Станок для сварки оптических окон с трубкой квантового генератора

 

Изобретение относится к оборудованию для лазерной обработки. Цепью изобретения является повышение качества сварного соединения. Установка содержит рабочий СО -лаэер и He-Ne-лазер для наведения рабочего луча. При сварке оптических окон с трубками квантового генератора последние устанавливают в механизме крепления.. Перед сваркой место стыка нагревают, затем сваривают и отжигают . Телевизионные камеры, расположенные к оси вращения световода под углом, равным бО-ВО, позволяют получать на экране изображение поверхности оптического узла в ннде йллипса, что повышает точность, приближая ее к максимальной. Процесс ведут от ЭВМ с блоком управления, что обеспечивает высокую стабильность процесса, а следовательно, качество сварки. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„ 429467 А 2 (51)5 В 23 К 26 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 23.04,93, Бюл. 1" 15 (61) 729942 (21) 4123589/27 (22) 26.09.86 (72) В.А.Грачев, A,Ã.Жарких, А.П.Елесин, А.М.Кодылев В.P.Ìeøêîí и В.С.Трусов (56) Патент Франции 9 2532230, кл. В 23 К 26/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 729942, кл. В 23 К 9/00, 1979. (54) СТАНОК ДЛЯ СВАРКИ ОПТИЧЕСКИХ

ОКОН С ТРУБКОЙ KBAHTOBOI 0 ГЕНЕРАТОРА (57) Иэобретейие относится к оборудованию для лазерной обработки. Целью изобретения является повышение ка чества сварного соединения. Установка содержит рабочий CO -лазер и

He-Ne-лазер для наведения рабочего луча. При сварке оптических окон с трубками квантового генератора последние устанавливают в механизме крепления.. Перед сваркой место стыка нагревают, затем сваривают и отжигают. Телевизионные камеры, расположенные к оси вращения световода под углом, равным 60-80, позволяют получать на экране изображение поверхности оптического узла в ниде эллипса, что повышает точность, приб" лижая ее к максимальной. Процесс ведут от ЭВМ с блоком управления, что обеспечивает высокую стабильность 3 процесса, а следовательно, качество сварки. 1 ил.

1429467

1!зобретение относится к оборудованию для лазерной обработки и являет" ся усовершенствованием изобретения по авт. св. У 729942.

Целью изобретения является повы5 шение качества сварки.

На чертеже схематично изображен предлагаемый станок, Станок содержит СО -лазер "1, уста- 1О новленный на неподвижной станине 2, механизм 3 крепления трубки, фокусирухпцую систему 4 в световоде 5 коленообразной формы, гелий-неоновый (Не-Ne} лазер б, полупрозрачную плас- !5 тину 7, расположенную на пересечении продольных осей СО - и Не-Ne-лазеров

1 и 6, разделяющую излучение Не-Ne лазера б на два пучка и совмещающую один иэ них с излучением обрабатывающего СО -лазера 1, и систему отражающих зеркал 8, совмещающую второй из разделенных пучков- He-Ne-лазера б с осью вращения светонода 5 с двигателем 9. На станине 2 во взаимно пер-- 25

1пендикулярных плоскостях под углом к оси вращения светонода 5, равным

60-80, размещены две телекамеры 10.

Имеются датчик 11 яркости, выполненный в ниде очтически связанных объектива и фотоприемника и закрепленный на выходе световода 5, датчик 12 перемещения световода 5 и ЭВМ 13, причем датчик 11 яркости и датчик 12 перемещения световода 5 через ЭВМ 13

35 соединены с СО -лазером 1 и двигателем 9 вращения световода 5. Станок содержит также телевизоры 14, блок

15 управления ЭВМ 13, нагревательное устройство 16 с механизмом 17 перемещения, колпак 18 с механизмом 19 ! о перемещения, заслонку 20 лазерного излучения СО,,-лазера 1.

Исгользование двух телевизионных систем позволяет получить на экранах 45 телевизоров увеличенное изображение оптического узла (не менее чем в пятикратном размере).

