203494. lajstromszámú szabadalom • Berendezés alaktestek megmunkálására
1 HU 203 494 B 2 A találmány tárgya berendezés alaktestek megmunkálására, amely előnyösen alkalmazható lézersugár felhasználásával különböző anyagból (üvegből, porcelánból, kerámiából, fából, fémből, műanyagból, stb.) készült alaktesteken dekoratív minták, díszítések kialakítására. Az anyagtól függő szabályozható teljesítményű lézersugár hatására a megmunkálandó anyag felületéről meghatározott mennyiségű anyag elgőzölög, vagy a lézersugarat abszorbeáló szerkezeti anyag a hő hatására reped, aprítódik és így ezzel a megmunkálással a szükséges dekoratív minta kialakítható. A különböző alaktestek megmunkálására szolgáló ismert, széleskörűen elterjedt megoldásoknál, mint amilyen például a forgácsolás, a csiszolás, a marás, a köszörülés, stb. közvetlen érintkezéssel távolítják el az alaktestekről a felesleges anyagot. Ismeretesek olyan megoldások is, amelyekről az anyageltávolítás érintkeztetés nélkül történik. Ezeknél a megoldásoknál a megmunkálást sugárral, előnyösen lézersugárral végzik. A technikai szintet képviseli például a trencséni Üvegipari Kutató Intézetben alkalmazott megoldás, amelynél a mestermintát látható fénnyel tapogatják le és vezérlőegységgel állítják be a szükséges lézerteljesítményt. Ennek a megoldásnak a hátránya, hogy a látható fény alkalmazása miatt a fotocellát védeni kell, a minta bonyolult, továbbá a megmunkálást sötétben kell végezni, mert a környezeti fényhatások zavaróak. Ugyancsak a technikai szintet képviseli a német „Weisswasser” cégnél alkalmazott megoldás, amelynél a különböző üvegtárgyak dekorálását és mintázását lézersugár segítségével végzik úgy, hogy a megmunkálandó tárgy a lézersugarat abszorbeálja és a gyorsan keletkező hő hatására a gravírozás mértékének megfelelő felületi anyag aprítódás és repedés, elgőzölés következtében eltávolodik. A megmunkálandó üvegtárgy felületéről a szükséges anyageltávolítást egy sablon (maszk) segítségével végzik. Ennek a megoldásnak a hátránya, hogy a sablon néhány száz darab üvegtárgy dekorációjának elkészítése után fokozatosan elég és ezért cserélni kell. További hátrány, hogy a szükséges díszítés kontúrjai nem lesznek jól definiáltak, mert a dekoráció maszatos lesz. A találmány célul tűzte ki az ismert megoldások hiányosságainak megszüntetését és olyan berendezés létrehozását, amely a megmunkálás nappali fény mellett történő elvégzését, továbbá mind szerves, mind szervetlen anyagok előre programozott megmunkálását teszi lehetővé úgy, hogy utólagos műveletek elvégzésére, mint amilyen például a mechanikus tisztítás, mosás, szárítás, stb. nincs szükség. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy ha a megvilágító lézert is tartalmazó optoelektronikai egységből, mestermintából, mestermintát befogó- és mozgatóegységből álló képátalakító rendszert alkalmazunk és a mestermintával szinkron mozgatott alaktest megvilágító lézer teljesítményét, a megmunkálandó alaktest anyagától és a megmunkálás sebességétől függően változtatjuk, akkor a kívánt megmunkálás nappali fény mellett, mind szerves, mind szervetlen anyagokra elvégezhető, anélkül, hogy utólagos műveletek elvégzésére lenne szükség. A találmány tárgya tehát berendezés alaktestek megmunkálására. A találmány szerinti berendezésnek megmunkáló lézere van, a megmunkálandó alaktestre irányuló lézersugár-kimenettel. A megmunkáló lézer bemenetére vezérelhető lézertápegység kimenete, a vezérelhető lézertápegység be/kimenetére központi vezérlőegység első be/kimenete van kötve. A központi vezérlőegység második be/kimenete alaktest befogó- és mozgatóegység be/kimenetére csatlakozik. Az alaktest befogó- és mozgatóegység a megmunkálandó alaktesttel mechanikus kapcsolatban van. A berendezésre jellemző, hogy a központi vezérlőegység harmadik be/kimenete opto-elektronikai egyégből, mestermintából és mesterminta befogó- és mozgatóegységből álló képátalakító rendszer opto-elektronikai egységének be/kimenetére, az opto-elektronikai egység mesterminta-letapogató lézersugár kimenete mestermintára, a mestermintáról visszaverődő lézersugár az opto-elektronikai egység visszavert lézersugár bemenetére vetődik. A központi vezérlőegység negyedik be/kimenete a mesterminta befogó- és mozgatóegység be/kimenetére csatlakozik, a mesterminta befogó- és mozgatóegység a mestermintával mechanikus kapcsolatban van. A találmány szerinti megoldást részletesebben az 1. ábra alapján ismertetjük, amelyen a berendezés blokkvázlata látható. A találmány szerinti berendezésnek 1 megmunkáló lézere van a 2 megmunkálandó alaktestre irányuló lézersugár 12 kimenettel. Az 1 megmunkáló lézer 11 bemenetére 4 vezérelhető tápegység 42 kimenete, a 4 vezérelhető tápegység 41 be/kimenetére 5 központi vezérlőegység első 51 be/kimenete van kötve. Az 5 központi vezérlőegység második 52 be/kimenete 3 alaktest befogó- és mozgatóegység 31 be/kimenetére csatlakozik. A 3 alaktest befogó- és mozgatóegység a 2 megmunkálandó alaktesttel mechanikus kapcsolatban van. A berendezésre jellemző, hogy az 5 központi vezérlőegység harmadik 53 be/kimenete 6 opto-elektronikai egységből, 7 mesteimintából és 8 mesterminta befogó- és mozgatóegységből álló K képátalakító rendszer 6 opto-elektronikai egységének 61 be/kimenetére csatlakozik. A 6 opto-elektronikai egység mesterminta-letapogató lézersugár 62 kimenete 7 mestermintára, a 7 mestermintáról visszaverődő lézersugár a 6 opto-elektronikai egység visszavert lézersugár 63 bemenetére vetődik. Az 5 központi vezérlőegység negyedik 54 be/kimenete a 8 mesterminta befogó- és mozgatóegység 81 be/kimenetére csatlakozik. A 8 mesterminta befogó- és mozgatóegység a 7 mestermintával mechanikus kapcsolatban van. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
