DE3105297C2 - Laser-Messer - Google Patents
Laser-MesserInfo
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- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
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Abstract
Bei einer Laserausgang-Meßvorrichtung für ein Laser-Messer mit einem flexiblen Manipulator wird die Ausgangsleistung am Arbeitsende des Manipulators genau zu allen Zeitpunkten dargestellt, und zwar unabhängig von Änderungen in der Übertragungseigenschaft des Manipulators. In einem Gehäuse (2) ist ein Meßloch-Teil (20) angeordnet, in welchem Gehäuse ein Laseroszillator (1), eine Blendenvorrichtung (4) und eine Leistungsdetektorvorrichtung (16) angeordnet sind. Wenn das Ende des Manipulators in das Meßlochteil (20) eingeführt wird, so wird die Blendeneinrichtung (4) so in Lage gebracht, daß der Ausgangslaserstrahl auf die Leistungsdetektoreinheit (16) gelenkt wird, während dann, wenn das Ende des Manipulators frei ist, die Position der Blendenvorrichtung (4) durch einen Fußschalter bestimmt wird, so daß der Laserausgangsstrahl vom Laseroszillator (1) entweder in den Manipulator oder auf die Leistungsdetektoreinheit (16) gerichtet werden kann. Eine arithmetische Schaltung (31) mißt die Ausgangsleistung am Ende des Manipulators, wenn das Ende des Manipulators in dem Meßlochteil (20) angeordnet ist, und sie ändert maßstäblich die gemessene Ausgangsleistung, wenn das Ende des Manipulators frei ist und der Ausgangsstrahl des Laseroszillators (1) durch die Blendenvorrichtung (4) auf die Leistungsdetektoreinheit (16) gerichtet wird, so daß die gemessene Leistung immer genau der Ausgangsleistung am Ende des Manipulators entspricht.
Description
Die Erfindung betrifft ein Laser-Messer mit einem in
einem Gehäuse vorgesehenen Laser-Oszillator und einem eine optisch leitende bewegliche Vorrichtung aufweisenden
rs.it dem Gehäuse verbundenen Manipulator und mit einer Laserausgangs-Meßvorrichtung.
Ein derartiges Laser-Messer ist aus der Literaturstelle
»I.n<.er Medical Science«, Seile 111. bekannt, wobei
als Laser ein CO2-Lascr verwendet wird. Im incieraiiven
Betriebszustand werden die Laserstrahlen auf eine Kühlkörper umgelenkt.
Bei den meisten herkömmlichen Laser-Messern ist ein Leistungs- oder Energiemeßgerät im Gehäuse des
Laserosz;llators vorgesehen, so daß die Laserausgangsgröße
am Hilfsanschluß des Laseroszillators durch das Leistungs- oder Energiemeßgerät gemessen wird und
mit einem Anzeigegerät an einem Bedienungspult dargestellt werden kann.
Allgemein wird ein Laserstrahl dem Ende des Arbeitsabschnitts eines Laser-Messer zugeführt und zwar
der Handhabe, was über eine bewegliche optisch leitende Vorrichtung erfolgt, welche als Manipulator bezeichnet
wird, wobei der Laserstrahl in Form eines winzigen optischen Punktes auf den Teil des Körpers gerichtet
wird, der bearbeitet werden soll. Allgemein sind sieben
Reflexionsspiegel im Gelcnkabschniit eines Manipulators
vorgesehef und in der Handhabe ist eine Fokussierungslinse
angeordnet. Die Energie des Laserstrahls wird jedoch durch diese Reflexionsspiegel entsprechend
ihren Reflektionskräflen und durch die Fokussierungslinse entsprechend ihrem Übertragungsfaktor gedämpft.
Beispielsweise wird für den Fall, bei dem die Reflektionskrsft und der Übertragungs.aktor 97% betragen,
eine Laserleistung von 30 W am Hilfsanschluß des Laseroszillators auf 23,5 W am Hilfsanschluß der
Handhabe vermindert
Die das Laser-Messer bedienende Person sollte die Laser-Leistung vor einer chirurgischen Operation kennen.
