FR2489195A1

FR2489195A1 - Methode et appareil pour detecter la position de mise au point dans un appareil de traitement par laser

Info

Publication number: FR2489195A1
Application number: FR8116724A
Authority: FR
Inventors: Akira Tsutsumi
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1980-09-02
Filing date: 1981-09-02
Publication date: 1982-03-05
Also published as: IT1142728B; AU552364B2; FR2489195B1; GB2083216A; SE8105214L; CH656568A5; US4472055A; DE3134555A1; GB2083216B; AU7480781A; SE447972B; IT8149209A0; CA1173662A

Abstract

UN ELEMENT 53 FORMANT ECRAN A LA LUMIERE PEUT ARRETER UNE PARTIE DU FAISCEAU LASER; UN DETECTEUR DE LUMIERE 57 RECOIT CETTE PARTIE DU FAISCEAU ET PRODUIT UN SIGNAL DE SORTIE PROPORTIONNEL A LA QUANTITE DE LUMIERE RECUE. L'ELEMENT 53 ET LE DETECTEUR 57 SONT PLACES SUR LE TRAJET DU FAISCEAU LASER ENTRE LE CONDENSEUR 31 ET LA PIECE HALLUCINEE W. L'UN OU L'AUTRE OU LES DEUX, L'ECRAN ET LE DETECTEUR, PEUVENT SE DEPLACER SELON L'AXE OPTIQUE POUR DETECTER LA POSITION OU LE SIGNAL DE SORTIE DU DETECTEUR DEVIENT MINIMUM OU MAXIMUM, CE QUI DETECTE LA POSITION DE MISE AU POINT. CE DISPOSITIF PEUT ETRE UTILISE SUR TOUTES LES MACHINES DE TRAITEMENT PAR LASER.

Description

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L'invontion concerne un appareil de traiterment par laser vour découper des pièces en forme de tole par faisceau laser et en particulier elle se rapporte à un progrès dans la mise en oeuvre par détection correcte

du foyer.

Dans l'appareil de traitement au laser, le plus important, en terme de rendement et de précision du traitement, est de savoir si oui ou non le condenseur qui condense le faisceau laser est correctement mis au point sur la position prescrite de la pièce. Toutefois,

o le faisceau laser utilisé particulièrement dans l'ap-

pareil de traitement au laser au C02 (gaz carbonique) se trouve en dehors de la plage des longueurs d'onde visibles, il est difficile de détecter si oui ou non

la condenseur à lentilles est mis au point sur la sur-

1S face supérieure de la pièce. Pour ce motif, la pratique

usuelle a été de prévoir une source lumineuse auxiliai-

re de rayon visible, en dehors du résonateur laser et de contrôler si les rayons visibles provenant de la source lumineuse auxiliaire, telle qu'un laser He-Ne, se concentre correctement sur la surface supérieure de

la pièce. Dans ce cas, la nécessité d'une source lumi-

neuse auxiliaire a rendu l'appareil plus-compliqué en

construction et plus coûteux. En conséquence, le fais-

ceau laser est projeté de façon intermittente en direc-

tion de la face supérieure de la pièce et une inspection visuelle de la condition des étincelles qui jaillissent

de la pièce permet de détecter si oui ou non le conden-

seur est correctement mis au point sur la surface de la pièce. Dans ce cas toutefois l'expérience et le savoir faire sont nécessaires pour manoeuvrer l'appareil et le but consistant à obtenir une détection correcte de la

position de la mise au point n'est pas complètement ob-

tenu en cela.

L'invention a été faite en vue de résoudre les

problèmes précédents du passé.

Le premier objet de l'invention est de fournir une méthode et un appareil. qui puissent détecter très facilement la position de mise au point du faisceau laser indépendamment et la question de savoir s'il s'agit de rayons visibles ou invisibles. L'objet secondaire de l'invention est de fournir un appareil de traitement au laser qui améliore la précision et le rendement de la coupe en permettant une mise au point correcte du faisceau laser sur la

position prescrite de la pièce par détection de la po-

sition de mise au point.

