Устройство подачи импульсов лазерного излучения

И ПИ ЛЬСТВУ СКОМУ СВ К получить синхронизац ния (выключения) 3 затвора с моментами и щимся щелевым диск ского модулятора уст отсчета. которые имею ку к передним фронта ния, Этим обеспечив заслонки затвора во в тического канала непр ка модулятора. Устройс 3 начала отсчета, датч ройство 5 синхронизац ла 6 формирования сиг 7 задержки включения узла 9 задержки выклю мирования выходного%43укторское бюенко, С. ЮМ.М.НикитинА. и др. ПроблормированияЖурнал "Обмеим Опытом ро "Старт Игнатье емы лазертверстий в производ- МНИИЭ(54) УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ИМПУЛЬСОВЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ(57) Устройство относится к машиностроению, в частности к станкам для лазернойпробивки отверстий. Устройство позволяет 75 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Архипенко Н,ной технологии фпечатных платах,ственно-техничесИР, вып.10, 1989 г ию моментов включелектромеханического рохождения вращаюом злектромеханичеановленных позиций т временную привязм импульсом излучеается перемещение ремя перекрытия опозрачной частью диство содержит датчик ик 4 положения, устии, состоящее из узнала включения, узла , узла 8 сравйения, чения, узла 10 форсигнала. 2 ил.10 15 20 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к области машиностроения, в частности к станкам для лазерной пробивки отверстий.Известно усгройство подачи импульсов лазерного излучения, выбранное в качестве прототипа, содержащее лазер, электромеханический модулятор, электромеханический затвор, системы управления, рабочую головку, координатный стол (1).Устройство ке обеспечивает подачу точного числа импульсов излучения в пакете, при этом возможны искажения длительности и амплитуды импульсов, Это обьясняется тем, что открытие (и закрытие) затвора происходит при разных угловых положениях диска модулятора, а перемещение заслонки затвора может совпадать во времени с импульсами излучения и ограничивать их по длительности и амплитуде.Цель изобретения состоит в расширении технологических воэможностей.На фиг.1 представлены графики, поясняющие работу устройства; на фиг,2 - структурная схема устройства,Непрерывное излучение лазера пересекается вращающимся с высокой скоростью диском (цилиндром) электромеханического модулятора, имеющим отверстия для прохождения луча, Со стороны диска, обращенной к рабочей головке, излучение имеет вид периодически следующих импульсов. Одновременно с модулятора выдаются импульсы начала отсчета Од,э, и положения Оди диска, передние фронты которых имеют жесткую временную привязку к передним фронтам импульсов излучения. В режиме "Пауза" оптический канал перекрыт заслонкой электромеханического затвора и импульсы излучения не подаются в рабочую головку, По команде "Подача" в момент начала ближайшего импульса Одэ вырабатывается импульс включения Оек затвора. По импульсу Овк формируется импульс Оэ пуска затвора, который имеет временную задержку тзад вк, обесеающую срабатывание затвора таким оЬразом, цтобы заслонка перемещалась в промежугке времени между импульсами излучения. Этим исключаются искажения длительности и амплитуды импульсов излучения, Заслонка перемещается на величину Я Ог - диаметра луча лазера. Если время тзад.вх уменьшить, то будет проявляться влияние второго (от начала отсчета) импульса излучения, а если Ьад,8 увеличить, то будет искажаться третий импульс излучения, Временная задержка устанавливается числом импульсов Оди, После открытия затвора импульсы излучения подаются в рабочую головку, Импульс О на закрытие затвора формируется по команде "Пауза" ближайшим к ней импульсом Одф, Затем с задержкой 1 зад.вюх вырабатывается импульс ОЗщ который обеспечивает обратное перемещение заслонки затвора в паузе между импульсами излучения. Время задержки отсчитывается по импульсам Оди, Число импульсов Оди, а также время подачи команды "Пауза".определяются для каждого типа диска (цилиндра) и скоростей их вращения экспериментальным путем на устройстве подачи и заносится в виде кодов в систему управления. Таким образом дос 1 игается равенство амплитуды, длительности и количества импульсов в пакетах.Устройство содержит лазер 1, электромеханический модулятор 2, в непосредственной близости от которого расположены датчик 3 начала отсчета и датчик 4 положения, устройство синхронизации 5, состоящее из последовательно соединенных узла 6 формирования сигнала включения, узла 7 задержки включения, узла 8 сравнения, узла 9 задержки выключения, узла 10 формирования выходного сигнала, выход которого соединен с электромеханическим затвором 11, а вход дополнительно связан с выходом узла 7 задержки включения, систему 12 управления, поворотное зеркало 13, рабочую головку 14, координатный стол 15 с уложенной на нем заготовкой 16, причем выход системы 12 управления связан с входами узлов 6, 7, 8, 9 устройства 5 синхронизации и приводом координатного стола 15, а вход с электромеханическим затвором 11, датчик 