Устройство управления процессом лазерной закалки

(57) Изобретение о строению и может б для управления про калки поверхностей сложного фасонного бретения повышение ти, снижение сЕбес кости и повышение Поставленная цель что в устройстве п л тносится к машин ыть использовано цессом лазерной деталеи, особенно профиля, Цель изо проиэводительносоимости, трудоемачества закалки. достигается темредусмотрено уп ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРР 1296344, кл. В 23 К 26/00, 1985.Авторское свидетельство СССР11 ф 1429486, кл. В 23 1. 26/00, 1986.(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЛ ПРОЦЕССОЛАЗЕРНОЙ ЗАКАЛКИ ление лучом лазера в зависимости от геометрии контура детали и осуществляется оно эа счет введения в устройство дополнительно блока памяти 11, управляемого делителя частоты 14, задающего генератора импульсов 15, преобразователя частота-напражение 16, отражателя лазерного луча 8 с приводом его поперечных перемещений 7, К моменту подхода детали в сечение об работки лазерным лучом информация о этом сечение находится на выходе привода 7 поперечных перемещений. Это позволяет постоянно поддерживать луч лазера на краю профиля детали. Ско" рость же обхода контура детали оста" ется постоянной независимо от геомет- ф рии контура за счет изменения коэффициента деления управляемого делителя 14 и изменения за счет этого продоль- (, ной составляющей скорости перемещения детали. 1 ил.. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано. дляуправления процессом лазерной закалки поверхностей деталей, особенноимеющих сложный фасонный профиль (например, ленточные и дисковые пилы).Целью изобретения явпяется увеличение производительности снижениетрудоемкости, себестоимости и повышение качества закалки.На чертеже изображена функциональ-ная схема устройства,Устройство состоит из оптико-механической и электрической частей,Оптико-механическая часть устройства расположена вокруг траектории движения детали и включает в себяпривод 1 продольных перемещений, обрабатываемую деталь 2, датчик 3 перемецений, источник 4 излучения с оптической системой, щелевую диафрагму 5,фотоприемник 6, привод 7 поперечныхперемещений, отражатель 8 лазерноголуча.Электрическая часть устройства выполнена в виде отдельного блока ивключает в себя аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, блок 10 ячеекпамяти, блок 11 памяти, блок 12 вычитания, цифроаналоговьп преобразователь (ЦАП) 13, управляемый делитель14 частоты, задаюций генератор 15 импульсов, преобразователь 16 частотанапряжение,Выход фотоприемника 6 соединен свходом АЦП 9, выход которого соединенс входом блока 10 ячеек памяти, Выходдатчика 3 перемещений соединен с вторым входом блока 10 ячеек памяти и-.входом блока 11 памяти, выход которого соединен входом блока 12 вычитания, Выход блока 10 ячеек памяти является вторым входом блока 11 памяти,входом ЦАП 13 и вторым входом блока 12ьычитания, выход которого соединен свходом управляемого делителя 14 частоты, Выход задаюцего генератора 15является вторым входом управляемогоделителя 14, выход которого соединенс входом преобразователя 16 частота-напряжение. Выход ЦАП 13 соединен с входом привода 7 поперечных перемещений, а выход преобразователя 16 частота-напряжение -с входом привода 1 продольных перемещений.Устройство работает следующим об".разом,Поток излучения от источника 4 соптической системой в виде направленного пучка освещает перемещаемую обрабатываемую деталь 2. После прохождения щелевой диафрагмы 5 с оптической системой поток излучения оказывается модулированным по величине некоторым сечением обрабатываемой деталии фокусируется на фотоприемнике 6,Далее сигнал с фотоприемника поступаетна.аналого-цифровой преобразователь(ЯЦП) 9, где он кодируется в двоичном коде и поступает в блок 10 ячеекпамяти, Здесь по тактовому сигналу,формируемому датчиком 3 перемещений,происходит передача информации о величине сечения детали последовательнос одних ячеек памяти на другие. ПриО- чемчисло ячеек памяти численно равнорасстоянию между осью оптической системы и лучом от отражателя 3, деленному на расстояние между отдельнымирассматриваемыми сечениями детали (вконечном итоге цена деления шкалыдатчика перемецений). Следовательно,в каждый момент времени рабочего цикла в блоке 10 ячеек памяти хранитсяинформация о величинах всех сеченийпрофиля детали на отрезке между отрахателем луча и диафрагмой. При перемещении приводом 1 продольных перемещений детали на один шаг датчика 3 перемещений последний вырабатывает очере дной импульс, который перемещает последовательно всю информацию на одинпгаг ячеек памяти, При этом в первуюячейку записывается текущая информация о величине сечения, а с последних 40 -информация поступает на блок 12 выч .