Оптична система транспортування та фокусування випромінювання

Изобретение относится к обработке материалов лазерным лучом, например сваркой, резкой, образованием отверстий. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является оптическая система передачи лазерного излучения, содержащая корпус с выполненным в нем отверстием и продольным пазом, ленту, выполненную из гибкого материала, устройство натяжения, зеркало (заявка Японии № 63-63595, кл. МКИ В 23 К 26/08). Недостатком известной системы является низкая производительность и высокая потребляемая мощность, обусловленные наличием трения между лентой и поверхностью корпуса, а также наличием, дополнительного зеркала для ввода лазерного излучения. В основу изобретения поставлена задача создания оптической системы транспортирования и фокусирования излучения за счет обеспечения подачи сжатого воздуха для образования воздушной среды, что позволит исключить трение ленты о поверхность цилиндров и тем самым понизить потребляемую мощность и повысить производительность труда. Указанная задача достигается тем, что в оптической системе транспортирования и фокусирования излучения, содержащей корпус с выполненным в нем отверстием для «дохода лазерного излучения пазом, для выхода лазерного излучения, ленту, выполненную из гибкого материала, устройство натяжения и зеркало, согласно изобретению, лента образует два противоположно направленных спиральных витка, расположенных под углом друг к другу и закреплена с одной стороны неподвижно, а с другой выполнена с возможностью взаимодействия с устройством натяжения, кроме того, система снабжена кронштейнами, закрепленными на зеркале, и цилиндрами с отверстиями, причем диаметр цилиндра равен соотношению где а - ширина ленты, с - зазор между верхним краем нижнего прямолинейного участка ленты и нижним краем верхнего прямолинейного участка ленты, a - угол наклона оси спиральнообразного витка к плоскости перемещения. Причем на цилиндрах закреплены штуцера. Поскольку через отверстия в цилиндрах подается сжатый воздух, между цилиндрическими и спирально образованными витками образуется воздушная смазка, позволяющая исключить трение ленты о поверхность цилиндров, что приводит к резкому снижению мощности, для выхода лазерного излучения через зеркало лента образует два противоположных направленных спиральных витка диаметром d, оси которых расположены под углом к плоскости перемещения, причем Последующее перемещение зеркала с закрепленными на нем кронштейнами, взаимодействующими с цилиндрами, позволяет осуществи ть перемещение противоположно направленных витков ленты. За счет уже созданной воздушной смазки исключается трение между лентой и кожухом, что позволяет достичь более высокой скорости перемещения и соответственно производительности безопасности повреждения ленты. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен продольный разрез по линии А-А на фиг. 4: на фиг. 2 - поперечный разрез по линии ББ на фиг. 1; на фиг. 3 - вид цилиндра с отверстиями под сжатый воздух: на фиг. 4 - фронтальный вид системы. Система транспортирования излучения содержит корпус 1 прямоугольного сечения, на одной из боковых сторон которого выполнен паз 2 для выхода лазерного излучения, а на торцевой - отверстие 3 для входа лазерного излучения. Паз 2 закрыт лентой 4 шириной а, один конец которой прикреплен неподвижно к кожуху 1 у края паза 2, другой к устройству натяжения 5 ленты 4, которое, в свою очередь прикреплено неподвижно к кожуху 1 у противоположного края паза 2. В зоне выхода лазерного излучения лента 4 закручена по спирали диаметром d таким образом, что за одним витком спирали правого 6 направления следует один виток спирали левого 7 направления. При этом зазор между верхним краем нижнего прямолинейного участка ленты и нижним краем верхнего прямолинейного участка ленты выбирается произвольно с7°. Для удержания ленты в зоне выхода излучения в таком положении имеются два полных цилиндра 8, 9, закрепленных на кронштейнах 10, 11. Поверхность цилиндров 8, 9, контактирующая с лентой, имеет отверстия 12 для подачи газовой смазки (сжатого воздуха) через штуцера 13 в зону контакта ленты 4 и поверхности цилиндра. Причем диаметр цилиндра равен соотношению где а - ширина ленты, с - зазор между верхним краем нижнего прямолинейного участка ленты и нижним краем верхнего прямолинейного участка ленты, a - угол наклона оси спиральнообразованного витка к плоскости перемещения. Оси цилиндрических поверхностей 8, 9 составляют между собой угол 2 а, а с горизонтальной осью паза 2 - а. На кронштейнах 10, 11 также расположено зеркало 14 для отклонения лазерного излучения и вкладыш 15 для герметизации паза 2 в зоне выхода лазерного излучения. Корпус зеркала 14 заканчивается фланцем 16, который служит для, закрепления всей подвижной системы на приводе, условно не показанном. Система работает следующим образом. Лазерное излучение через отверстие 3 подаётся на зеркало 14. Зеркало 14 отражает и транспортирует лазерное излучение через фланец 16. Затем производят подачу сжатого воздуха через штуцера 13 в камеры цилиндров 8, 9. Сжатый воздух за счет отверстий 12 в цилиндрах 8,9 создает воздушн ую смазку между поверхностью цилиндров 8, 9 и спиральнообразованными витками 6, 7 ленты 4. Привод помощи натяжного устройства 5 устраняем провисание ленты 4. Привод (на фиг. не показан), соединенный с фланцем 16, перемещает зеркало 14 с вкладышами 15 и кронштейны 10, 11. Кронштейны 10 и 11 перемещают цилиндры 8 и 9 вдоль продольного паза 2, закрываемого лентой 4, которые в свою очередь перемещают два спиральнообразованные витка 6, 7 ленты 4, обеспечивая герметизацию и выход лазерного излучения. Для поддержания определенного положения витков 6, 7 натяжное устройство 5 обеспечивает постоянную величину натяжения ленты 4. Заявляемое техническое решение позволяет повысить производительность, снизить потребляемую мощность, улучши ть компактность, дизайн, эксплуатационные свойства.