RU2064388C1 - Laser treatment apparatus - Google Patents
Laser treatment apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2064388C1 RU2064388C1 SU5037852A RU2064388C1 RU 2064388 C1 RU2064388 C1 RU 2064388C1 SU 5037852 A SU5037852 A SU 5037852A RU 2064388 C1 RU2064388 C1 RU 2064388C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rods
- focusing
- treatment
- laser
- processing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области лазерной обработки материалов с помощью лазерного излучения, в частности для обработки (резки, сварки) различных материалов с изменяемой по траектории толщиной. The invention relates to the field of laser processing of materials using laser radiation, in particular for processing (cutting, welding) of various materials with a variable thickness along the path.
Известны устройства для лазерной обработки материалов [1] [2] включающие в свой состав корпус, фокусирующий элемент (линза), сопловой блок. Лазерный луч, прохода через такое устройство, фокусируется линзой и далее через сопловой блок направляется на обрабатываемую деталь (детали). Known devices for laser processing of materials [1] [2] including a housing, a focusing element (lens), a nozzle block. The laser beam, passing through such a device, is focused by the lens and then through the nozzle block is directed to the workpiece (s).
Недостатком такого устройства является его ограниченные технологические возможности обработка материалов одной толщины. При смене обрабатываемого материала на другой, с другой толщиной, необходимо разбирать устройство (резак) и менять линзу на другую с необходимым фокусным расстоянием либо менять резак. Эта операция требует больших затрат времени и высококвалифицированного труда. Кроме того, нахождение персонала вблизи зоны прохождения лазерного излучения снижает безопасность работы на лазерной установке. The disadvantage of this device is its limited technological capabilities of processing materials of the same thickness. When changing the processed material to another, with a different thickness, it is necessary to disassemble the device (cutter) and change the lens to another with the necessary focal length or change the cutter. This operation is time consuming and highly skilled. In addition, the presence of personnel near the zone of passage of laser radiation reduces the safety of the laser installation.
Другим недостатком вышеуказанной конструкции является невозможность обработки материалов с изменяемой на траектории обработки толщиной. Another disadvantage of the above design is the inability to process materials with a thickness that varies on the processing path.
Известно, что для обработки материалов с различной толщиной необходимы фокусирующие элементы с различными фокусными расстояниями, причем, в общем случае, чем больше толщина обрабатываемого материала, тем большее фокусное расстояние фокусирующего устройства требуется для его обработки (фиг.1). It is known that for processing materials with different thicknesses, focusing elements with different focal lengths are necessary, and, in general, the greater the thickness of the processed material, the greater the focal length of the focusing device is required for its processing (Fig. 1).
Известно устройство для лазерной обработки [3] имеющее в своем составе кассету со сменными фокусирующими линзами. Каждая фокусирующая линза имеет свое определенное фокусное расстояние. Кассета имеет привод вращения вокруг вертикальной оси. При вращении кассеты в зону прохождения лазерного излучения, в зависимости от конкретной задачи может подводиться та или иная линза. Тем самым возможно оперативное изменение фокусного расстояния всего устройства. A known device for laser processing [3] incorporating a cartridge with interchangeable focusing lenses. Each focusing lens has its own specific focal length. The cassette has a rotation drive around a vertical axis. When the cartridge rotates into the zone of passage of laser radiation, depending on the specific task, this or that lens can be supplied. Thus, it is possible to quickly change the focal length of the entire device.
Однако вышеуказанное устройство имеет следующий недостаток ступенчатое изменение фокусного расстояния и, следовательно, ограниченные технологические возможности. Например, таким устройством невозможно обработать широкораспространенные в практике детали, представленные на фиг.2. Траектория фокуса для обработки детали 1 показана пунктиром. Отработка траектории фокyса с помощью вертикальных перемещений фокусирующего устройства не приведет к положительному результату, так как обработка различных толщин устройством с постоянным фокусным расстоянием ведет к непостоянству качества обработки и, следовательно, к общему ухудшению качества обработки. However, the above device has the following disadvantage of a stepwise change in focal length and, therefore, limited technological capabilities. For example, with such a device, it is impossible to process the widespread in practice details presented in FIG. The focus path for processing part 1 is shown by a dashed line. Refining the focus path using vertical movements of the focusing device will not lead to a positive result, since processing various thicknesses with a device with a constant focal length leads to inconsistent processing quality and, consequently, to a general deterioration in the quality of processing.
