[go: up one dir, main page]

RU179869U1 - Laser cutting product gas removal device - Google Patents

Laser cutting product gas removal device Download PDF

Info

Publication number
RU179869U1
RU179869U1 RU2017122592U RU2017122592U RU179869U1 RU 179869 U1 RU179869 U1 RU 179869U1 RU 2017122592 U RU2017122592 U RU 2017122592U RU 2017122592 U RU2017122592 U RU 2017122592U RU 179869 U1 RU179869 U1 RU 179869U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser cutting
laser
air
cutting
nozzle
Prior art date
Application number
RU2017122592U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Николаевич Шемякин
Михаил Юрьевич Якимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук (ИПМех РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук (ИПМех РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук (ИПМех РАН)
Priority to RU2017122592U priority Critical patent/RU179869U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU179869U1 publication Critical patent/RU179869U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области удаления газообразных продуктов при лазерной обработке и может быть использована при лазерной резке органических листовых материалов.The utility model relates to the field of removal of gaseous products during laser processing and can be used for laser cutting of organic sheet materials.

Технический результат - упрощение конструкции.The technical result is a simplification of the design.

Достигается тем, что устройство удаления газообразных продуктов лазерной резки содержит набор параллельных коробов, размещенных под обрабатываемым материалом, снабженный средством откачки воздуха из них, и дополнительно установленную форсунку для поочередной подачи сжатого воздуха в короба с их противоположной стороны от размещения средства откачки воздуха. 1 ил.

Figure 00000001
This is achieved by the fact that the device for removing gaseous products of laser cutting contains a set of parallel boxes placed under the processed material, equipped with means for pumping air out of them, and an additionally installed nozzle for alternately supplying compressed air to the boxes on their opposite side from the placement of means for pumping air. 1 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к области лазерной обработки и может быть использована для удаления газообразных продуктов, возникающих при лазерной резке органических листовых материалов.The utility model relates to the field of laser processing and can be used to remove gaseous products arising from the laser cutting of organic sheet materials.

Из уровня техники известна установка для лазерной обработки (RU 75601, B23K 26/08 (2006.01), опубликовано 20.08.2008 [1]). Снабжение установки средством подачи сжатого воздуха в зону резки обеспечивает удаление и тем самым исключение возможности воспламенения под действием лазерного излучения газообразных продуктов, возникающих в процессе резки таких материалов как пластик или дерево. Средство подачи сжатого воздуха в зону резки выполнено в виде двух форсунок, установленных по обеим сторонам зоны обработки с возможностью их перемещения по одной из координат синхронно с резательной головкой. В этом случае включается та форсунка, которая находится ближе к зоне реза. Это позволяет уменьшить расход потребного воздуха для удаления газообразных продуктов, возникающих в процессе обработки, поскольку интенсивность воздушного факела быстро уменьшается в зависимости от расстояния от форсунки. При этом форсунки должны перемещаться синхронно с резательной головкой, чтобы поток воздуха был направлен в зону резки.The prior art installation for laser processing is known (RU 75601, B23K 26/08 (2006.01), published on 08/20/2008 [1]). Providing the installation with a means of supplying compressed air to the cutting zone ensures the removal and thereby eliminating the possibility of ignition by laser radiation of gaseous products arising during the cutting of materials such as plastic or wood. The means for supplying compressed air to the cutting zone is made in the form of two nozzles mounted on both sides of the processing zone with the possibility of their movement along one of the coordinates synchronously with the cutting head. In this case, the nozzle that is closer to the cutting zone is turned on. This allows you to reduce the flow rate of the required air to remove gaseous products that occur during processing, since the intensity of the air plume quickly decreases depending on the distance from the nozzle. In this case, the nozzles must move synchronously with the cutting head so that the air flow is directed to the cutting zone.

Недостатком известной установки является существенное ухудшение удаления газообразных продуктов лазерной резки на большом расстоянии от края обрабатываемого листа вследствие расширения струи сжатого воздуха и снижения скорости потока газа, несмотря на наличие форсунок с обоих сторон стола. В результате возможно воспламенение накопившихся газообразных продуктов лазерной резки, вызывающее необратимую термическую деформацию и даже возгорание обрабатываемого органического листового материала.A disadvantage of the known installation is a significant deterioration in the removal of gaseous laser cutting products at a large distance from the edge of the processed sheet due to the expansion of the compressed air stream and a decrease in the gas flow rate, despite the presence of nozzles on both sides of the table. As a result, ignition of the accumulated gaseous products of laser cutting is possible, causing irreversible thermal deformation and even ignition of the processed organic sheet material.

