Устройство для лазерной проекционной обработки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ПРОЕКЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ, содержащее лазер с активным элементом, по одну сторону от которого на оптической оси лазера установлены маска и сферический отражатель, а по другую объектив для проецирования.изображения маски на обрабатываемую деталь. о т л и ч а ю щ е ее я тем что, с целью повьппения эффективности использования лазерного излучения и улучшения обработки, оНо снабжено дополнительньтм объективом, зеркалом и светоделйтельным элементом, последний установлен между первым объективом и активным элементом лазера на его оси., а дополнительный объектив и зеркало - вдоль прямой, перпендикулярной оси лазера и проходящей через точку ее пересечения с осью светоделительного элемента. 2. Устройство по п. 1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на оптиi ческой оси дополнительного объектива с противоположной от светоделитель (Л ного элемента стороны установлена I система регистрации излучения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 5 В 23 К 26/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР- .

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3614019/25-27 (.22), 04.07. 83. (46) 23 04.90..: Вюл ..Ф 15 (72).: Л. C ..Ãëè((èí, ::Â;À. 1 орбаренко, В.Н . Епихин и А.С..Скрипниченко. (53) .621 .791 .72.03(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР .

9 980364, кл. В 23 К "26/00, 28 .03.80.

Патент США N- :3293565,кл.219-121, 02.11 . 63. (54)(57) 1 . УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ .ПРОЕКЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ, содержащее лазер с активным элементом,. по одну сторону. от которого на оптической оси лазера установлены маска.и сферический отражатель, а по другую— объектив для проецирования,изббражения маски на обрабатываемую деталь, .Изобретение относится к оборудованию для лазерной обработки.

Известно устройство для лазерной проекционной обработки, содержащее лазер,,на оптической оси которого пб одну сторону установлена маска, а по другую. — объектив для проецирования изображения.

Недостатком устройства является невысокая точность обработки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эФФекту является устройство для ла- . зерной проекционной обработки, содержащее лазер. с активным элементом, по одну сторону от которого íà оптической оси лазера установлены мас2 отличающееся тем,,что, с целью повышения эффективности использования лазерного излучения и улучшения обработки, оно снабжено дополнительным объективом, зеркалом и светоделительным элементом, последний установлен между первым объективом и активным элементом лазера на его осн, а дополнительный объектив и зеркало — вдоль прямой, перпендикулярной оси лазера и проходящей через точку ее пересечения с осью светоделительного элемента.

2. Устройство по и. l, о т л и— ч а ю щ е е. с я тем, что на оптической оси дополнительного объектива с противоположной от светоделнтельного элемента стороны установлена система регистрации излучения.

1 ка и сферический отражатель, а по другую - объектив для проецирования изображения маски. на обрабатываемую деталь .

Недостатком устройства является невысокая эффективность использова-. ния лазерного излучения и качество обработки.

Целью изобретения является повы шение эФфективности использования лазерного излучения и улучшение качества. обработки.

Поставленная цель достигается бла- годаря тому, что устройство для лазерной проекционной обработки, содержащее лазер с активным элементом, по одну сторону от которого на оптиче1127175 ской оси лазера установлены маска и сферический отражатель, а по другую объектив для проецирования изображения маски на -обрабатываемую деталь, 5 снабжено дополнительным объективом, зеркалом и светоделительным элементом, . последний установлен между первым объективом и активным элементом лазера íà его оси, а дополнительный объ- 10 ектив и зеркало — вдоль прямой, перпендикулярной оси лазера и проходящей через точку ее пересечения с осью светоделительного элемента. На оптической оси дополнительного объектива

:;с противоположной от светоделитель ного элемента стороны может быть установлена система регистрации излучения.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. 20

Устройство, содержит лазер с активным элементом 1, ho одну сторону от которого на оптической оси 2 лазера установлены маска 3 и сферический отражатель 4, а по другую — объектив 5 25 для проецирования иэображения маски

3 на обрабатываемую деталь 6. Устройство снабжено дополнительным объективом 7, зеркалом 8 и светоделительным .элементом 9, последний установлен 30 между объективом 5 и активным элементом 1 лазера на его оси 2, а дополни-, тельный объектив 7 и зеркало 8 — вдоль прямой 10, перпендикулярной оси 2 лазера и проходящей через точку 11 ее пересечения с осью светоделительного элемента 9.,1h оптической оси допол-. нительного объектива 7 с противоположной от светоделительного элемента

9 стороны установлена система 12 ре- щ0 гистрации излучения.

Устройство работает следующим образом.

Зеркало 8 и сферический .отражатель

4 образуют оптический резонатор ла- 45

sepa. Установленный внутри данного ре" зонатора объектив 7 проецирует изображение маски 3 на поверхности зеркала

8. Сформированный таким образом пучок выходит иэ резонатора через светоделительный элемент 9, попадает на объектив 5, который создает усиленное с помощью лазера изображение маски 3 на поверхности обрабатываемой детали 6. При этом, варьируя отражеI ние зеркала 8 отражением и пропусканием светоделительного элемента 9, можно легко реализовать необходимую величину. коэФфициента обратной связи резонатора, при которой в сторону объекта выходит излучение максимальной мощности при нормальном уровне накачки. Наклон детали 6 относительно оптической оси на угол, равный или больший апертурного угла объектива 5, позволяет исключить влияние зеркальной составляющей отраженного от объекта .излучения на развитие генерации лазера, которое проявляется в снижении выходной мощности лазера .

Формирование проекционного пятна лазерного излучения на поверхности обрабатываемой детали 6 осуществляют двумя проекционными объективами, один

5 из которых находится внутри, а другой 7 — вне оптического резонатора лазера, при этом работа их согласована сферическим отражателем 4, являющимся одним из зеркал резонатора.

Управление развитием генерации лазера осуществляют в ответвленном пучке светоделительного элемента 9. Для исключения виньетирования -и получения максимальной равномерности излу-, чения по сечению лазерного пучка зрачки объективов 5 и 7 расположены в оптически сопряженных сферическим отражателем 4 плоскостях. В частности, если объективы 5 и 7 выбирают одинаковыми, это условие выполняется, если центр кривизны сферического отражателя 41 совмещен с центрами выходных зрачков объективов 5 и 7. Дополнение устройства объективом, зеркалом и светоделительным элементом позволяет при той же мощности источника питания лазера получать усиленное излучение что обеспечивает повышение эффективности его,использования, а также равномерность распределения .Излучения по сечению лазерного пучка, что в свою очередь повышает равномерность свойств обрабатываемой поверхности, а следовательно, и качество обработки.

Устройство по сравнению с базовым объектом позволяет повысить качество обработки за счет улучшения равномерности обрабатываемой поверхности, 1127175

Редактор Л. Письман

Техред Л.Сердюкова Корректор: 0,Кравцова

Заказ 1693 . Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская Ha6., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101