Другим недостатком рассматриваемого устройства является необходимость остановки работы лазерной установки (отключение лазера) при каждом изменении фокуса. Another disadvantage of the device under consideration is the need to stop the operation of the laser system (turning off the laser) with every change in focus.
Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства. The aim of the invention is to expand the technological capabilities of the device.
Вышеуказанная цель достигается тем, что в известной конструкции, содержащей корпус, сопловой блок, фокусирующий элемент выполнен в виде двух расположенных друг над другом во взаимно перпендикулярных плоскостях стержней с поперечными сечениями переменной кривизны, причем оба стержня имеют собственные приводы перемещения в горизонтальной плоскости, а участки стержней с одинаковыми радиусами кривизны поверхности лежат в одной плоскости, совпадающей с оптической осью. The above goal is achieved by the fact that in the known structure comprising a housing, a nozzle block, the focusing element is made in the form of two rods arranged one above the other in mutually perpendicular planes with cross sections of variable curvature, both rods having their own displacement drives in the horizontal plane, and sections rods with the same radii of curvature of the surface lie in one plane coinciding with the optical axis.
Сущность изобретения поясняется фиг.3. The invention is illustrated in figure 3.
Устройство состоит на корпуса 1, соплового блока 2, фокусирующего оптически прозрачного стержня 3, перемещающегося вдоль оси X и привода 4 к нему. Перпендикулярно к первому стержню размещается фокусирующий оптически прозрачный стержень 5, перемещающийся вдоль оси У, и привод 6 к нему. Общий вид фокусирующего оптически прозрачного стержня показан на фиг.4. Оба привода управляются общей системой управления 7 лазерной установкой, в состав которой входит данное устройство (на фиг.3 не показана). The device consists of a housing 1, a nozzle block 2, a focusing optically transparent rod 3, moving along the X axis and drive 4 to it. Perpendicular to the first rod is placed focusing optically
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Падающий на фокусирующий стержень лазерный луч фокусируется в линию с длиной, равной диаметру лазерного луча (фиг.4). Другой фокусирующий стержень, установленный перпендикулярно первому, фокусирует лазерный луч в линию перпендикулярно первой линии. Суммарная фокусировка излучения точка. Перемещение фокусирующего стержня под стационарным вертикальным лазерным лучом ведет к изменению фокусного расстояния. Причем зависимость фокусного расстояния от величины перемещения фокусирующих стержней линейная (фиг.5). При обработке материалов с постоянной толщиной стержни неподвижны и фокусируют лазерный луч как обычная линза. При обработке материалов с изменяемой толщиной (фиг. 1) система управления 7 по заданной программе обработки детали управляет работой приводов 4 и 6, которые перемещают фокусирующие стержни на заданное расстояние с необходимой скоростью. Тем самым во время работы осуществляется плавное изменение фокуса устройства. The laser beam incident on the focusing rod is focused in a line with a length equal to the diameter of the laser beam (Fig. 4). Another focusing rod mounted perpendicular to the first focuses the laser beam in a line perpendicular to the first line. Total focus radiation point. Moving the focusing rod under a stationary vertical laser beam leads to a change in focal length. Moreover, the dependence of the focal length on the amount of movement of the focusing rods is linear (figure 5). When processing materials with a constant thickness, the rods are motionless and focus the laser beam like an ordinary lens. When processing materials with variable thickness (Fig. 1), the control system 7, according to a given part processing program, controls the operation of
Для того, чтобы при изменении фокуса обеспечить фокусировку излучения в точку, необходимо при любом перемещении, чтобы под лазерным лучом были расположены участки обоих фокусирующих стержней, имеющие одинаковый радиус кривизны поверхностей. Поэтому перемещения обоих стержней взаимозависимы. От внешних воздействий стержни закрыты корпусом 1; после прохождения фокусирующих стержней излучение попадает в сопловой блок 2 и далее из него на обрабатываемую деталь (детали). In order to ensure focusing of radiation to a point when changing the focus, it is necessary at any movement that sections of both focusing rods having the same radius of curvature of the surfaces are located under the laser beam. Therefore, the movements of both rods are interdependent. From external influences, the rods are closed by the housing 1; after passing the focusing rods, the radiation enters the nozzle block 2 and then from it to the workpiece (s).
