Перейти к публикации

Станок лазерной резки на базе планарных двигателей


Рекомендованные сообщения

Доброе время уток. Смеяться можно, но потом жду серьёзный ответ и совет.

Начнем с того, что я студент и тема курсовика как всегда далека от реальности.

Как я уже описал выше, нужно придумать установку для лазерной резки листового металла 0.1..5мм со скоростью 3м/мин и точностью обработки 0,01мм используя вот такой планарный двигатель на подобии такого <noindex>http://www.ruchservomotor.com/servorus.html</noindex> , соответсвенно он висит вверх ногами и находится НАД заготовкой.

Собственно суть такая, лазерный луч падает на первую каретку которая ходит по оси Х, на ней установлено зеркало (ну с возможностью регулировки) от которого лазерный луч отражается на 2ю каретку и оттуда уже на материал.

Теперь проблемы:

1. Лазер проделывает длинный путь и мощность надо брать около 4кВт.

2. На пути лазера будут различные продукты резания (дым, копоть и т.д.), которые надо сдувать по всей траектории луча, для чего будут использованы осевые вентиляторы

3. Для изменения расстояния фокуса будем использовать деформируемые зеркала <noindex>http://www.turn.ru/rus/products/at24.htm</noindex> , т.к. перемещение по ози Z очень затруднено, поднимать и опускать плиту в 100-200 кг, ваще не камельфо, а ставить на каретку какой то привод - ухудшыт динамические характеристики.

4. К зеркалу на первой каретке придется подвести охлаждение.

Теперь вопрос, на сколько это вообще оправдано и какой ещё гемор.... эм... головная боль может быть вызвана применением такого извращенного способа резки металла.

Ох я нафлудил >_<

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Солнцеворот

Если излучатель неподвижный, то точности в 0,01 не будет. Вообще не уверен что современные лазерные раскройщики работают с разрешение в 1 сотку... Изучали прототипы? - там лазерная головка ездит вместе с последним звеном кинематической цепи, а к ней подводятся электричество и прочее.

Короче, не оправдана ничем такая схема, и лучше всего вам об этом скажет ваш научный руководитель.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

4 Квт, а много не покажется... Или это станок "двойного назначения" на случай войны, типа: легким движением станок превращается в боевой лазер. :boxed:

И на кой 0,01мм?, 0,1мм вполне достаточно.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Как я уже описал выше, нужно придумать установку для лазерной резки листового металла 0.1..5мм со скоростью 3м/мин и

3 м/мин, ИХМО маловато будет, особенно для толщины 0,1 мм.

3. Для изменения расстояния фокуса будем использовать деформируемые зеркала <noindex>http://www.turn.ru/rus/products/at24.htm</noindex> , т.к. перемещение по ози Z очень затруднено, поднимать и опускать плиту в 100-200 кг, ваще не камельфо, а ставить на каретку какой то привод - ухудшыт динамические характеристики.

У Трумфа на последних машинах стали появляться "накладные" оси, так, что похоже сейчас скорость лазерной резки ограничивают не привода, а динамика самой машины, когда надо резко менять скорость и направление, что приводит к вибрациям.

Изучали прототипы? - там лазерная головка ездит вместе с последним звеном кинематической цепи, а к ней подводятся электричество и прочее.

Как раз в большинстве случаев излучатель и неподвижен, а катается только оптика.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вообще то резка лазером происходит с участием газа. Или кислорода или азота.Лазерный луч только расплавляет металл, а газ расплав удаляет из зоны реза. Если расчитывать на то, что луч будет испарять металл, то мощность луча должна быть в разы больше чем при резке с газом. Поэтому в зону реза необходимо подавать газ под давлением. По зеркалам газ не подать :=))

Кроме того необходимо точно поддерживать расстояние луча относительно детали. Имеется в виду фокусировка луча в определенной точке детали(по толщине). Это требование связано с особеностями физики воздействия луча на материал.

