IT8347979A1

IT8347979A1 - Procedimento ed apparecchio per la modulazione di fasci laser, in particolare per il trattamento di lamiere metalliche

Info

Publication number: IT8347979A1
Application number: ITRM1983A047979A
Authority: IT
Original assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1982-03-25
Filing date: 1983-03-24
Publication date: 1984-09-24
Also published as: GB2117533A; IT1167086B; FR2524213B1; GB8308116D0; CA1250461A; FR2524213A1; JPS58163912A; IT8347979A0; AU560147B2; CH658944A5; AU1254683A; KR910003464B1; KR840004313A; DE3310627A1; GB2117533B; JPS6318168B2; SE461493B; SE8301642D0; SE8301642L; US4581515A

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

DESCRIZIONE

;a correc?q_di una domanda_di brevetto per invenzione

'dal titolo<'>:

I "Procedimento ed apparecchio per_la__modulazione._di jfasci_la.ser? in_particolare per il trattamento di

?

i <. . .>

[lamiere metalliche" _ _ L_ a_nome :_AilADA_ COMPANY, LIMITED. _ _ _ _

o. od ? RIASSUNTO O

oc O

c 0 gge un p r o - Cda <">tt o della _ prese nt e _ inve nz i o ne ? _ -??-2E:

?cedimento per la modulazione di un JTascio laser_ per

eia 'modulare un fascio laser in cui la distribuzione del- <z> i

jla densit? di energia del fascio laser viene modifi-CO

,cata chiudendo ed aprendo un passaggio del fascio la? CO ? <'>

|jser dal risonatore del laser. .... I Oggetto della presente invenzione ? anche

j <?>

jun apparecchio di modulazione per fascio laser compren-1 <r >.dente un mezzo di modulazione per chiudere ed aprire

t <? ? ? ' >j

|un passaggio del fascio laser da un risonatore laser

i .

ed un mezzo di pilotaggio per pilotare detto mezzo

<;>di modulazione, detto mezzo di modulazione comprendendo I

;una pluralit? di mezzi rotanti che sono forniti in

!

modo girevole in modo da spostarsi attraverso il pas-saggio del fascio laser dal risonatore e sono formati !con una pluralit? di aperture o intagli in. cui pu?

i

passare il fascio laser.

DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

_ _ La presente invenzione si riferisce_in.generale_ad_un apparecchio di trattamento a mazzo laser per

<?>il grattamento di vari_materiali, per esempio lamiere _

metalliche y e_pi? particolarmente_la presente invenzio-< ne si riferisce ad un procedimento ed un apparecchio, cL --*ydi modulazione per fascio laser per modulare in particolare la distribuzione della densit? energetica di o U? ?un fascio laser in un apparecchio di trattamento a

r-4 daser . ?a <">O-DESCRIZIONE DELLA TECNICA ANTERIORE

E* ben noto che un fascio laser che viene aa o prodotto da in risonatore laser pu? essere usato per._

II trattamento o il taglio di vari materiali, per e-<;>

j

i

sempio lamiere metalliche, e, come considerazione prai

<'>tica, si ? desiderato di effettuare un trattamento

molto pi? accurato per mezzo di un fascio laser. Seb-Lene un risonatore laser del tipo laser ad impulsi

possa effettuare un trattamento pi? accurato che non

un risonatore di un laser ad onda continua, il primo:

? di dimensioni ingombranti e pertanto costoso il con

fronto con il secondo, a parit? di uscita.

SOMMARIO DELLA INVENZIONE

Uno scopo generale della presente invenzione consiste nel fornire un procedimento ed un apparec? chio per permettere ad un fascio laser di eseguire un

I

?trattamento accurato su un materiale , per esempio una ; i 'lamiera metallica. i Uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un procedimento ed un apparecchio per pilotare ad impulsi un fascio laser ad onda continua

i tiL [in modo da eseguire un trattamento accurato.

7

Un altro scopo della presente invenzione jconsiste nel fornire un procedimento ed un apparecchio per modulare un.fascio laser in modo da adattare !"

ila distribuzione dell'intensit? energetica del fascio !laser ad un.trattamento a mezzo laser. A acu Un altro scopo della presente invenzione ? O |quello di fornire un apparecchio che possa essere seilettivamente usato per pilotare ad impulsi modulane un fascio laser ad onda continua.

Allo scopo di raggiungere questi scopi in 'conformit? con la presente invenzione, un mezzo ? <;>fornito_nel passaggio del_fascio laser dal risonatore _del_laser f in modo che esso_possa_gradualmente__apri-_ ; e il<'>passaggio. __ _ _ ?<'>re e chiuder !