Использование предлагаемого устройства позволяет автоматически плавно изменять фокус и тем самым использовать его для обработки материалов с изменяемой толщиной. Бесступенчатое изменение фокуса позволяет также легко программно вести обработку деталей, показанных на фиг.6 (обрабатываются поверхности А), причем изменение размеров и формы деталей, а также смена номенклатуры не ведут за собой замену фокусирующих элементов. Using the proposed device allows you to automatically smoothly change focus and thereby use it to process materials with variable thickness. The stepless change of focus also makes it possible to easily programmatically process the parts shown in Fig. 6 (surfaces A are machined), and changing the sizes and shapes of the parts, as well as changing the nomenclature, do not entail the replacement of focusing elements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5037852 RU2064388C1 (en) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | Laser treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5037852 RU2064388C1 (en) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | Laser treatment apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2064388C1 true RU2064388C1 (en) | 1996-07-27 |
Family
ID=21602123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5037852 RU2064388C1 (en) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | Laser treatment apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2064388C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768618C1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-03-24 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований" АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ" | Laser welding method |
-
1991
- 1991-08-14 RU SU5037852 patent/RU2064388C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Сафонов А.Н., Скоромник В.И., Микульшин Г.Ю. Лазерное технологическое оборудование для обработки древесных материалов и древесины. Обзорн. информ. - М., ВНИПИЗИлеспром, 1989, выпуск 2. 2. Laser und Optoelektronik.- № 3, 1989, p.63. 3. Заявка Японии № 6471590, кл. B 23 K 26/06, опублик. 16.03.89. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768618C1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-03-24 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований" АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ" | Laser welding method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE602004008287T2 (en) | Apparatus for generating a rotating laser beam | |
RU2711287C1 (en) | Projection optics for metal processing by means of laser radiation and containing its laser processing head | |
EP3838472B1 (en) | Deflection unit with two windows, one optical element and a xy deflection device | |
SU673157A3 (en) | Apparatus for working articles with laser beams | |
US20170144371A1 (en) | Method and apparatus for three-dimensional printing | |
US4825034A (en) | Microbeam laser machine for acting on objects having thin layers of material | |
RU2064388C1 (en) | Laser treatment apparatus | |
DE102005033605A1 (en) | Laser scanner II | |
DE60037129T2 (en) | MACHINE SYSTEM WITH OPTICAL FINISHING CONTROL | |
US5523583A (en) | Telecentric variable magnification optical system for video based inspection system | |
JP6756695B2 (en) | Addition processing head | |
EP0769992B1 (en) | Optical system for positioning laser beams in a straight or angular position | |
EP0062517A1 (en) | Heat treatment of workpiece by laser | |
JPH1058179A (en) | Laser beam machine | |
JPH0339796B2 (en) | ||
JPH05337660A (en) | Film eliminating device | |
JPH07144291A (en) | Method for reducing astigmatism of laser beam machine | |
RU1029512C (en) | Method of laser treating of materials | |
RU2049632C1 (en) | Laser treatment objective | |
JPH0243592B2 (en) | ||
KR102383841B1 (en) | A laser processing apparatus using infinite focus optical system | |
SU1738559A1 (en) | Device for laser treatment of materials | |
US5058967A (en) | Apparatus for manipulating laser beams, particularly power laser beams for use by robots | |
RU2068328C1 (en) | Annular beam laser treatment apparatus | |
JPH03161188A (en) | Laser beam machining device |