- тания и блок 11 памяти. На выходе блока памяти всегда находится информация о величине предыдущего сечения, а на выходе блокаячеек памяти - последующего.Одновременно информация с блокаячеек памяти поступает на цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13, откуда информация в аналоговом виде поступает на привод 7 поперечных перемецений .отражателя 3, Таким образом, кмоменту подхода в сечение обработкилазерным лучом, информация о величине этого сечения также находится навыходе привода 7 поперечных перемеще"ний, Блок 10 ячеек памяти играет роль.линии задержки во времени выходнойинформации на величину, необходимуюдля соответствующего перемещения де"жение, управляемого делитиля, блоковлогической обработки сигналов продольного и поперечного перемещенийи их взаимных связей обеспечиваетувеличение производительности, сниСоставитель А.АбросимовРедактор Л, Веселовская Техред Л. Олийнык Корректор О. Ципле Заказ 2056 Тираж 658 ,ПодписноеВ 1 ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент"г,ужгород, ул. Гагарина, 101 5158 тали, .1 т позволяет постоянно поддерживать луч лазера на краю профиля детали, С целью обеспечения постоянства скорости обхода контура информация с блока 12 вычитания которая в этом случае играет роль диЬФерепцирующего звена) поступает на управляемый дели" тель 14 частоты, на выход которого поступают импульсы с задающего генератора 15, частота следования которых соответствует заданной контурной скорости, Если профиль детали не изменил своего значения от одного шага к другому (горизонтальный участок), разность равна нулю и коэффициент деления управляемого делитиля частоты равен еденице, Если профиль имеет изгиб (лучу лащера приходится проходить больший путь от сечения к сечению), то коэффициент деления оказывается отличным от единицы и частота следования импульсов снижается, что приводит к снижению продольной составляющей скорости перемещения относительно движения детали и луча. Сигнал перед подачей на привод продольных перемещений преобразуется в аналоговый с гомощью .преобразователя 16 частота- напряжение. Таким образом, скорость обхода контура детали остается постоянной независимо от геометрии контура последней.Введение отражателя лазерного луча с механизмом его перемещения, блока па 1 яти, преобразователя частота-напря 1520Ожние трудоемкости, себестоимости иповышение качества закалки.Формула изобретения;Устройство управлений процессомлазерной закалки деталей, состсящее йэ1:онанизма перемещения детзлиисточникаизлучения, оптической системы, Фотоприемника, аналого-цифрового преобразователя, блока ячеек памяти, о т л и"10 ч аю ще ес я тем,что,с цельювеличенияпроизводительности, снижения трудоемкос-ти, себестоимости и повышения качества1фзакарки, в устройство дополнительновведены преобразователь частота-напряжение,блок памяти, управляющий делитель частоты, задающий генераторимпульсов, отражатель лазерного луча, механизм поперечного. перемещения отражателя лазерного луча, блок вычитанияи цифроаналоговый преобразователь,причем выход фотоприемника соединенс 1 выходом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен свходом блока ячеек памяти, выход которого соединен с входом блока вычи"тания, причем выход блока ячеек памяти соединен с вторым входом блока па"мяти, входом цифроаналогового преобсраэователя и вторым входом блока вычитания, выход которого соединен свходом управляемого делителя частоты,а другой вход управляемого делителячастоты соединен с выходом задающегогенератора, выход соединен с входом35 преобразователя частота-напряжение,а выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом привода поперечных перемещений, причем выход преобразователя частота-напряжение сое 40 динен с входом привода продольных перемещений,