RU2092287C1

RU2092287C1 - Light-beam brazing

Info

Publication number: RU2092287C1
Application number: RU95111109A
Authority: RU
Inventors: М.И. Опарин; Г.М. Алексеев
Original assignee: Фирма Общество с ограниченной ответственностью "МОГАСС"
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1997-10-10
Also published as: RU95111109A

Abstract

FIELD: brazing sheet metals and nonmetallic materials. SUBSTANCE: device for light-beam BRAZING uses inlet and outlet optical assemblies interconnected by a multiple-strans light conduit of single light-conduit fibres. The inlet and outlet optical assemblies have elliptical reflectors consisting at least of two parts made as surfaces of revolution of ellipses, whose longitudinal axes are positioned at an angle to the axis of symmetry of the respective assembly and intersect it in one of the focuses of the reflectors. The other reflector focuses represent focal circumferences. The multiple-strand light conduit is enclosed in mountings in the inlet and outlet assemblies, having holes for placement of the ends of single light conduit fibres in them. The holes in the mountings are positioned on the focal circumferences of the reflectors. Each reflector has a cover with a protective shield. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области пайки, в частности к устройству для пайки световым лучом, и может быть использовано также для сварки при других видах обработки, требующих нагрев. The invention relates to the field of soldering, in particular to a device for soldering by a light beam, and can also be used for welding with other types of processing that require heating.

Известно устройство для пайки световым лучом, содержащее входной и выходной оптические узлы, соединенные между собой многожильным световодом из единичных световодных волокон, причем входной оптический узел выполнен в виде параболоидного осветительного отражателя [1]
Недостатками известного технического решения являются невысокая эффективность и большие габариты вследствие использования параболоидного отражателя и отсутствия фокусирующего отражателя.A device for soldering with a light beam, containing the input and output optical nodes interconnected by a multi-core fiber from single optical fiber, and the input optical node is made in the form of a paraboloidal illuminating reflector [1]
The disadvantages of the known technical solutions are low efficiency and large dimensions due to the use of a paraboloid reflector and the absence of a focusing reflector.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для пайки световым лучом, содержащее входной и выходной оптические узлы, соединенные между собой многожильным световодом из единичных световодных волокон, входной оптический узел выполнен в виде эллипсоидного отражателя с газоразрядной лампой, расположенной в ближнем фокусе отражателя, концы многожильного световода размещены в оправках, одна из которых расположена в дальнем фокусе отражателя [2]
Недостатком данного устройства является невысокий коэффициент полезного действия и большие габариты.The closest technical solution to the claimed is a device for soldering by a light beam, containing the input and output optical nodes interconnected by a multicore optical fiber of single optical fiber, the input optical node is made in the form of an ellipsoid reflector with a discharge lamp located in the near focus of the reflector, the ends of a multicore The optical fiber is placed in mandrels, one of which is located in the far focus of the reflector [2]
The disadvantage of this device is its low efficiency and large dimensions.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия за счет полного охвата сектора излучения источника света, снижения потерь при преобразовании светового потока, повышения мощности светового потока. The aim of the invention is to increase the efficiency due to the full coverage of the radiation sector of the light source, reduce losses during conversion of the light flux, increase the power of the light flux.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее входной и выходной оптические узлы, соединенные между собой многожильным световодом из единичных световодных волокон, входной оптический узел, выполненный в виде эллипсоидного отражателя с газоразрядной лампой, расположенной в ближнем фокусе отражателя, оправки, в которых размещены концы многожильного световода, одна из которых расположена в дальнем фокусе отражателя, снабжено дополнительным отражателем, расположенным в выходном оптическом узле, каждый из отражателей состоит, по крайней мере, из двух частей, выполненных в виде поверхностей вращения эллипсов, продольные оси которых расположены под углом к оси симметрии соответственно входного и выходного оптических узлов и пересекают ее в одном из фокусов отражателей, расположенных на оси симметрии, другие фокусы отражателей, не пересекающие ось симметрии, представляют собой фокальные окружности, каждая из оправок световода расположена внутри соответствующего отражателя и в ней выполнены отверстия для размещения единичных волокон световода, при этом торцы волокон, размещенные в отверстиях оправок, расположены на фокальных окружностях отражателей. This goal is achieved in that the device containing the input and output optical nodes interconnected by a multicore fiber from single light guide fibers, the input optical node, made in the form of an ellipsoid reflector with a gas discharge lamp located in the near focus of the reflector, mandrels in which the ends are located a multicore fiber, one of which is located in the far focus of the reflector, is equipped with an additional reflector located in the output optical node, each of the reflectors It consists of at least two parts made in the form of surfaces of rotation of ellipses, the longitudinal axes of which are located at an angle to the axis of symmetry of the input and output optical nodes, respectively, and intersect it in one of the foci of the reflectors located on the axis of symmetry, other foci of the reflectors, not intersecting the axis of symmetry, are focal circles, each of the mandrels of the fiber is located inside the corresponding reflector and holes are made in it to accommodate single fibers of the fiber, The fiber ends located in the holes of the mandrels are located on the focal circles of the reflectors.

Отражатели устройства снабжены крышками, а последние в свою очередь защитными экранами. The reflectors of the device are equipped with covers, and the latter, in turn, are shielded.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 продольный разрез входного оптического узла; на фиг. 3 продольный разрез выходного оптического узла. In FIG. 1 shows a General view of the device; in FIG. 2 is a longitudinal section of the input optical node; in FIG. 3 is a longitudinal section through an output optical assembly.

