Установка для лазерного гравірування

Реферат: Установка для лазерного гравірування містить лазер, оптичну систему, яку розташовано на осі лазера, та стіл для розміщення заготівки. Оптична система складена із двох циліндричних лінз довжиною, більшою, ніж діаметр пучка випромінювання, повздовжні осі яких розташовані у площині, нормальній осі пучка випромінювання, і взаємно перпендикулярні, причому лінзи торкаються головними площинами та забезпечені приводами переміщення кожної вздовж осі іншої. UA 109834 U (12) UA 109834 U UA 109834 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до технологічного обладнання лазерної обробки і призначена для спрощеної за підготовкою операції нанесення текстових написів на поверхні виробів. Відома установка для лазерного гравірування, до складу якої входять лазер, оптична система, встановлена на його осі, та стіл для розташування заготівки, який має привод для його координатного переміщення [1]. Недоліком такої установки є необхідність в технологічній підготовці операції у вигляді програмного забезпечення системи координатного переміщення столу, а також інерційність нанесення малюнку внаслідок переміщення маси столу із заготівкою. Найближчою до корисної моделі є установка для лазерного гравірування, яка містить лазер, оптичну систему, яку розташовано на його осі, та стіл для розташування заготівки, і в якій як перетворюючий елемент оптичної системи використано параболічне дзеркало з приводом його кутового коливання [2]. Недоліком відомої установки є складність конструкції приводу кутового коливання в межах 2π стерад. та програмного забезпечення операції, а також мала площа різкого зображення малюнку, що наноситься, через те, що фокус параболічного дзеркала при його коливанні описує сферу, а більшість поверхонь заготівок, на які наносять малюнки - плоскі. Задачею корисної моделі є спрощення конструкції сканера та технологічної підготовки операції із забезпеченням достатньої якості малюнку в межах його площі. Поставлену задачу вирішує установка для лазерного гравірування, що містить лазер, оптичну систему, яку розташовано на його осі, та стіл для розміщення заготівки, в якій, згідно з корисною моделлю, оптична система складена із двох циліндричних лінз довжиною, більшою, ніж діаметр пучка випромінювання, повздовжні осі яких розташовані у площині, нормальній осі пучка випромінювання, і взаємно перпендикулярні, причому лінзи опираються головними площинами та забезпечені приводами переміщення кожної вздовж осі іншої. На фіг. 1, фіг. 2, фіг. 3 зображено схему установки для лазерного гравірування. Вони пояснюють склад та принцип роботи установки. Навпроти лазера 1 встановлено оптичну систему, яку створено двома циліндричними лінзами 3 і 4 із взаємно перпендикулярними осями, причому вони опираються одна на одну головними площинами та мають приводи 10 і 11 їх переміщення вздовж осі іншої. При такому розташуванні лінз 3 та 4 кожна з них окремо перетворює пучок проміння лазера 2, наприклад круглого перерізу діаметром D, в клиновидні пучки 5, 6, які взаємно перпендикулярні, тому одночасно частина пучка квадратного перерізу, що знаходиться в місці пересічення лінз 3 та 4, обмежуючись з двох сторін клинами, утворює каустику з квадратним перерізом в загальному 2 фокусі лінз 3 і 4 розміром dd(Fθ) (F - фокусна відстань системи лінз 3 і 4, θ - кут розбіжності пучка випромінювання). На поверхні заготівки 7 інтенсивність випромінювання досягне рівня:   pd  4  b2 / D2d2 , 40 45 50 55 де: Е - імпульсна енергія променя; b ширина циліндричних лінз;  - тривалість імпульсу. Якщо цей рівень перевищує критичне значення для матеріалу заготівки 7, розташованої на столі 9, вона руйнується (випаровуванням або плавленням), утворюючи слід дії променя 8 (лунка, отвір). Переміщення центру пересічення лінз 3 та 4 в декартовій системі координат дозволяє спрощено та без попередньої підготовки операції формувати контур або зміст малюнку, що спрощує та скорочує впровадження операції. Можливе ручне переміщення лінз або за допомогою приводів 10 та 11 вздовж кожної з координат X та Y. Таким чином, в масштабі 1:1 можна, переміщуючи центр пересічення лінз 3 і 4 відповідно до заданого малюнку, розміченого декартовою сіткою, та подаючи один чи декілька імпульсів випромінювання з відповідною інтенсивністю випромінювання, формувати контур малюнку або його зміст без його попередньої обробки, тобто вирішити поставлену задачу. До того ж, внаслідок співпадання фокальної площини оптичної системи з поверхнею заготівки в її межах дотримується незмінність ширини контурної лінії. Джерела інформації: 1. Вейко В.П. Лазерная микрообработка / В.П. Вейко. - С-Петербург: СГТГУИТ, 2005. - 110 с., С. 41, рис. а. 2. Заявка Японії №55-45537, В23K 26/00, опублік. 31.03.1980 р. 1 UA 109834 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Установка для лазерного гравірування, що містить лазер, оптичну систему, яку розташовано на осі лазера, та стіл для розміщення заготівки, яка відрізняється тим, що оптична система складена із двох циліндричних лінз довжиною, більшою, ніж діаметр пучка випромінювання, повздовжні осі яких розташовані у площині, нормальній осі пучка випромінювання, і взаємно перпендикулярні, причому лінзи торкаються головними площинами та забезпечені приводами переміщення кожної вздовж осі іншої. 2 UA 109834 U Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3