Pour atteindre les objets ci-dessus, l'invention comporte un élément, réglable, formant écran pour la lumière, qui arrête une portion du faisceau laser, et des détecteurs de lumière, disposés à la suite, qui fournissent des signaux de sortie en proportion des

quantités de faisceau laser; et au moins l'un ou l'au-

tre de l'élément formant écran pour la lumière ou les détecteurs de lumière se déplacent selon la direction

de l'axe optique et on détecte la position pour laquel-

le les signaux de sortie des détecteurs de lumière

mentionnés ci-dessus deviennent maxima ou minima, ren-

dant ainsi possible de détecter la position de mise

au point correcte.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention seront mieux compris à la lecture de la des-

cription qui va suivre de plusieurs exemples de réali-

sation et en se référant aux dessins annexés sur les-

quels, 2a ligure 1 est une vue latérale représentant en gros la section transversale de la majeure partie de

l'appareil de traitement au laser concrétisant le mé-

canism2 de l'invention, les figures 2 et 3 sont des dessins explicatifs montrant les principes de la détection de la position de mise au point du condenseur à lentilles,

la figure 4 est une vue latérale d'une réalisa-

tion secondaire montrant en gros la section transver-

sale, la figure 5 est un dessin explicatif montrant la

quantité du faisceau laser qui peut traverser en fonc-

tion dé la relation de position qui existe entre le condenseur à lentilles et l'élément formant écran à la lumière, la figure 6 est un plan explicatif montrant la relation de la position relative entre le condenseur à lentilles et l'élément formant écran à la lumière avec

les signaux de sortie des détecteurs de faisceau laser.

En se reportant aux figures 1 et 2, l'appareil de traitement par laser 1 comporte un résonateur laser 3 comme un résonateur laser au C02 (gazcarbonique) et

une unité de traitement 5 à bati en forme de C. Le ré-

sonateur laser 3 pouvant être un appareil usuel dispo-

nible dans le commerce il n'est pas nécessaire d'en

décrire particulièrement la structure détaillée.

L'appareil de traitement 5 comporte une embase 9 qui supporte une table 7 qui supporte sur sa surface supérieure, avec possibilité de déplacement, une pièce genre tole W, comporte également une poutre supérieure

11 située au-dessus de l'embase 9 et un montant verti-

cal 13 lié à l'embase 9 et à la poutre supérieure Il pour donner la forme de la lettre C.

Un certain nombre de moyens de réduction du frot-

tement 7a équipés de billes d'acier tournantes, sont

montés sur la surface supérieure de la table 7 de fa-

çon à supporter sans à coups la pièce W. Des deux

côtés de l'embase 9 (à la fois côté avant et côté ar-

rière sur le dessin de la figure 1) sont fixés une

paire de guides selon l'axe Y 15, qui s'étendent hori-

zontalement dans cette direction (vers la gauche et

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vers la droite sur la figure 1); et une paire de

chariots selon l'axe Y 17, mobiles selon les direc-

tions vers la gauche et vers l2 droite le long des guides 15 selon l'axe Y sont montés sur les guides 15 selon l'axe Y. Les deux chariots 17 selon l'axe Y sont reliés l'un à l'autre, pour former une pièce unique,

par un élément de liaison 19 qui s'étend dans la direc-

tion de l'axe Y (dans la direction horizontale perpen-

diculaire aux guides 15 selon l'axe Y), en conservant un léger jeu par rapport à la surface supérieure de la table 7. Par conséquent, les deux chariots 17 selon l'axe Y se déplacent d'une pièce selon la direction de l'axe Y (vers la droite et vers la gauche sur la figure 1). L'élément de liaison 19 est monté avec un guide 21 selon l'axe X qui s'étend dans la direction de l'axe X perpendiculaire aux guides 15 selon l'axe Y et le guide 21 selon l'axe X comporte un chariot 23 selon l'axe X mobile le long du guide 21 selon l'axe X. Un certain nombre de brides, capables de brider la portion d'extrémité de la pièce w portée, avec possibilité de déplacement, à la surface de'la table 7, sont montées, en nombre approprié, sur le chariot 23 selon l'axe X. En conséquence, en déplaçant le chariot selon l'axe X 23 correctement le long des guides selon l'axe X 21, on déplace la pièce W dans la direction de l'axe X lorsqu'elle est bridée dans les brides 25. De cette façon il est possible de déplacer convenablement la pièce w et de la mettre en place à la fois selon les directions des axes X et Y en déplaçant le chariot selon l'axe Y 17 selon la direction de l'axe Y et le chariot selon l'axe X 23 selon la direction de l'axe X. En liaison avec ce qui précède, on comprendra que les chariots selon l'axe Y 17 et selon l'axe X 23 peuvent être automatiquement déplacés et arrêtés le

