Пристрій для немеханічного різання

Изобретение относится к раскрою листовых материалов в машиностроении и может быть использовано в любых отраслях промышленности. Известно устройство для гидроструйной резки листовых материалов, содержащее подвижный в горизонтальной плоскости модуль резака с гидрорезаком, модуль энергетического обеспечения и соединяющие их гибкие энергопроводы [1]. В известном устройстве модуль энергетического обеспечения установлен стационарно. Поэтому потребность в гибких участках энергопроводов возникает дважды: для передачи энергии от стационарного модуля энергообеспечения на металлоконструкцию модуля резака, перемещающуюся вдоль раскраиваемого листа, а затем отсюда - на перемещающийся поперек раскраиваемого листа гидрорезак. Такая система передачи энергии громоздка и при больших размерах раскраиваемого листа, что связано с соответственно большими продольными и поперечными ходами модуля резака, может обладать большими массами энергопроводов, что вызывает увеличение масс и мощностей модуля резака, а в конечном результате ведет к росту его инерционности, к снижению точности резания. Известно также устройство для немеханической резки листовых материалов, содержащее подвижный модуль резака, модуль энергетического обеспечения, гибкие энергопроводы для подвода энергоносителя к резаку, размещенные в жестком кожухе, шарнирно закрепленном относительно модуля энергетического обеспечения и установленном с возможностью взаимодействия с двумя боковыми упорами; при этом между жестким кожухом и местом крепления гибких энергопроводов на резаке выполнен зазор [2]. Однако в известном устройстве жесткий кожух для энергопроводов представляет собой горизонтальную консоль, поворачиваемую относительно вертикальной оси шарнирного закрепления, а в зазоре между жестким кожухом и местом крепления гибких энергопроводов на резаке гибкие энергопроводы свернуты в цилиндрическую спираль по типу вертикально подвешенной пружины растяжения. Необходимость растяжения отклоненной от вертикального положения спирали гибких энергопроводов во время работы устройства создает непостоянные по величине и направлению в горизонте боковые нагрузки на резак; непостоянство усиливается инерционностью жесткого кожуха, требующего поворота в горизонте вслед за перемещающимся резаком. Целью изобретения является повышение точности резания. Поставленная цель достигается тем, что шарнирное соединение жесткого кожуха выполнено в виде кардана из трех концентрично расположенных в горизонтальной плоскости рамок, из которых две внутренние установлены с возможностью поворота вокруг взаимно перпендикулярных осей кардана, при этом механизм ограничения перемещений жесткого кожуха выполнен в виде пар точечных бесконтатных датчиков, установленных в точках наибольшего радиуса поворота рамок с возможностью взаимодействия с экранами, закрепленными на сопрягаемых рамках кардана, при этом направления осей подвески рамок кардана совпадают с направлениями продольного и поперечного перемещений модулей резака и энергетического обеспечения, На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Т на фиг. 4; на фиг. 6 - схема зависимости угла отклонения энергопроводов в точке подвеса от хода рассогласования модулей. Устройство для немеханической резки листовых материалов состоит из модуля 1 резака с резаком 2, модуля 3 энергетического обеспечения и гибких энергопроводов 4, закрепленных в жесткой трубе 5 и соединяющих модули 1 и 3 между собой. Верхний конец 6 трубы 5 подвешен на пружине 7 к кардану 8 таким образом, что ось 9 трубы 5 проходит через центр 10 кардана 8. Кардан 8 закреплен на металлоконструкции 11 модуля 3 энергообеспечения своей рамкой 12, внутри которой на цапфах 13 и 14 шарнирно закреплены рамки 15 и 16, Оси цапф 13 и 14 ориентированы по осям X и Y, т.е. в направлениях продольного и поперечного перемещений модулей 1 и 3. и перес9каются в центре 10 кардана 8. В местах наибольших радиусов R1 и R2 поворота рамок 15 и 16 закреплены рабочие 17, 18 (по оси X) и 19, 20 (по оси Y), а также расположенные над ними аварийные 21, 22 (по оси X) и 23, 24 (по оси Y) точечные бесконтактные датчики и взаимодействующие с ними экраны 25, 26 (по оси X) и 27, 28 (по оси Y). Между нижним концом 29 трубы 5 и местом 30 крепления гибких энергопроводов 4 на резаке 2 оставлен зазор Н. Резаком 2 могут выполняться следующие способы немеханической резки; гидроструйная (струей чистой жидкости или с добавлением в струю абразивного песка), тепловая (газовая, плазменная, лазерная) и т.