Т.е. необходимо будет "изобретать" систему для отслеживания кривизны обрабатываемой детали.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если излучатель неподвижный, то точности в 0,01 не будет. Вообще не уверен что современные лазерные раскройщики работают с разрешение в 1 сотку... Изучали прототипы? - там лазерная головка ездит вместе с последним звеном кинематической цепи, а к ней подводятся электричество и прочее.

Короче, не оправдана ничем такая схема, и лучше всего вам об этом скажет ваш научный руководитель.

Да аналоги я посмотрел и ничего, похожего из того, что я описал выше, я не нашел.

Вся проблема в том, что именно научрук мне и это и придумал

4 Квт, а много не покажется... Или это станок "двойного назначения" на случай войны, типа: легким движением станок превращается в боевой лазер. :boxed:

И на кой 0,01мм?, 0,1мм вполне достаточно.

опять же так было написано в задании. а сколько обычно. Хотя да с мощностью я переборщил, судя по аналогам и 1 кВт хватит.

2 _SAM_

Охрененные видюшки, спасибо)

"катается оптика" это мы сейчас про волоконные лазеры так? А у волокна есть ограничение на скорость перемещения или на изгиб?

2 механик

О! Спасибо, что доступным язык объяснил) значит в лазерную головку, которая ставится на вторую каретку прикреплю ещё и трубку с жатым воздухом, всё равно к планарным двигателям подводить его надо.

стоп, стоп, стоп. а как в обычных станках отслеживается кривизна? датчиком?

И, вот хотя бы на видюшках выше, я не видел, что бы во время обработки головка меняла своё положение по высоте... хотя наверное там слишком быстрые движения и малые хода были....

Изменено пользователем REDVENOM
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да отслеживается датчиком. Точность позиционнирования луча относительно детали(по расстоянию) 0,1мм. У меня так. Для более мощных лазеров менее точно. Значительные изменение расстояния от детали до режущей головки приведет к изменению ширины реза, это как минимум, а то и к тому, что луч не будет успевать расплавить материал и соотв. материал прорезаться не будет. Газ надо подавать под давление(4-6атм. примерно) причем именно в место реза. Т.е. в то место где материал расплавлен.

Кстати на первом видео лазер неподвижен и двигается заготовка. Насадка, квадратная со "щеткой" по краям нужна для того, чтобы заготовку прижимать к столу, тем самым обеспечивая постоянное расстояние от головки до листа. У станка на втором видео есть система "фокусировки" относительно листа заготовки.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да отслеживается датчиком. Точность позиционнирования луча относительно детали(по расстоянию) 0,1мм. У меня так. Для более мощных лазеров менее точно. Значительные изменение расстояния от детали до режущей головки приведет к изменению ширины реза, это как минимум, а то и к тому, что луч не будет успевать расплавить материал и соотв. материал прорезаться не будет. Газ надо подавать под давление(4-6атм. примерно) причем именно в место реза. Т.е. в то место где материал расплавлен.

Кстати на первом видео лазер неподвижен и двигается заготовка. Насадка, квадратная со "щеткой" по краям нужна для того, чтобы заготовку прижимать к столу, тем самым обеспечивая постоянное расстояние от головки до листа. У станка на втором видео есть система "фокусировки" относительно листа заготовки.

угу, строение лазерной головки я уже нашел, спасибо за помощь в разбирании принципа её работы))

Хм, а я то долго думал, нафига там щетка, при этом она ездит синхронно с режущей головкой. Т.е. если есть такая щетка, то тогда можно обойтись без датчика?

А если поставить на планарный двигатель такую щетку, то это наверное вообще убьёт всю его скорость...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

И ещё. По Вашему заданию. Диапазон разрезаемых материалов (0,1...5мм) как бы сказать, "не реальный".

