[發明專利]利用激光束對工件進行同步外周加工的裝置

有效

• 申請號: 201110307000.2
• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN102441734A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 維爾納·沃爾曼;揚·朗格巴赫;安德烈亞斯·青特爾;馬丁·格里貝爾
• 申請（專利權）人: 詹諾普蒂克自動化技術有限公司
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/073
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 車文;樊衛民

1.利用激光束對工件進行同步外周加工的裝置，具有多個由二極管激光器和前置的射束成形光學系統所組成的激光器-光學系統-模塊(1)，所述激光器-光學系統-模塊彼此以相同的間距布置在環線(2)上并徑向朝所述環線(2)的中點(2.1)分別發射處在一個共同的波束平面中的激光束，從而使激光束的激光束軸線(1.1)在所述中點(2.1)相交，其特征在于，在所述環線(2)的內部以如下方式布置有直柱體形狀的波導(3)，即，使所述波導的柱體軸線(3.1)垂直于波束平面直立地穿過所述環線(2)的所述中點(2.1)延伸，圍繞所述柱體軸線(3.1)構造有用于容納待加工工件的凹座(4)，所述波導(3)由下部(5)和上部(6)組成，所述下部和所述上部共同形成圍著波束平面的、通過所述凹座(4)敞開的、具有反射激光束的底面(5.1)和反射激光束的頂面(6.1)的內腔(7)，所述內腔朝所述激光器-光學系統-模塊(1)去，在所述波導(3)的外周上分別具有射束入口(8)，并且所述激光器-光學系統-模塊(1)以如下方式設計，即，使激光束在所述底面(5.1)與所述頂面(6.1)之間多重來回地反射，而激光束在波束平面內部在激光束傳播方面不受影響地擊中所容納的工件，因此，每個激光器-光學系統-模塊(1)在工件上形成具有均勻能量分布的射束光斑，在所述柱體軸線(3.1)方向上射束光斑高度通過所述底面(5.1)距所述頂面(6.1)的間距來確定，并且射束光斑寬度通過在波束平面中和在所述激光器-光學系統-模塊(1)與工件表面的間距中激光束的發散角來確定。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，適配器(9)插入到所述凹座(4)中，所述適配器以自由內部區域匹配工件外周，因此，所述裝置能夠匹配不同的工件尺寸和工件形狀。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述凹座(4)完全穿過所述上部(6)和所述下部(5)，從而能夠將工件在所述柱體軸線(3.1)方向上引導穿過所述裝置。

4.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述適配器(9)包括對于激光束而言透明的套管(10)，所述套管界定了所述自由內部區域，因此，避免了所述內腔(7)的污染。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述底面(5.1)與所述頂面(6.1)的間距在所述內腔(7)上從所述波導(3)的外周朝所述凹座(4)去地變小，因此，能夠改善射束光斑的質量。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，存在奇數個激光器-光學系統-模塊(1)，因此，避免了所述激光器-光學系統-模塊(1)的對面照射。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述激光器-光學系統-模塊(1)與所述射束入口(8)之間布置有加長模塊(11)，所述加長模塊以如下方式構造，即，所述加長模塊分別在所述激光束軸線(1.1)方向上加長了所述內腔(7)，因此，能夠根據工件尺寸優化調整射束光斑寬度。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述波導的底面為多角形，帶有與圍繞所述波導(3)布置的激光器-光學系統-模塊(1)相等的邊數。

9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述波導(3)、所述加長模塊(11)和所述激光器-光學系統-模塊(1)安裝在一個共同的底板(12)上。

10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，在所述底板(12)中設置有多個螺紋孔(13)，用于有選擇地安裝不同數量的加長模塊(11)進而有選擇地安裝所述激光器-光學系統-模塊(1)與所述波導(3)的不同間距。

11.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述內腔(7)中設置有紅外線傳感器，以便測量所述凹座(4)中的溫度。