Установка для обробки отворів лазерним променем
Номер патенту: 113220
Опубліковано: 25.01.2017
Формула / Реферат
Установка для обробки отворів лазерним променем, яка містить лазер, оптичну систему з приводом переміщення лінзи вздовж її осі, датчик відносного положення лінзи і поверхні заготівки, яка відрізняється тим, що додатково застосовано пристрій для вимірювання розміру оброблювального отвору, вихід якого через інтерфейс підключено до схеми порівняння, до другого входу якої підключено датчик відносного положення лінзи, а її вихід підключено до механізму переміщення лінзи вздовж своєї осі.
Текст
Реферат: Установка для обробки отворів лазерним променем містить лазер, оптичну систему з приводом переміщення лінзи вздовж її осі, датчик відносного положення лінзи і поверхні заготівки. Крім цього, в ній додатково застосовано пристрій для вимірювання розміру оброблювального отвору, вихід якого через інтерфейс підключено до схеми порівняння, до другого входу якої підключено датчик відносного положення лінзи, а її вихід підключено до механізму переміщення лінзи вздовж своєї осі. UA 113220 U (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРОБКИ ОТВОРІВ ЛАЗЕРНИМ ПРОМЕНЕМ UA 113220 U UA 113220 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до технологічного оснащення операцій обробки отворів в виробах лазерним променем і може застосовуватися для формування наскрізних отворів з автоматизованим керуванням точності їх діаметральних розмірів. Відома установка для обробки отворів лазерним променем, яка має лазер з блоком живлення, оптичну систему, пристрій для вимірювання розміру оброблювального отвору, підключений до блоку живлення лазера [1]. Ця установка для обробки отворів лазерним променем дозволяє за результатами вимірювання розміру отвору під час обробки коректувати в деякому діапазоні його розміром шляхом збільшення (зменшення) імпульсної енергії випромінювання та пов'язаним з цим деяким зміненням розмірів каустики перетвореного оптичною системою лазерного променя. Однак, точність підтримання (досягнення) заданого розміру отворів під час виконання операції низька в зв'язку з неявною залежністю просторових характеристик променя від його енергетичних параметрів. Як прототип вибрана установка для обробки отворів лазерним променем, яка утримує лазер, оптичну систему з механізмом переміщення лінзи вздовж її осі та датчик відносного положення лінзи і поверхні заготівки [2]. Відома установка для обробки отворів лазерним променем забезпечує обробку отворів підвищеної стабільності діаметральних розмірів в партії заготівок за рахунок підтримання вибраних умов опромінення, що досягається визначенням реального положення поверхні заготівки в зоні обробки отвору в межах однієї заготівки (випадок декількох отворів в одній заготівці нежорсткої конструкції) або в партії однакових заготівок при нестабільності їх товщини та в разі неспівпадання технологічних баз заготівки - вимірювальної та установлювальної. Однак, в цьому випадку точність діаметрального розміру отворів в партії заготівок буде обмежена стабільністю технологічного режиму обробки та коливанням товщини заготівок в зоні розташування отворів. Задачею корисної моделі є підвищення точності діаметрального розміру отворів в партії заготівок з шляхом виключення впливу варіацій режиму опромінення та нестабільності їх товщини. Поставлена задача вирішується тим, що установку, яка утримує лазер, оптичну систему з приводом переміщення лінзи вздовж своєї осі, датчик відносного положення лінзи і поверхні заготівки, додатково обладнано пристроєм для вимірювання розміру оброблювального отвору, вихід якого через інтерфейс підключено до схеми порівняння, до другого входу якої підключено датчик відносного положення лінзи, а її вихід підключено до приводу переміщення лінзи вздовж своєї осі. На схемі зображена блок-схема установки для обробки отворів лазерним променем. Установка утримує лазер 1, оптичну систему для перетворення пучка випромінювання, причому її лінза 2 має привод переміщення 3 вздовж своєї осі. Для визначення взаємного положення лінзи 2 і поверхні заготівки 5 між ними розташовано датчик відносного положення 4, наприклад, індуктивний або ємкісний, підключений до схеми порівняння 6. Результат лазерної обробки (діаметр отвору) визначається вимірювальним пристроєм 7 (на базі фотоелектричного або пневматичного датчику), вихід якого через інтерфейс 8 (перетворювач сигналу) також підключено до схеми порівняння 6, її вихід керує роботою приводу переміщення лінзи вздовж своєї осі. Установка працює наступним чином. Заготівка 5 розташовується на робочому столі установки, а чутливий елемент датчика 4 для визначення взаємного положення лінзи 2 і заготівки 5 розташовується на її поверхні. Сигнал від датчика 4, який пропорціональний відстані від лінзи 2 до поверхні заготівки 5, поступає на вхід схеми порівняння 6, де на основі різниці між нею та заданим значенням відстані, створюється керуюча напруга, яка надходить на привод 3 переміщення лінзи 2. Остання займає визначене положення відносно поверхні заготівки. Подаються імпульси випромінювання визначених параметрів, які формують отвір в заготівці і після створення наскрізного каналу отвору його розмір вимірюється пристроєм 7. Результат вимірювання надходить на вхід інтерфейсу 8, після якого сигнал перетворюється у вид, порівняльний з розмірністю сигналу з датчика положення 4, тобто при необхідності збільшити поточний діаметр отвору на величину перемістити у відповідному напрямку на величину x : x F d / D . d лінзу 2 потрібно де: F - фокусна відстань лінзи, D - діаметр пучка випромінювання на рівні головної площини лінзи 2. Внаслідок зміщення лінзи зміщується каустика перетвореного лінзою 2 променя, його поперек зростає і наступні імпульси випромінювання збільшують діаметр отвору на величину d . 1 UA 113220 U 5 10 15 Таким чином, виконується запропонований алгоритм обробки, тобто обробка отвору променями з постійним ростом розміру попереку, що дозволяє наближатися до заданого його діаметра з визначеними кроками, і за наближенням до допустимих меж, ці кроки можна зменшувати для досягнення меншої дискретності приближення до потрібного розміру. Це забезпечує досягнення поставленої задачі. Джерела інформації: 1. Патент 2112586 Франції, В23K 27/00, оп. 23.06.1972 р. 2. Заявка Японії № 59-189088, В23K 26/00, оп. 26.10.1984 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Установка для обробки отворів лазерним променем, яка містить лазер, оптичну систему з приводом переміщення лінзи вздовж її осі, датчик відносного положення лінзи і поверхні заготівки, яка відрізняється тим, що додатково застосовано пристрій для вимірювання розміру оброблювального отвору, вихід якого через інтерфейс підключено до схеми порівняння, до другого входу якої підключено датчик відносного положення лінзи, а її вихід підключено до механізму переміщення лінзи вздовж своєї осі. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: B23K 26/00
Мітки: променем, установка, обробки, отворів, лазерним
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-113220-ustanovka-dlya-obrobki-otvoriv-lazernim-promenem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Установка для обробки отворів лазерним променем</a>
Попередній патент: Комбінована компресорна установка з блоком осушування стисненого повітря і азотною станцією
Наступний патент: Спосіб вимірювання зсуву фази при розширенні діапазону
Випадковий патент: Спосіб лікування перитонеальних спайок жіночого тазу