Сканатор

 

Изобретение относится к устройствам для управления перемещением лазерного луча и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства в технике термообработки дателей и измерительной технике. Цель изобретения - повышение ста бильмости параметров сканирования, долговечности и уменьшения трудозатрат Сканатор содержит закрепленное на основании колебательное звено, размещенный на нем исполнительный элемент 5, охрани читель колебательного звена. Колебаль ное звено выполнено в виде камертона, имеющего две ветви 1, 2 и ножку 3, а ограничитель установлен на свободных концах ветвей камертона и обеспечивает синхронну(б передачу ударного импульса обеим ветвям камертона при их относительном сближении и удалении. 7 з.п. ф-лы. 6 ил. со с о ю N СА) 00 о , о ШШ2 Фиг 1

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

CsI)s G 02 В 26/10

ГОСУДАРСТВЕ Hl (Ы И КОМИТЕТ

IIO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4470745/10 (22) 16.06.88 (46) 30.01.91. Бюл. ¹ 4 (71) Отраслевая научно-исследовательская лаборатория "Дистанционная диагностика"

Института общей физики — Института геохимии и аналитической химии АН СССР при

Наманганском государственном педагогическом институте им. Хамзы (72) В.А.Галкин, В.В.Добросельский, П.В.Добросельский, А.С.Маг аршак, М,Мамадалиев, Б.А.Станковский и В,O,Ткаченко (53) 535.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹1042468,,кл. G 02 В 26/10, 1982. (54) CKAHATOP (57) Изобретение относится к устройствам для управления перемещением лазерного

„„5LI „„1624389 А1 луча и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства в технике термообработки дателей и измерительной технике. Цель изобретения — повышение стабиль <ости параметров сканирования, догговечности и уменьшения трудозатрат.

Сканатор содержит закрепленное на основании колебательное звено, размещенный на нем исполнительный элемент 5, о-раничитель колебательного звена. Колеба. IIIное звено выполнено в виде камертона, имеющего две ветви 1, 2 и ножку 3, а ограничитель установлен на свободных концах ветвей камертона и обеспечивает слнхроннук5 передачу ударного импульса обеим ветвям камертона при их относительном сближении и удалении. 7 з.п. ф-лы, 6 ил, 1624389

Изобре гение î i носится к технике обработки изделий и материалов с помощью лазерного излучения, а именно к устройствам, предназначенным для управления перемещением лазерного луча, и может быть использованодля высокопроизводительной сварки, резки и термообработки различных деталей, а также в измерительной технике, Цель изобретения — повышение стабильности параметров сканирования, надежности и уменьшения энергозатрат; расширение частотно о диапазона сканирования; обеспечение возможности использования крупногабаритного исполнительного элемента, а также улучшение охлаждения исполни тельного элемента, Нэ фиг,1 представлен предлагаемый скэнатор с ограничителем в виде пластины с отверстием; нэ фиг,2 — то же, с ограничителем в виде стержня; на фиг.3 — то же, с ограни.ителем из двух подпятников, свя.занных меткду собой двумя звеньями цепи; на фиг.4 — вариант крепления исполнительного элемента в одной точке; нэ фиг.5 — то же, в 2 точках; на фиг.б — то же, с воэможностью контактирования его тыльной поверхности с поверхностью ветви камертона, Сканатор (фиг.1) содержит камертон, имеющий две ветви 1 и 2 и ножку 3, установленную на основании 4, размещенный на ветви 2 исполнительный элемент 5 (например, зеркало) и ограничитель перемещения ветвей 1 и 2, выполненный в виде пластины б с отверстием 7, закрепленной на ветви 1, при этом ветвь 2 размещена в отверстии 7 с зазорами S, и привод 8. Роль упоров, ограничивающг; взаимное перемещение ветвей

1 и 2 выполняют поверхности А отверстия 7 пластины б. Пластина 6 крепится на ветви 1, например, эксцентриковым зажимом 9, При повороте эксцентрикового зажима 9 в направлении, указанном стрелкой, происходит расфиксация пластины 6, а при повороте в обратно л направлении — фиксация, Одним из достоинств такого способа крепления является возможность быстрого измерения резонансной частоты колебаний ветвей на заданной форме колебаний, Закрепление ограничителя и исполнительного элемента на разных ветвях упрощает возможность уравновешивания последних (достижение равенства приведенных масс ветвей).

Скэнатор (фиг.2) содержит ограничитель перемещения ветвей 1 и 2, выполнен ный в виде стержня 10, один конец которого закреплен на ветви ", а другой размещен в отверстии 11, выполнен но л в ветви 2, и привод 8. При этом стержень 10 имеет утолщения 12 по обе стороны ветви 2, размер

55 которых больше размера отверстия 11, причем утолщения 12 находятся на расстоянии

S от соответствующих поверхностей ветви

2, обеспечивающих перемещение ветви 2 вдоль стержня 10 при их относительном движении, Стержень 10 крепится на ветви 1, например, накладкой 13, фиксирующей утолщение 12, расположенное на соответствующем конце стержня 10, размещенном в отверстии 14, выполненном в ветви 1. Диаметры отверстий 11 и 14 позволяют перемещать стержень 10 вдоль ветвей 1 и 2 для изменения резонансной частоты колебаний ветвей на заданной форме колебаний.

Закрепление ограничителя и исполни1ельного элемента на разных ветвях упрощает возможность уравновешивания последн пх (достижение равенства приведенных масс ветвей).

