Пристрій для клеймування ювелірних виробів лазерним променем

Реферат: Пристрій для клеймування ювелірних виробів лазерним променем складається з лазера, поворотного дзеркала, об'єктива, що встановлений з можливістю фокусування плями лазерного випромінювання на поверхні виробу, пристрою спостереження, системи акустооптичних пристроїв у складі модулятора добротності, двокоординатного дефлектора, за допомогою якого забезпечують прецизійне відхилення лазерного променя, а також регулювання миттєвої потужності лазерного променя, дані на який передають з блока управління, виконаного на базі промислового комп'ютера, робочого столу та джерела електричного живлення. При цьому на виході фокусуючого об'єктива додатково розміщено нерухомий упор, на який опирають деталь під час клеймування, а оптичний блок розміщено над поверхнею робочого столу таким чином, що робочий лазерний промінь знаходиться в горизонтальній площині на висоті не менше 2030 мм над поверхнею столу і спрямований від оператора. UA 119474 U (12) UA 119474 U UA 119474 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі лазерного верстатобудування і може бути використана в ювелірній промисловості для гравірування лазерним променем, як клейм виробника, так і державних клейм на ювелірних виробах. Відомі лазерно-технологічні системи [Терегулов Н.Г. и др., Лазерные технологии на машиностроительном заводе. - Уфа, 1993. - с. 35-57], які призначені для обробки різних матеріалів і реалізації різноманітних технологічних процесів. Лазерно-технологічні системи мають різноманітне призначення і відповідну компоновку складових компонентів. Проте, незалежно від призначення, до складу структурних схем лазерних технологічних систем входять: безпосередньо лазер, оптична система з відхиляючим дзеркалом та фокусуючим пристроєм, спостережний пристрій, координатний стіл, блок управління, джерело електричного живлення. Спільними ознаками з корисною моделлю, що заявляється, є наявність в конструкції лазера, оптичної системи з відхиляючим дзеркалом і пристроєм, що фокусує лазерний промінь, пристрою спостереження, робочого столу, блока управління, джерела електричного живлення. Причинами, що не дозволяють досягти очікуваного технічного результату, є відсутність пристрою регулювання миттєвої потужності лазерного випромінювання, а точність обробки цілком залежить від точності механічних з'єднань координатного столу. Відомий також пристрій для обробки матеріалів лазерним променем [UA № 63850 А, КЛ.В41С1/02, 15.01.2004, бюл. № 1], який включає лазер, оптичну систему з відхиляючим дзеркалом і пристроєм, що фокусує промінь, пристрій спостереження, координатний стіл, блок управління, джерело електричного живлення, пристрій регулювання миттєвої потужності лазерного променя, а також системи прецизійного переміщення координатного столу вздовж кожного з напрямків. Спільними ознаками з корисною моделлю, що заявляється, є наявність в конструкції лазера, оптичної системи з відхиляючим дзеркалом і пристроєм, що фокусує лазерний промінь, пристрою спостереження, робочого столу, блока управління, джерела електричного живлення, пристрою регулювання миттєвої потужності лазерного променя. Причинами, що не дозволяють досягти очікуваного технічного результату, є відсутність оснащення для закріплення на координатному столі відомого пристрою різноманітних ювелірних виробів, які потребують клеймування, недостатня точність системи прецизійного переміщення координатного столу, а також його низька продуктивність. Найбільш близьким до пристрою, що заявляється, є пристрій для прецизійної обробки матеріалів лазерним променем [UA № 64660 А, КЛ.В41С1/02, 15.02.2004, бюл. № 2], який включає лазер, оптичну систему з відхиляючим дзеркалом і пристроєм, що фокусує промінь, пристрій спостереження, координатний стіл, блок управління, джерело електричного живлення, пристрій регулювання миттєвої потужності лазерного променя, а також двокоординатний акустооптичний дефлектор відхилення лазерного променя. Спільними ознаками з корисною моделлю, що заявляється, є наявність в конструкції лазера, оптичної системи з відхиляючим дзеркалом і пристроєм, що фокусує лазерний промінь, пристрою спостереження, робочого столу, блока управління, джерела електричного живлення, пристрою регулювання миттєвої потужності лазерного променя, а також двокоординатного акустооптичного дефлектора прецизійного відхилення лазерного променя. Причинами, що не дозволяють досягти очікуваного технічного результату, є відсутність оснащення для закріплення на координатному столі відомого пристрою різноманітних (особливо за габаритами) ювелірних виробів, які потребують клеймування, а також його низька продуктивність. В основу корисної моделі поставлено задачу створення високоякісного пристрою для клеймування ювелірних виробів лазерним променем шляхом внесення в найближчий аналог суттєвих конструктивних змін, при цьому очікуваним технічним результатом має бути підвищення якості нанесення різноманітних клейм, які наносять на вироби за допомогою пристрою, підвищення його продуктивності, а також створення умов для нанесення клейм на ювелірні вироби з великими габаритами. Зазначена задача вирішується тим, що пристрій для клеймування ювелірних виробів лазерним променем, який складається з лазера, поворотного дзеркала, об'єктива, що встановлений з можливістю