[實用新型]一種激光加工掃描光學系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420509563.9
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN204075510U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 趙建濤;肖磊;楊錦彬
• 申請（專利權）人: 深圳市大族激光科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/064
• 分類號: B23K26/064;B23K26/082
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權代理有限公司 11340
• 代理人: 楊暉瓊

技術領域

本實用新型涉及激光加工技術領域，尤其涉及激光精密加工領域，更具體的說，特別涉及一種激光加工掃描光學系統(tǒng)。?

背景技術

激光由于其高亮度、高方向性、高單色性和高相干性的優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應用于科研、國防、工業(yè)等國民生產(chǎn)的重要方面。在工業(yè)領域，激光加工作為先進制造技術，具有高效、高精度、高質(zhì)量、范圍廣、節(jié)能環(huán)保并能實現(xiàn)柔性加工和超微細加工的優(yōu)點，在汽車、電子電路、電器、航空航天、鋼鐵冶金、機械制造等領域得到了廣泛的應用，且在某些行業(yè)(例如汽車、電子行業(yè)等)已經(jīng)達到較高的水平。對提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率、自動化、無污染、減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。?

精密激光切割、激光消除、激光蝕刻等是激光加工中比較常見，應用也比較廣泛的一種方式。?

隨著激光精密加工在各個領域的不斷發(fā)展，采用掃描振鏡進行精密激光加工也被廣泛使用。?

在采用掃描振鏡進行精密激光切割、激光消除、激光蝕刻等方面，當掃描所用的鏡頭的焦距確定后，需要維持掃描頭到待加工材料之間的距離，尤其是針對表面不平整、變形的材料，為了保證激光切割、激光消除、激光蝕刻等的效果的均勻性，需要掃描頭能夠自動尋找焦距并維持掃描頭與待切割材料之間的距離，以保證待切割材料始終位于激光加工所使用的鏡頭的焦平面上。所以為了實現(xiàn)掃描頭自動尋找焦距及保持與待切割材料距離一定，需要進行特別設計。?

在精密激光切割、激光消除、激光蝕刻等方面，為了達到預期的激光?加工效果，經(jīng)常需要改變聚焦激光束光斑直徑，從而達到改變聚焦激光束單位面積上激光能量的目的，以實現(xiàn)不同的加工需求。這就需要更換不同焦距的激光加工鏡頭，但是更換激光加工所用鏡頭的焦距后，針對前一激光加工鏡頭焦距所設計的光路不再適用于當前激光加工鏡頭焦距，為了能夠實現(xiàn)，更換不同焦距的激光加工鏡頭后，掃描頭仍然可以實現(xiàn)自動尋焦及保持待切割材料位于加工鏡頭焦平面上的功能，需要進行特別的設計。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，提供一種激光加工掃描光學系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)更換不同焦距的激光掃描鏡頭后，掃描光學系統(tǒng)仍然可以實現(xiàn)自動尋焦，并能夠保持待切割材料一直位于掃描鏡頭的焦平面上。?

為了解決以上提出的問題，本實用新型采用的技術方案為：?

一種激光加工掃描光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)包括光探測器件組件、激光發(fā)射源、透鏡組件、第一45°反射鏡片、第二45°反射鏡片和掃描振鏡頭組件；?

所述激光發(fā)射源用于發(fā)出半導體激光束，該半導體激光束依次經(jīng)過第一45°反射鏡片、透鏡組件、第二45°反射鏡片和掃描振鏡頭組件后，作用在待加工材料上，并反射形成成像光束，該成像光束反應待加工材料表面的圖像；同時還包括由外部進來的材料加工激光束，透過第二45°反射鏡片，并經(jīng)過掃描振鏡頭組件后，也作用在待加工材料上，對材料進行激光精密加工；?

所述成像光束透過掃描振鏡頭組件，由第二45°反射鏡片反射，并經(jīng)過透鏡組件，到達光探測器件組件，光探測器件組件接收成像光束。?

優(yōu)選的，所述光探測器件組件包括筒體、光探測器件、小孔光闌和衰減濾光片，筒體為一端封閉另一端敞開，其外圍圓周面沿徑向向外延伸形?成圓柱形凸臺，作為激光入射通道，筒體敞口端圓柱面上加工有外螺紋；其中筒體內(nèi)腔由封閉端向敞口端依次設置有光探測器件、小孔光闌和衰減濾光片，光探測器件、小孔光闌和衰減濾光片中心位于筒體的中心軸線上。?

優(yōu)選的，所述光學系統(tǒng)還包括第一安裝調(diào)整架、第二安裝調(diào)整架和連接架；透鏡組件包括第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡，第一45°反射鏡片和第二透鏡依次設置在筒體內(nèi)腔并位于衰減濾光片下方，且兩者中心也位于筒體的中心軸線上；?

第一安裝調(diào)整架內(nèi)壁的上下兩端均加工有螺紋，其內(nèi)腔安裝第二透鏡；第二安裝調(diào)整架圓周面上端加工有外螺紋，其內(nèi)腔安裝第三透鏡；第二安裝調(diào)整架內(nèi)壁的上下兩端分別與筒體和第二安裝調(diào)整架通過螺紋配合；?

所述連接架為矩形框架結構，其相對兩個側面中心加工有通孔形成光束通道；連接架上表面與第二安裝調(diào)整架下端固連，內(nèi)腔安裝有第一45°反射鏡片，且通過其側面與掃描振鏡頭組件連接。?

優(yōu)選的，所述掃描振鏡頭組件包括鏡架、第一掃描振鏡片和第二掃描振鏡片、第一電機、第二電機和掃描鏡頭；其中鏡架由基板、電機固定板和安裝板組成，基板上加工有通孔，其上表面兩端對稱設置有電機固定板和安裝板，安裝板上分別加工有與連接架的光束通道相連通的光束通孔；?