long des axes Y et X en étant commandés par un dispo-

sitif de commande convenable comme un dispositif de commande numérique ou un ordinateur (non représenté) pour mettre en place la pièce W selon les axes X et Y. Au voisinage de la portion d'extrémité de ladite poutre supérieure 11, est installé un réflecteur de faisceau 27 qui rétracte le faisceau laser, provenant dudit résonateur laser 3, verticalement par rapport à la face supérieure de ladite table 7. En un endroit

convenable situé en dessous du réflecteur 27, est ins-

tallé un dispositif 29 d'ajustage en position de mise au point. Ce dispositif d'ajustage 29 ajuste le faisceau

laser pour le condenser en un spot de très faible dia-

mètre à la surface de la pièce W lorsque ce faisceau

laser est projeté à la surface de la pièce W. Ce dis-

positif 29 d'ajustage en position de mise au point comporte une monture cylindrique de lentilles 33 qui

contient un condenseur à lentilles 31 pour condenser le-

dit faisceau laser et cette monture cylindrique de len-

tilles 33 est reliée, au moyen d'un accouplement appro-

prié, comme un accouplement à vis, au cylindre extérieur fixé au bâti supérieur 11, de façon que son mouvement puisse être librement ajusté dans la direction verticale (dans la direction de l'axe optique vertical du faisceau laser). En conséquence, même si l'épaisseur de tole de la pièce W se modifie, on peut placer à tout moment le

foyer F du condenseur à lentilles 31 sur la face supé-

rieure de la pièce W en ajustant correctement la posi-

tion de la monture cylindrique des lentilles 33 dans la direction de monte et baisse. Bien qu'elle ne soit pas représentée sur la figure 1, une buse est installée dans ledit dispositif 29 d'ajustage en position de mise au point dans le but d'envoyer un jet de gaz auxiliaire dans la direction de la position d'usinage par laser

(découpe de la pièce W).

Comme indiqué ci-dessus, en projetant le faisceau laser à partir du dispositif en résonateur laser 3 sur la pièce W qui se trouve sur la'table 7 et en envoyant un jet de gaz auxiliaire à partir de la buse et en déplaçant correctement la pièce W selon les directions des axes X et Y, ont peut traiter par laser (découpe)

la pièce W selon une forme appropriée.

Du fait qu'il est difficile de détecter si oui ou non le faisceau laser est condensé sur un spot de très faible diamètre à la surface de la pièce W, l'invention est établie de façon que le détecteur 37 de position de mise au point soit correctement installé sur ladite table 7 et que l'on puisse très facilement détecter la

position de mise au point dudit condenseur à lentilles.

Ledit détecteur de mise au point 37 est fixé, de façon amovible, audit bati inférieur 9 de l'ouverture

de table 39 prévue sur ladite table 7, faisant face au-

dit dispositif 37 d'ajustage en position de mise au point. De façon plus précise, sur le bâti inférieur 9 dans ladite ouverture de table 39, une plaque de base 41 est posée, de façon amovible, et de plus plusieurs butées de position 43 sont fixées de façon sure et sont prévues

pour déterminer la position de la plaque de base 41.

Lesdites butées de position 43 définissent la position de ladite plaque de base 41 de la façon expliquée plus loin. Sur ladite plaque 41, un montant de guidage 45 est

installé perpendiculairement et un support 47 est instal-

lé sur le montant de guidage 45 au moyen d'un gousset 49 de façon à permettre un libre réglage en position dans

la direction monte et baisse. En ce qui concerne les mé-

canismes de liaison pour relier ledit support 47 audit montant de guidage 45, i1 existe plusieurs méthodes que l'on peut utiliser comme-de boulonner ledit gousset 49 au montant de guidage 45 et de prévoir un accouplement à vis d'une tige filetée (non représentée) supportée perpendiculairement au montant de guidage 45 avec possibilité de rotation libre par rapport au montant de guidage 45. Par conséquent, on ne donne pas ici d'explication détaillée concernant le mécanisme de

liaison du support 47 au montant de guidage 45 de fa-

çon permettant un ajustement libre des positions.

