопировальной системой управления, содержагцая раму с направляющими и порными рельсами и передвигающуюся по ним каретку с резаком (1(.

Известна также машина для термической резки листов, содержащая установленные на фундаменте систему управления с датчиком линейных перемещений, механизм перемещения суппортов с резаком по контуру реза и командоаппарат с закрепленным на его столе рельсовым путем продольного хода, на котором размещена каретка продольного. хода с направляюгцей и кареткой поперечного хода, на которой смонтирована фотоголовка (2(.

Это устройство невозможно использовать в монтажных условиях иэ-за большой массы и габаритов, а также сложности монтажа.

Целью изобретения является обеспечение возможности использования машины в, монтажных условиях при резке сложных контуров.

Указанная цель достигается тем, что s машине, содержащей установленные на фундаменте систему управления с датчиками линейных перемещений, механизм перемещения суппорта с резаком по контуру реза и командоаппарат с закрепленным на его столе рельсовым .путем продольного хода, на котором размещена каретка продольного хода с направляющей и кареткой поперечного хода, механизм перемещения суппорта выполнен в виде установленных на фундаменте четырех оснований, на каждом основании шарнирно смонтирован корпус с приводным трасовым барабаном и размегцен датчик угла поворота корпуса, а концы всех тросов соединены с суппортом, при этом в каретке поперечного хода расположены ползуны, а командоаппарат снабжен шарнирно закрепленными на его столе четырьмя штангами, связанными с ползунами, а при помощи реечных передач — с датчиками

2о линейных перемещений и с размещенными на столе датчиками углов поворота штанг.

На. фиг. 1 изображена машина для термической резки листов, обгций вид; на

872086 фиг. 2 — командоаппарат, общий вид; на фиг. 3 — разрез Б- -Б на фиг. 1; на фиг. 4— разр.ез А — А на фиг. 2.

Ма нина имеет основания I, которые могут крейиться либо непосредственно к обрабатываемому изделию, либо к специальным фундаментам, например, при помощи струбцины. На основаниях шарнирно закреплены поворотные корпуса 2 с зубчатыми венцами 3 на концах. На корпусах 2 установлены тросовые барабаны 4, приводимые во вращение электродвигателями 5. Центры поворота корпусов 2 находятся в вершинах треугольника или четырехугольника (прямоугольника) . На основаниях l установлены также датчики угла поворота 6, кинематически связанные посредством зубчатых венцов 3 и .шестерен 7 каждый с соответствующим . корпусом. Оси вращения барабанов 4 и оси поворота корпусов 2 параллельны. На барабаны 4 намотаны тросы

8, свободные концы которых шарнирно соединены с помощью вертлюгов 9 со стояком

10 суппорта !1, имеющего опорный ролик

12. В стояке закреплен резак 13, осью которого является ось центрального отверстия (например, ось отверстия для режущего кислорода во внутреннем мундштуке кислородного резака).

Машина имеет также командоаппарат

34. Командоаппарат имеет взаимно перпендикулярные рельсовый путь 15 продольного хода и поперечную направляющую 16. На рельсовом пути 15 установлена каретка продольного хода 17, а на поперечной направляющей — каретка поперечного хода 18.

На каретке поперечного хода 18 установлены поворотные ползуны 19, имеющие общую ось вращения. Приводы 20 и 2! кинематически связаны с каретками 17 и !8. Кроме того, командоаппарат содержит поворотные штанги 22, составляющие с ползунами 19 поступательные кинематические пары. Концы штанг снабжены зубчатыми венцами 23, а поверхности штанг — зубчатыми нарезками в виде зубчатых реек 24. В ползуны

19 встроены датчики линейных перемещений

25, кинематически связанные с зубчатыми рейками штанг шестернями 26. Концы штанг, противоположные вставленным в ползуны, шарнирно закреплены в корпусе командоаппарата. Их оси поворота параллельны осям вращения ползунов. Датчики угла поворота

6 установлены также и на корпусе командоаппарата 14, каждый из них кинематически связан с зубчатым венцом 23 ссютветствующей штанги.

Центры поворота корпусов 2 и штанг 22 расположены в вершинах подобных многоугольников. Это либо треугольники либо четырехугольники (прямоугольники) . Масштаб копирования исполнительным механизмом перемещений командоаппарата определяется отношением соответственных сторон указанных многоугольников.

25 зо а в отсчетном режиме должна работать только одна пара двигателей, то есть двигатели

35 в точках I u ff. Двигатели в точках III u

1V служат для натяжении тросов. Угловым положением корпуса 2 в точке 1 управляет двигатель в точке II, то есть изменение расстояния от центра резака до точки И вызывает изменение угла и наоборот. То же можно сказать и о двигателях в точках

III u IV Поэтому величина напряжения, подаваемого от системы управления 2?, например, на электродвигатель 5 в точке пропорциональна величине рассогласования по углу, отсчитываемой с помощью датчиков 6, между корпусом 2 в точке If и соответствующей ему штангой 22 командоаппарата. Кроме. того, величина этого напряжения пропорциональна расстоянию от точки 1 до центра резака, отсчитываемому дат5о

5

1о !

2О

Машина имеет систему управления 27.

Суппорт l l снабжен знергоподводом 28 в виде кабелей и шлангов.

Машина работает следующим образом.

