УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАЙКИ СВЕТОВЫМ ЛУЧОМ Российский патент 1997 года по МПК B23K1/05 

Изобретение относится к области пайки, в частности к устройству для пайки световым лучом, и может быть использовано также для сварки при других видах обработки, требующих нагрев.

Известно устройство для пайки световым лучом, содержащее входной и выходной оптические узлы, соединенные между собой многожильным световодом из единичных световодных волокон, причем входной оптический узел выполнен в виде параболоидного осветительного отражателя [1]
Недостатками известного технического решения являются невысокая эффективность и большие габариты вследствие использования параболоидного отражателя и отсутствия фокусирующего отражателя.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для пайки световым лучом, содержащее входной и выходной оптические узлы, соединенные между собой многожильным световодом из единичных световодных волокон, входной оптический узел выполнен в виде эллипсоидного отражателя с газоразрядной лампой, расположенной в ближнем фокусе отражателя, концы многожильного световода размещены в оправках, одна из которых расположена в дальнем фокусе отражателя [2]
Недостатком данного устройства является невысокий коэффициент полезного действия и большие габариты.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия за счет полного охвата сектора излучения источника света, снижения потерь при преобразовании светового потока, повышения мощности светового потока.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее входной и выходной оптические узлы, соединенные между собой многожильным световодом из единичных световодных волокон, входной оптический узел, выполненный в виде эллипсоидного отражателя с газоразрядной лампой, расположенной в ближнем фокусе отражателя, оправки, в которых размещены концы многожильного световода, одна из которых расположена в дальнем фокусе отражателя, снабжено дополнительным отражателем, расположенным в выходном оптическом узле, каждый из отражателей состоит, по крайней мере, из двух частей, выполненных в виде поверхностей вращения эллипсов, продольные оси которых расположены под углом к оси симметрии соответственно входного и выходного оптических узлов и пересекают ее в одном из фокусов отражателей, расположенных на оси симметрии, другие фокусы отражателей, не пересекающие ось симметрии, представляют собой фокальные окружности, каждая из оправок световода расположена внутри соответствующего отражателя и в ней выполнены отверстия для размещения единичных волокон световода, при этом торцы волокон, размещенные в отверстиях оправок, расположены на фокальных окружностях отражателей.

Отражатели устройства снабжены крышками, а последние в свою очередь защитными экранами.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 продольный разрез входного оптического узла; на фиг. 3 продольный разрез выходного оптического узла.

Устройство для пайки световым лучом содержит входной оптический узел 1 и выходной узел 2, соединенные между собой многожильным световодом 3 из единичных волокон 4. Концы волокон вставлены в оправках 5 и 6 соответственно.

Входной оптический узел содержит эллипсоидный отражатель 7, газоразрядную лампу 8, расположенную в ближнем фокусе отражателя 7. Сам отражатель 7 состоит из двух частей 9 и 10, выполненных в виде поверхностей вращения эллипсов, продольные оси 11, 12, которых расположены под углом к оси симметрии 13 входного оптического узла и пересекает ее в фокусе F₁.

Отражатель 7 имеет крышку 14 с защитным экраном 15. Оправка 5 закреплена в крышке 14 отражателя 7. В оправке 5 выполнены отверстия 16, в которых размещены единичные волокна 4 световода. Концы единичных волокон, размещенных в отверстиях, расположены на фокальной окружности, так как дальний фокус F₂ отражателя 7 представляют собой окружность.

Выходной оптический узел также содержит отражатель 17, состоящий из трех поверхностей вращения эллипсов 18, 19, 20. Отражатель 17 с торца закрыт крышкой 21 с защитным стеклом 22. Оправка 6 закреплена в корпусе отражателя 17. В оправке 6 выполнены отверстия 23, в которых размещены концы единичных волокон 4 световода 3.

Устройство работает следующим образом. Лучи света от газоразрядной лампы 8 попадают на части 9, 10 отражателя 7 и фокусируются в две соответствующие фокальные окружности . Далее световые лучи через световод 3 попадают на фокальные окружности отражателя 17, а затем на внутреннюю поверхность частей 18, 19, 20 отражателя 17.

Внутренние поверхности частей отражателя 17 образованы путем вращения эллипсов вокруг оси симметрии, продольные оси симметрии выходного оптического узла пересекают ось симметрии в фокусе F₄.

С частей отражателя 17 лучи концентрируются в фокусе F₄, являющиеся рабочим фокусом, в котором размещается обрабатываемая деталь.

Предложенное устройство может быть использовано для пайки изделий из тонколистовых металлов и неметаллических материалов.

Использование: пайка тонколистовых металлов и неметаллических материалов. Сущность изобретения: устройство для пайки световым лучом содержит входной и выходной оптические узлы, соединенные между собой многожильным световодом из единичных световодных волокон. Входной и выходной оптические узлы содержат эллиптические отражатели, состоящие, по крайней мере, из двух частей, выполненных в виде поверхностей вращения эллипсов, продольные оси которых расположены под углом к оси симметрии соответствующего узла и пересекают ее в одном из фокусов отражателей. Другие фокусы отражателей представляют собой фокальные окружности. Многожильный световод заключен во входном и выходном узлах в оправки, имеющие отверстия для размещения в них концов единичных волокон световода. Отверстия в оправках расположены на фокальных окружностях отражателей. Каждый из отражателей может содержать крышку с защитным экраном. 3 ил.

1. Устройство для пайки световым лучом, содержащее входной и выходной оптические узлы, соединенные между собой многожильным световодом из единичных световодных волокон, входной оптический узел выполнен в виде эллипсоидного отражателя с газоразрядной лампой, расположенной в ближнем фокусе отражателя, концы многожильного световода размещены в оправках, одна из которых расположена в дальнем фокусе отражателя, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным отражателем, расположенным в выходном оптическом узле, каждый из отражателей состоит по крайней мере из двух частей, выполненных в виде поверхностей вращения эллипсов, продольные оси которых расположены под углом к оси симметрии соответственно входного и выходного оптических узлов и пересекают ее в одном из фокусов отражателей, расположенных на оси симметрии, другие фокусы отражателей, не пересекающие ось симметрии, представляют собой фокальные окружности, каждая из оправок световода расположена внутри соответствующего отражателя и в них выполнены отверстия для размещения единичных волокон световода, при этом торцы волокон, размещенные в отверстиях оправок, расположены на фокальных окружностях отражателей. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отражатели снабжены крышками. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в крышках установлены защитные экраны.