Au voisinage de la partie supérieure dudit sup-

port 47, on installe correctement un élément formant

écran à la lumière 53, qui comporte un trou de péné-

tration 51, de forme convenable, à travers lequel le

faisceau laser condensé par ledit condenseur peut pas-

ser librement. Il n'est pas nécessaire que la forme du trou de pénétration 51 dudit élément formant écran à la lumière soit circulaire, elle peut être polygonale, mais il est souhaitable que le trou soit un cercle

d'un diamètre inférieur à celui du condenseur à lentil-

les 31.

Ledit élément 53 formant écran à la lumière peut

être librement installé entre ledit condenseur à len-

tilles 31 et le foyer P de ce condenseur à lentilles 31

et il peut également se déplacer librement pour régla-

ge selon la direction de l'axe optique du faisceau

laser. Pour régler le déplacement de l'élément 53 for-

mant écran à la lumière selon ladite direction de l'axe

optique, on règle la position du support 47 en le dé-

plaçant le long du montant de guidage 45, comme indiqué

ci-dessus. Ce réglage peut également se faire en dé-

plaçant l'élément 53 formant écran à la lumière selon

la direction de monte et baisse par rapport audit sup-

port 47. En ce qui concerne le mécanisme de réglage de ce mouvement de l'élément 53 formant écran à la lumière selon la direction de monte et baisse par rapport audit support 47 on peut utiliser, toute méthode convenable, comme un accouplement à vis de l'élément 57 formant

écran à la lumière dans une situation de libre dépla-

cernent par rapport à la tige filetée (non représentée) supportée par le support 47 perpendiculairement et en

situation de libre rotation.

_,Au voisinage de la partie inférieure dudit sup-

port 47, on installe correctement un détecteur de lu-

mière 57 qui comporte un trou de pénétration 55 dont la forme est analogue audit trou de pénétration 51

prévu sur ledit élément 53 formant écran à la lumière.

Ce détecteur de lumière 57 consiste en un élément ap-

proprié sensible à la lumière tel qu'un élément photo

électrique et fournit des signaux électriques de sor-

tie proportionnels à la quantité de lumière du fais-

ceau laser qui vient l'irradier.

Ledit détecteur de lumière 57 est placé pour faire face audit élément 53 formant écran à la lumière, côté opposé au foyer F dudit condenseur à lentilles 31 et peut se déplacer librement selon l'axe optique du faisceau laser. Pour pouvoir déplacer pour réglage le détecteur de lumière 57 selon ladite direction de lImane optique, le support 47 se déplace pour réglage le long du montant de guidage 450 Dans ce cas ledit détecteur de lumière 57 se déplace pour réglage en même temps que

ledit élément 53 formant écran à la lumière, par l'in-

termédiaire du support 47, En déplaçant le détecteur de lumière 57 pour réglage selon la direction de monte et baisse par rapport audit support 47, il est également possible de déplacer le détecteur de lumière 57 pour réglage. En ce qui concerne le mécanisme de déplacement du détecteur de lumière 57 selon la direction de monte

et baisse par rapport audit support 47, on peut utili-

ser toute méthode convenable comme un accouplement à vis du détecteur de lumière 57 dans une situation de libre déplacement selon la direction de monte et baisse

par rapport à la tige filetée (non représentée) suppor-

tée par le support 47 perpendiculairement et en situa-

tion de libre rotation.

Lorsque ladite butée 43 place ladite plaque de base 41 qui se trouve sur le bâti inférieur 9 dans ladite ouverture de table 39 et positionne-la plaque de base 41 pour venir au contact de la butée 43, cette

butée 43 va aligner à la fois le centre du trou de pé-

nétration 51 prévu sur ledit élément 53 formant écran à la lumière et celui du trou de pénétration 55 prévu

sur le détecteur de lumière 57 avec l'axe optique per-

pendiculaire du faisceau laser. Par conséquent, lors-

que la plaque de base 41 est positionnée au contact de la butée 43, les centres des trous de pénétration 51 et 55, prévus sur l'élément 53 formant écran à la

lumière et sur le détecteur de lumière 57, respective-

ment, vont s'aligner avec l'axe optique perpendiculaire du faisceau laser. Ledit élément 53 formant écran à la lumière, ledit détecteur de lumière 57 et son support 47 sont recouverts d'un capot 59, et en tête de ce capot est prévue une ouverture suffisamment grande pour

laisser passer le faisceau laser.