Поперечная каретка 18 с помощью системы управления 27 приводов 20 и 2! описывает заданный контур по программе или копир-чертежу (в последнем случае следящая фотоголовка может быть установлена на каретке 18). При этом штанги 22 поворачиваются и перемещаются относительно ползунов !9, приводя во вращение датчики 6 и 25. Так как датчики угла поворота б установлены и в исполнительном механизме, то между датчиками командоаппарата и исполнительного механизма возникнет рассогласование, вследствие которого блок управления приводит во вращение электродвигатели 5 тросовых барабанов. На одни барабаны тросы наматываются, а с других сматываются. Двигатели барабанов, наматывающих трос, работают в тяговом режиме, а двигатели, сматывающие трос, работают в тормозном режиме.

Расстояние 1 — 11 и 111 —.IV между центрами поворота корпусов 2 исполнительного механизма постоянны, а значит прямые, проведенные из двух соседних точек под определенными углами, например и Mr, пересекутся в однозначно определенной точке.

Углы отсчитываются, как показано иа фиг. 1, следовательно, положение точки на вырезаемом контуре задано здесь величинами двух соседних углов, например и чиком 25 на соответствующей корпусу 2, расположенному в точке 1, штанге 22 командоаппарата. Таким образом, блок управления 27 управляет двигателями 5 исполнительного механизма, а резак 13 конирует в заданном масштабе контур, описываемый кареткой 18 командоаппарата. Масштаб копирования М определяется из соотношения

М А ь ф

872086 где А и  — расстояния между точками I, 11, III u IV исполнительного механизма; а и в — — расстояния между соответствующими точками командоаппарата, Программа вырезки может быть составлена таким образом, чтобы переключение двигателей 5 из расчетного режима в режим натяжения и наоборот производилось при наиболее выгодных для достижения заданной точности вырезки угловых положениях линий натяжения тросов {углах », г, 1 и dg).

Так как оси поворота корпусов 2 параллельны осям вращения барабанов и концы тросов присоединены к вертлюгам с осями, совпадающими с осью резака, то линии натяжения тросов всегда проходят через одни и те же точки, то есть через центры поворота корпусов 2 и центр резака 13. Очевидно также, что линии движения ползунов 19 вдоль штанг 22 пересекаются с осью вращения ползунов, то есть всегда проходят через центр каретки 18 командоаппарата, движущийся по заданной программе. Благодаря тому, что направляющие 15 и 16 командоаппарата расположены под прямым углом друг к другу, программа вырезки для предлагаемой машины может быть задана в прямоугольной системе координат как и в известных стационарных машинах.

В связи с тем, что суппорт 11 поддерживается только натяжением тросов и может совершать перемещения под действием срав- 30 нительно небольших сил, необходимо предохранять резак от случайных соприкосновений с разрезаемой поверхностью. С этой целью, а также для поддержания постоянного расстояния до разрезаемой поверхности, машина снабжена поворотным опорным роликом 12.

Исполнительный механизм машины, монтируемый из отдельных компактных узлов: неподвижных оснований, рычагообразных корпусов с тросовыми приводными бараба40 нами, резакового суппорта — обеспечивает снижение трудоемкости монтажа и демонтажа. Это же позволяет осуществлять монтаж и эксплуатацию машины в любом пространственном положении: горизонтальном, наклонном, вертикальном, полочном, что 4s обеспечивает высокую эффективность использования машины в монтажных условиях.

Поворотные штанги, ползуны н. датчики, содержащиеся в командоаппарате, обеспечивают преобразование программ вырезки, заданных в прямоугольной системе координат, в информацию, удобную для управления приводами исполнительного механизма машины. За счет использования для управления отсчетным режимом двигателей только угловых датчиков обратной связи на точности вырезки не сказывается разница в диаметраv тросовых барабанов и вытяжка тросов. Поэтому появляется возможность сочетать в одном устройстве преимущества как переносных, так и стационарных машин термической резки, используя при этом программы, применяемые в известных стационарных машинах.

Использование предлагаемых машин позволяет механизировать производство вырезов сложной формы на объектах, расположенных в любых пространственных положениях, что в настоящее время осуществляется вручную. Замена ручной вырезки машиной позволяет значительно повысить качество и точность вырезки и достигнуть существенного снижения трудоемкости указанных работ ориентировочно íà 50%.

Формула изобретения

Машина для термической резки листов, содержащая установленные на фундаменте систему управления с датчиками линейных перемещений, механизм перемещения суппорта с резаком по контуру реза и командоаппарат с закрепленным на его столе рельсовым путем продольного хода, на котором размещена каретка продольного хода с направляющей и кареткой поперечного хода, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности использования машины в монтажных условиях при резке сложных контуров, механизм перемещения суппорта выполнен в виде установленных на фундаменте четырех оснований, на каждом основании шарнирно смонтирован корпус с приводным тросовым барабаном и размегцен датчик угла поворота корпуса, а концы всех тросов соединены с супнортом, при этом в качестве поперечного хода расположены ползуны, а командоаппарат снабжен шарнирно закрепленными на его столе четырьмя штангами, связанными с ползунами, а при помощи реечных передач — с датчиками линейных перемещений и с размещенными на столе датчиками углов поворота штанг, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ме 254320, кл. В 23 К 7/02, 15.02.65.

2. Газопламенная обработка металлов.

М., «Высшая школа», 1975, с. 204 — 205.

872086.

Составитель В. Шишловский

Редактор Л. Плисак . Техред А. Бойкас Корректор E. Рошко

Заказ 8889/! 7 Тираж Il5I Подннсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I t3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патянт», г. Ужгород, ул. Проектяая, 4