Brevet FR2614477A1 — publié le 19881028

DISPOSITIF~DE~CHANGEMENT~AUTOMATIQUE DES~IIAMPES~PoUR~ltES~CHli-BRE~- POMPAGE OPTiQUE DES LASERS L'invention concerne un dispositif de changement automatique des lampes pour les chambres à pompage optique des lasers, comprenant : une cassette qui possède les lampes, la structure mécanique équipée d'un tiroir prévu pour recevoir la cassette, le dispositif motorisé qui prend et remet la lampe dans la cassette, le mécanisme qui effectue l'insertion et le retrait de la lampe dans la chambre optique, les prises qui assurent le branchement électrique des lampes côté anode et côté cathode, les sécurités, les mécanismes, le cycle et la procédure de manoeuvre, et l'organisation informatique du laser qui gère ce périphérique. Actuellement, dans les lasers qui utilisent des lampes dans les chambres à pompage optique, les lampes sont insérées ou retirées manuellement. Celles-ci étant des composantes fragiles puisque réalisées en verrerie fine avec un gaz intérieur ayant une pression qui peut entre élevée, leur manipulation est délicate et demande beaucoup de soin et d'attention à l'opérateur. Cette opération manuelle qui est relativement longue, n'est pas du tout adaptée à l'exploitation industrielle des lasers et machines laser. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. L'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, résoud les problèmes consistant à créer un dispositif industriel, qui assure le changement automatique des lampes en quelques secondes avec un risque de casser une lampe quasiment nul. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ce que les lampes sont installées dans une cassette interchangeable. Le remplacement d'une lampe par une autre dans une chambre à pompage optique s'effectue automatiquement en seulement quelques secondes. Le vieillissement des lampes étant généralement progressif, l'électronique d'excitation peut le compenser durant un certain temps, ce qui permet dans un cycle d'exploitation d'une machine laser, que l'unité informatique qui gère le laser donne l'ordre de remplacer la lampe en temps masqué par rapport à un usinage ou un changement de pièce à usiner, de sorte que le rendement de la machine laser s'en trou v amélioré. Une cassette peut contenir beaucoup de lampes pour assurer une longue autonomie de la machine. Une cassette est remplacée par une autre en quelques secondes. Pour des usinages par laser conne la soudure, la découpe, le perçage et le traitement thermique, l'opérateur peut entre amené à utiliser des lampes qui ont des caractéristiques lumineuses différentes. L'invention offre également l'avantage d'avoir une cassette ayant des lampes de différentes caractéristiques, qui selon l'usinage programmé (soudure, découpe, perçage, traitement thermique) met la lampe adéquate en place automatiquement. Par exemple, avec une lampe le laser découpera une partie dans une pièce et avec une autre lampe le laser soudera une nouvelle partie dans la pièce. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement et à titre d'exemple un mode d'exécution. Les figures 1 et 2 représentent en perspective, le dispositif réalisé conformément à la présente invention. La figure 1 montre une cassette 6 équipée des lampes 5. La figure 2 présente le dispositif électromécanique qui reçoit la cassette de la figure 1 et qui réalise le changement des lampes dans les chambres à pompage optique. La figure 3 montre une lampe 5. La figure 4 montre une vue partielle de la cassette 6. Les figures 5 à 15 présentent sous forme de schémas la procédure de changement des lampes. Conformément à la présente invention, la cassette de la figure 1 comprend à ses deux extrémités des courroies 1 munies chacune de doigts intercalaires 2 qui séparent deux lampes consécutives. Ces doigts jouent deux rôles, le premier d'amortissement entre 2 lampes consécutives et le second d'entraîneur. L'une des roues d'entraînement est reliée à un moteur 20 équipé d'un codeur de position 21 comme le montre la figure 4. L'un des flasques est pourvu de contacts électriques 3 qui assurent la commande électrique de la cassette lorsqutelle est en place dans le tiroir 8. L'autre flasque a un axe 24 qui permet d'éviter toute inversion de sens de la cassette 6 lors de son introduction dans le tiroir 8. Sur l'embase inférieure de la cassette de la figure 1, une ouverture 4 légèrement plus large que le diamètre d'une lampe est aménagée. Cette ouverture permet la sortie ou l'entrée d'une lampe des la chambre à pompage optique 23. Les lampes 5 sont insérées entre les doigts 2. Lorsque les courroies 1 tournent, elles entraînent les lampes. Conformément à la présente invention, le dispositif mécanoélectrique de la figure 2 se compose - d'un bâti principal 7, - d'un tiroir 8 qui reçoit la cassette présentée à la figure 1, - d'une mécanique de guidage rectiligne 9 comme, à titre d'exemple, des axes cylindriques en acier sur lesquels se déplacent des douilles à billes solidaires des pièces à mettre en mouvement, - d'un moteur 10 équipé d'un codeur de position 11, - d'une pièce d'extraction de lampe 12 qui coulisse sur la mécanique de