Устройство для пайки световым лучом содержит входной оптический узел 1 и выходной узел 2, соединенные между собой многожильным световодом 3 из единичных волокон 4. Концы волокон вставлены в оправках 5 и 6 соответственно. The device for soldering with a light beam contains an input optical node 1 and an output node 2, interconnected by a multicore optical fiber 3 of single fibers 4. The ends of the fibers are inserted in mandrels 5 and 6, respectively.

Входной оптический узел содержит эллипсоидный отражатель 7, газоразрядную лампу 8, расположенную в ближнем фокусе отражателя 7. Сам отражатель 7 состоит из двух частей 9 и 10, выполненных в виде поверхностей вращения эллипсов, продольные оси 11, 12, которых расположены под углом к оси симметрии 13 входного оптического узла и пересекает ее в фокусе F₁.The input optical unit contains an ellipsoid reflector 7, a gas discharge lamp 8 located in the near focus of the reflector 7. The reflector 7 itself consists of two parts 9 and 10, made in the form of surfaces of rotation of ellipses, longitudinal axes 11, 12, which are located at an angle to the axis of symmetry 13 of the input optical node and intersects it in focus F ₁ .

Отражатель 7 имеет крышку 14 с защитным экраном 15. Оправка 5 закреплена в крышке 14 отражателя 7. В оправке 5 выполнены отверстия 16, в которых размещены единичные волокна 4 световода. Концы единичных волокон, размещенных в отверстиях, расположены на фокальной окружности, так как дальний фокус F₂ отражателя 7 представляют собой окружность.The reflector 7 has a cover 14 with a protective screen 15. The mandrel 5 is fixed in the cover 14 of the reflector 7. In the mandrel 5 holes 16 are made, in which single fibers 4 of the optical fiber are placed. The ends of the single fibers placed in the holes are located on the focal circle, since the far focus F _{2 of the} reflector 7 is a circle.

Выходной оптический узел также содержит отражатель 17, состоящий из трех поверхностей вращения эллипсов 18, 19, 20. Отражатель 17 с торца закрыт крышкой 21 с защитным стеклом 22. Оправка 6 закреплена в корпусе отражателя 17. В оправке 6 выполнены отверстия 23, в которых размещены концы единичных волокон 4 световода 3. The output optical node also contains a reflector 17, which consists of three surfaces of rotation of the ellipses 18, 19, 20. The reflector 17 is closed from the end by a cover 21 with a protective glass 22. The mandrel 6 is fixed in the reflector housing 17. The mandrel 6 has openings 23 in which the ends of the single fibers 4 of the optical fiber 3.

Устройство работает следующим образом. Лучи света от газоразрядной лампы 8 попадают на части 9, 10 отражателя 7 и фокусируются в две соответствующие фокальные окружности

. Далее световые лучи через световод 3 попадают на фокальные окружности

отражателя 17, а затем на внутреннюю поверхность частей 18, 19, 20 отражателя 17.The device operates as follows. The rays of light from the discharge lamp 8 fall on the

parts

9, 10 of the reflector 7 and are focused in two corresponding focal circles

. Next, the light rays through the light guide 3 fall on the focal circle

reflector 17, and then on the inner surface of the

parts

18, 19, 20 of the reflector 17.

Внутренние поверхности частей отражателя 17 образованы путем вращения эллипсов вокруг оси симметрии, продольные оси симметрии выходного оптического узла пересекают ось симметрии в фокусе F₄.The inner surfaces of the parts of the reflector 17 are formed by rotating ellipses around the axis of symmetry, the longitudinal axis of symmetry of the output optical node intersect the axis of symmetry in focus F ₄ .

С частей отражателя 17 лучи концентрируются в фокусе F₄, являющиеся рабочим фокусом, в котором размещается обрабатываемая деталь.From the parts of the reflector 17, the rays are concentrated in focus F ₄ , which is the working focus in which the workpiece is placed.

Предложенное устройство может быть использовано для пайки изделий из тонколистовых металлов и неметаллических материалов. The proposed device can be used for soldering products from sheet metals and non-metallic materials.

Claims

1. The device for soldering by a light beam, containing the input and output optical nodes interconnected by a multi-core fiber from single optical fibers, the input optical node is made in the form of an ellipsoid reflector with a gas discharge lamp located in the near focus of the reflector, the ends of the multi-core fiber are placed in mandrels, one of which is located in the far focus of the reflector, characterized in that it is equipped with an additional reflector located in the output optical node, each of the reflectors with consists of at least two parts made in the form of surfaces of rotation of ellipses, the longitudinal axes of which are located at an angle to the axis of symmetry of the input and output optical nodes, respectively, and intersect it at one of the foci of the reflectors located on the axis of symmetry, other foci of the reflectors that do not intersect the axis of symmetry, are focal circles, each of the mandrels of the fiber is located inside the corresponding reflector and holes are made in them to accommodate single fibers of the fiber, while Rtsy fibers placed in the holes of the mandrels are located at the focal circle reflectors.

2. The device according to claim 1, characterized in that the reflectors are provided with covers.

3. The device according to claim 2, characterized in that protective covers are installed in the covers.