Die Laser-Leistung, die von der betreffenden Person festgestellt wird, entspricht jedoch nicht derjenigen
am Hilfsanschluß des Laseroszillators, sondern derjenigen am Lndabschnitt des Manipulators. Das Laser-Messer
ist gewöhnlich so ausgeführt, daß die das Messer bedienende Person unmittelbar die Laser-Leistung erhöhen
oder vermindern kann und auch die Laserstrahlungs/eit
abhängig von den Bedingungen des Körperabschnitls. der operiert wird; bei der herkömmlichen Lascr-Leisiungsmcßiechnik
ist es jedoch für die betreffende Person unmöglich, direkt die Laxerslrahlungsleistung
in Erfahrung zu bringen.
I7Jn Nachteil, welcher dem herkömmlichen Laser-Lcislungsmcüvcrfahren
anhaftet besteht darin, daß die Reflektionskräftc der zuvor erläuterten Reflexionsspiegel
nicht einheitlich sind und sich darüber hinaus auch mit der Zeit ändern. Demzufolge ist das Verhältnis der Laser-Leistung
an dem genannten Anschluß des Laseroszillators zur Laser-Leistung am Endabschnitt des Manipulators
nicht immer konstant. Der Grund warum sich die Reflektionskräfte mit der Zeit ändern besteht darin,
daß der sich auf die Reflexionsspiegel niedersetzende Staub fest an den durch Vakuum-Aufdampfung hergestellten
Filmen der Spiegelflächen durch den Laserstrahl festsetzt, wodurch deren Reflektionskräfte vermindert
werden. Andererseits wird auch der Übertragungsfaktor der Fokussierungslinse aus dem gleichen
Grund vermindert und nicht zuletzt auch aufgrund einer Verschmutzung durch verkohltes Gewebe, welches
während der Operationen erzeugt wird.
Es ist weiter auf dem vorliegenden Gebiet gut bekannt.
daß sich eine Laser-Schwingungsbetriebsart von einer einzelnen Betriebsart in eine Vielfach-Betriebsart
durch thermische oder mechanische Deformation des Laseroszillators ändern kann, und daß das Verhältnis
der Laser-Leistung am Ausgangsanschluß des Laseroszillators
zur Laser-Leistung am Ausgapsjsanschluß des
Manipulators die Tendenz einer Andern is hat.
Hersteller von Laser-Messern verwenden gewöhnlich im Handel erhältliche tragbare Laser-Leistungsmeßgeräte.
um die Laser-Leistung am Ende des IVianipulators
während der Herstellung und während der Tests zu messen. Aus technischen und aus Sicherheitsgründen
ist es jedoch für den Abnehmer nicht vorteilhaft derartige Messungen während eines chirurgischen
Eingriffs vorzunehmen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin ein Laser-Messer der eingangs genannten
Art zu schaffen, welches dem Operateur vor der Durchführung eines chirurgischen Eingriffs als auch während
der Durchführung eines chirurgischen Eingriffs ermöglicht, diejenige Laser-Leistung in einer Anzeigevorrichtung
angezeigt zu erhalten, die tatsächlich aus der Austrittsöffnung des Manipulators austritt.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichniingsteil
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die erfindungsgemaüe Ausbildung des Laser-Messe
s ergibt sich der Vorteil, daß vor der Durchführung eines chirurgischen Eingriffs der bewegliche Manipulator
ausgenutzt wird, um die Laser-Leistung durch eine Gehäuseöffnung (Aufnahmeöffnung) der Leisiungsdetektoreinheit
zuzuführen, die das empfangene Laser-Leistungssignal in einer Speicherschaltung festhält.
Die Ausblendvorrichtung befindet sich dabei nicht im Strahlengang des Laserstrahls (erste Stellung). Die
Anzeigeeinrichtung zeigt dem Operateur in dieser ersten Meßphase die tatsächliche Laser-Leistung an, die
aus der Austrittsöffnung des Manipulators herausgelangt.