Из уровня техники известен стол для термической резки листового материала (RU 2325251, B23K 7/10, опубликовано 27.05.2008 [2]) в котором одновременно с порталом, включающим в себя лазерный резак, перемещается устройство для удаления газообразных и твердых отходов лазерной резки. Устройство для удаления газообразных и твердых отходов резки снабжено приводом и включает размещенную под решеткой емкость для сбора твердых отходов обработки, помещенную с зазором в открытый сверху кожух, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения параллельно боковым стенкам рамы, при этом днище кожуха снабжено по меньшей мере одним щелевым патрубком, параллельным боковым стенкам рамы и входящим в щелевой паз воздуховода.A prior art table for thermal cutting of sheet material is known (RU 2325251, B23K 7/10, published May 27, 2008 [2]) in which, simultaneously with a portal including a laser cutter, a device is moved to remove gaseous and solid laser cutting wastes. The device for removing gaseous and solid waste of cutting is provided with a drive and includes a container for collecting solid waste of processing placed under the grating, placed with a gap in a casing open from above, mounted with the possibility of reciprocating movement parallel to the side walls of the frame, while the bottom of the casing is provided with at least one slotted nozzle parallel to the side walls of the frame and included in the slotted groove of the duct.

В известном столе для термической резки эффективно осуществляется удаление продуктов лазерной обработки при сравнительно малых скоростях резки. При больших скоростях массивное устройство для удаления газообразных и твердых отходов не будет успевать за движением лазерного резака или потребует дорогостоящую и сложную систему синхронного перемещения.In a well-known thermal cutting table, laser products are effectively removed at relatively low cutting speeds. At high speeds, a massive device for removing gaseous and solid wastes will not keep pace with the movement of the laser cutter or will require an expensive and complex synchronous movement system.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является стол для термической резки листового металла (RU 105605, B23K 10/00, опубликовано 20.06.2011 [3]), который содержит устройство для удаления газообразных продуктов резки, выполненное в виде двух расположенных вдоль длинных сторон стола вентиляционных коробов с окнами, перекрытыми заслонками. Каждый короб на одном из торцов соединен с вентиляционным устройством через воздуховод. Стол разделен перегородками на вентилируемые секции, которые соединены с коробами отверстиями. Отверстия секций расположены напротив соответствующих окон с заслонками, выполненных на верхних стенках коробов и имеющих наклон порядка 30° в сторону стола. Кроме того, заслонки оборудованы рычажно-тяговыми узлами, имеющими ролик, неподвижно соединенными с каждой заслонкой и установленными на коробах напротив каждого отверстия. Открытие вентиляционных окон коробов осуществляется при наезде на ролики рычажно-тяговых узлов контактных лыж, закрепленных с двух сторон на машине термической резки.The closest analogue adopted for the prototype is a table for thermal cutting of sheet metal (RU 105605, B23K 10/00, published 06/20/2011 [3]), which contains a device for removing gaseous cutting products, made in the form of two located along the long sides tables of ventilation ducts with windows blocked by dampers. Each box at one of the ends is connected to the ventilation device through the duct. The table is divided by partitions into ventilated sections that are connected to the ducts by holes. The openings of the sections are located opposite the corresponding windows with shutters made on the upper walls of the ducts and having an inclination of about 30 ° towards the table. In addition, the shutters are equipped with lever-traction units having a roller, motionlessly connected to each shutter and mounted on boxes opposite each hole. The opening of the ventilation windows of the ducts is carried out when hitting the rollers of the lever-traction units of contact skis, mounted on both sides by a thermal cutting machine.

В известном столе достаточно эффективно осуществляется удаление газообразных продуктов резки, что справедливо для малых скоростей лазерной обработки. При повышенных скоростях значительное количество взаимодействующих механических деталей приведет к ухудшению динамики стола, низкой надежности и повышенной шумности устройства.In the well-known table, the removal of gaseous cutting products is quite efficiently carried out, which is true for low speeds of laser processing. At higher speeds, a significant number of interacting mechanical parts will lead to a deterioration in the dynamics of the table, low reliability and increased noise of the device.