I

i _ Altri ed ulteriori scopi e i vantaggi della presente invenzione appariranno evidenti dalla seguehite descrizione e dai disegni allegati che, a titolo

? ?

,di illustrazione, rappresentano uno,preferita forma ;

I

|di realizzazione della presente invenzione e dei suoi

i. . <~ ' >. <' ' >!

'principi. i

_ BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI_

a.

La figura 1 rappresenta una vista in eie- !

<. . ' >:j

;vazione laterale^ d_i_una^^macchina di trattamento a mez- o G? i o ]z0_laser fornita di un apparecchio di modulazione del o CkC ?-| |

jfascio secondo la presente invenzione ; j, i f o53_ _ la figura 2 rappresenta una vista in sezio_- ? -3K ?

ne in scala ingrandita presa lungo la linea II-II de<'>l- a od 1 ? co la figura 1; | ei la figura 3 rappresenta una vista in sezio-ne presa su un piano lungo la linea III-III della fi-1- - ri

?

gara; }

j j

! la figura 4 rappresenta una distribuzione <!>

?!<~ >^ <r>i

iella <?nsit? energetica del fascio laser nel caso di| ifunzionamento a modo singolo ; |

la figura 5 rappresenta una distribuzione ?

della densit? energetica del fascio laser nel caso

del funzionamento multi-modo.

DESCRIZIONE DELLA PREFERITE FORME DI REALIZ?

ZAZIONE.

| Con riferimento ora alla figura.1, in essa!

<?>i <. . . >|

? rappresentata una macchina di trattamento a mezzo !

laser la,quale ? genericamente designata con il numero di riferimento 1 e viene collegata ad un risonatore ilaser 3? per esempio un risonatore laser a 00^(anidride carbonica gassosa). Il risonatore laser 3, che pu? <'>essere del tipo disponibile in commercio, viene dispo-

I

'sto in modo da generare il fascio laser 1B ed in modo

<;>da indirizzarlo verso la macchina 1 di trattamento

| ,

:a mezzo laser, come rappresentato nella figura 1, e !

s> Jviene collegato direttamente a corpo unico con la par- *?-? j -2-,te posteriore dell?apparecchio di taglio a fascio laser nella preferita forma di realizzazione.

la macchina 1 di trattamento con laser com-? prende ima base 5, un montante 7 verticalmente forma-[ ' !

Ito o fissato alla base 5 ed un travetto di testa 9

O

iorizzontalmente supportato sulla base 5 dal montante

?I

7 alla maniera a sbalzo. La base 5 ? fornita nella

<; >sua sommit? di una piattaforma o banco di lavoro 11 avente un numero di sfere di scorrimento su cui ? collocata orizzontalmente per il trattamento un pez-T

zo in lavorazione W, per esempio lamiera metallica.

Il braccio o travetto di testa 9 ? fornito nella sua estremit? anteriore di un complesso di testa di trattamento 13 che comprende un complesso a specchio 15

ed una lente focalizzatrice 17. Il complesso a specchio 15 ? disposto in modo da riflettere il fascio

;aaser u 5 lorn?to dal risonatore'lo.ser 3 verso il pezi?

i

!zo in lavorazione W e la lente focalizzatrice 17 ?

_ jdisposta^ in modo _ da. focalizzare ed applicare il_ fasc,io.__ .

I j

_ ;laser LB al pezzo in lavorazione W insieme conjun .

? ;

;gas ausiliario, per esempio ossigeno gassoso._Perci?;,_

:la macchina di trattamento 1 a mezzo laser con la strutjtura sopra delineata ? disposta__in jnodo da ricevere. _

r;il fasc;io laser LB dal risonatore laser 3 ed in modo;_

Aa applicare il fascio laser LB al pezzo in lavorazio?

n ie W attraverso la lente focalizzatrice 17 nel compie:s-|

so di testa di trattamento 13? come rappresentato de.1?

i ;

' I

la freccia, per il trattamento del pezzo in lavorazio-ne W. j

~~ ?<~ >j

j

Allo scopo di far avanzare e posizionare il

pezzo m lavorazione W che deve essere trattato, la .

-- - !- - x?y-1 22: macchina 1 di trattamento a_mezzo laser ? fornita di<'>

? <? ~ >| <'>

un primo carrello 19 mobile orizzontalmente e-di-un !