Bei Gebrauch des Manipulators für einen chirurgischen
Eingriff wird der Manipulator aus der Öffnung des Gehäuses herausgenommen. In diesem Fall wird
durch den Fühler einerseits veranlaßt, daß die Ausblendvomchtung
in den Strahlengang des Laserstrahls bewegt wird (zweite Stellung), wodurch die Laser-Leistung
an der Austnttsrläche des Laser-Oszillators direkt
bO der LeistungsocteXoreinheit zugeführt wird. Mit Hilfe
der Rechenschaltung wird nun unter Ausnutzung des gespeicherten Wertes die Laser-Leistung :n der Rcchenschaltung
in einen Lcistungswcrl umgewandelt, der demjenigen an der Austriüsöffnung des Endbereichs
h5 des Manipulators entspricht. Dieser umgewandelte
Wert wird dann durch die Anzeigevorrichtung zur Anzeige gebracht.
Für die eigentliche Durchführung eines operativen
VJ U Δ.ΌΙ
Eingriffes muß die Abblendvorrichtung durch eine zusätzliche
Einrichtung wieder in die erste Stellung überführt werden, damit der Laserstrahl in den Manipulator
gelangen kann.
Der Operateur kann nicht nur vor der Durchführung einer Operation, sondern auch während der Operation
selbst die Laser-Leistung an der Austrittsöffnung des Manipulators überprüfen und so den gespeicherten
Wert an die tatsächlichen Verhältnisse anpassen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildüngen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspriiehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Hinweis auf die Zeichnungen naher erläutert. Es zeigt
Fig 1 eine erläuternde schematischc Darstellung der
Anordnung verschiedener Komponenten eines Laser-Messers:
F i g 2 eine erläuternde Darstellung eines Meßaufnäiiiiicicilcb
uiiu cinei Ausüiendvorrichiung der Fig. i
im Detail:
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Ausblendvorrichtung
in der Ansicht entlang der Achse des Laserstrahls.
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer elektronischen Schaltung;
F i g. 5 ein detaillierter schematischer Schaltplan der elektronischen Schaltung der F i g. 4.
F i g. 1 zeigt eine erläuternde Darstellung der Anordnung verschiedener Komponenten eines Laser-Messers
und veranschaulic ein Verfahren zur Messung der Laser-Leistung
mit Hilfe eines Meßgeräts. Ein Laseroszillator 1. eine Blendenplatte 4. ein erster Spiegel 5 und
eine Leistungsdetcktoreinheit 16 sind in einem Gehäuse angeordnet, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Ein Manipulator.
der aus Gclenkteilen 6, 7, U, 12, 25 und 27 und Armen 9, 10, 14 und 15 besteht, wobei diese Arme die
der Betätigung des Laser-Messers wird die Blendenplatte 4 an die Stelle gemäß 4' in Lage gebracht, um den
Laserausgangsstrahl 3 auf den ersten Spiegel 5 zu lenken, während die Arme 10 und 14 des Manipulators
entsprechend den Bezugszeichen 10' und 14' angeordnet sind. Das heißt die Arme sind im wesentlichen jeweils
horizontal und vertikal verlaufend angeordnet, so daß der Operateur die Handhabe (nicht gezeigt) am
Ende des Manipulators für die Operation halten kann.
Vor der Messung der Laserausgangsgröße am Ende des Manipulators wird der Endabschnitt 15 in eine Aufnahmeöffnung
eingeführt, welche im Gehäuse 2 gemäß F 1 g. 1 vorgesehen ist. In diesem Fall sind der horizontale
Arm 10 und der vertikale Arm 14 des Manipulators entsprechend den ausgezogenen Linien in Fig. I angeordnet,
so daß der Laserausgangsstrahl 3 in der Folge A. B. C. D. F. Fund fläufi. um die Leistungsdetcktoreinheit v>
16 zu erreichen. Wenn der Endabschnitt 15 des Manipulators
aus der Aufnahmeöffnung entfernt wird, schließt
sich die Blendenplatte 4. so daß der Laserausgangsstrahl 3 entlang der optischen Bahn A-B-P verlaufen kann, um
die Leistungsdetektoreinheit 16 zu erreichen. In der Praxis kann die Leistungsdetektoreinheit 16 beispielsweise
ein Detektor vom Thermokopplungstyp sein.