Для резки 0,1мм мощность лазера 30 вт и скорости реза 20мм\сек, более чем достаточна. При этом давление газа 1 атм.(примерно). Для 5мм нужен лазер гораздо мощнее и давление должно быть 10-12 атм. Позволит ли система управления лазером изменять его мощность на несколько порядков? Хотя Ваше задание теоретическое, можно и не такое придумать :=))

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Это я ещё не полностью задание описал... если бы я его полностью описал, он было бы не просто теоретическое, а ещё и фантастическое :D

Ну допустим давление мы сможем регулировать, а резать 0,1 мм киловатником, чем плохо? Больше материала будет по краям плавиться и будет широкий не качественный распил или ... ?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

На сегодняшний день в мире все больше начинают выпускать диодные лазеры. Принципиальная схема достаточно простая источник состоит из большого количества маленьких блоков с светодиодами (Ватт по 20-50), затем блоки соединяются световодами, световоды входят в концентратор, из концентратора выходит один световод способный передать наполовину сконцентрированный луч к линзе (до 20 кВт). Система получается намного проще и легче чем при передаче плазменного потока через преломляющую систему зеркал, кроме того длина пути луча остается постоянной что очень важно для фокусировки, исчезает необходимость охлаждения зеркал, уменьшается энергопотребление, длина волны уменьшается в десять раз, что позволяет увеличить скорость резания для тонких листов и еще резать медь, бронзу и другие металлы с высокой теплопоглощающей способностью.

Кстати на сегодняшний день скорости резания лазерным лучом подошли к своему максимуму, борьба идет с потерями при холостых перемещениях, ну и за счет мощности пытаются поднять планку для толщин.

Приводная техника в основном либо на серво моторах, либо на линейных двигателях, скорости достигают 120м/мин а разгон 2-3G. Про приводы на планетарных двигателях почему то не слышал.

Только не подумайте что я что то рекламирую, у нас работает на фирме CO шный лазер и все его плюсы и минусы я уже знаю, поэтому рассматриваю так сказать более прогрессивные станки с боольшим удовольствием.

Извините если утомил.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ни коей мере не утомили) Общение с умными людьми куда более захватывающе и интереснее чем с гуглом)

Вот, про диодные лазеры я вообще не слышал. Сейчас посмотрю, спасибо большое за наводку. Если есть какие нить ссылочки на эту тему, прошу поделиться.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А если поисковик попросить :)

типа Оптоволоконный лазер, или Иттербиевый лазер

На английском Fiber laser

Изменено пользователем SVsw
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Италия : <noindex>http://www.blmgroup.com/de/produkte/lasert...r/lt-fiber.aspx</noindex>

Швейцария : <noindex>http://www.bystronicproducts.com/bysprint_fiber.php</noindex>

Есть и в России <noindex>http://www.npkrapid.ru/</noindex>

Диод выступает в роли источника луча, оптоволокно в роли передатчика луча на расстояние, без применения дорогостоящих систем преломления, системы изоляции луча и системы преломления от внешней среды и т.д и т.п.

<noindex>http://www.sibai.ru/content/view/2053/2245/</noindex>

Изменено пользователем SVsw
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А... так диодный это и есть волоконный.... тогда знаю такие

А есть какие нить ограничения на скорость его перемещения и как его изгибать можно?

Изменено пользователем REDVENOM
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

"катается оптика" это мы сейчас про волоконные лазеры так? А у волокна есть ограничение на скорость перемещения или на изгиб?

Шкаф с лазером обычно отдельно стоит неподвижно, от него излучение через "летающую" оптику передается в режущую головку, где и фокусируется. Смотрите на Ютубе ролики от Трумфа, он в отличии от остальных мелочи не скрывают. Там их официальный канал есть. У волоконников шкаф тоже отдельно. По скорости ничего не знаю, а вот минимальный радиус сгиба у волокна точно есть.

Ну допустим давление мы сможем регулировать, а резать 0,1 мм киловатником, чем плохо? Больше материала будет по краям плавиться и будет широкий не качественный распил или ... ?

Плохо тем, что на лазере который может резать 5 мм сталь, эту мембрану в 0,1 мм трясет потоком газа даже в растянутом состоянии, что приводит к неровному резу. Для таких тонких материалов есть отдельная группа станков (фотошаблоны делают для печатных плат), вроде как с чистым прожигом.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Эт да, то что неподвижно стоит сам лазер это понятно.

Дык а если регулировать давление сжатого газа? Для 5 увеличить, для 0.1 уменьшить. Проблему можно будет избежать?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Скорости перемещения в районе 120 метров в минуту, а ускорения доходят до 3G.