Заявляемое в качестве полезной модели устройство удаления газообразных продуктов лазерной резки направлено на упрощение конструкции.Declared as a useful model, the device for removing gaseous products of laser cutting is aimed at simplifying the design.

Указанный результат достигается тем, что устройство удаления газообразных продуктов лазерной резки содержит набор параллельных коробов, размещенных под обрабатываемым материалом, и средство откачки воздуха из них. При этом устройство снабжено форсункой для поочередной подачи сжатого воздуха в короба с их противоположной стороны от размещения средства откачки воздуха.The specified result is achieved in that the device for removing gaseous products of laser cutting contains a set of parallel boxes placed under the processed material, and a means for pumping air out of them. At the same time, the device is equipped with a nozzle for alternately supplying compressed air to the ducts from their opposite side from the placement of the air pumping means.

Отличительным признаком предлагаемого устройства является:A distinctive feature of the proposed device is:

- снабжение форсункой для поочередной подачи сжатого воздуха в короба с их противоположной стороны от размещения средства откачки воздуха.- supplying a nozzle for alternately supplying compressed air to the ducts from their opposite side from the placement of the air pumping means.

Заявляемое устройство удаления газообразных продуктов лазерной резки содержит одну форсунку для подачи сжатого воздуха, установленную с одной стороны зоны обработки, с возможностью перемещения по одной из координат, что существенно упрощает конструкцию стола. Струйное течение, образующееся на выходе из форсунки, направлено в короб и эффективно вовлекает за собой загрязненный воздух, образующийся в коробе в результате лазерной резки. Продольный короб, образованный вышеуказанным способом, изолирован от других таких же параллельных коробов, поэтому скорость воздуха остается в нем практически неизменной по всей его длине. Это позволяет эффективно использовать заявляемое устройство удаления газообразных продуктов лазерной резки, в том числе на столах с большими размерами рабочего поля, что делает его применение универсальным.The inventive device for removing gaseous laser cutting products contains one nozzle for supplying compressed air mounted on one side of the processing zone, with the ability to move along one of the coordinates, which greatly simplifies the design of the table. The jet stream formed at the outlet of the nozzle is directed into the duct and effectively involves the contaminated air generated in the duct as a result of laser cutting. The longitudinal duct formed by the above method is isolated from other similar parallel ducts; therefore, the air velocity remains almost unchanged along its entire length. This allows you to effectively use the inventive device for the removal of gaseous products of laser cutting, including on tables with large dimensions of the working field, which makes its use universal.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется примером ее реализации и чертежом, на котором показаны основные элементы системы и принцип работы (фиг. 1).The essence of the claimed utility model is illustrated by an example of its implementation and a drawing, which shows the main elements of the system and the principle of operation (Fig. 1).

Устройство содержит лазерный стол 1 с устанавливаемым на нем листом обрабатываемого материала 2, на котором схематично изображена вырезаемая деталь 3. Под листом 2 размещены короба 4, образованные с боков вертикальными металлическими пластинами 5, а снизу горизонтальным металлическим днищем 6, снабженные средством откачки воздуха из них 7 (показано стрелками). Над столом 1 установлена траверса 8, имеющая возможность программного перемещения в направлении, указанном стрелками 9, на которой закреплен резак 10, имеющий возможность перемещаться по траверсе в направлении, указанном стрелками 11. С противоположной стороны от размещения средства откачки воздуха 7 установлена форсунка 12 для поочередной подачи сжатого воздуха в короба, имеющая возможность перемещаться в направлении, указанном стрелками 13.The device comprises a laser table 1 with a sheet of processed material 2 mounted on it, on which a cut-out part 3 is schematically shown. Under the sheet 2 are boxes 4 formed on the sides by vertical metal plates 5, and on the bottom by a horizontal metal bottom 6, equipped with means for pumping air out of them 7 (shown by arrows). A crosshead 8 is installed above the table 1, having the ability to programmatically move in the direction indicated by arrows 9, on which a cutter 10 is mounted, which is able to move along the crossarm in the direction indicated by arrows 11. On the opposite side of the placement of the air evacuation means 7, an injector 12 is installed for supply of compressed air to the ducts, having the ability to move in the direction indicated by arrows 13.