Fig. 2 ist eine erläuternde Darstellung des Meßaufnahmeteiles
und der Ausblendvornchtung mehr detailliert. F 1 g. 3 zeigt eine schematische Darstellung der
Ausbleridvorrn.hiurig. gesehen entlang der optischen
Achse des Laserstrahls. Der Endabschnitt 15 des Manipulators wird, nachdem er in die Aufnahmeöffnung 20
eingeführt wurde, welche fest mit dem Gehäuse 2 verbunden ist, in der Aufnahmeöffnung 20 durch Anziehen
einer Mutter 22 befestigt. In F i g. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 21 ein Festhalteteil, welches verhindert,
daß sich die Mutter 22 lösen kann. In der eingeschobenen Stellung, wird eine Schaltvorrichtung 24a eines optischen
Fühlers 24, der in der Aufnahmeöffnung 20 vorgesehen ist, betätigt, um ein Ausgangssignal zu erzeugen,
von dem abhängig die Blcndenplattc 4 der Ausblendvorrichtung geöffnet wird, so daß der Laserstrahl
3' vom Manipulator-Endabschnitt 15 auf die Lcistungsdciektorcinheii
16 Fallen kann.
Die Betriebsweise der Ausblendvorrichiung ist in
Fig. J veranschaulicht. Ein Dreh Solenoid 18 ist fest an
einem Halter 17 montiert, der am Gehäuse 2 bcfesiigt
ist und die Blendenplallc 4 ist an di:m Ende einer Welle
19 des Dreh-Solenoids 18 befestigt. Wenn der Drch-Solenoid
18 entregt wird, so gelangt die Blendenplntte 4 in die Lage gemäß dem Bezugszeichen 4, um den Laserausgangssirahi
3 zu unterbrechen. Wenn der Fühler 24 in der zuvor erläuterten Weise betätigt wird, wird die
Blendenplatte 4 in eine Stellung gemäß 4' in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal gedreht, so daß der Laserstrahl
3 den Manipulator erreichen kann. Die Blendenplatte 4 ist aus Leichtmetall hergestellt. Der Abschnitt
der Blendenplatte 4, der von dem Laserstrahl beaufschlagt wird, ist mit einem total reflektierenden Film aus
Gold oder einem ähnlichen Material durch Vakuum-Aufdaisipfung
beschichtet, so daß nahezu der gesamte Laserstrahl durch den total reflektierenden Abschnitt
der Blendenplatte 4 reflektiert wird. Daher wird die Temperatur des beschichteten Abschnitts durch den Laserstrahl
stark erhöht.
Gemäß Fig. 2 wird die Mutter 22 dazu verwendet, den Endabschnitt des Manipulators fest in Lage zu halten.
Es kann jedoch auch eine Endbcfestigungstechnik unter Verwendung eines Bayonetverschlußes zur An-
1 1 j r- i-i 1 :»* A ίΛ : i_
vTciiuuilg gelangen, um UCIl i-iiuaLK»~liiliii u« iviait!}julators
an dem Meßaufnahmeteil durch einen sogenannten »einmal Berührungs-Arbeitsgang« zu befestigen.
In Verbindung mit der Betriebsweise der Blende sollen
im folgenden nun die Sicherheitsmaßnahmen in Verbindung mit dem Laserstrahl erläutert werden. Eine gewöhnliche
chirurgische Operation und eine Leistungsmessung sollen im folgenden als »Strahlungsbetrieb«
und »Meßbetrieb« jeweils bezeichnet werden. Aus Sicherheitsgründen ist ein Schalter vorgesehen, um zwischen
diesen zwei Betriebsarten umschalten zu können, und zwar am Frontpult des Laserquellengehäuses. In
der Strahlungsbetriebsart wird gewöhnlich das Laserstrahl-Kommando durch Betätigung eines Fußsr' alters
ausgelöst. Wenn der Laserstrahl nicht erzeugt wird, bleibt die Blcndenplattc 4 geschlossen. Es wird jedoch
die Blendenplatte 4 durch das Fußschalter-Bctätigungssignal
geöffnet. Wenn von der .Strahlungsbetriebsart in die Meßbetriebsart durch Betätigung des Schalters umgeschaltet
wird, wird das Strahlungssignal vom Fußschalter unwirksam. Das heißt, die Blendenplatte 4 wird
durch das Kommando vom Fühler 24 geöffnet. Somit kann der Laserstrahl nicht erzeugt werden ohne den
Endabschnitt 15 des Manipulators an dem Meßaufnahmeteil fest anzubringen.