La relation de position entre ledit élément 53

formant écran à la lumière et ledit détecteur de lumiè-

re 57 est comme suit (se reporter à la figure 2)1: la

distance L entre l'élément 53 formant écran à la lumiè-

re et ledit détecteur de lumière 57 est divisée inté-

rieurement en fonction du rapport existant entre les-

dits trous de pénétration 51 et 55 pour donner les longueurs L1 et L2. Lorsque les deux positions Li et L2 sont alignées avec la position du foyer F du condenseur à lentilles 31, le faisceau laser qui pénètre tout d'abord à travers la face circonférentielle interne du trou de pénétration 51 de l'élément 53 formant écran à la lumière, puis à travers la face circonférentielle

interne du trou de pénétration 55 du détecteur de lu-

mière 57 ne viendra pas irradier ledit détecteur de lumière 57 et ces signaux de sortie seront minima (par

exemple 0). Par conséquent lorsque le détecteur de lu-

mière 57 se déplace en même temps que l'élément 53 for-

mant écran à la lumière, qui lui est couplé au moyen

du support 47, au fur et à mesure que l'élément 53 for-

mant écran à la lumière se déplace graduellement pour passer de la position P1 aux positions P2 et P3 comme indiqué sur la figure 2, la quantité du faisceau laser qui vient irradier le détecteur de lumière 57 s'accroit

graduellement, amenant de ce fait le détecteur de lu-

mière 57 à fournir des signaux de sortie proportionnels à la quantité de lumière du faisceau laser. De façon semblable, si l'un quelconque de l'élément 53 formant écran à la lumière ou du détecteur de lumière 57 se déplace, par exemple si l'élément 53 formant écran à

la lumière se déplace seul de la position P1 aux posi-

tions P2 et P3 (ceci s'applique également si c'est le détecteur de lumière 57 seul qui se déplace vers le bas sur la figure 3), la quantité de lumière émanant du faisceau laser qui vient irradier le détecteur de lumière 57 va graduellement s'accroître et le détecteur de lumière 57 produit des signaux électriques de sortie

proportionnels à cette quantité de lumière.

En conséquence si l'on détecte la position pour laquelle les signaux de sortie du détecteur de lumière

57 deviennent minima, et si la distance L entre l'élé-

ment 53 formant écran à la lumière et le détecteur de lumière 57, au moment de cette détection, est divisée intérieurement en les longueurs Ll et L2 en fonction du rapport existant entre le trou de pénétration 51 prévu sur l'élément 53 formant écran à la lumière et le trou de pénétration 55 prévu sur le détecteur de

lumière 57 alors il est possible de détecter la posi-

tion du foyer F du condenseur à lentilles 31, indépen-

damment de la question de savoir si le faisceau laser est oui ou non visible. De façon plus précise il est possible de connaître la hauteur de la position du foyer P par rapport à la face supérieure de ladite table 7 ou de la position du foyer F par rapport à la

face supérieure du bâti inférieur 9.

il en résulte qu'il devient très facile de placer le foyer F du condenseur à lentilles 31 sur la face

supérieure de la pièce W en utilisant la méthode sui-

vante: à savoir, diviser intérieurement la distance L qui existe entre ledit élément 53 formant écran à la lumière et le détecteur de lumière 57 pour obtenir la position du foyer F du condenseur à lentilles 31, en

fonction du rapport existant entre les trous de passa-

ge 51 et 55 prévus sur l'élément 53 formant écran à la lumière et le détecteur de lumière 57, respectivement;

et effectuer auparavant un réglage pour que les posi-

tions des longueurs Lî et L2 soient alignées avec les

positions du foyer F du condenseur à lentilles 31.