Смешно как то вы сказали _SAM_ в отличии от других ничего не скрывают. Чего скрывать то, лазеры появились в 50 годах, за это время поле перепахали бесчисленное количество раз, так что это больше ликбез для лентяев :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Смешно как то вы сказали _SAM_ в отличии от других ничего не скрывают. Чего скрывать то, лазеры появились в 50 годах, за это время поле перепахали бесчисленное количество раз, так что это больше ликбез для лентяев :)

В смысле у них можно посмотреть как это работает. :smile:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • streamdown
      Коллеги приветствую! IPS 8. Подскажите пожалуйста, кто какое серверное железо использует? Интересуют параметры при одновременной работе, ну например, 400 пользователей онлайн
    • gudstartup
      так он так и позиционируется по m19 pmc выдает g70.6 а чпу отвечает f45.7 но ориентацию и смещение в 4077 он отрабатывает нормально шпиндель встает ровно и смена происходит хорошо. вопрос почему после ввода команды управления скоростью он все еще продолжает контролировать число импульсов между нуль метками хотя в принципе уже должен отменить позиционный контроль и просто считать обороты по 0 метке как он это делает без М19? это все понятно но почему оно продолжает проверять это после завершения ориентации мне непонятно
    • Александр1979
      SP9047 SSPA:47 ILLEGAL SIGNAL OF POSITION CODER "The relationship between the A/B phase and 1-rotation signal is incorrect (Pulse interval mismatch)." "Неправильное значение счетчика импульсов сигнала на энкодере ALPHAi. На фазах A и B энкодера за один оборот шпинделя насчитывается 4096 импульсов обратной связи. Программное обеспечение по управлению шпинделем проверяет количество импульсов на фазах A и B, соответствующее энкодеру, при каждой генерации сигнала одного оборота. Данный аварийный сигнал срабатывает, если регистрируется число импульсов, нарушающее заданный диапазон."
    • vs3dpro
      Добрый день! У нас на есть SLA принтер 600х600х400мм. Можно напечатать мастер- модели, и можно приехать посмотреть. mail@iges.space
    • gudstartup
      после ввода 789 в edit mod надо перейти в режим ручное упр. нажать mod а потом помощь и откроется wzw.hlp  с возможностью выполнения команд управления atc. если не появляется содержимое wzw.hlp то возможно что у вас другой код хотя 789 'это стандарт для dmg в этом случае надо смотреть ваш plc раздел у меня пароль прописан в файле wzw_rett.mod
    • Anat2015
      SERVO TURRET AMP ALARM - переводить не пробовали, учитывая, что AMP - это и есть сервопривод? Что тут не ясного, язык не знаком?
    • Viktor2004
      я бы попробовал позиционировать шпиндель сигналом G70.6 Ответный сигнал, шпиндель сориентирован F45.7
    • gudstartup
      Здравствуйте уважаемые участники форума попрошу вас поделится мнениями. Имеется фрезерный шпиндель с позиционным кодером (зубчатое колесо и считывающая головка). Ошибку 9047 выдает после того отрабатывает M19 c последующим включением оборотов Sxxx M3 причем обороты могут быть любыми от 100-макс. Если задавать обороты без предварительной ориентации то 9047 не возникает и шпиндель нормально вращается на любой скорости при этом обороты не гуляют точность поддержания +-1 об\мин. Кабель заменен заменить сам датчик нет возможности. Мой вопрос в следующем почему шпиндель после M19 и включении управления скоростью Sxxx M3 остается в режиме позиционирования а не сразу переходит врежим управления скоростью и даже явная отмена ориентации кодом M20 ничего не меняет ведь режим позиционного управления должен быть отменен или он остается и отменяется не сразу после подачи команды M3 и кода скорости? Станок достаточно старый 2009 года плату управления шпинделем меняли на соседний ничего не изменилось. Это может быть логика PMC или скорее всего это датчик?   PMC-SB.001
    • Killerchik
      А мы-то думали, что пропорциональный гидравлический.....
    • Grig75
×
×
  • Создать...