F i g. 4 zeigt eine elektronische Schaltung für das Laser-Leistungsmeßgerät.
Entsprechend der zuvor erläuterten Betriebsweise wird eine Laserausgangsgröße P\
an dem Endabschnitt des Manipulators durch die Leistungsdetektoreinheit
16 festgestellt und gelangt über eine Rechenschaltung 3i zu einem Speicher 32, in dem
sie gespeichert wird. Dann wird über die Rechenschaltung
31 eine Laserausgangsgröße P2 am Hilfsanschluß des Laseroszillators zu einem Differenzverstärker 33
übertragen, indem <*ie zwei Laserausgangsgrößen P\
und Pt einem Vergleich unterworfen werden und eine
Differenzausgangsgröße erzeugt wird. Ein Motor 34 wird mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die durch
die GröPi der Differenzausgangsgröße bestimmt ist. Ein Drehpotcntiometer 35 ist an den Motor 34 gekoppelt.
Der Schleifer des Potentiometer 35 wird in Abhängigkeit von der Differenzausgangsgröße bewegt, um die
Verstärkung der Rechenschaltimg 31 /u steuern. Somit wird die l.ascrausgnngsleislung nm Ijidabschnill des
Manipulators an der Anzeigeeinheit 36 /ur Λη/eige gebracht.
In Verbindung mn I' i g. 4 soll die elektronische Schaltung
mit Ausnahme der l.eisiungsdetekloreinheit 16
und der Anzcigecinheit 36 im folgenden als üatenprozessor bezeichnet werden.
Während einer Operation kann die Laserausgangsleistung am Endabschnitt des Manipulators dadurch festgestellt
werden, indem eine Leistungsmeßtaste am vorderen Pult des Laserquellengehäuses gedruckt wird. In
diesem Fall oszilliert der Laserstrahl bei geschlossen gehaltener Blendenplatte 4, wobei die Laserausgangsgröße
Pt am Hilfsanschluß des Laseroszillators durch
die Leistungsdetektoreinheit 16 festgestellt wird. Durch die zuvor erläuterte Betriebsweise des Datenprozessors
wird der Wert von Pi mit der Dimension einer Leistung
am Endabschnitt des Manipulators an der Anzeigeeinheit 36 a gezeigt.
Um die Lascrausgangsgrößc am Endabschnitt des Manipulators festzustellen, wird die Leistungsdetektor·
einheit in dem I.ascrgchäusc verwendet.
Ks werden die zwei Laserausgangsgrößen durch eine
einzige l.cistungsdetcktorcinheit erfaßt, wobei die Bewegbarkeil des Manipulators ausgenutzt wird.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgehl,
kann bei einem Laser-Messer der Lascrausgang am Hilfsanschluß des Laseroszillators und der Laserausgang
am Endabschnitt des Manipulators unmittelbar durch die gemeinsame Leistungsdetektoreinheit vor einem
chirurgischen Eingriff geeicht werden. Selbst während eines chirurgischen Eingriffs kann die Laserausgangsgröße
am Endabschnitt des Manipulators zu jeder Zeit abgelesen werden. Darüber hinaus kann die Laserausgangsgröße
am Endabschnitt des Manipulators unmittelbar unter Berücksichtigung der Verschmutzung
der Reflektionsspiegel des Manipulators und der zeitlichen Veränderungen der Laserschwingungsart geeicht
werden.
Das Laserleistungsmeßgerät kann nicht nur bei einem Laser-Messer mit einem CO^-Laser verwendet werden,
sondern auch bei Laser-Messern, bei denen andere Lasertypen verwendet werden.
F i g. 5 zeigt ein spezifisches Beispiel von Schaltungen der F i g. 4. In F i g. 5 sind Operationsverstärker mit Q\.
