УСТАНОВКА ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

Предложение относится к области машиностроения, а именно, к устройствам, обеспечивающим обработку материалов лазерным излучением.
Известна установка для лазерной обработки материалов, содержащая источник лазерного излучения и фокусирующую линзу [1].
В этом устройстве отраженный от обрабатываемого материала луч фиксируется в приемной камере. Это устройство позволяет следить за уровнем электромагнитной радиации из зоны разработки. Однако оно не позволяет визуально посредством дистанционных средств наблюдать за процессом обработки материалов и не применим, когда используют сканирующие устройства для точного позиционирования лазерного луча.
Известна также установка для лазерной обработки материалов, включающая источник лазерного излучения, вдоль оптической оси которого размещены сканирующее устройство и фокусирующую линзу [2].
Недостатком известного устройства является то, что при его применении отсутствует возможность дистанционного наблюдения за качеством процесса лазерной обработки материалов
Результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в повышении эффективности лазерной обработки материалов за счет получения возможности дистанционного наблюдения за качеством процесса обработки при применении сканирующих устройств.
Указанный результат достигается за счет того, что установка для лазерной обработки материалов, которая содержит рабочий стол, источник лазерного излучения, вдоль оптической оси которого размещены сканирующее устройство и фокусирующая линза, снабжена источником подсветки рабочей зоны обрабатываемого материала, дихроническим зеркалом, размещенным между источником лазерного излучения и фокусирующей линзой, и, расположенными за дихроническим зеркалом, дополнительной фокусирующей линзой и телевизионной камерой, причем источники лазерного излучения и подсветки выполнены с различными частотами излучения, а фокусирующая линза выполнена ахроматической. Источник подсветки рабочей зоны выполнен в виде светодиода, либо в виде лазера.
Пример выполнения заявляемого устройства поясняется чертежом.
Установка для лазерной обработки материалов включает рабочий стол 1, источник 2 лазерного излучения, вдоль оптической оси 3 которого размещены сканирующее устройство 4 и фокусирующая линза 5, источник подсветки 6 рабочей зоны 7 обрабатываемого материала, а также размещенное между источником 2 лазерного излучения и фокусирующей линзой 5 поворотное дихроническое зеркало 8.
За дихроническим зеркалом 8 расположены дополнительная фокусирующая линза 9 и телевизионная камера 10.
Источники лазерного излучения и подсветки выполняют с различными частотами излучения, а фокусирующую линзу выполняют ахроматической.
Подсветка рабочей зоны может быть выполнена в виде светодиода или лазера.
Лазерный луч от источника 2 лазерного излучения подают через поворотное дихроническое зеркало 8 и сканирующее устройство 4 и фокусируют посредством ахроматической линзы на обрабатываемом материале, который располагают на рабочем столе 1. Сканирующее устройство позволяет точно позиционировать луч лазерного излучения в рабочей зоне 7. Одновременно рабочую зону 7 подсвечивают подсветкой 6 с узкополосным источником излучения. Это может быть светодиодное или лазерное устройство.
Предпочтительно частоту подсветки выбирать в зеленой части видимого спектра, (с длиной волны примерно 520 нм), так как в этом диапазоне человеческий глаз имеет наибольшую чувствительность к свету, а частоту излучения источника лазерного излучения - примерно 1000 нм.
Лучи от источника 2 лазерного излучения и подсветки 6 отражаются от обрабатываемого материала и, проходя через ахроматическую фокусирующую линзу 5, становятся коллинеарными оптической оси 3 лазерного излучения. Далее лучи проходят через сканирующее устройство 4 и разделяются поворотным дихроническим зеркалом 8. Затем фокусируют лучи подсветки посредством дополнительной линзы 9 в телевизионной камере 10. Процессы, происходящие в рабочей зоне, наблюдают на обычном дисплее (на чертеже не показан). Это позволяет оперативно вмешиваться в процесс обработки и при этом точно позиционировать положение лазерного луча за счет сканирующего устройства.
Таким образом, данные техническое решение позволит повысить эффективность лазерной обработки материалов за счет получения возможности дистанционного наблюдения за качеством процесса обработки при применении сканирующих устройств.
Источник информации
1. Патент US 7863544, МКИ - B23K 26/03, 4 января 2011
2. Патент на полезную модель РФ №94892, МПК - B23K 26/06, 2010.