фокусування плями лазерного випромінювання на поверхні виробу, пристрою спостереження, системи акустооптичних пристроїв у складі модулятора добротності і двокоординатного дефлектора, за допомогою якого забезпечують прецизійне відхилення лазерного променя, а також регулювання миттєвої потужності лазерного променя, дані на який передають з блока управління, виконаного на базі промислового комп'ютера, робочого столу та джерела електричного живлення, згідно з корисною моделлю, на виході фокусуючого об'єктива 1 UA 119474 U 5 10 15 20 25 30 35 40 додатково розміщено нерухомий упор, на який опирають деталь під час клеймування, а оптичний блок розміщено над поверхнею робочого столу таким чином, що робочий лазерний промінь знаходиться в горизонтальній площині на висоті не менше 20-30 мм над поверхнею столу і спрямований від оператора. Згідно з корисною моделлю, монітор пристрою розміщено на протилежному від оператора краю робочого столу. Згідно з корисною моделлю, пристрій для клеймування додатково містить під ногою педаль для запуску процесу клеймування. Згідно з корисною моделлю, нерухомий упор має у розрізі вигляд плоскої П подібної прямокутної металевої рамки з отвором, розміри якого по довжині більше максимального розміру клейма на 5-6 %, а наріжна площина нерухомого упора співпадає з фокальною площиною фокусуючого об'єктива. На Фіг. 1 наведено принципову схему пристрою для клеймування ювелірних виробів лазерним променем. На фіг. 2 наведено схему розміщення оператора за пристроєм Пристрій змонтовано на робочому столі, на верхній частині якого на одному боці закріплено монітор, а на протилежному боці встановлено оптичний блок, що спрямовує сфокусований лазерний промінь горизонтально на оброблювану деталь. Під кришкою столу в окремих відсіках розміщено саме лазер та обладнання, устаткування і необхідні пристрої для його нормального функціонування. Відсіки закріплені на платформі, яка оснащена колесами і ножною педаллю, що забезпечує включення до роботи всього пристрою. Пристрій складається з: лазера 1; двокоординатного дефлектора 2, який відхиляє по двох координатах лазерний промінь; фокусуючої лінзи 3; нерухомого упора 4; відеокамери 5; поворотного дзеркала 6; монітора 7; робочого столу 8; блока управління 9 з системою управління двокоординатним дефлектором 2 та ножної педалі 10 для вмикання процесу клеймування. Пристрій для клеймування ювелірних виробів лазерним променем працює наступним чином. Генерований лазером 1 промінь проходить вертикально до двокоординатного дефлектора 2, відхиляється від оптичної осі та поглинається спеціальним поглиначем до моменту, коли оператор надасть команду на виконання операції клеймування. Комп'ютер блока управління 9, завдяки програмному забезпеченню, за командами оператора виконує наступні дії: на моніторі 7 висвітлюється вікно з кресленням робочого клейма, а також вікно робочої зони, що формується відеокамерою 5, в центрі якої видно вікно нерухомого упора 4. Процес клеймування може розпочатися лише після того, як оператор виробом, що підлягає клеймуванню, закриває отвір нерухомого упора 4. Одночасно, за допомогою педалі 10, блок управління 9 через систему управління двокоординатним дефлектором 2 спрямовує лазерний промінь через фокусуючу лінзу до поверхні виробу. Процес клеймування зупиниться лише після того, як буде поставлено останню крапку на кресленні робочого клейма. Пристрій за корисною моделлю дозволяє підвищити якість та точність гравіювання складних профілів, забезпечує точність багаторазового відтворення розмірів клейма, а також підвищує продуктивність клеймування до 2 і більше тис. виробів за зміну, залежно від їх форми та розмірів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Пристрій для клеймування ювелірних виробів лазерним променем, який складається з лазера, поворотного дзеркала, об'єктива, що встановлений з можливістю фокусування плями лазерного випромінювання на поверхні виробу, пристрою спостереження, системи акустооптичних пристроїв у складі модулятора добротності, двокоординатного дефлектора, за допомогою якого забезпечують прецизійне відхилення лазерного променя, а також регулювання миттєвої потужності лазерного променя, дані на який передають з блока управління, виконаного на базі промислового комп'ютера, робочого столу та джерела електричного живлення, який відрізняється тим, що на виході фокусуючого об'єктива додатково розміщено нерухомий упор, на який опирають деталь під час клеймування, а оптичний блок розміщено над поверхнею робочого столу таким чином, що робочий лазерний промінь знаходиться в горизонтальній площині на висоті не менше 20-30 мм над поверхнею столу і спрямований від оператора. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що монітор пристрою розміщено на протилежному від оператора краю робочого столу. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що пристрій для клеймування додатково містить під ногою педаль для запуску процесу клеймування. 2 UA 119474 U 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що нерухомий упор має у розрізі вигляд плоскої Пподібної прямокутної металевої рамки з отвором, розміри якого по довжині більше максимального розміру клейма на 5-6 %, а зовнішня площина нерухомого упора співпадає з фокальною площиною фокусуючого об'єктива. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3