一种新型激光金刚石锯床 【技术领域】
本发明涉及一种新型激光金刚石锯床。
从远古时代起,印度社会就知道有金刚石了。挖掘一吨矿石才能得到一克拉金刚石。原料金刚石分为首饰用金刚石与工业用金刚石。首饰用金刚石有的要进行切割,有的直接上市。
背景技术
所谓锯割是沿所需直线将金刚石切成两半的过程。现有技术是将金刚石矿石固定在板上,用锯,即一在水平轴上以每分钟4000转的转速转动的薄如纸片的磷青铜锯盘,沿着标出的记号来锯开的。在该方法中,切割力会传到金刚石的其他部位,可能将金刚石损毁,同时,用这种方法不可能进行精确、笔直的切割。
与传统的方法相比,激光锯割是一种非接触、极快的金刚石切割方法。本发明的锯割系统包括下列部件:
1.激光源
2.计算机数控接口
3.光束传送系统
4.射频品质因素转换开关驱动器
5.冷却单元
6.[闭路电视与存取模块处理器;计算机控制显示器]摄像机
7.供电单元
[8.]服务器平衡器
9.计算机单元
【发明内容】
下面参照附图对本发明进行更具体、清楚的说明。
图1表示的是激光锯床的结构图。
图2表示的是锯床的布局,表示了锯床的部件。
图3表示的是锯组件与装置.
图4表示的是射频品质因素转换开关驱动器布局。
图5表示的是谐振器。
图6表示的是供电组件地布局。
图[7]表示的是工艺模块的流程图。
图8表示的是冷却单元。
图9表示的是计算机数控接口。
激光源[单元/谐振器][(图)5]有激光头4,品质因素转换开关5,两个开口3与6,前镜1与后镜7,安全快门2,以及光束扩展器。激光头4是产生激光的关键部件。前后镜1与7靠反光放大激光。品质因素转换开关用来存贮激光能量,作高峰功率发射,快门2在停电时挡住激光束,所以称为安全快门。开口3与6控制沿谐振器(图5)偏轴的光线放大,提供精确频带。顾名思义,光束扩展器13用来扩展激光束,将发散降到最低。
计算机数控接口包括X8或Y[9]或Z11轴,以及计算机单元10。为此,在计算机10内安装了与装有37-销插座/平行接口的机箱18的后部相连接的控制卡。必须有光束衰减器—快门2,它可让使用者不关主电源开关就能切断激光。安全快门2位于激光头组件4内,用触发开关开启。快门2用挡住激光束通道,阻止激光束从激光头组件发射出来的的方法切断激光。
光束传送系统包括光束折弯器13与聚焦镜头14。从激光源的光束扩展器来的激光束要被送到工作面上。光束折弯器13将光束弯折[90°],然后由聚焦镜头14聚焦。功率强度与焦深可以通过改变聚焦镜头14的焦距来改变。焦点的调整非常重要,因为若光束中心与镜头中心不一致,则透过镜头的光束不直,切割效果将大为降低。
射频品质因素转换开关驱动器用来获得高峰功率的脉冲输出,在品质因素转换开关模式5进行激光操作。要获得射频则用射频发生器20。由于高频的关系,它也用冷却单元21的冷却水进行冷却。
冷却单元有两个用途:[(1)]三相冷却系统用来向激光头4与[品质因素转换开关]5提供冷却水。
(2)水泵系统主要用来让水从冷却器至激光头再至水热交换器进行循环。
在激光室23中,钕:钇铝石榴石棒与灯都浸泡在流动的冷水中。
采用去离子水,因其透明度高,导电率低。通过线圈30调节水温。计算机控制显示器摄像机16可放大75倍在线观察工艺过程。该工艺过程可以在闭路电视17上观看以避免误差。
供电单元启动与控制激光灯发出的激光强度。这是控制激光输出的主供电单元。在许多情况下,激光不是连续使用的,因此电源有一个待机特征。这样的设计对延长激光灯与电源的使用寿命非常有用。
服务器稳定器防止整机电力供应发生波动。
计算机单元具有标准的硬件与图7所示的专用软件。双面锯(TSS)28是一个组件,能放置6-9个模具,两面有两个传感器,一个传感前进方向24,另一个传感后退方向25。该组件还有限止开关,用螺丝调整双面锯的180度的精确设置。
双面锯装置29是用来按软件指令靠该装置的马达将双面锯(TSS)28移动至180度的。激光头[4]是产生激光的最重要的部件。该头4由棒与灯组成。棒由钕:钇铝石榴石制成,作为抽取源产生更多的光子。光子落到氪灯上,最终产生激光。两面镜子1与7放置于激光室--图5—通过反光机制来放大激光。电源控制光束的强度。光束扩展器13减少光的发散,改善光的方向性,使光束变窄而且平行。品质因素开关5从连续光束产生强脉冲。开口3与6限止了沿激光室轴的激光放大,从而产生精确频带。从激光源来的光束被弯折90度射向金刚石。然后通过焦距镜头14,光束被焦距到金刚石上。轴的移动可通过计算机卡控制。停电时,安全开门将激光挡住。
在冷却单元中,31是开关,32是启动开关,33是水流开关,34是低水位开关,35,36,37与38是温度设置开关,39是报警开关。
在射频品质因素转换开关驱动器中,40是方式转换开关,41是进入开关,42是电源开关,43是启动开关。
TSS28装上彼此相隔12毫米的模具后,被放置于装置上,锯床开动,计算机显示出“多重锯快捷图标”。[双击该图标<转移><转移>,屏幕上即出现“设置金刚石数据”,包括的选择如:中心]点,起点,终点,焦点,金刚石大小,阶跃大小,锯宽,最小宽度,起始点。输入所有相关数据后,点击“开锯”,所有数据都被显示在屏幕上。如有特定的金刚石需要跳过,则为下一个金刚石设置参数。停止锯隔工艺时则按“退出”。
速度设定,额外设定,轴设定,装置设定,关键方向,阶跃大小,倾斜,开门开/关等等从适当的高级设置中进行选择。