Puis placer la plaque de base 41 à l'intérieur de l'ou-

verture de table 39 de façon que les positions desdites

longueurs LI et L2 soient alignées avec la face supé-

rieure de la pièce w à monter sur la table 7. Finalle-

ment déplacer la monture cylindrique des lentilles 33 dudit dispositif 29 de détection de position de mise au point, correctement, en réglage de monte et baisse, et ajuster le condenseur à lentilles 31 à la position o

les signaux de sortie du détecteur de lumière 57 dé-

croissent graduellement pour devenir minima. Alors la position du foyer F du condenseur à lentilles 31 est

alig 4a avec les longueurs Li et L2 qui ont été obte-

nues en divisant intérieurement la distance L qui

existe entre ledit élément 53 formant écran à la lu-

mière et le détecteur de lumière 57 selon le rapport existant entre les trous de pénétration 51 et 55 des

unités respectives et le foyer P sera plaçé correcte-

ment sur la face supérieure de la pièce W à monter

sur la face supérieure de la table 7. -

Après avoir détecté la position du foyer F du condenseur ralenti 31 ou avoir placé la position dudit

foyer F à la position-prescrite telle que la face su-

périeure de la pièce W montée sur la table 7 comme in-

diqué ci-dessus, on enlève de sa position dans l'ouver-

ture de la table 39 ledit dispositif 37 de détection de mise au point, ou bien on l'abaisse en dessous de la table 7 et on l'écarte de l'axe optique du faisceau laser pour le mettre en lieu de position-de garage, selon un-mouvement linéaire ou circulaire, de façon à éviter une interférence avec la pièce W qu'il faut traiter par laser (principalement découper). Ensuite on monte sur la table 7 la pièce W, on la bride avec

les brides 25 et on la déplace correctement pour l'a-

mener en position selon les directions de l'axe X et

de l'axe Y pour la traiter par laser. En ce qui concer-

ne le mécanisme de déplacement du dispositif 37 de dé-

tection de position de mise au point depuis la position de l'axe optique du faisceau laser pour rejoindre une position de garage convenable, plusieurs méthodes sont

concevables et on ne donne pas ici d'explication concer-

nant les détails de ce mécanisme.

De plus, lorsque l'on utilise le dispositif 37 de détection.de position de mise au point pour détecter

ou ajuster la position du foyer F du condenseur à len-

tilles 31 comme indiqué ci-dessus, il est souhaitable d'abaisser les signaux de sortie dudit résonateur laser 3 ou d'insérer des moyens convenables d'amortissement comme une plaque fendue ou un demi-miroir sur le trajet

du faisceau laser allant du résonateur laser 3 au dis-

positif 29 d'ajustage en position de mise au point, rédigeant ainsi l'énergie du faisceau laser qui doit

venir irradier le détecteur de lumière 57.

Dans la réalisation précédente c'est la position qui rend minima les signaux de sortie du détecteur de lumière 57 que l'on détecte pour détecter la position de mise au point, mais inversement, il est également possible de détecter la position de mise au point en

détectant la position o les signaux de sortie du dé-

tecteur de lumière 57 deviennent maxima en utilisant

la réalisation suivante.

A savoir comme indiqué sur la figure 4, un élé-

ment annulaire 63 en forme de tole et comportant un

trou étroit 51 (se reporter à la figure 5) qui per-

met le libre passage du faisceau laser est installé sur le montant de guidage 45 dressé sur la plaque de base 45 au moyen du gousset 65, en situation de réglage libre selon la direction de monte et baisse (direction de l'axe optique). Sur la plaque de base 41 est installé le détecteur de lumière 67 qui fournit lec signaux électriques proportionnels à la quantité de lumière du faisceau laser qui est passée à travers le trou étroit 61 dudit élément annulaire 63. Il faut noter que les composants représentés sur la figure 4 qui ont la même fonction que dans la réalisation de la

figure 1 ont reçu les mêmes numéros que ceux de la fi-

gure J..

Lorsque l'on adopte la seconde réalisation repré-

sentée sur la figure 4, il se produit les phases sui-

vantes: Après avoir déplacé correctement l'élément annulaire 63 selon la direction de monte et baisse le long du montant de guidage 45 et l'avoir réglé de façon que la face supérieure de l'élément annulaire 63 soit alignée avec la face supérieure de la pièce w à

monter sur la face supérieure de la table 7, on projet-

te le faisceau laser sur le dispositif 29 d'ajustage en position de mise au point et, après être passé à travers

le trou étroit 61 de l'élément annulaire 63, ce fais-

ceau laser vient irradier le détecteur de lumière 67.