Устройство работает следующим образом. Лазерный луч с помощью лазерного резака 10, установленного на траверсу 8 с возможностью программного перемещения по ней в направлениях, указанных стрелками 11, фокусируется на обрабатываемом листовом материале 2 и прорезает его насквозь. В свою очередь траверса 8 имеет возможность программно перемещаться относительно стола 1 с обрабатываемым материалом 2 в направлении, указанном стрелками 9. Оба этих программных перемещения, управляемые компьютером, позволяют вырезать лазером на листовом материале схематично показанную заготовку 3 заданной формы. При этом под обрабатываемым листовым материалом 2 скапливаются газообразные продукты лазерной обработки. В случае резки органических материалов, таких как пластики, древесина, фанера эти продукты при перемешивании с воздухом в определенных пропорциях образуют горючую смесь, которая может загореться под действием лазерного излучения. Кроме того, оседая на обрабатываемый материал, они вызывают его загрязнение. Для удаления продуктов лазерной обработки ниже листа обрабатываемого материала 2 установлена форсунка 12, струя воздуха из которой направляется в один из продольных коробов 4, образованный с боков вертикальными металлическими пластинами 5 (их расположение под обрабатываемым листовым материалом указано пунктиром), снизу горизонтальным металлическим днищем 6, а сверху листом обрабатываемого материала 2. Форсунка 12 в процессе лазерной обработки совершает возвратно-поступательные движения, показанные стрелками 13, поочередно направляя струю воздуха в каждый короб. Форсунка может приводиться в движение известными техническими средствами, например, управляемым пневмоцилиндром, электродвигателем, линейным электродвигателем и т.п. Струйное течение, образующееся на выходе из форсунки 12, эффективно вовлекает за собой загрязненный воздух, расположенный в коробе, выдувает его из зоны лазерного реза и продувает вплоть до выхода из короба, где он подхватывается средством для откачки воздуха, например, вытяжной вентиляцией, обозначенной стрелками 7. Каждый из продольных коробов 4, образованный вышеуказанным способом, практически изолирован от других таких же параллельных коробов и при сравнительно малой суммарной скорости протока не оказывает заметного сопротивления перемещению газа. Таким образом, короб может иметь значительную длину, по крайней мере сравнимую с размерами стандартных листов для лазерной резки, определяющими необходимые размеры лазерных столов, при этом образованный форсункой поток воздуха внутри короба на всем его протяжении остается практически неизменным и эффективно способствует удалению продуктов лазерной обработки. Скорость возвратно-поступательного перемещения форсунки выбирается экспериментально такой, чтобы при проходе форсунки вдоль каждого короба загрязненный воздух, образовавшийся в нем в результате лазерной резки, был полностью удален из короба воздушным потоком.The device operates as follows. The laser beam using a laser cutter 10 mounted on the beam 8 with the ability to programmatically move along it in the directions indicated by arrows 11, focuses on the processed sheet material 2 and cuts it through. In turn, the traverse 8 has the ability to programmatically move relative to the table 1 with the processed material 2 in the direction indicated by arrows 9. Both of these programmed movements, controlled by a computer, allow laser cutting on a sheet material of the schematically shown blank 3 of a given shape. In this case, gaseous products of laser processing accumulate under the processed sheet material 2. In the case of cutting organic materials such as plastics, wood, plywood, these products, when mixed with air in certain proportions, form a combustible mixture that can catch fire under the influence of laser radiation. In addition, settling on the processed material, they cause its pollution. To remove laser products, a nozzle 12 is installed below the sheet of processed material 2, an air stream from which is directed to one of the longitudinal boxes 4, formed laterally by vertical metal plates 5 (their location under the processed sheet material is indicated by a dotted line), from below by a horizontal metal bottom 6, and above with a sheet of the processed material 2. The nozzle 12 during the laser processing reciprocates, shown by arrows 13, alternately directing the jet air in each box. The nozzle can be driven by known technical means, for example, controlled by a pneumatic cylinder, an electric motor, a linear electric motor, etc. The jet stream generated at the outlet of the nozzle 12 effectively involves the contaminated air located in the box, blows it out of the laser cut area and blows it out until it leaves the box, where it is picked up by means for pumping air, for example, exhaust ventilation indicated by arrows 7. Each of the longitudinal ducts 4 formed by the above method is practically isolated from other similar parallel ducts and, at a comparatively low total flow velocity, does not exhibit noticeable resistance to emescheniyu gas. Thus, the box can have a considerable length, at least comparable to the size of standard sheets for laser cutting, which determine the necessary dimensions of the laser tables, while the air flow formed by the nozzle inside the box throughout its entire length remains almost unchanged and effectively contributes to the removal of laser processing products. The speed of the reciprocating movement of the nozzle is chosen experimentally such that when the nozzle passes along each box, the contaminated air formed in it as a result of laser cutting is completely removed from the box by air flow.