Ориентация телевизионных камер в днух взаимно перпендикулярных плоскостях, совпадающих с плоскостями направлений перемещения трубки (Х,Y), позволяет упростить процесс совмещения изображения с трафаретом на экране телевизора, Закрепление телевизионных камер, расположенных к оси вращения световода 5 под углом, равньм 60-80, позволяет получить а экране иэображение шлифованной поверхности оптического узла в виде эллипса, обеспечить необходимую точность, близкую к максимальной (линейное изменение изображения оси эллипса максимально при угле 90 ) ° При этом обеспечивается удобное наблюдение за формированием шва на закрытых от оператора участках оптического узла, а также наблюдение и контроль эа качеством очищенной поверхности оптического окна. При уг.-. ле менее 60 значительно уменьшается точность настройки (более чем на

13 ). При угле более 80 наблюдение за процессом сварки становится зат" руднительным.

Станок для сварки оптических окон с трубкой квантового генератора обеспечивает повышение точности настройки в 5-10 раз (с 1-1 S до О, 150,3 мм), дает возможность контролировать качество очистки оптических окон и процесса лазерной сварки, что повышает технологический выход годных изделий па 10-15 за счет повыщения качества сварных соединений.

Введение датчика 11 яркости, телевизиопных схем, датчика 12 перемеще" ния световода S и ЭВИ 13 позволяет оптимизировать процесс лазерной сварки оптических окон, повысить стабиль-. ность температуры в 7-10 раз (с 100150 до 10-15 С), что резко снижает возможность деформации оптического окна, повьш|ает носпроиэводимость рез ультатов.

Станок работает следующим образом.

Перед началом работы выполняют операцию по нанесению трафаретов на экраны телевизоров 14, необходимые для выставления трубки 21.

В механизм 3 крепления вместо трубки 21 устайанливают оптический .узел со шлифованной поверхностью. С помощью рукояток механизма 3 крепления и луча Пе-И!.-лазера 6 шлифованную поверхность оптического узла вьн тавляют соосно и перпендикулярно оси светопода 5 с точностью 0,20,3 мм. Это положение фиксируют нанесением трафаретов на экранах телевизоров 14 по полученному иэображению. В дальнейшем при заварке трубы

21 выставляют совмещением изображения шлифованно поверхности с нанесенным трафаретом.

Трубку 2 1 закрепляют в механизме

3 крепления. С помощью рукояток иеосуществляется процесс сварки оп» тического окна 22 с трубкой 21.

По окончании сварки заслонка 20

5 закрывается, световод 5 останавливается, нагревательное уствойство 16 поднимается в первоначальное положение, на него сверху надвигается кол пак 18 н производится отжиг сваренного узла.

После выполнения полного- технологического цикла ЭВИ 13 включением сигнализации вызывает оператора.

ФоРмула изобретения

Станок для сварки оптических окон с трубкой квантового генератора по авт. св. 9 772299994422, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повы,шения качества сварного соединения, на станине размещены датчик переме- щения световода, ЭВМ и во взаимно перпендикулярных плоскостях под уг2я лом 60-80О-к оси вращения световода две телекамеры, на выходе световода закреплен датчик яркости, выполнен ный в виде оптически связанных объек; тива и фотоприемника, причем датчик

ЗО,яркости и датчик перемещения световода через ЭВИ соединены с CAg-ла-, зером и двигателем вращения световода. з 1429467 ханизма 3 крепления трубку 21 ориентируют так, чтобы изображение шлифо- ванной поверхности оптического узла совместилось с трафаретом на экранах телевизоров 14.

После выставления трубки 21 на ее шлифованную поверхность устанавливают очищенное оптическое окно 22, на блоке 15 управления набирают шифр программы обработки трубки и производят пуск ЭВМ 13.

ЭВИ 13 по программе считывает с задатчика программы обработки трубки на блоке 15 управления набранный шифр, вызывает соответствукицую программу и приступает к ее выполнению: нагревательное устройство 16 с помощью механизма 17 вертикального пе1 -фемещения поднимается до установле ния, завариваемого узла в ее цент ральной части; нагревательное устройство 16 с помощью механизма 19 закрывается сверху колпаком 18; включается нагревательное устрой" .ство 16 и осуществляется предварительный разогрев свариваемого узла; колпак 18 отводится; нагревательное устройство 16 опускается; включается вращение световода 5, открывается заслонка 20;

1429467

Составитель Т.Олесова

Техред М.Дидык Корректор С.Шекмар

Редактор Т.Зубкова

Заказ 3089

Тираж 700 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

° В4 °

Производственно-полиграфическое предприятие, . р и. г. Ужго од ул. Проектная, 4