Установка для лазерной обработки Советский патент 1993 года по МПК B23K26/00 

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в технологических лазерных установках для обработки материалов и деталей.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей, за счет увеличения плотности мощности в пятне и повышения производительности установки.

На чертеже представлена принципиальная блок-схема предлагаемой установки.

Установка для лазерной обработки содержит оптически соединенные лазер 1, расширительный телескоп 2, отклоняющие

зеркала с приводами 3 и 4, объектив 5 и систему визуализации, состоящую из лазе- ра-визуализатора 8, отражающего зеркала 9 и отражающе-пропускающего оптического элемента 10.

Кроме того установка содержит рабочий стоя 6 систему управления 7 и узел блокировки излучения, в который входят источники света 12, 13. приемники света 14, 15 и охлаждаемый затвор-поглотитель 11.

Установка работает следующим образом.

00

N

CJ Ј

Разрабатывается алгоритм обработки детали (на чертеже не показана) в виде программы угловых перемещений отклоняющей системы. Деталь устанавливают на столе 6. Включают лазер-визуализатор 8 и .через отражающее зеркало 9 и отражающе- пропускающий оптический элемент 10 совмещают его излучение с центром выходного отверстия лазера 1. Разворачивают отражающе-пропускзющий оптический элемент на 180° и получают видимую точку на детали. Совмещают начальную точку обработки на детали с видимой точкой от лазерэ-визуализэтора 8, после чего деталь закрепляют; Лазер-визуализатор 8 выключают. Запускают систему управления 7, которая вырабатывает команды на запуск лазера 1 открытие оптического тракта охлаждаемым затвором-поглотителем 11 и перемещение отражающих зеркал 2 и 3. Луч фокусируется объективом 5 и попадает на дета/ib, производя обработку. После окончания обработки детали (при перемещении стола на новый участок обработки и т.п.). Система управления 7 включает привод охлаждаемого затвора-поглотителя 11. Охлаждаемый затвор-поглотитель 11 перекрывает излучение лазера Т. Производится смена детали (перемещение стола и т.п.), а отклоняющее зеркало 3 и 4 возвращаются в нужную начальную точку.

Узел блокировки излучения работает следующим образом.

В начальном положении охлаждаемый затвор-поглотитель 11 полностью перекрывает оптический тракт лазерного излучения. При этом оптический тракт между вторым источником и приемником света перекрыт корпусом охлаждаемого затвора-поглотителя. По команде системы управления 7 привод охлаждаемого затвора-поглотителя 11 разворачивает его и выводит из оптического тракта лазерного излучения. При этом корпус охлаждаемого затвора-поглотителя 11 перекрывает оптический тракт между первыми источником и приемником света, что сигнализирует о полном открытии оптического тракта для лазерного излучения.

Проведенные аберрационные расчеты для лазеров типа ЛТН-102 для предлагаемой схемы со следующими конкретными па- рймётрами: кратность телескопа Г 30; световой диаметр объектива 120мм; фокусное расстояние объектива 420 мм; общая

длина оптического тракта 1800 мм; угол поворота зеркал отклоняющей системы +1° показали снижение аберраций в 1,4 раза по сравнению со схемой-прототипом.

Таким образом, предложенная схема имеет следующие преимущества: уменьшение аберраций, что приводит к увеличению плотности мощности в пятне, а следовательно, позволяет обрабатывать более толстые

или тугоплавкие материалы; уменьшение времени на нахождение начальной точки обработки, что ведет к повышению производительности и точности; наличие двух источников и двух приемников света в узле

блокировки излучения, выполняющих роль концевиков, обеспечивают сигнализацию о полном открытии-закрытии оптического тракта излучения, что повышает безопасность обслуживающего персонала и снижает вероятность брака.

Все это в совокупности расширяет технологические возможности установки. Формул а изобретения 1. Установка для лазерной обработки,

содержащая лазер, расположенную вдоль его оптической оси отклоняющую систему, состоящую, из двух зеркал с приводами их углового поборота во взаимно перпендикулярных плоскостях, рабочий стол и систему

управления, связанную с приводами зеркал и лазером, от л ича ю щая с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, установка снабжена расширительным телескопом., объективом системой

визуализации и узлом блокировки излучения, система визуализации и лазер оптически связаны с объективом через расширительный телескоп и два зеркала отклоняющей системы, а узел блокировки излучения расположен на оптической оси

лазера перед системой визуализации, при

этом узел блокировки излучения выполнен

в виде охлаждаемого затвора-поглотителя,

его привода перемещения двух источников

и двух приемников света, связанных с системой управления.

2; Установка по п. 1,отличающаяся тем, что система визуализации выполнена в виде лазёра визуалйзатора, отражающего

зеркала и отражающего пропускающего элемента, при этом лазер-визуализатор оптически связан с лазером через отражающее зеркало и отрзжающе-пропускающий элемент.

Использование: лазерная техника, может быть использовано в технологических лазерных установках для обработки материалов и деталей. Сущность изобретения: установка для лазерной обработки содержит лазер, расположенную на его оптической оси отклоняющую систему из двух зеркал с приводами их углового поворота во взаимно-перпендикулярных плоскостях, рабочий стол и систему управления. Система управления связана с приводами зеркал и лазером. В установку введен расширительный телескоп, объектив, система визуализации и узел блокировки излучения. Система визуализации и лазер оптически связаны с объективом через расширительный телескоп, два зеркала отклоняющей системы. Узел блокировки излучения расположен на оптической оси лазера и связана с системой управления. Узел блокировки излучения выполнен в виде охлаждаемого затвора-поглотителя, двух источников и двух приемников света, привода затвора-поглотителя. Привод затвора-поглотителя и приемники света, связаны с системой управления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С