? : <" " >[

?secondo carrello 21 il quale trattiene una pluralit?!|di mezzi-23 di serraggio del pezzo in lavorazione, per

1serrare il pezzo W. Il primo carrello 19 ? montato in i

1 <: >|

modo scorrevole su una coppia di rotaie 25 le quali <!>

? y I <: ? >^ono fissate alla porzione superiore della base 5 una

in parallelo all'altra, in modo tale che esso possa ?

iesser<.>e sposta?<">t<'>o per avvici<.>narsi<.>ed<.>a<~>l<~>lo<.>ntanarsi ri <">spe Tt-| ?

to alla zona di trattamento immediatamente al disotto

i !

!

E i

! !

dei complesso di testa di trattamento 13* quando aziona?

to a motore. Il secondo carrello 21 che trattiene il mezzo 23 di serraggio del pezzo in lavorazione e monlato in modo scorrevole sul primo carrello 1g in modo

I

(tale che esso pu? essere spostato orizzontalmente<1 >a

-c-<s Rotore ad angolo retto rispetto alle rotaie 25. Cos?,

c 'il pezzo in lavorazione W die viene serrato dal mezzo r crii ;23 di serraggio del pezzo in lavorazione pu? essere c ? ??~ sfatto avanzare sulla piattaforma di lavoro 11 al di- r-g a&-'sotto del complesso di testa di trattamento 13 spo O 3C ?s r-*j a' stando il primo ed il secondo carrello 1g e 21. -?c Nella disposizione precedentemente descritita, il pezzo in lavorazione W pu? essere trattato con ti fascio laser LB quando esso viene posizionato appe-?na al disotto del complesso di testa di taglio 13 sul lla piattaforma di lavoro 11 per mezzo del primo e del secondo carrello ig e 21. Naturalmente,? il fascio laser LB, che viene prodotto dal risonatore laser 3, viene applicato al complesso di testa di trattamento

13 e diretto verso il basso dal complesso a specchio

|l5 come rappreseriato dalla freccia e quindi applicato ?al pezzo in lavorazione IV dopo essere stato focaliz-?

<:>zato dalla lente focalizzatrice 17 insieme con un gas i .

usiliario <? >.

, per esempio ossi<?>

geno gassoso . <'>

<?>a

i Con riferimento alle figure 2 e 3 , un ap~

L. :. .

'parecchio 27 di modulazione di potenza secondo la pre[sente invenzione ? fornito fra un condotto 29 . collegato a.lla macchina 1 di trattamento,a mezzo laser ?

,. <' " >!

'ed un condotto 31 collegato al risonatore_laser 3, in

?modo tale che il fascio__laser LB possa.essere.trasme's? .!<s>?_!<l>!<t?fcra>Y<e>r?? 4.4 e<s>so._ Riapparecchio..27_di_modularla- .

ne di potenza comprende strutturalmente,una piastra.di

?<. ">

has_e_33 la_quale_viene_fissata_a_d_una porziqne_._della_ _ - -! ?

macchina 1 di trattamento a mezzo _laser tramite le ?_

?l I? -3 staffe 35 e 37 e presenta nella__sua porzione centrale

? ; CO? I . i

nn_organo a manieotto_39_coll_egato al condotto 29 per _i ! I u permettere il passaggio del fascio laser LB attraverso

1 ? .3? | ! <?>CP di esso. L'apparecchio 27 di modulazione di potenza :_

i raffred<1 >e>: _p[omprade anche una intercapedine__o_carnieia d i-nci o damento 41 la quale ? costruita con coppia di piastre

43 e 45 collegata una con l'altra per mezzo di uno o?

! <" >-- - - - -pi? distanziatori 47 e presenta nella sua porzione

1 - ? j

centrale un organo a manicotto 49 collegato al condot-?to 31. In modo specifico, la camicia di raffreddamen]to

41 ? costruita in modo tale che le piastre 43 e 45 siano collegate a tenuta di acqua per mezzo di detti dii

stanziatori 47, mentre l'organo a manicotto 49 passa >

!i ;

attraverso di esse per contenere fra di esse il liqui-do refrigerante e presenta aperture di entrata e di !

uscita 41i e 41o per il refrigerante. Inoltre, la pia-stra di base 33 e la intercapedine di raffreddamento !

