Устройство для лазерной проекционной обработки Советский патент 1990 года по МПК B23K26/06 

Изобретение относится к оборудовании) для лазерной обработки.

Известно устройство для лазерной проекционйой обработки, содержащее лазер, йа оптической оси кЫ-орого пб одну сtopOH:y установлена маска, а по другую. - объёктий для проецирования изображения.

Недостатком устройства является невысокая точность обработки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для лазерной проек1щонной обработки, содержащее лазерс активным элементом, по одну сторону от которого на оптической оси лазера установлены маска и сферический отражатель, а по другую - объектив для проецирования изображения м1аски на обрабатьгоаемую деталь..

Недостатком устройства является невысокая эффективность использова-ния лазерного излучения и качество обработки...

Целью изобретения является повышение эффективности использования лазерного излучения и улучшение качества обработки.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что устройство для лазерной проекционной обработки, содержащее лазер с активным элементом, по одну сторону от которого на оптиче311ской оси лазера установлены маска и сферический отражатель, а по другую объектив для проецирования изображения маски на обрабатьгоаемую деталь, снабжено дополнительным объективом, зеркалом и светоделительным элементом последний установлен между первым объективом и активным элементом лазера на его оси, а дополнительный объектив и зеркало - вдоль прямой, перпендикулярной оси лазера и проходящей через точку ее пересечения с осью .светоделительного элемента. На оптической оси дополнительного объектива |с противоположной от светоделительного элемента стороны может быть уста новлена система регистрации излучения На чертеже изображена схема предла гаемого устройства. Устройство .содержит лазер с активным элементом 1, fto одну сторону от которого на оптической оси 2 лазера установлены маска 3 и сферический отражатель 4, а по другую - объектив 5 для проецирования изображения маски 3 на обрабатываемую деталь 6, Устройство снабжено дополнительным объективом 7, зеркалом 8 и светоделительным элементом 9, пйследний установлен между объективом 5 и активным элеме Н том 1 лазера на его оси 2, а дополнительный объектив 7 и зеркало 8 - вдол прямой 10, перпевдикулярной оси 2 дазера и проходящей через точку 11 ее пересечения с осью светоделительного элемента 9,.Va оптической оси дополнительного объектива 7с противоположной от светоделительного элемента 9 стороны установлена система 12 ре- гистраид1и излучения. . Устройство работает следующим образом . Зеркало 8 и сферический отражатель 4 образуют оптический резонатор Лавера. Установленный внутри данного ре зонатора объектив 7 проецирует изобра жение маски 3 на поверхности зеркала 8. Сформированный таким образом пучок йьтходит из резонатора через светоделительный элемент 9, попадает на объектив 5, который создает усилен;ное с помощью лазера изображение маски 3 на поверхности обрабатываемой детали 6. При зтом, варьируя отражё54ние зеркала 8 отражением и пропусканием светоделительного элемента 9, можно легко реализовать необходимую величину.коэффициента обратной связи резонатора, при которой в сторону объекта выходит излучение максимальной мощности при нормальном уровне накачки. Наклон детали 6 относительно оптической оси на угол, равный или больший апертурного угла объектива 5, позволяет исключить влияние зеркальной составляющей отраженного от объекта . излучения на развитие генерации лазера, которое проявляется в снижении выходной мощности лазера. Формирование проекционного пятна лазерного излучения на поверхности обрабатываемой детали 6 осуществляют двумя проекционными объективами, один 5 из которых находится внутри, а другой 7 - вне оптического резонатора лазера, при этом работа их согласована сферическим отражателем 4, являющимся одним Из зеркал резонатора. Управление развитием генерации лазера осуществляют в ответвленном пучке светоделительного элемента 9. Для исключения виньетирования --и получения максимальной равномерности излу-, чения по сечению лазерного пзгчка зрачки объективов 5 и 7 расположены в оптически сопряженных сферическим отражателем 4 плоскостях. В частности, если объективы 5 и-7 выбирают одинаковыми, это условие вьшолняется, если центр кривизны сферического отражателя 4 совмещен с центрами выходных зрачков объективов 5 и 7. Дополнение устройства объективом, зеркалом и Светоделительным элементом позволяет при той же мощности источника питания лазера получать усиленное излучение, что обеспечивает повышение эффективности его. использования, а также равномерность распределения излучения по сечению лазерного пучка, что в свою очередь повышает равномерность свойств обрабатьшаемой поверхноctИj а следовательно, и качество обработки. Устройство по сравнению с базовым объектом позволяет повысить качество обработки за счет улучшения равномерности обрабатываемой поверхности.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ПРОЕКЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ, содержащее лазер с активным элементом, по одну сторону от которого на оптической оси лазера установлены маска и сферический отражатель, а по другую объектив для проецирования.изображения маски на обрабатываемую деталь. о т л и ч а ю щ е ее я тем что, с целью повьппения эффективности использования лазерного излучения и улучшения обработки, оНо снабжено дополнительньтм объективом, зеркалом и светоделйтельным элементом, последний установлен между первым объективом и активным элементом лазера на его оси., а дополнительный объектив и зеркало - вдоль прямой, перпендикулярной оси лазера и проходящей через точку ее пересечения с осью светоделительного элемента. 2. Устройство по п. 1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на оптиi ческой оси дополнительного объектива с противоположной от светоделитель(Л ного элемента стороны установлена I система регистрации излучения.