Il en résulte que le détecteur de lumière 57 peut pro-

duire des signaux de sortie proportionnels à la quan-

tité de lumière irradiée par le faisceau laser. Maintenant, lorsque la position de mise au point

du condenseur à lentilles 31 dudit dispositif 29 d'a-

justage en position de mise au point et le trou.

étroit 61 de l'élément annulaire 63 sont alignés (en position B sur la figure 5), tous les faisceaux laser qui traversent le condenseur à lentilles viennent irradier le détecteur de lumière 57 comme représenté sur la figure 5. Tandis que si la position de mise au

point dudit condenseur à lentilles 31 n'est pas ali-

gnée avec le trou étroit 61 dudit élément annulaire 63 (positions A et C de la figure 5), une partie seulement du faisceau laser qui a traversé ledit condenseur à lentilles 31 vient irradier le détecteur de lumière 67,

comme on le voit nettement sur la figure 5. Par consé-

quent si l'on porte en abscisse la relation de position

entre le condenseur à lentilles 31 et l'élément annu-

laire 53 et si on porte en ordonnée le signal de sortie du détecteur de lumière 57, ce signal de sortie du détecteur de lumière 57 s'exprime comme le représente la figure 6. Par conséquent, si l'on déplace la monture

cylindrique à lentilles 33 qui se trouve dans le dis-

positif d'ajustage en position de mise au moint 29 selon la direction monte et baisse tout en surveillant le cadran (non représenté) relié au détecteur de lumière

57 et si l'on effectue ce réglage de façon que les si-

gnaux de sortie du détecteur de lumière 57 deviennent

maxima, il est possible de placer correctement la posi-

* tion de mise au point du condenseur à lentilles 31 sur

la pièce lW à traiter.

Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple

non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Méthode de détection de la position de mise

au point dans un appareil de traitement par laser, ca-

ractérisée en ce qu'un élément formant écran à la lu- mière, qui peut librement faire écran à une partie du faisceau laser, et un détecteur de lumière qui fournit un signal de sortie proportionnel à la quantité de

lumière du faisceau laser qui a traversé l'élément for-

mant écran à la lumière sont disposés successivement

sur le trajet du faisceau lumineux émis depuis le con-

denseur à lentilles en direction de la pièce; et en ce qu'au moins l'un ou l'autre, soit l'élément formant écran à la lumière, soit le détecteur de lumière, se

déplace selon la direction de l'axe optique pour détec-

ter la position pour laquelle le signal de sortie dudit

- ddétecteur de lumière devient minima ou maxima, détec-

tant ainsi la position de mise au point.

2. Méthode pour détecter la position de mise au

point dans un appareil de traitement par laser, carac-

térisée en ce que lorsque deux positions, obtenues par division interne de la distance qui existe entre d'une

part l'élément formant écran à la lumière installé en-

tre le condenseur à lentilles et la position de mise au point du condenseur à lentilles, et d'autre part le détecteur de lumière qui a été disposé dans la direction faisant face, cÈté opposé audit condenseur à lentilles par rapport à la position de mise au point, division proportionnelle au rapport entre deux trous analogues prévus respectivement sur ledit élément formant écran

à la lumière et sur le détecteur de lumière, sont ali-

gnées avec la position de mise au point dudit conden-

seur à lentilles, le signal de sortie dudit détecteur de lumière deviendra minimum; et en ce qu'au moins

soit 1'élément formant écran à la lumière, soit le dé-

tecteur de lumière est déplacé selon la direction de

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l'axe optique du faisceau laser pour détecter la position o le

signal de sortie dudit détecteur de lumière devient minimum, détec-

tant ainsi la position de mise au point.

3. Méthode pour détecter la position de mise au point définie dans la revendication 1, caractérisée en ce que, parmi l'élément formant écran à la lumière et le détecteur de lumière,

disposé dans une position lui faisant face par rapport à la posi-

tion de mise au point du condenseur à lentilles, c'est l'élément formant écran à la lumière que l'on déplace en le rapprochant ou en l'écartant du détecteur de lumière selon la direction de l'axe optique du faisceau laser pour détecter la position o le signal de sortie dudit détecteur de lumière devient minimum, détectant ainsi

la position de mise au point.