41 sono collegate una"con l'altra per mezzo di uno o

pi? distanziatori 51 per formare fra di esse un.alloggiamento in maniera tale che gli organi a manicotto

39 e 49 siano allineati in modo rettilineo uno con l'altro per fornire un passaggio rettilineo per il

Ifascio laser LB. Perci?, il fascio laser LB trasmesso al condotto 31 dal risonatore laser 3 pu? essere in _

<? >viato attraverso gli organi a manicotto 49 e 39 ed "i lil condotto 29 al complesso di testa d? trattamento

,13 della macchina 1 di trattamento a mezzo laser. Inoltre, si comprender? che lo spazio fra la piastra di

ibase 33 e la camicia di raffreddamento 41 sar? mantenuito raffreddato dalla camicia di raffreddando 41.

Come ? anche rappresentato nelle figure 2 1D e 3, l'apparecchio 27 di modulazione di potenza com-I

J

<!>prende inoltre una pluralit? di dischi interruttori

,rotanti girevoli 53, 55, 57 e 59 per il fascio, i

'quali sono forniti ciascuno di una pluralit? di fori

<^ ' >~ <? >?

I

icircolari 53o, 55o, 57o e 59o, rispettivamente. I di-Ischi 53, 55, 57 e 59 che funzionano come interruttori rotanti per il fascio sono mantenuti in modo girevole 'nello spazio fra la piastra di base 33 e la intercapedine di raffreddamento 41 per mezzo degli alberi 61,

'63, 65 e 67, rispettivamente, i quali sono disposti; orizzontalmente uno parallelo 0.11*altro. I fori 53h,

i ? 55h, 57h o 59h dei dischi 53 , 55 , 57 e 59 , rispetti-I |

vamente, operanti come interruttori rotanti del fa-'

I

i

scio, sono formati ad uguali distanze radiali dagli_

! ;alberi^_61 , 63 , 65 e 67 , rispettivamente . Inoltre , JI _

j <~ ' " ~ " ? . >- . (

<!>gli alberi 61, 63, 65_ e 67 sono_collocati in modo_ta- _

!

ile_che ji. jdis_chi interruttori _ro tanti 53 , 55 , 57 e 59

? i

t

del fascio si sovrapporranno parzialmente l<T>uno all*aljtro ed inoltre i loro fori 53ht 55h, 57h e 59h si aljlineranno con il passaggio dal fascio laser LB fra gli o Ci ? <?>organi a manicotto 39 e 49 quando essi vengono fatti 3C iruotare. In altre parole, i dischi 53, 55, 57 ? 59 o3 funzionanti come interruttori rotanti del fascio sono

? &*-I ! co disposti in modo da aprire e chiudere il passaggio del

'fascio laser LB fra gli organi a manicotto 39 e 49

'quando i fori 53h, 55h, 57h e 59h vengono portati in.

|e fuori di allineamento con essi, quando essi vengono

fatti ruotare intorno agli alberi 61., 63, 65 e 67.

Inoltre, i dischi 53, 55, 57 e 59 funzionanti come injterruttori rotanti del fascio sono disposti in modo

da portare simultaneamente o sincronieamente i loro :

[fori 53h, 55h, 57h e 59? in e fuori di allineamento .

? ~ <? >:

bon il passaggio del fascio laser LB quando essi vengono fatti ruotare. ??

i <. .. . ??">? <'"'>

f Leila disposizione precedentemente descritta,

i

ciascuno dei dischi 53, 55, 57 e 59 funzionanti come' interruttori rotanti del fascio, quando vengono fatti ruotare, aprir? e chiuder? gradualmente il passaggio del fascio laser LB dalla sua porzione esterna quando ,i fori 53h, 55h, 57h e 59h vengono portati in e fuori I

?di allineamento completo con essi. Tuttavia, il pas-saggio del fascio laser LB sar? gradualmente aperto ' ? . <" ?>. <. >. <"">j iin senso radiale a partire dal suo centro e sar? gra?dualmente chiuso in senso radiale a partire dalla sua,?<* >periferia esterna, poich? i quattro dischi 53, 55,

:57 e 59 funzionanti come interruttori rotanti del fa- ; CJ o |scio porteranno i loro propri fori 53h, 55h, 57h e j |59h, rispettivamente, in e fuori di allineamento con z>

' 3 {il passaggio in quattro diverse direzioni. Cosi, quan- ^ :do i dischi 53, 55, 57 e 59 funzionanti come inter- co j <: >, jruttori rotanti del fascio vengono fatti ruotare, la porzione centrale del passaggio del fascio laser LB 'sar? aperta pi? a lungo della sua porzione esterna, ;cos? che la porzione esterna del fascio laser LB, che presenta una densit? energetica inferiore, presenter? <:>un ridotto contenuto energetico dopo che il fascio ! <'>laser LB ? stato fatto passare attraverso l?apparecnhio 27 di modulazione di potenza. Inoltre, quando ;

i , ! ;i dischi 53, 55, 57 e 59 funzionanti come interruttori rotanti del fascio vengono fatti ruotare, il fa- j scio laser LB sar? interrotto in maniera cadensata

'e_quindi pilotato ad impulsi da*essi, cos? che esso !