Q2. Qs. Qi und Q-i bezeichnet, während Widerslände mit
R1. R2. Ri. Ri. R-i, Rb. Ri und Rh bezeichnet sind. Ci ist ein
Kondensator und SW, und SW.· sind Kontakle des Fühlers
24. T, ist ein Ausschall-Zeitgeber, bei dem dann, wenn der Kentakt SW2 geschlossen wird, ein Kontakt
51Vj gleichzeitig schließt und nach öffnen des Kontaktes
SW2 der Kontakt SWi nach einer bestimmten Zeitperiode
öffnet. Wenn der Endabschnitt des Manipulators in die Aufnahmeöffnung 20 eingesetzt wird, werden
die Kontakte SWi und SW7 des Fühlers 24 geschlossen.
Zur gleichen Zeit fällt die Laserausgangsgröße Pi an
dem Endabschnitt des Manipulators auf die Leistungsdetektorcinheil
16. Eine Ausgangsspannung proportional zum Laserausgang P\ wird dem Operationsverstärker
Q\ zugeführt, wird in diesem verstärkt und gelangt dann über den Kontakt SW\ und den Widerstand R1
zum Operationsverstärker Qj. Bei Rj = Ri ist die Ausgangsgröße
des Operationsverstärkers Ci lediglich durch den Operationsverstärker Q2 invertiert. Sie gelangt
dann zum Widerstand R-,. Die vom Operationsver-
lü stärker Q2 erhaltene Ausgangsgröße gelangt über den
Widerstand R-i und wird in der Kapazität G gespeichert.
Eine Spannung n. die gleich ist der gcspcichcricn Spannung
un der Kapazität (Ί gelangt über den Widerstand
Ru zum Operationsverstärker Qa.
I1S Wenn der Hndabschntll des Manipulators aus der
Aufnahmeöffnung 20 entfernt wird, werden die Kontakte
SW, und SW2 des Fühlers 24 geöffnet, /u diesem
Zeitpunkt fällt die Laserausgangsgröße P2 am Hillsanschluß
des Laseroszillaiors auf die Leistungsdetektoreinheit
16. Eine Ausgangsspannung proportional dem Laserausgang P2 gelangt zum Operationsverstärker Qu
wird in diesem verstärkt und gelangt dann zum Drehpotentiometer 35. Demzufolge wird eine Ausgangsspannung
e2, die durch den Widerstand des Potentiometers 35 geteilt wird, über den Widerstand R7 zum Operationsverstärker
Qi geschickt. Die von dem Operationsverstärker Qa erhaltene Ausgangsgröße (e\ + C2) ■ R/
Rs gelangt über den Kontakt SW1 des Ausschalt-Zeitgebers
7Ί zum Motor 34. Wenn jedoch R0 = Ri = R, so
wird das Potentiometer 35 so eingestellt, daß die Beziehung von C2 = —ei aufrecht erhalten wird, so daß dann,
wenn die Ausgangsgröße des Operationsverstärkers Q, positiv ist, die Ausgangsspannung t\>
vermindert wird, und wenn die Ausgangsgröße desselben negativ ist. die
J5 Ausgangsspannung e· erhöhl wird und /war durch den
Motor 34. Der so eingestellte Wert wird über den Operationsverstärker Q^ an einem Strom-Meßgerät M angezeigt.
