[發明專利]用于二維地偏轉激光束的掃描裝置

有效

• 申請號: 201380055024.0
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN104755991B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: M·胡翁克;R·布呂斯特勒
• 申請（專利權）人: 通快激光有限責任公司
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 韓長永

技術領域

本發明涉及一種用于借助兩個分別繞軸線被可樞轉地支承的、馬達驅動的鏡來二維地偏轉激光束的掃描裝置，所述掃描裝置包括具有第一鏡連同驅動馬達的第一馬達鏡單元和用于固定所述第一鏡單元的載體。此外本發明還涉及用于根據本發明的掃描裝置的馬達鏡單元的組。為了目標指向地操縱激光束，已知的掃描裝置典型地具有兩個鏡，通過所述鏡，首先通過使第一鏡繞第一軸線樞轉并且接著通過使第二鏡繞第二軸線樞轉來偏轉或操縱所進入的激光束。為了使鏡樞轉，分別設置驅動馬達，所述驅動馬達與鏡一起構成馬達鏡單元。受掃描裝置影響的激光束典型地在其進入掃描裝置之前被準直并在其從所述掃描裝置射出之后通過布置在該掃描裝置上的掃描物鏡(例如F/θ物鏡(F-/Theta-Objektiv))聚焦。

背景技術

如今，工業上的激光材料處理典型地不僅僅需要使在形狀和在強度上總是恒定的激光束精確地對準或者偏轉。代替地，使用許多不同的激光類型，所述激光類型在它們的射束參數方面發生改變。尤其是通過組合不同的準直焦距和透鏡焦距來實現各種成像比例，所述成像比例會導致不同的射束直徑。為了滿足對于射束直徑的不同要求，在市場上存在不同的掃描裝置，所述掃描裝置分別在結構上適應于相應的激光束直徑(孔)。

如果應該使具有小直徑的激光束偏轉，則眾所周知使用相應地小的鏡，且所述鏡的鏡軸線彼此間以小間距布置，然而為了使具有較大直徑的激光束偏轉則使用較大的鏡并且所述鏡的鏡軸線須更遠地彼此遠離地布置，以便大鏡在樞轉時不會發生碰撞。通過射束走向或射束幾何形狀的所述改變(也就是通過不同大小的鏡彼此間隔不同距離布置)，能夠得到小偏轉鏡的改善的動力學的優點。所述小偏轉鏡同樣眾所周知地尤其適用于特別快速且精確的操縱，這是因為它們與較大的鏡相比沒有那么遲鈍進而能夠更快速地且更精確地繞其軸線樞轉并進行定位。不同鏡的上述相對空間上的(射束)偏移或者不同布置要求掃描裝置在結構上進行調整。

為此，在市場上存在這樣已知的掃描裝置，在所述掃描裝置中為每個激光束直徑安裝并且裝配一種(孔)特定的安裝板。典型地在將所述安裝板安裝到所述掃描裝置中之前，根據所期望的激光束直徑，將經相應地調節的馬達鏡單元直接固定到這些不同的安裝板上。在此，相應的安裝板在幾何形狀上這樣成形，從而使得連同所安裝的馬達鏡單元一起得出鏡或鏡軸線期望的空間布置，而為了使具有相應激光束直徑的激光束偏轉，所述空間布置是必須的。因此，針對各個激光束直徑需要不同的安裝板。然而，已知的安裝板相對地重并且是僅在相對高耗費的情況下(例如通過鑄造方法和精磨)才能制造的零件。此外，除了不同的馬達鏡單元，還必須提供這些安裝板，這會產生更多的耗費。因此，不僅安裝板而且馬達鏡單元的已知更換不僅在所需要的零件方面而且在操縱方面均是昂貴且耗費的系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種開始時所述的掃描裝置，所述掃描裝置克服或者至少減少現有技術的缺點。

所述目的通過一種開始時所述類型的掃描裝置來實現，所述掃描裝置的特征在于包括至少兩個分別具有裝配法蘭的第一馬達鏡單元，所述第一馬達鏡單元分別具有相同的接觸面并且在鏡大小和/或鏡位置方面相互不同并且所述裝配法蘭可選地能夠利用所述接觸面可拆卸地固定在載體的相同的第一安裝面上。通過借助裝配法蘭可選地固定不同的第一馬達鏡單元，掃描裝置能以有利的方式利用同一個(通用)載體來偏轉具有不同射束直徑的激光束，因為鏡軸線的不同空間位置或者不同的鏡位置(以及不同的鏡大小)適應于通過不同射束直徑而改變的射束幾何形狀。例如通過第一馬達鏡單元以及其裝配法蘭得出第一鏡軸線的空間定向，所述定向適于使具有小射束直徑的激光束偏轉，然而通過另一第一馬達鏡單元以及其裝配法蘭得出該第一鏡軸線的另一空間定向，所述定向適于使具有較大射束直徑的激光束偏轉。

根據本發明僅僅需要唯一的、用于所有不同射束直徑的載體(通用載體)，由此不必更換多個具有特定孔眼的安裝板。因此，載體能在結構上集成到根據本發明的(通用)掃描裝置中，由此在生產掃描裝置時節約成本并且在處理載體或者掃描裝置時耗費降低。根據本發明的掃描裝置構成模塊化的(通用)系統或者模塊化的布置，所述模塊化系統或者模塊化布置適用于將具有不同射束直徑的激光束偏轉。在此，本發明的載體在大小、幾何形狀或者構型方面適應于從最小到最大的、需要被掃描裝置覆蓋的射束直徑的要求。