[發明專利]激光加工裝置

在審

• 申請號: 201380053350.8
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN104812520A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: C·焦萊克;S·馬爾策內爾
• 申請（專利權）人: 通快激光標記系統公司
• 主分類號: B23K26/08
• 分類號: B23K26/08;G02B7/182
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李隆濤

技術領域

本發明涉及一種具有用于偏轉激光束的設備的用于加工工件的激光加工裝置，具體地，涉及一種特別地用于標記工件的激光加工裝置。

背景技術

為了標記工件，已知激光加工裝置，其中根據待施加的所需標記，激光束借助于掃描光學器偏轉，并且激光束被聚焦到工件。

掃描光學器包括沿兩個方向偏轉激光束的兩個可移動鏡片。入射到工件的表面上的激光束接下來標記表面。例如由所謂的“矢量標識”(vector-labeling)完成的標記通過許多由點形成的單一線條組成，或在由其中區域被篩選的“位圖標識”(bitmap-labeling)完成時通過由單一點形成的區域組成。為此，激光束以極快速度被導引跨過工件。鏡片通常借助于所謂的Galvo(即檢流計)移動，所述Galvo相應地包括配置在被磁性地驅動的軸線上的鏡片。通過在線圈處施加電壓，磁場被形成并且包括永磁體的軸線根據電流強度克服彈簧的作用旋轉，由此鏡片被偏轉(移動磁體)。還存在以下選項，磁體被固定地附著并且線圈被移動(移動線圈)。

鏡片的定向的檢測，即鏡片的旋轉角度的檢測，能夠借助于檢測器(例如光敏傳感器)執行。

根據Galvo的原理結構，附帶的是每個具有一個鏡片的至少兩個Galvo對于工件的平面加工而言是必要的。這與對于擴大的空間和較高的成本而言的需求相關聯，因為數個元件是必要的并且Galvo的功率需求高并且需要適當控制。

另一個缺點是對于每個Galvo而言用于相應軸線的單獨位置檢測系統是必要的。

發明內容

本發明的目的是消除上文中的缺點并且提供一種激光加工裝置，所述激光加工裝置具有用于偏轉掃描具有小空間要求的區域的激光束的設備并且所述激光加工裝置能夠以廉價的方式制造和操作。

所述目的由根據權利要求1所述的激光加工裝置實現。本發明的進一步開發為從屬權利要求的主題。

通過形成根據本發明的一方面的的激光加工裝置，偏轉單元能夠以緊湊且廉價的方式構建在安裝本體中，結構構件包括反射表面和第一施力部件，以及與第一施力部件互相作用的至少一個第二施力部件，從而結構構件圍繞任意空間軸線可偏轉。因此，反射表面可偏轉，從而使得由反射表面偏轉的激光束能夠掃描區域。作為結果，可以以兩個維度的方式標記相對于設備靜止的工件。由于被移動質量低，因此僅低電流對于操作而言是必要的。

附圖說明

本發明借助于實施方式利用附圖的協助解釋。

圖1示出具有用于偏轉激光束的設備的第一實施方式的激光加工裝置的示意圖；

圖2示出具有用于偏轉激光束的設備的激光加工裝置的另一個實施方式的示意圖；

圖3示出用于偏轉圖1或2的激光束的設備的放大剖視圖；

圖4示出激光加工裝置的另一個實施方式的示意圖，其中激光諧振器和用于偏轉激光束的設備被設置在公用安裝板上；

圖5示出具有用于偏轉激光束的設備的第二實施方式的激光加工裝置的又一個實施方式的示意圖；

圖6示出用于偏轉激光束的設備的第三實施方式的一部分的示意圖；

圖7A示出掃描器在不進行任何預補償的情況下針對驅動信號的階躍響應的結果；以及

圖7B示出掃描器在進行預補償的情況下針對驅動信號的階躍響應的結果。

具體實施方式

圖1示出激光加工裝置1的示意圖，所述激光加工裝置具有激光束源22和用于偏轉激光束2的設備4的第一實施方式。激光束源22在此為呈光纖激光器形式的固態激光器，然而，所述激光束源還能夠替代地為例如碟形激光器或棒狀激光器。在另一個替代實施方式中，激光束源22被形成為氣態激光器。

圖1中的激光加工裝置1包括傳輸纖維25，所述傳輸纖維引導激光束2經由光學解耦器到達偏轉設備4。偏轉設備4和光學解耦器26(例如光學視準器)被設置在公用安裝板3上。替代地，光學解耦器26還能夠被設置在單獨安裝板上。

在圖1中示出用于激光傳遞的傳輸纖維25。替代地，也能夠提供在激光束源22與偏轉設備4之間的自由光束耦合。

圖2示出激光加工裝置1的另一個實施方式。在此，與圖1中的激光加工裝置1不同的是，偏轉設備4不從激光束源22空間地分離，而是偏轉設備4的安裝板3被附著(例如被螺固或黏合)到激光束源22。由此，光學解耦器能夠被整合在激光束源中。

圖3示出用于偏轉圖1或2的激光束2的設備4的放大剖視圖。設備4包括安裝本體3。緊湊偏轉單元11包括結構構件12、柔性元件13、以及作為攜帶電流元件的兩個線圈對14。