I ;

iverr? trasmesso intermittentemente sotto forma _di im-I <' ' . " . . >;

ipulsi dal risonatore . laser 3 al. complesso di testa <1>

! i

|13_di^ trattamento a mezzo laser. A questo riguardo,

;si_comprender? facilmente che il_numero dei dischi ;

| I

jinterruttori ^rotanti^del fascio_ pu? essere modifica?

to aggiungendo oppure omettendo tali dischi per gli !_

?

|<sc>?pi_ della^ presente jinvenz ione , anche se , nella pre- _

Iferita forma di realizzazione, sono rappresentati<*>quait-I I Cu </> tro diselli interruttori rotanti 53, 55, 57 e 59 del_

fascio.

Come rappresentato nella figura 3, gli albe-ri 61 , 63 , 65 e 67 dei diselli 53 , 55, 57 e 59 funzionan? i

ti come interruttori rotanti del fascio sono supporta-_ 1 <?;>i in modo girevole in cuscinetti 69 che sono forniti

i

sul lato esterno della piastra di <">base 33 ed anche su o -T?njuna piastra di ritegno 71 la quale ? fissata verticalm ?ente allargano a manicotto 39 intorno ad esso a dii!

1 .stanza dalla piastra di^base 33. fin particolarmenteJ ?

_ - j

i |

gli alberi 61, 63, 65 e 67 sono trattenuti in modo gi-1revole ed in senso orizzontale fra la piastra di base

<">j <' ' >?

3^3 s la piastra di ritegno 71 per mezzo dei cuscinetti

69. Inoltre, come rappresentato nelle figure 2 e 3, :

i ? l

gli alberi 61, 63, 65 e 67 sono forniti di pulegge |

73, 75, 77 e 79, rispettivamente, intorno alle quali <! >

?viene trascinato un nastro o cinghia antinua 81 allo

! ;

?scopo di azionare i dischi interruttori rotanti 53 ,

! i ,55, 57 e 59 del fascio, le pulegge 73, 75, 77 e 79

hanno diametri uguali e sono fissate agli alberi 61,

<. . ' . ;>

|63, 65 e 67 rispettivamente, in modo tale che esse

ipossono essere fatte ruotare insieme con tali alberi

? I

fra la piastra di base 33 e la piastra di ritegno 71.

La cinghia 81 viene mantenuta sotto tensione da una

ss ruota folle 83 la quale ? fornita in modo liberamente _ L

[girevole sulla piastra di ritegno 71 ed ? disposta

jin modo da essere regolabile con un mezzo conveniente, ^

<r >o3 jper esempio un albero eccentrico per regolare la ten- o -? jione della cinghia 81 . Inoltre, l 'albero 61 viene ro-vcj co [collegato per mezzo di un giunto 85 ad un motore 87 O

il quale ? montato sulla piastra di base 33 per mezzo

idi una ba3e 89 e di una staffa 91? Cos?, quando il

_ _ _ <;>

_ _ 1 <' ?' >! jtnotore 87 viene messo in moto, l' albero 61 verr? aziona-

to dal motore 87 non soltanto per far ruotare il di-

! ? jsco 53 interruttore rotante del fascio in maniera di-

retta ma per far anche ruotare i dischi interruttori

rotanti 55, 57 e 59 attraverso la puleggia 73, la cin-r

ghia 81,le pulegge 75, 77 e 79 e gli alberi 63, 65 e

67? ? questo riguardo, si potr? facilmente compren-

I

'dere naturalmente che il motore 87 pu? essere forni-

?to in modo da essere collegato all'uno 0 all'altro

degli alberi 63, 65 e 67 invece'dell'albero 61 per gli

scopi della presente invenzione, anche se esso viene

collegato all'albero 61 nella preferita forma,di rea-lizzazione. r

Come_? anche stato rappresentato_nella_fi-_

gura 3, un interruttore di_prossimit? 93_vienejfprni-_

to in una porzione della piastra di ba_se_33 davanti

I

: 1

al percorso o al segmento in cui i fori 59h dei dischi

59 interruttori rotanti del fascio verranno fatti pas- cisare durante la rotazione. L?interruttore di prossioc mit? 93 ? disposto in modo da rivelare la rotazione o del disco 59 interruttore rotante del fascio rivelando il numero di fori 59h che passano davanti ad esso

per controllare il motore 87 in modo da controllare -1

?4 le rotazioni dei dischi interruttori rotanti 53, 55,<?>

cd x 57 e 59 ad un valore stabilito. Come appare immediata-mente evidente, le rotazioni dei dischi 53 , 55, 57 e