Es besteht die Möglichkeit, eine Anzeige am Strom-Meßgerät M zu erzeugen, indem der Laserausgang
P2 am Hilfsanschluß des Laseroszillators so eingestellt
wird, daß er gleich ist dem Laserausgang Λ am Endabschnitt des Manipulators. Nachdem eine gegebene
Zeitperiode verstrichen ist, nach Korrektur der Ausgangsgröße des Strom-Meßgeräts M und nachdem der
Endabschnitt des Manipulators aus der Aufnahmeöffnung 20 entfernt wurde, wird der Ausschalt-Zeitgeber
Ti betätigt, wodurch der Kontakt SW3 geschlossen wird,
wodurch der Motor 34 stillgesetzt wird. Nach Korrektur der Ausgangsgröße, die am Strom-Meßgerät M angezeigt
wird, wird das Potentiometer 35 auf eine bestimmte Stellung eingestellt, und es kann demzufolge
die korrigierte Ausgangsgröße immer zur Anzeige gebracht werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Laser-Messer mit einem in einem Gehäuse vorgesehenen
Laser-Oszillator und einem eine optisch leitende bewegliche Vorrichtung aufweisenden mit
dem Gehäuse verbundenen Manipulator und mit einer Laserausgangs-Meßvorrichtung, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Ausblendvorrichtung (4) vorgesehen ist, die aus einer ersten Stellung,
in der sie den Laserausgangsstrahl (3) in den Manipulator (6 bis 15, 25 bis 27) durchläßt, in Abhängigkeit
von der Ausgangsgröße eines Fühlers (24) in eine zweite Stellung überführbar ist, in der der Laserausgangsstrahl
(3) von der Laseraustrittsöffnung ii (A) des Laser-Oszillators (1) durch die Ausblendvorrichtung
(4) zu einer im Gehäuse (2) vorgesehenen Leistungsdetektoreinheit (16) abgelenkt wird, daß
der Fühler (24) im Bereich einer Aufnahmeöffnung (20) zur Aufnahme des Endabschnitts (15) des Manipulators
(6 eis 15, 25 bis 27) vorgesehen ist, daß der Fühler (24) und die Ausbiendvorrichtung (4) derart
angeordnet und bei auf Meßbetrieb geschaltetem Laser-Messer derart geschaltet sind, daß bei in die
Aufnahmeöffnung (20) eingeführtem Endabschnitt (15) des Manipulators (6 bis 15, 25 bis 27) sich die
Ausblendvorrichtung (4) in der ersten Stellung befindet und der Laserstrahl von der Austrittsöffnung des
Manipulators zur Leistungsdetektoreinheit (16) geleitet wird, während bei aus der Aufnahmeöffnung
(20) herausgenommenem Endabschnitt (15) des Manipulators (6 jis 15, 25 bis 27) sich die Ausblendvorrichtung
(4) in der zwe:ten Stc".ung befindet, daß die
Leistungsdetektoreinhei' (16) mit einer eine Rechenschaltung (31) aufweisenden \' ßschaltung (31, 32,
33) verbunden ist. daß bei in die Aufnahmeöffnung (20) eingeführtem Endabschnitt (15) des Manipulators
(6 bis 15, 25 bis 27) ein der Laserleistung an der Austrittsöffnung des Endabschnitts (15) des Manipulators
(6 bis 15, 25 bis 27) entsprechendes Signal (e 1) durch eine Speicherschaltung (32) der Meßschaltung
gespeichert wird, daß bei aus der Aufnahmeöffnung herausgenommenem Endabschnitt (15) des Manipulators
(6 bis 15, 25 bis 27). ausgelöst vom Fühler (24).
in der Rechenschaltung (31) Schaltmaßnahmen durchgeführt werden, derart, daß das der Laserleistung
an der Austrittsöffnung (A)des Laser-Oszillators (1) entsprechende Signal in der Rechenschaltung
(31) unter Verwendung des in der Speicherschaltung (32) gespeicherten Signals (e 1) in ein der μ
Laserleistung. die an der Austrittsöffnung des Kndabschitts
(15) des. Manipulators (6 bis 15, 25 bis 27)
austritt, entsprechendes Signal umgewandelt wird und daß der Rechenschaltung (31) eine Anzeigevor
richtung (36) nachgeschaltet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekenn zeichnet, daß die Abblendvorrichtung (4) einen
Drehsolenoid (18) und eine Blendenplatte umfaßt, die auf einer Ausgangswelle (19) des Drehsolenoids
(18) angeordnet ist. wobei der Drehsolenoid (18) die BlendenpliUte zwischen der ersten und der /.weiten
Stellung der Ausblendvorrichtung (4) verschwenkt, wobei der Fühler (24) so angekoppelt ist, daß der
Drehsolenoid (18) zur Drehung der Blcndenplattc in die erste Stellung aklivierbar ist, wenn der Endab- b5