Сканатор (фиг.3) содержит ограничитель перемещения ветвей 1 и 2, выполненный в виде двух подпятников 15, размещенных на соответствующих ветвях 1 и 2 и связанных между собой по крайней мере двумя звеньями цепи 16, и привод 8. Роль упоров, ограничивающих взаимное сближение ветвей 1 и 2, выполняют подпятники 15, э ограничивающих взаимное удаление— звенья цепи 16.

Предусматривается вариант (фиг.4) крепления исполнительного элемента 5 на ветви 2 в одной точке, расстояние от которой до торца ветви 2 составляет I> = (0,2 + 0,1), где L —длина ветви камертона.

Такое крепление вместе,,близком к узлам колебаний ветви 2, позволяет уменьшить влияние первых трех форм иэгибных колебаний ветви 2 на кривизну поверхности испЬлнительного элемента 5, а также второй и третьей форм тех же колебаний на угол сканирования, Предусматривается вариант (фиг,5) крепления дополнительного элемента 5 на ветви 2 в двух точках, разнесенных по длине ветви 2, расстоянии Iz и 1з от которых до торца ветви 2 составляют соответственно

I) =(0,15 + 0,05)L; 12 =(0,5 ч- 0,05)l.

Такое крепление позволяет использовать крупногабаритные исполнительные элементы 5, уменьшая влияние первой и третьей форм изгибных колебаний ветви 2 на кривизну поверхности дополнительного элемента 5 и третьей формы тех же колебаний на угол сканирования.

Предусматривается также вариант (фиг.б) крепления исполнительного элемента 5 с воэможностью контактирования его тыльной поверхности с поверхностью ветви

1624389

2, при этом наиболее удаленная точка крепления отстоит от торца ветви 2 на расстоянии не более 14 = 0,55L, Такое крепление позволяет улучшить охлаждение исполнительного элемента и уменьшить влияние первой формы изгибных колебаний ветви 2 на кривизну его поверхности.

Исполнительный элемент 5 может представлять собой непосредственно часть поверхности ветви 2 (на фиг.4 не показано), что упрощает конструкцию сканатора.

Сканатор работает следующим образом, В процессе увеличения амплитуды колебаний ветвей 1 и 2 (фиг.1), возбуждение которых осуществляется приводом 8, наступает момент, когда начинается соударения ветви 2 с поверхностями А отверстия 7 пластины 6, ofðãíè÷èâàþùèìè взаимное перемещение ветвей 1 и 2. С этого момента начинается работа сканатора в виброударном режиме, характеризующемся постоянной (без учета знака) скоростью перемещения ветвей 1 и 2. При этом поверхность исполнительного элемента 5 занимает различные положения в области, ограниченной пунктирными линиями, причем, например, падающий на исполнительный элемент луч, отражаясь. имеет угловое перемещение в пределах угла р (падающий и отраженный лучи показаны сплошными стрелками), Значение угла р зависит от амплитуды колебаний ветвей 1 и 2, задаваемой зазорами S.

Аналогичным образом работают другие варианты устройства.

Формула изобретения

1, Сканатор, содержащий закрепленное на основании колебательное звено с размещенным на нем исполнительным элементом, ограничитель перемещения колебательного звена и его привод, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности параметров сканирования, надежности и уменьшения энергозатрат, колебательное звено выполнено в виде камертона, имеющего две ветви и ножку, а ограничитель установлен на свободных концах ветвей камертона.

2. Сканатор по п.1 о т л и ч а ю щ и с я тем, что ограничитель выполнен в виде пластины с отверстием, закрепленной на одной ветви камертона, при этом вторая

5 ветвь размещена в отверстии пластины с зазором.

3. Сканатор по п.1, о т л и ч а ю щ и и— с я тем, что ограничитель выполнеH в виде стержня, один конец которого закреплен на

10 одной ветви камертона, а другой размещен в отверстии, выполненном во второй ветви камертона, и имеет утолщения по обе ее стороны, размер которых больше размера отверстия, причем утолщения находятся на

15 расстоянии, обеспечивающем перемещение ветви камертона вдоль стержня ограничителя.

4. Сканатор по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что ограничитель выполнен в ьид"

20 двух подпятников, размещенных Н2 соответствующих ветвях камертона и связанных между собой по крайней мере, двумя звеньями це" л.

5. Сканатор по пп.1 и 2, о т л и ч а ю и й25 с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона сканирования, ограничитель установлен с возможностью перемещ-ния вдоль ветви камертона и его фиксации, 6. Сканатор по пп.1-4, о т л и ч а ю щ и и30 с я тем, что исполнительный элемент кг,епится на ветви в одной точке, расстс яние от которой до торца ветви камертона li составляет 11 =- (0,2 «- 0,1)L, где (— длина ветви камертона.

35 7, Сканатор по пп,1 — 4, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью обеспечения возможности использования крупногабаритного исполнительного элемента. закрепление его производится в двух точках, отстоящих от

40 торца ветви камертона на расстояния Iz =

=(0,15 «-0,05)1 и 1з = (0.5 «-0,05)L.

8. Сканатор по пп.1-4, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения охлаждения исполнительного элемента, последний

45 крепится с воэможностью контактирования его тыльной поверхности с ветвью камертона, при этом наиболее удаленная точка крепления отстоит от торца ветви на расстояние l4 = 0,55L.

1624389

Фиг Р

1624389

1бг4ЗВЯ

Фас Е

Составитель М, Ники ин

lexpeä М.Моргенгал Корректор И. Эрдейи

Редr лтор Т. ПарфеноВа

Про ",з:..одс пенно-изда ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 187 Гираж Подписное

RHl1i |ПИ Гг.:уд рстьенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5