[實用新型]一種用于激光加工的光束運動軌跡控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320329921.3
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN203343612U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 張立國
• 申請（專利權）人: 張立國
• 主分類號: B23K26/08
• 分類號: B23K26/08;B23K26/06;B23K26/38
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本實用新型涉及激光加工領域，尤其涉及一種用于激光加工的光束運動軌跡控制裝置。?

背景技術

申請?zhí)枮?01010183539.7的專利，所采用的光束旋轉模塊，在加工過程中不可以動態(tài)改變光束旋轉直徑，只適合在同一加工件表面鉆孔孔徑較少變化的情形使用，因此有一定局限性。?

申請?zhí)枮?00380110303.9的專利，振鏡前面的光束圓周調制運動是通過反射鏡反射調制激光做圓周運動，而反射鏡由壓電陶瓷驅動，其偏轉幅度很小，難以加工較大的孔。?

申請?zhí)枮?01210460145.0的專利，由于平板光學元件是擺動方式工作的，平板光學元件對激光束的調制運動范圍很小，不適合加工較大幅面，在一定加工范圍內時，平板光學元件擺動幅度越小，其反復掃描的周期頻率就越高，但是由于一般加工圖形都有一定的尺寸要求，使得反復掃描的周期頻率上不去，具有局限性。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單，能夠靈活控制光束的傳輸方位以及擴大光束光軸掃描運動軌跡，且能夠使得光束掃描速度更快、掃描周期更短的一種用于激光加工的光束運動軌跡控制裝置。?

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種用于激光加工的光束運動軌跡控制裝置，包括光束傳輸方位控制模塊、光束運動軌跡成像放大模塊和光束聚焦與焦點切換模塊。?

所述光束傳輸方位控制模塊用于對發(fā)射到其上的入射光束的傳輸方位進行調制，并將入射光束傳輸方位調制后形成的第一光束發(fā)射到位于所述光束傳輸方位控制模塊出射該第一光束一側的光束運動軌跡成像放大模塊。?

所述光束運動軌跡成像放大模塊用于對從所述光束傳輸方位控制模塊發(fā)送過來的第一光束的光軸運動軌跡進行成像放大并對光束進行擴束處理，以形成光軸運動軌跡擴大且擴束的第二光束，并將該第二光束發(fā)送給位于該光束運動軌跡成像放大模塊出射該第二光束一側的光束聚焦與焦點切換模塊。?

所述光束聚焦與焦點切換模塊用于對從所述光束運動軌跡成像放大模塊發(fā)送過來的第二光束進行聚焦，并控制激光焦點在不同加工單元之間進行切換或在一個加工單元處對激光焦點進行輔助運動控制。?

進一步，所述光束傳輸方位控制模塊包括光束旋轉調制單元和/或光束偏移調制單元。?

進一步，所述光束偏移調制單元包括一個或者多個串聯的光束偏移調制子單元，所述光束偏移調制子單元包括透射光學元件以及用于控制透射光學元件進行擺動或平移的電機或壓電陶瓷；或所述光束偏移調制子單元包括反射光學元件以及用于控制反射光學元件進行偏轉或者平移的電機或壓電陶瓷；或所述光束偏移調制子單元包括聲光調制器，通過改變聲光調制器的驅動源的載波頻率調節(jié)所述入射光束的布拉格光柵反射角，改變入射光束傳輸方向。?

進一步，所述透射光學元件為透射平板光學元件或透射棱鏡光學元件；所述反射光學元件為反射鏡片。?

進一步，所述光束旋轉調制單元包括一個或者至少兩個串聯的光束旋轉調制子單元，所述光束旋轉調制子單元包括透射光學元件及其旋轉驅動裝置，所述透射光學元件旋轉驅動裝置為空心主軸電機或電機皮帶傳動裝置，光束旋轉調制子單元中的旋轉透射光學元件安裝在所述空心主軸電機主軸上，所述電機主軸為空心軸。?

所述電機皮帶傳動裝置，包括電機、主動輪、從動輪及套設在所述主動輪和從動輪上的同步帶，所述電機安裝在主動輪上，旋轉透射光學元件固定安裝在從動輪上。?

進一步，所述空心主軸電機為氣浮空心主軸電機或磁浮空心主軸電機或陶瓷軸承空心主軸電機。?

進一步，所述旋轉透射光學元件為楔形棱鏡或透鏡或平板光學元件或衍射體光柵或光楔。?

進一步，所述光束旋轉調制單元，包括至少兩個串聯的光束旋轉調制子單元，所述光束旋轉調制子單元轉動部分各自獨立旋轉，光束旋轉調制子單元的輸出光束光軸沿著其入射光的光軸進行自轉，后一光束旋轉調制子單元的輸出光束的光軸沿著前一光束旋轉調制子單元的輸出的光束的光軸進行公轉，并且還沿著公轉軌跡進行自轉。?

進一步，所述光束運動軌跡成像放大模塊包括至少一個放大倍率激光成像單元，所述放大倍率激光成像單元為放大倍率固定的激光成像單元或者放大倍率可調的激光成像單元。?

進一步，所述放大倍率固定的激光成像單元包括多個串聯的透鏡以及用于固定該多個透鏡的外殼；所述放大倍率可調的激光成像單元包括外殼，安裝于所述外殼內的多個串聯的透鏡以及改變透鏡之間間距的驅動單元。?

進一步，所述驅動單元為手動驅動單元或電動驅動單元。?