устройство многопозиционной лазерной обработки

Формула изобретения

Устройство многопозиционной лазерной обработки, содержащее лазер, оптически связанный с системой деления исходного пучка, системой сведения пучков и гальваносканером с фокусирующим объективом, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено N лазерами, система сведения пучков выполнена в виде N+1 телескопов, каждый из которых оптически связан с лазером, причем телескопы выполнены с возможностью независимого поворота и перемещения в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к области лазерного обработки материалов и может быть использовано при изготовлении большого количества изделий на одном лазерном комплексе, в том числе при лазерной резке, сварке, наплавке и селективном спекании.

Задачей заявляемого изобретения является разработка устройства многопозиционной лазерной обработки, обеспечивающего многократное повышение производительности лазерных технологических комплексов, снижение энергозатрат при высоком качестве изделия.

Известно устройство многопозиционной лазерной обработки [1], содержащее лазер, оптически связанный с системой деления пучка в виде дифракционной решетки и системой сканирования и фокусировки лазерного излучения в раздельных областях обработки в виде механического вращателя и объектива.

Недостатком данного устройства является расположение раздельных областей обработки по одной линии и, как следствие, снижение производительности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является представленное в [2] устройство многопозиционной лазерной обработки, содержащее лазер, оптически связанный с системой деления исходного пучка, системой сведения пучков, гальваносканером с фокусирующим объективом.

Недостатком данного устройства является сложность системы деления пучка и выравнивания интенсивностей отдельных пучков. Задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей и упрощение устройства, обеспечение идентичности изделий при многократном повышении производительности лазерных технологических комплексов, снижение энергозатрат при высоком качестве изделий.

Для решения поставленной задачи предлагается устройство многопозиционной лазерной обработки, содержащее лазер, оптически связанный с системой деления исходного пучка и системой сведения пучков, гальваносканером с фокусирующим объективом.

Новым, по мнению авторов, является то, что устройство дополнительно снабжено N лазерами, система сведения пучков выполнена в виде набора N+1 телескопов, каждый из которых оптически связан с лазером, причем телескопы выполнены с возможностью независимого поворота и перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство содержит N+1 лазер 1 системы деления пучка, систему сведения пучков, которая выполнена в виде набора N+1 телескопов 2, каждый из которых оптически связан с помощью оптического волокна 3 с лазером, гальваносканером 4 с объективом 5. Каждый телескоп снабжен приспособлением для юстировки и перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях для регулировки угла падения пучков на входное зеркало гальваносканера.

Устройство работает следующим образом. Лучи N+1 лазеров 1 системы деления пучка с помощью оптических волокон направляются на N+1 телескопов, после прохождения которых N+1 параллельных пучков направляются под различными углами падения на входное зеркало гальваносканера 4. После отражения от второго зеркала гальваносканера пучки фокусируются одним объективом 5 в разные области обработки на поверхности 6. При программном вращении зеркал гальваносканера движения пятен фокусировки будут с высокой точностью идентичными.

Таким образом, заявляемое устройство многопозиционной лазерной обработки, обеспечивает идентичность изделий, многократное повышение производительности лазерных технологических комплексов, снижение эксплуатационных и энергозатрат при высоком качестве изделия.

Литература

1. J.Amako, S.Kayamoru. Laser processing method, laser welding method and laser processing apparatus. US Patent № 7, 009, 138 at 07.03.2006.

2. T.Lizote, O.Ohar. System and method for generating and controlling multiple independently steerable laser beam for material processing. US Patent № 6,909,735 at 21.06.2005.