guidage 9 et qui est entraînée par la pièce de connexion électrique 13 par l'intermédiaire d'une pièce de liaison 14, - d'une butée 15 de fin d'extraction d lampe, - d'un ensemble de deux bras motorisés 16 qui montent et descendent pour positionner les lampes. Conformément à la présente invention, la figure 3 montre l'extrémité 18 d'une lampe 5 qui possède une gorge permettant de rendre solidaire la lampe avec la pièce d'extraction 12. Conformément à la présente invention, les figures 5 à 15 montrent à titre indicatif le changement d'une lampe géré par un dispositif informatique. I1 peut se résumer de la façon suivante - Figure 5, la cassette 6 remplit de plusieurs lampes est en place dans le bâti principal 7. Une lampe est déjà en place dans la chambre à pompage optique 23, - Figure 6, la pièce de connexion électrique 13 est tirée en arrière par le moteur 10 jusqu a une position intermédiaire. La pièce d'extraction 12 qui est associée à la pièce 13 tire la lampe en arrière et le contact électrique avec la pièce 22 est rompu, - Figure 7, les deux bras 16 montent jusqu'à obtenir le contact avec la lampe, - Figure 8, l'ensemble des pièces 12 et 13 par l'action du moteur 10 tirent en position extrème, la lampe 5 et la pièce 12 rencontre la butée de fin d'extraction 15, - Figure 9, le moteur continuant d'entraîner la pièce 13, la pièce 12 étant rendue immobile par son contact avec la butée 15, la connexion électrique 13 se désolidarise de la lampe, - Figure 10, les bras 16 montent la lampe 5 à l'intérieur de la cassette 6, - Figure 11, les courroies 1 de la cassette tournent obligeant la lampe à monter sur un côté et simultanément une nouvelle lampe se place sur les bras 16 dans l'ouverture 4, - Figure 12, les bras 16 redescendent à une position intermédiaire en plaçant la gorge 18 de la lampe dans la pièce de retenue 12, - Figure 13 le moteur 10 met en mouvement la pièce 13 qui se connecte électriquement à la lampe tout en imposant à celle-ci de rentrer d'une petite quantité dans la chambre à pompage optique 23, - Figure 14, les deux bras 16 s'abaissent jusqu'à une position très basse, - Figure 15, l'ensemble des pièces 12 et 13 pousse la lampe 5 pour l'entrer complètement dans la chambre à pompage optique 23. En fin de déplacement, la lampe se connecte à la prise électrique 22. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de changement automatique des lampes pour les chambres à pompage optique des lasers, comprenant une cassette à lampes (6) qui se place dans un tiroir de guidage (8), d'un bâti principal (7), d'un système de guidage (9) d'une motorisation (10), d'une pièce d'extraction (12), d'une pièce de connexion électrique mobile (13) portée par le dispositif de guidage (9), deux bras motorisés (16) pour monter et descendre les lampes, une butée de fin d'extraction de lampe (15), caractérisée en ce que la cassette (6) ait une contenance d'au moins une lampe, en ce que la pièce d'extraction de lampe (12) ait une encoche pour accrocher la lampe, en ce que les pièces (12) et (13) soient mobiles, en ce que la butée (15) permet de bloquer la pièce (12), en ce que lorsque la pièce (12) est en butée sur la pièce (15), la pièce (13) peut encore reculer pour se déconnecter de la lampe, et en ce que la pièce (12) est entraînée par la pièce (13). 2 - Dispositif de changement automatique des lampes pour les chambres à pompage optique, selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cassette à lampes (6) comprend des courroies (1) avec des doigts (2) entraînée par un moteur interne (20). 3 - Dispositif de changement automatique des lampes pour les chambres à pompage optique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la cassette à lampes (6) comprend un codeur de position (21). 4 - Dispositif de changement automatique des lampes pour les chambres à pompage optique selon les revendications 1,2 et 3 caractérisé en ce que la lampe (5) comprend à l'une de ses extrémités une gorge (18) pour s'accrocher dans la fourche de la pièce (12). 5 - Dispositif de changement automatique des lampes pour les chambres à pompage optique selon les revendications 1,2,3, et 4 caractérisé en ce que la lampe (5) comprend deux gorges équipées de joints d'étanchéité (19). 6 - Dispositif de changement automatique des lampes pour les chambres à pompage optique selon les revendications 1,2,3,4 et 5 caractérisé en ce que la pièce de connexion électrique (22) est solidaire de la chambre à pompage optique (23). 7 - Dispositif de changement automatique des lampes pour les chambres à pompage optique selon les revendications 1,2,3,4,5 et 6 caractérisé en ce que la pièce (13) est entraînée par le moteur (10) par l'intermédiaire d'une courroie crantée (17). 8 - Dispositif de changement automatique des lampes pour les chambres à pompage optique selon les revendications 1,2,3,4,5,6 et 7 caractérisé en ce que le dispositif de guidage (9) est réalisé par des axes à billes. 9 - Dispositif de changement automatique des lampes pour les chambres à pompage optique selon les revendications 1,2,3,4,5,6,7 et 8 caractérisé en ce que la commande automatique est assurée par un système informatique.