Сканер пучка лазерного випромінювання

Реферат: Сканер пучка лазерного випромінювання складається із фокусуючої лінзи, яка розташована на шляху пучка випромінювання ексцентрично до його осі і має привод її обертання навколо осі пучка та механізм розмірного зміщення лінзи з неї. Лінзу встановлено в оправі, яка підвішена на двох плоских пружинах, закріплених в стакані, встановленому на підшипниках в корпусі сканера і з'єднаному ременем з приводом обертання лінзи навколо осі пучка випромінювання, а механізм її радіального зміщення виконано у вигляді ексцентричного отвору у втулці, яка охоплює оправу лінзи і встановлена на підшипнику в корпусі сканера з приводом її обертання навколо осі пучка випромінювання. UA 86593 U (54) СКАНЕР ПУЧКА ЛАЗЕРНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ UA 86593 U UA 86593 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до технології лазерної обробки і може використовуватися для формоутворення отворів великих розмірів та розширення зони опромінення при поверхневих видах обробки. Відомий пристрій подібного призначення складається із оптичного клина і фокусуючої лінзи, які розташовані послідовно на осі пучка випромінювання, причому клин має привод для його обертання навколо осі. Позитивний ефект досягається в результаті надання лазерному пучку кільцевого закону руху в зоні опромінення за допомогою оптичного клина, що обертається [1]. Недоліками пристрою є неможливість надання пучку випромінювання іншого виду руху; наявність додаткового оптичного елемента (клина) на шляху пучка випромінювання, що зменшує ефективність використання лазерної енергії та погіршує якість обробки за рахунок викривлення характеристик випромінювання; складність змінення параметрів сканування пучка випромінювання, для чого необхідно використовувати інший за параметрами клин або іншу лінзу. Найбільш близьким до пристрою за технічною суттю та ефектом, що досягається, є сканер, який складається із фокусуючої лінзи, яка розташована на шляху пучка випромінювання ексцентрично до його осі, має привод її обертання навколо неї та механізм розмірного зміщення лінзи з осі пучка [2]. Недоліком цього пристрою є обмеження виду закону руху лазерного пучка кільцевою траєкторією та необхідність в перервах процесу обробки для керування параметрами сканування в зв'язку ручним приводом зміщення лінзи з осі пучка. задачею розробленого пристрою є розширення можливості керування видом руху пучка та надання оперативності зміненню параметрів і виду сканування. Поставлена задача вирішується тим, що в сканері, що складається із фокусуючої лінзи, яка розташована на шляху пучка випромінювання ексцентрично до його осі і має привод її обертання навколо осі пучка та механізм розмірного зміщення лінзи з неї, лінзу встановлено в оправі, яка підвішена на двох плоских пружинах, закріплених в стакані, установленому на підшипниках в корпусі сканера і з'єднаному ременем з приводом обертання лінзи навколо осі пучка випромінювання, а механізм її радіального зміщення виконано у вигляді ексцентричного отвору у втулці, яка охоплює оправу лінзи і встановлена на підшипнику в корпусі сканера з приводом її обертання навколо осі пучка випромінювання. Схема пристрою показана на фіг. 1 та фіг. 2. Лінза 1 в оправці 2 підвішується на системі з двох плоских пружин 3, закріплених в стакані 4 сканера, встановленого в його корпусі 5 на підшипниках 6. Лінза з оправкою 2 охоплюється по виступаючих за її межі головках гвинтів 9 ексцентричним отвором втулки 7, що також розташовується в корпусі 5 на підшипнику 8. Стакан 4 і втулка 7 мають шківи в своїх конструкціях, які за допомогою ременів 10 і 11 можуть з'єднуватися з шківами 12 і 13, встановленими на валах двигунів 14 і 15. Обидва двигуни за допомогою відповідних хомутів 16, 17 закріплюються на корпусі сканера 5. У корпусі також розташовані гвинтові фіксатори 18, 19, що дозволяють стопорити від обертання стакан 4 і втулку 7. Пристрій дозволяє надати один з трьох режимів руху пучку випромінювання: перший обумовлює обхід променем контурів у вигляді кола, що може бути застосовано для вирізки отворів великих розмірів, гравірування з контурною лінією збільшеної ширини та в операціях поверхневої обробки із скануванням вздовж кола. Сканування виконується при зміщенні осі D e 2 ( D - діаметр оброблюваного елемента лінзи 2 з осі пучка випромінювання на величину заготовки) за допомогою повороту втулки 7 двигуном 15 на розрахункове значення кута і її фіксації стопором. Цей вплив стінки отвору у втулці 7 на оправку 3 лінзи 2 через гвинти 9 викликає її радіальне зміщення на величину е, і при обертанні стакана 4 від двигуна 14 промінь, перетворений лінзою, буде описувати коло діаметром 2е: за один оберт лінзи сфокусований пучок описує одне коло. Другий режим дає можливість проводити обробку із скануванням уздовж лінії довжиною l  2emax , що може бути застосовано при обробці пазів і щілин, гравіруванні текстів, рисунків із збільшеною шириною контурної лінії, у поверхневій обробці із скануванням за нормаллю до напрямку робочої подачі. Режим виконується при обертанні втулки 7 двигуном 15. За один її оберт виконується один подвійний прохід уздовж лінії довжиною l. Напрям сканування вибирається відповідними поворотами стакана 4 з наступною фіксацією його положення. Третій режим дозволяє вести обробку контурів у вигляді спіралі, що може бути застосовано у поверхневих видах опромінення. Режим виконується при одночасному обертанні стакана 4 і 1 UA 86593 U 5 втулки 7 в одному напрямі. Співвідношення кутових швидкостей їх обертання визначає крок спіралі і її вигляд. Бібліографічні дані посилань 1. Ребрин Ю.К., Сидоров В.И. Оптические дефлекторы. - К.: Техніка, 1988. - 136 с. 2. Патент 4.461.947 США, В23K 27/00, oп. 24.07.1984. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Сканер пучка лазерного випромінювання, що складається із фокусуючої лінзи, яка розташована на шляху пучка випромінювання ексцентрично до його осі і має привод її обертання навколо осі пучка та механізм розмірного зміщення лінзи з неї, який відрізняється тим, що лінзу встановлено в оправі, яка підвішена на двох плоских пружинах, закріплених в стакані, встановленому на підшипниках в корпусі сканера і з'єднаному ременем з приводом обертання лінзи навколо осі пучка випромінювання, а механізм її радіального зміщення виконано у вигляді ексцентричного отвору у втулці, яка охоплює оправу лінзи і встановлена на підшипнику в корпусі сканера з приводом її обертання навколо осі пучка випромінювання. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2