schnitt (15) des Manipulators in der Aufnahmeöffnung (20) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spiegel (5) zur Lenkung des Laserausgangsstrahls
des Laseroszillators (1) in den Manipulator entsprechend der Ausblendvorrichtung (4)
in der zweiten Stellung vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (36) ein elektrisches
Strom-Meßgerät (M) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnung (20) eine Befestigungsmutter
(22) und ein Festhalteteil (21) zur Drehsicherung der Befestigungsmutter (22) am Gehäuse
(2) umfaßt
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blondenplatte aus Leichtmetall besteht
und daß wenigstens ein Abschnitt derselben mit einem total reflektierenden Film beschichtet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (31) einen ersten
Operationsverstärker (Qi) mit einem nichi invertierenden
Eingangsanschluß aufweist, der mit einem Ausgang der Leistungsdetektoreinheit (16) gekoppelt
ist, weiter einen ersten Schalter (SW1) mit einem
ersten Anschluß der an einem Ausgang des ersten Operationsverstärkers (Q\) gekoppelt ist. wobei der
erste Schalter (SVA) betriebsmäßig so angeschlossen ist, daß er von dem Fühler (24) betätigbar ist und
der erste Schalter (SW1) geschlossen wird, wenn der
Endabschnitt des Manipulators in der Aufnahmeöffnung (20) angeordnet ist, einen zweiten Operationsverstärker
(Qi) mit einem invertierenden Eingangsanschluß enthäit. der mit einem zweiten Anschluß
des ersten Schalters (SWt) gekoppelt ist. weiter einen Kondensator (Ci), der an den Ausgang des zu, eiten
Operationsverstärkers (Qt) gekoppelt ist. um einen Spannungswert desselben zu speichern, einen
dritten Operationsverstärker (Qj) mit einem nicht invertierenden Eingangsanschluß, der an den Kondensator
(C\) gekoppelt ist, um die in dem Kondensator gespeicherte Spannung zu verstärken, einen
vierten Operationsverstärker (Qt) mit einem invertierenden
Eingangsanschluß, dpr über einen Widerstand (Rb) mit einem Ausgang des dritten Operationsverstärkers
(Q^) gekoppelt ist. ein Potentiometer
(35) mit einem ersten Endanschluß, der mit dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers (Q\) gekoppelt
ist, und mit einem zweiten Endarischluß, der an einen Masse- oder Erdanschluß gekoppelt ist. und
mit einem Schleifer-Anschluß, der über einen Widerstand
(R;) mit d .'m nicht invertierenden Eingangsanschluß
des vierten Operationsverstärkers (Qt) gekoppelt ist. einen zweiten J1.halter (SWj). der mit
dem Fühler (24) gekoppelt ist und durch diesen betätigbar ist. wobei der /weite Schalter (SW2) geschlossen
wird, wenn der Endabschnitt des Manipulators in der Aufnahmeöffnung (20) angeordnet ist. einen dritten
Schalter (SW,) mit einem ersten Anschluß, der
mit einem Ausgang des vierten Operationsverstärkers (Qt) gekoppeli ist. eine Zeitgebereinrichtung
(Τ·.), die in Abhängigkeit von dem zweiten Schalter
(SWi) arbeitet, um den dritten Schalter (SWS) eine
bestimmte Zeil nach Schließen des zweiten Schalters (SWi) zu schließen, und einen Motor (34) enthält,
der an den drillen Schalter (SWt) gekoppelt ist,
wobei der Motor (34) in Drehung versetzt wird, wenn der dritte Schalter (SW)) geschlossen wird und
wobei der Motor (34) mechanisch an den Schleifkontakt des Potentiometers (35) gekuppelt ist, um das
Potentiometer (35) auf eine Stellung einzustellen, die
durch die Ausgangsgröße des vierten Operationsverstärkers (Q^) bestimmt ist
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (36) einen
fünften Operationsverstärker (Q%) mit einem nicht invertierenden Eingangsanschluß umfaßt, der
mit dem Schleifkontakt des Potentiometers (35) gekoppelt ist, wobei das elektrische Strom-Meßgerät
(M) an den Ausgang des fünften Operationsverstärkers (Qi) gekoppelt ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=11942829
Family Applications (1)
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