PL421970A1 - Aberracyjny czujnik optyczny odległości w procesach technologicznych oraz sposób pomiaru odległości w procesach technologicznych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest aberracyjny czujnik optyczny odległości w procesach technologicznych, wykorzystywany we współpracy z głowicą laserową. Przedmiotem jest także sposób pomiaru odległości w procesach technologicznych korzystających z głowic laserowych. Czujnik wzdłuż toru optycznego ma kolejno zestawione: tworzące pierwszą gałąź optyczną szerokopasmowe źródło światła (19) o stałej intensywności świecenia w funkcji długości fali, zintegrowane ze światłowodem wielomodowym (5), którego czoło wraz z kolejno występującą co najmniej jedną soczewką kolimującą (6) tworzy układ kolimacyjny, następnie skupiającą pierwszą soczewkę chromatyczną (7) charakteryzującą się liczbą Abbego z zakresu od 15 do 30, za nią natomiast drugą soczewkę chromatyczną (8) skupiającą w nieskończoności o liczbie Abbego z zakresu od 15 do 30 oddaloną od pierwszej soczewki chromatycznej (7) o odległość równą sumie ich ogniskowych, i co najmniej pierwszy dzielnik wiązki (11), również o liczbie Abbego z przedziału od 60 do 90, przy czym dzielnik ten stanowi element wspólny z drugą gałęzią optyczną, która kolejno począwszy od pierwszego dzielnika wiązki (11) wzdłuż toru optycznego zawiera skupiającą soczewkę achromatyczną (16), następnie filtr przestrzenny (17) oraz optyczny analizator widma (18); za pierwszym dzielnikiem wiązki (11) natomiast znajduje się robocza głowica laserowa (1), w której na drodze wiązki lasera roboczego i jednocześnie na drodze wiązki pochodzącej z pierwszego dzielnika wiązki (11) znajduje się umieszczone pod kątem 45 stopni do obu wiązek zwierciadło dichroiczne (13) o liczbie Abbego z przedziału od 60 do 90 i dalej procesowa soczewka skupiająca (14) o liczbie Abbego od 60 do 90. Sposób charakteryzuje się tym, że skolimowane światło z szerokopasmowego źródła światła transmituje się przez co najmniej jedną parę soczewek o liczbie Abbego z zakresu od 15 do 30, oddalonych od siebie o odległość równą sumie ich ogniskowych, przy czym pierwsza w parze jest skupiająca, a druga skupiająca w nieskończoności, przez co uzyskuje się wiązkę równoległą; oraz co najmniej jeden dzielnik wiązki, po czym wprowadza się za pomocą filtru dichroicznego umieszczonego pod kątem 45 stopni w stosunku do wiązki w tor optyczny roboczej głowicy laserowej, po czym skupia się na płaszczyźnie obrabianego materiału za pomocą procesowej soczewki skupiającej, a następnie po przejściu światła drogą powrotną analizuje się światło odbite z pierwszego dzielnika wiązki, które poprzez soczewkę skupiającą propaguje się na filtr przestrzenny i do analizatora widma, gdzie dokonuje się analizy widmowej światła i wyznacza się na bieżąco odległość materiału obrabianego od głowicy laserowej jako proporcjonalną do przesunięcia piku odbitej długości fali względem skalibrowanej długości fali odniesienia.