59 funzionanti come interruttori rotanti del fascio <?>

possono essere controllate rivelando soltanto la rofazione del disco interruttore rotante 59, poich? essi

sono azionati in modo simultaneo o sincrono dal motore

87 attraverso la cinghia 81. Inoltre, si potr? facilmente comprendere naturalmente che l'interruttore di

prossimit? 93 pu? anche essere fornito in modo da rivela-re il numero dei fori 53h, 55h o 57h dei dischi 53,

|55 e 57? rispettivamente? invece di quelli dei fori

I

:59h del disco 59 interruttore rotante del fascio.

| Gorae ? stato ulteriormente rappresentato jnella figura 3? un perno di fissaggio 95? che ? forni? to di una manopola 95n nella sua estremit? ed ? forma-

t1to con scanalature anulari 95ga e 95 gb, ? fornito isulla piastra di base 33 allo scopo di impedire ai dischi interruttori rotanti 53? 55, 57 e 59 di ruo* tare secondo la necessit?. Il perno di fissaggio 95 ? trattenuto in modo scorrevole in:senso orizzontale in un supporto 97 simile a manicotto in modo tale che 1e/5 lesso possa essere sposato attraverso la piastra di

o base 33 dentro e fuori di impegno con i fori 53h.del o disco 53 interruttore ruotante del fascio, quando sog-?3 getto a spinta oppure a trazione manuale. Il supporto 97 simile a manicotto viene montato sulla piastra di r^i base 33 ed ? fornito di un pistoncino a sfera 99 il CD quale viene mantenuto sollecitato in maniera resilien? te verso il perno di fissaggio 95 per essere alternativamente messo in impegno con l<f>una o con 1*altra delle scanalature anulari 95ga e 95 gb del medesimo.

La disposizione ? tale che il perno di fissaggio 95 si trova in e fuori di impegno con uno dei fori 53b <: >del disco 53 interruttore rotante del fascio quando il pistoncino a sfera 99 si trova in impegno con le <? >t<,>utma.<j>.a i;ui-e cinuiari ypga e yygo,. rispettivamente . Pi?

i specificamente, il perno di fissaggio 95 viene mantenu-to allontanato dal disco 53 interruttore rotante del.

I

fascio quando il pistoncino a sfera 99 si trova in <:>

impegno con la scanalatura anulare 95 gb _e_viene trat-tenuto in impegno con uno dei fori 53h del disco 53

interruttore rotante del fascio quando ilpistoncino

a sfera 99 si trova in impegno con la scanalatura anu-lare 95ga. Perci?, il disco 53 interruttore rotante

del fascio viene mantenuto fermato dal perno di fissag-O-gio 95 in modo da non poter ruotare quando il perno

di fissaggio 95 viene mantenuto inserito in uno dei .1 suoi fori 53h con il pistoncino a sfera 99 impegnato

con la scanalatura anulare 95ga, ma pu? essere fatto^

i j liberamente ruotare quando il perno di fissaggio 95 ,

viene trattenuto allontanato dal suddetto foro con il

! i n t pistoncino a sfera 99 impegnato con la scanalatura <: >--3C-anulare 95gb. Come appare immediatamente evidente, tut-ti i diselli 53, 55, 57 e 59 interruttori rotanti del'

fascio possono essere simultaneamente mantenuti ferma-ti in modo da non ruotare soltanto trattenendo il di-sco interruttore rotante 53 fermato senza ruotare, poi-?

essi sono collegati insiem<.>

e <.>

dal<?>

l<.>

a cinghia 81<. >i

che che

viene fatta passare intorno alle pulegge 73 , 75, 77 e

79- Inoltre, si potr? immediatamente comprendere che

i

!il perno di fissaggio -95 pu? essere fornito in modo

i

itale da essere inserito nei fori 55h, 57h o 5Sh dei

[I : ?dischi^55, 57 o 59 interruttori rotanti del fascio

] ?in<.>vece del foro 53h<^>d<.>el d<.>is<.>co int<~>e<.>rru<.>ttore rotante <" >;!

