Технологическое оснащение лазерных комплексов

К технологическому оснащению лазерных комплексов для резки следует отнести: системы передачи лазерного излучения в зону обработки; устройства установки и закрепления обрабатываемого материала; вентиляционные системы удаления продуктов лазерной обработки. Завершающим этапом преобразования лазерного пучка с помощью оптических или оптико-механических систем является фокусировка. Простейшее устройство для фокусировки показано на рисунке 1.3.а. Для подачи газа в зону обработки между линзой и обрабатываемым материалом расположено сопло в виде усеченного конуса. Газ, выходящий под давлением из сопла соосно лазерному пучку, кроме технологических функций выполняет функцию защиты линзы от продуктов лазерной обработки.

а) б)

Рисунок 1.3 Конструкция газолазерных резаков: 1 - лазерный пучок; 2 - корпус; 3 - зеркало; 4 - тубус; 5 - линза; 6 - сопло; 7 - плоское окно; 8 - отверстие для подачи газа

Поверхность линзы фокусирующего устройства, обращенную к обрабатываемому материалу, защищают также с помощью прозрачных неподвижных и вращающихся экранов, вращающихся металлических дисков с окнами на пути прохождения лазерного пучка, экранирующих диафрагм, магнитных и электроразрядных устройств [14].

Для фокусировки излучения мощных (свыше 3 кВт) технологических лазеров в целях сохранения высокого ресурса службы фокусирующих элементов целесообразен переход на металлооптику. Примером лазерной резки с применением металлических зеркал, фокусирующих излучение, выходящее из неустойчивого резонатора, может служить конструкция, показанная на рисунке 1.3 б. Кольцевой пучок лазерного излучения входит в устройство через плоское, прозрачное для данной волны излучения окно 7.

С помощью зеркальных поверхностей 3 пучок отклоняется в сторону разрезаемого материала и, проходя через сопло 6, фокусируется на обрабатываемом изделии. Газ под давлением подается через отверстия 8 во внутреннюю часть устройства, одновременно охлаждая зеркальные поверхности.

Устройство может иметь также оптическую систему для визуального контроля положения обрабатываемой детали относительно сфокусированного лазерного пучка. Подвижные фокусирующие устройства снабжаются автоматическими следящими системами взаимного положения объектива и обрабатываемой детали. Как уже отмечалось выше, для контроля этого положения применяются контактные, индуктивные и емкостные датчики.

Подвижные фокусирующие устройства устанавливаются на каретках, которые перемещаются по линейным или круговым направляющим в соответствии с заданным законом движения.

Рисунок 1.4 Рабочая поверхность стола: 1 - стержни; 2 -обрабатываемый материал; 3 - поверхность стола; 4 - пластины; 5 - шарики; 6 - сотовые панели

Рабочая поверхность стола 3 (рисунок 1.4, а-г) лазерной установки и поверхность обрабатываемого материала 2, обращенная к столу, не должны подвергаться воздействию лазерного излучения. Поэтому рабочая поверхность стола выполняется в виде точечных или линейных элементов, соединенных между собой в опорные блоки. Точечными опорными элементами могут быть стержни (рисунок 1.4, а) и шарики 5 (рисунок 1.4, г), линейными - наборы отдельных пластин 4 (рисунок 1.4, б) или сотовые панели 6 (рисунок 1.4, в). Для рассеяния лазерного пучка поверхности опорных элементов стола, обращенные к обрабатываемому материалу, изготавливаются коническими, сферическими, пирамидальными или призматическими. При обработке материалов с малой жесткостью в качестве опорной поверхности стола могут быть использованы перфорированные плиты [13,14].

Обычно опорные элементы неподвижны относительно стола. Когда листовой материал во время обработки перемещается относительно стола, на поверхности последнего располагаются в гнездах вращающиеся шарики (рисунок 1.4, г). Разрезаемый лист, закрепленный в захватах исполнительного механизма лазерной технологической установки, катится на опорных шариках, не контактируя непосредственно с неподвижным столом.

Статья в тему

Основные характеристики датчиков движения
Датчик движения - это пироэлектрический детектор, служащий приемником волн инфракрасного диапазона. Из курса физики мы знаем, что любое тело, нагретое до определенной температуры, начинает излучать ИК волны. То есть, принцип работы датчика движения основан на регистрации инфракрасных ...