д. Устройство работает следующим образом. В исходном положении, перед началом работы механизмы модуля 3 энергообеспечения без сдвижек относительно соответствующих механизмов модуля 1 резака. Отрезок трубы 5 вертикален, поскольку место 30 крепления энергопроводов 4 к резаку 2 расположено в проекции кардана 8 на горизонтальную плоскость. Все рабочие датчики 17, 18, 19, 20 равномерно и одинаково перекрыты экранами 25, 26, 27, 28. Аварийные датчики 21, 22, 23, 24 не перекрываются экранами. Рамки 15 и 16 находятся в горизонтальной плоскости. С включением резака 2 в работу модуль 1 начинает перемещать его в горизонтальной плоскости по заданной линии реза (не показана). В общем случае резак 2 перемещается одновременно по двум координатным осям X и Y, возможно с преобладанием одного из направлений. Нижний конец 29 трубы 5 уходит от своего исходного положения, следуя за упруго изгибающимся отрезком Н, энергопроводов 4, При этом труба 5 поворачивается итносительно центра 10 кардана 8 и ее ось 9 образует угол а с вертикалью, поскольку модуль 3 энергообеспечения, на металлоконструкции 11 которого закреплена наружная рамка 12 кардана 8, остается неподвижным. Поворот трубы 5, вер хний конец 6 которой соединен с карданом 8, вызывает повороты рамок 15 и 16 на цапфах 13 и 14. Экраны 25, 26,27,28 смещаются в вертикальных плоскостях, проходящих через оси X и Y, относительно датчиков 17, 18, 19, 20 таким образом, что одни из датчиков остаются перекрытыми экранами, а от други х экраны уходят вниз, уменьшая их зону перекрытия. Когда смещение резака 2 с модулем 1 по какой-либо оси X или Υ от исходного положения, т.е. о тносительно модуля 3, достигнет заранее установленной предельно допустимой величины L, зоны перекрытия экранами освобождаемых датчиков уменьшается до нуля, в результате чего электросигнал от освобожденного датчика меняется на противоположный и включается привод (поз. не показана) модуля 3 на перемещение "вдогонку" за модулем 1 по той координатной оси, с которой пришел сигнал от датчика. Перемещение модуля 3 продолжается до полного перекрытия соответствующим экраном освобожденного перед этим датчика, т.е. до восстановления первоначального электросигнала от этого датчика, вызывающего отключение соответствующего привода модуля 3. Таким образом, импульсное перемещение модуля 3 вслед за модулем 1 по какой-либо координатной оси X или Υ длится от момента предельно допустимого рассогласования L модулей 1 и 3 по этой оси до момента восстановления исходного взаимного положения модулей по этой же координатной оси. В аварийной ситуации, когда по какой-либо причине не произошло восстановительное перемещение модуля 3 и рассогласование L взаимного положения модулей 1 и 3 продолжает нарастать, поднимающийся вверх один из экранов 25, 26, 27 или 28 перекрывает соответствующий ему аварийный датчик 21, 22, 23 или 24, в котором изменение электросигнала вызывает аварийное прекращение работы резака 2 и перемещение модуля 1. Во время смещения резака 2 от исходного положения относительно модуля 3 длина отрезка энергопроводов 4 между концом 29 трубы 5 и местом 30 крепления на резаке 2 остается неизменной и равной зазору Н. Однако расстояние между центром 10 кардана 8 и местом 30 резака 2 увеличивается и происходит это за счет осевого смещения трубы 5 относительно кардана 8 при упругой деформации пружины 7. Пружина 7 может также компенсировать изменения расстояния между центром 10 и местом 30 при отслеживании (сохранении постоянным или изменении по управляющему сигналу) вертикального зазора между резаком 2 и поверхностью раскраиваемого материала (поз. не показана). Длина отрезка энергопроводов 4 между центром 10 кардана 8 и местом 30 крепления на резаке 2 может меняться за счет деформации пружины 7также при изменении угла наклона резака 2 относительно вертикали в чем возникает необходимость, например, при выполнении скошенных кромок реза на раскраиваемом материале и т.п. Использование предлагаемого устройства позволит автоматизировать процесс резания немеханическими резаками при использовании двух, не связанных механически и выполняющих самостоятельные функции, подвижных модулей, что обеспечит высокую точность при высокой производительности резания.