3 соединен с узлами 6, 8, а датчик 4 соединен с узлами 7 и 9,Устройство работает следующим образом. Лазер 1 вырабатывает непрерывное излучение, которое, проходя через вращающийся с постоянной скоростью диск электромеханического модулятора 2, преобразуется в последовательность периодически следующих, импульсов излучения, С датчика 3 начала отсчета поступают в устройство 5 синхронизации импульсы, передние фронты которых имеют жесткую временную привязку к передним фронтам импульсов излучения. С датчика 4 положения в устройство 5 синхронизации поступают импульсы, период повторения которых в несколько раз меньше периода следования импульсов с датчика 3 начала отсчета. В режиме "Пауза" электромеханический затвор 11 закрыт и излучение лазера 1 в рабочую головку 14 не поступает. Управляемый системой управления 12 координатный стол 15 с заготовкой 16 выходит в требуемую позицию обработки, В режиме "Подача" система 12 управления подает на узел 6 формирования сигнала включения команду наоткрытие затвора 11, На другой вход узла бформирования сигнала включения поступают импульсы датчика 3 начала отсчета. Попереднему фронту импульса датчика 3 начала отсчета следующим первым после подачи 5системой 12 управления команды на открытие затвора 11 формируется импульс, который поступает на узел 7 задержки.включения. По переднему фронту данногоимпульса узел 7 задержки включения начинает отсчет требуемого числа подаваемыхна него импульсов с датчика 4 положения,Требуемое число импульсов задается системой 12 управления. Количеством импульсов,подаваемых с датчика 4 положения, определяется требуемая величина времени задер-.жки сигнала включения затвора 11,Требуемая величина задержки определяется экспериментально для различных типовдисков и различных скоростей их вращения. 20Эти данные заносятся в систему 12 управления, Критерием служит условие перемещения заслонки затвора в паузе междуимпульсами излучения. После отсчета требуемого числа импульсов узел 7 задержки 25включения выдает сигнал на узел 10 формирования выходного сигнала и на узел 8 сравнения, Узел 10 формирования выходногосигнала включает затвор 11 и подает обэтом сигнал в систему 12 управления. Излучение лазера 11 через поворотное зеркало13 подается в рабочую головку 14 и, фокусируясь на поверхности заготовки 16, производит обработку (например, сверлениеотверстий и др,), Узел 8 сравнения, начиная 35с момента прихода импульса с узла 7 задержки включения, по импульсам датчика 3 начала отсчета производит счет количестваимпульсов излучения. подаваемых в рабочую головку 14. 40При достижении устанавливаемого системой 12 управления их количестваЙ=йаад К,где Взад - количество импульсов лазерногоизлучения, которое необходимо пропустить 45через затвор;К - целое число, зависящее от типа диска модулятора, скорости его вращения (устанавливается экспериментально). Узел 8 сравнения выдает сигнал на узел 9 задержки выключения, который работает аналогично узлу 7 задержки включения, После отсчета требуемого числа импульсов с датчика 4 положения узел 9 задержки выключения выдает сигнал в узел 10 формирования выходного сигнала, который выключает затвор 11, Поступление импульсов излучения в рабочую головку 14 прекращается. Далее цикл повторяется.Применение устройства подачи импульсов лазерного излучения позволяет расширить технологические возможности лазерных установок, так как обеспечивает подачу пакетов импульсов излучения, содержащих точное количество импульсов, следующих с высокой частотой повторения и имеющих малую длительность, без искажения их длительности и амплитуды,Формула изобретения Устройство подачи импульсов лазерного излучения, содержащее лазер, электромеханический модулятор, электромеханический затвор, рабочую головку, систему управления, подключенную к координатному столу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, в него введены датчики начала отсчета и положения, последовательно соединенные узел формирования сигнала включения, узел задержки включения, узел сравнения, узел задержки ныклк- чения и узел формирования выходного сигнала, подключенного к электромеханическому затвору и входу систему управления, выходы которой подключены к вторым входа" 1 узлов формирования си нала включения, задержки включения, сравнения и задержки выключения, второй вход узла формирования сигнала вклю,.ния и третий вход сравнения соединены с выходом датчика начала отсчета, третьи входы узлов задержки включения и вь ключения соединены с датчиком положения, выход узла задержки включения соединю с вторым входом узла формирования выходного сигнала, датчики начала отсчета и положения связаны с электромеханическим модулятором.1776521 ПР)РмБ 46 юй лы 9 Составитель Н. АрхипенкТехред М,Моргентал Редактор Корре лободян каз 4092 ТиражВНИИПИ Государственного коми113035.Москв изводственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагар Одщ Ъае ф Подписноеа по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССЖ, Раушская наб 4/5