4. Méthode pour détecter la position de mise au point

définie dans la revendication 1, caractérisée en ce que parmi l'élé-

ment formant écran à la lumière et le détecteur de lumière, disposée dans une position lui faisant face par rapport à la position de mise au point du condenseur à lentilles, c'est le détecteur de lumière que l'on déplace en le rapprochant ou en l'écartant de l'élément formant écran à la lumière selon la direction de l'axe optique du faisceau laser pour détecter la position o le signal de sortie

dudit détecteur de lumière devient minimum, détectant ainsi la posi-

tion de mise au point.

5. Méthode pour détecter la position de mise au point dé-

finie de la revendication 1, caractérisée en ce qu'à la fois l'élé-

ment formant écran à la lumière et le détecteur de lumière, dispose dans une position lui faisant face par rapport à la position de mise au point du condenseur à lentilles, sont déplacés ensemble selon la direction de l'axe optique du faisceau laser pour détecter la position o le signal de sortie dudit détecteur de lumière devient minimum,

détectant ainsi la position de mise au point.

6. Détecteur pour détecter la position de mise au point dans un appareil de traitement par laser, caractérisé en ce que d'une part l'élément formant écran à la lumière, installé entre le condenseur à lentilles et la position de mise au point du condenseur è lentilles, et, d'autre part, le détecteur de lumière disposé en un emplacement que l'on peut choisir, à une solution lui faisant face par rapport à la position de mise au point du condenseur à lentilles, sont respectivement montés sur un support et en ce qu'en même temps ils

sont munis respectivement de trous de pénétration ana-

logues qui peuvent laisser passer le faisceau laser condensé par ledit condenseur à lentilles, de sorte qu'au moins l'un ou l'autre>soit l'élément formant écran à la lumière, soit le détecteur de lumière, soit installé dans une situation librement mobile selon la direction de l'axe optique du faisceau laser aux fins

de réglage. -

7. Détecteur pour détecter la position de mise au

point dans un appareil de traitement par laser défini-

dans la revendication 5, caractérisé en ce que parmi, d'une part, l'élément formant écran à la lumière et, d'autre part, le détecteur de lumière disposé dans une position lui faisant face par rapport à la position

de mise au point- du condenseur à lentilles, c'est uni-

quement l'élément formant écran à la lumière qui est installé dans une situation librement mobile selon la direction de l'axe optique du faisceau laser aux fins

de réglage.

8. Détecteur pour:-détecter la position de mise au point dans un appareil de traitement par laser défini dans la revendication 5, caractérisé en ce que parmi, d'une part, l'élément formant écran à la lumière et, d'autre part, le détecteur de lumière disposé dans une position lui faisant face par rapport à la position de

mise au point du condenseur à lentilles, c'est seule-

ment le détecteur de lumière qui est installé dans une situation librement mobile selon la direction de l'axe

optique du faisceau laser aux fins de réglage.

9. Détecteur pour détecter la position de mise au point de l'appareil de traitement par laser défini dans la revendication 5, caractérisé en ce que parmi, d'une part, l'élément formant écran à la lumière et, d'autre part, le détecteur de lumière disposé dans une position lui faisant face par rapport à la position de mise au point du condenseur à lentilles, se sont les deux, l'élément formant écran à la lumière et le détecteur

de lumière, qui sont installés dans une situation li-

brement mobile selon la direction de l'axe optique du

faisceau laser, aux fins de réglage.

10. Méthode pour détecter la position de mise au

point dans un appareil de traitement par laser carac-

térisée en ce qu'entre le condenseur à lentilles et le détecteur de lumière, qui fournit un signal de sortie correspondant à la quantité de lumière du faisceau laser provenant du condenseur à lentilles, un élément

annulaire muni d'un trou étroit qui laisse passer li-

brement le faisceau laser se déplace selonla direc-

tion de L'axe optique du faisceau laser pour détecter la position o le signal de sortie dudit détecteur de lumière devient maximum détectant ainsi la position

de mise au point.

11. Détecteur pour détecter la position de mise

au point dans un appareil de traitement par laser ca-

ractérisé en ce que la plaque de base qui comporte le détecteur de lumière qui produit un signal de sortie correspondant à la quantité de lumière du faisceau laser provenant du condenseur à lentilles, comporte également un montant de guidage installé parallèlement à la direction de l'axe optique et en ce que ce montant de guidage comporte un élément annulaire muni d'un trou étroit qui laisse passer librement le faisceau laser en

une position réglable.