(53. Inoltre, il perno d^ fissaggio 95 pu?_e_ssere dijsposto in modo da essere inserito simultaneamente in

r <. >i

due fori di due dei dischi 53, 55, 57 e 59 interrut-tori rotanti del fascio, poich? due dischi adiacentidei quattro dischi 53, 55, 57 e 59 interruttori ro-.tanti del fascio si sovrapporranno parzialmente uno

all <1>altro, con i loro fori allineati orizzontalmente

p;-t/? [uno con 1*altro.

Con riferimento alla figura 4, la distribu-<p. <!>zione della densit? di energia l(W)/cm<2>) del fascio

jlaser LB nel caso di un funzionamento a modo singolo! ? graficamente rappresentato come funzione del raggio ir(cm) del fascio laser LB che ? la distanza dal cen-? #? [fcro del fascio laser LB. La distribuzione della den-<1 >Sita di energia del fascio laser LB rappresentato nel-La figura 4 ? stata considerata sul piano focale, va-le a dire ad angolo retto rispetto al passaggio del iaselo laser LB nella porzione in cui il fascio laser

LB viene focalizzato dalla lente focalizzatrice 17. ! i !

? t i Bella figura 4, la curva A rappresenta la distribu- i zione della densit? di energia del fascio laser LB con f iliti uuui/j.nuia v e ?? ???'??.? rappreasm a .ia ai?

stribuzione della densit? di energia del fascio laser

LB con uscita continua di 300W. Si comprender? che la

figura 4 rappresenta la distribuzione della densit?

energetica del fascio laser LB quando il tempo viene

preso come un secondo.

!

La densit? di energia I ? generalmente data

dalla seguente formula (1) come funzione del raggio

d _ _I =_ In exp (-gr c?<2>/r<2>n)..1? . (1)

2? in cui: O O

_ _ I ; densit? di energia del. faseio focaliz-,

I

zato _ _ _ i r-M o? . ? :_ r:_distanza_dal..centro, del fascio, .sul. piano

di focalizzazione ._ _ _ _ _

j_ T0.?.leggio del.punto di concentrazione del:. :_ us-

tascio nel fuoco. _ _

:_ Inoltre,. .Iluscita ?('//) ?.descritta.dalle :_

i

seguenti formule (2)_e__(3j___come vo_lume__di__rivoluzione_

!

die viene prodotto dalla_ rotazione _della._curv.a. A.jLntomo

I

al1^asse_l ongitudinaie I ne11a figura 4:_ !_

;_ ?_= r\<T>o^ r2di ................. (.2)_ __ S_

<J >o i

<P >= TT <r>o V<2 >- ?-? ? ?, ? . . <(>3<) >..

io= z<p>/flV; . (4)

Il diametro d del punto di concentrazione

o .

del fascio sul fuoco ? generalmente dato dalla segu-e:n.~ ite formula (5)

?dO 2r0 = (5)

|xn cui

DQ : diametro del fascio incidente

: lunghezza d?onda del fascio incidente f : lunghezza focale della lente focaliz izatrice. ?-Con riferimento ancora alla figura 4, la

o jcurva B rappresenta la distribuzione della densit? oC c Zi media di potenza del fascio laser LB con uscita continua 900W che ? ottenuta usando l?apparecchio 27 di OO ?

[modulazione di potenza in conformit? con la presente invenzione. Come risultato dell?esperimento, la poten- a coi O iza effettiva di uscita del fascio laser LB di usci- : S ta continua ?00W ? stata ridotta a 300W dell?appara>-ichio di modulazione 27 in conformit? con la presente

1invenzione. Tuttavia, la massima densit? di potenza del fascio laser LB ottenuta nell?esperimento ? so [stanzialmente uguale alla densit? massima di potenza jl del fascio laser IB di uscita continua 9OOVY che ? _? o _ _ _ _ _ _ ? <. " ? " ' >-- --- ? -- - T<? >?stata ottenuta in conformit? con le summenzionate for? ;

jmule (4) e (5). Si comprender? che un volume di riivoluzione che viene prodotto facendo ruotare la curva B ? uguale quello di un volume-di rivoluzione che

? prodotto facendo ruotare la curva C, poich? le usci-te rappresentate_dalle_curve B_e C sono uguali _fra.di. ...

loro. Come<' >si vede dalla figura 4,..la massima densit?..

di_pqtenz<a>_ del_fascio laser LB rappresentato dalla, cur-va B_v_iene_mantenuta allo stesso livello della, cur- .