Claims (1)

Устройство для удаления газообразных продуктов лазерной резки, содержащее параллельно расположенные короба, образованные с боков вертикальными металлическими пластинами, а снизу горизонтальным металлическим днищем, выполненные со средством откачки воздуха из них, отличающееся тем, что оно снабжено форсункой, выполненной с возможностью возвратно-поступательного движения для поочередной подачи сжатого воздуха в короба с их противоположной стороны от размещения средства откачки воздуха.A device for removing gaseous laser cutting products, containing boxes located parallel to each other, formed from the sides by vertical metal plates, and from below by a horizontal metal bottom, made with means for pumping air out of them, characterized in that it is equipped with a nozzle made with the possibility of reciprocating movement for alternately supplying compressed air to the ducts from their opposite side from the placement of the air pumping means.
RU2017122592U 2017-06-27 2017-06-27 Laser cutting product gas removal device RU179869U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122592U RU179869U1 (en) 2017-06-27 2017-06-27 Laser cutting product gas removal device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122592U RU179869U1 (en) 2017-06-27 2017-06-27 Laser cutting product gas removal device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU179869U1 true RU179869U1 (en) 2018-05-28

Family

ID=62560895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017122592U RU179869U1 (en) 2017-06-27 2017-06-27 Laser cutting product gas removal device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU179869U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6727457B1 (en) * 2002-01-10 2004-04-27 David M. Vande Berg Apparatus for draft control and debris collection in a downdraft metal cutting table
RU2325251C2 (en) * 2006-07-21 2008-05-27 Закрытое акционерное общество "СовПлим" Table for thermal cutting of sheet material
RU75601U1 (en) * 2008-05-26 2008-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Лантан Лазер" INSTALLATION FOR LASER PROCESSING
RU105605U1 (en) * 2010-11-08 2011-06-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ) TABLE FOR THERMAL CUTTING OF SHEET METAL

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6727457B1 (en) * 2002-01-10 2004-04-27 David M. Vande Berg Apparatus for draft control and debris collection in a downdraft metal cutting table
RU2325251C2 (en) * 2006-07-21 2008-05-27 Закрытое акционерное общество "СовПлим" Table for thermal cutting of sheet material
RU75601U1 (en) * 2008-05-26 2008-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Лантан Лазер" INSTALLATION FOR LASER PROCESSING
RU105605U1 (en) * 2010-11-08 2011-06-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ) TABLE FOR THERMAL CUTTING OF SHEET METAL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104441065B (en) It is applicable to the cutting cutter of rule sheet material
CN211305240U (en) Laser cutting machine
US6165410A (en) Downdraft exhaust cutting table
CN213379914U (en) A kind of laser cutting processing equipment
CN205362865U (en) Composite sheet semi -automatic cutting machine
RU180970U1 (en) Device for removing gaseous and solid laser cutting products
CN104475985A (en) Novel efficient parting dust removal device for laser cutting machine
CN112719634A (en) Laser cutting machine of automobile parts production usefulness
RU179869U1 (en) Laser cutting product gas removal device
RU180968U1 (en) Laser cutting table gaseous product removal unit
RU179866U1 (en) Device for removing gaseous and solid laser cutting products
CN105817773A (en) Laser cutting machine
RU179186U1 (en) Device for removing gaseous laser cutting products
RU180969U1 (en) Laser cutting product gaseous device
CN106272649A (en) A kind of automatic cutting system
RU2325251C2 (en) Table for thermal cutting of sheet material
KR101258480B1 (en) Exhaust system for plasma pipe cutting machine
CN207290190U (en) Traditional Chinese powder medicine production slicing device
CN104384730A (en) Dust collection device of laser cutting machine
EP1926570B1 (en) Jet trapping device for a cutting machine
CN111360423A (en) Automatic change radium-shine device
CN207616715U (en) Dust all-in-one machine is removed in a kind of cutting of light guide plate
CN201922158U (en) Semi-dry operating platform for plasma cutting machine
CN211564656U (en) High-efficiency and high-precision corner cutting machine
CN210160231U (en) Angle steel punching machine