va A, anche se la potenza di uscita_? stata ridotta_ -=<o?<?>---dalla originale potenza di uscita di 900W. la densi-;_ iA t? di potenza del fascio laser LB rappresentato dalla

! Tc?_?<. .. " " ' >c curva B nella figura 4 ? distribuita simmetricamenteT c: intorno all'asse longitudinale I poich? il passaggio _

del fascio laser LB sar? gradualmente aperto dal cen? i

tro e quindi verr? gradualmente chiuso dalla porzione ?* C? i

esterna dei dischi 53, 55, 57 e 59_intorru11ori rotar-_ cp : I

ti del fascio, come ? stato precedentemente descritto._ _ _ _ Inoltre, la densit? di potenza del_fascio laser LB_ _ rappresentato dalla curva B ? stata modificata dall'ap-_

I

parecchio modulatore 27 in conformit?con la presente_ _

[ i

invenzione, in modo da avere un profilo ripidamente ?_

esteso in modo tale che il fascio laser LB possa ef~j_

fettuare un accurato trattamento. Si comprender? che_ _ _ _ il fascio laser LB pu? eseguire un trattamento accura-_ _ to senza la indesiderabile influenza del calore poich? _ _ ? _ la porzione periferica del fascio laser LB, che presen- __ _ _ ___ ta una minore densit? di potenza, ? stata eliminata

jdall*apparecchio 27 di modulazione di potenza in con-

'f oralit? con la presenta invenzione .

I

! Gon riferimento alla figura 5, la distribu-. .

izione della densit? di potenza I del fascio laser 1B |

jnel caso del funzionamento multi-modo ? graficamente t

'rappresentata come funzione del raggio r nella stessa

maniera del modo singolo rappresentato nella- figura

-Si j4. fa curva B mostra la distribuzione del fascio la- eL co

|ser 1B con uscita continua di 900W e la curva P rap- ?

<: >o^ r- - ...

del fascio laser LB di uscita continua di 300W. La cur-^

. " ''?? va E mostra la distribuzione che viene prodotta quan- ^

do il fascio laser LB di uscita continua 900Y/viene

<' " ' " ' >. , ^ modulata dall'apparecchio modulatore di potenza se- <1>

! S icondo la presente invenzione.

Come ? stato descritto precedentemente, il

fascio laser LB verr? pilotato ad impulsi e modulato

dall'apparecchio modulatore di potenza secondo la pre-

jsente invenzione in modo tale che la sua porzione e-

?stem a, che presenta una minore densit? di potenza,

;pu? essere ridotta dal punto di vista energetico sen-

'za modificare la densit? di potenza massima nella sua

iporzione centrale. In accordo con ci?, il fascio la-

\

'?sei' LB che ? passato attraverso l'apparecchio modula-

itore 27 verr? bruscamente applicato in modo intermit

Claims

RIVENDIC AZIONI

1 . Procedimento di modulazione per fascio la? ser per modulare un Jfascio laser che _? caratterizzato _

[ dal fatto che la distribuzione della_densit? di_poten-_ za del fascio laser viene modificata chiudendo ed aprendo un passaggio del fascio laser da un risonatore laser.
2. Apparecchio di modulazione per fascio laser per modulare un fascio laser che ? caratterizzato da un mezzo di modulazione per chiuedere ed aprire un passaggio del fascio laser da un risonatore laser e da.un mezzo di azionamento per azionare detto

I ? i<?>mezzo modulatore. ;

o-?? i
3. Apparecchio di modulazione per fascio Laser secondo la rivendicazione 1, in cui detto mezzo ci O

a |di modulazione comprende una pluralit? di mezzi rotar-?ti i quali sono forniti in modo girevole per muoversi ~?S attraverso il passaggio del fascio laser dal risonato-O Ire laser e sono formati con una pluralit? di aperture ?" o intagli in cui pu? passare il fascio laser. CD
4. Apparecchio di modulazione per<' >fascio la-;er secondo la rivendicazione 3? fornito di un mezzo? 'di fissaggio per trattenere detti mezzi notanti fer-<'>ma.ti in modo da non ruotare.
5. Apparecchio di modulazione per fascio laser secondo le rivendicazioni 2, 3 e 4, il quale

'? fornito di un mezzo di raffreddamento per raffredd ire detto mezzo di modulazione.

Roma , 2 A MAR. 1983

pp . : A1VIADA COMPANY, LIMITED. &

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per se e per gli altri TA/mag - Antonio Taliercio

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