[發明專利]基于高速旋轉反射鏡的非線性形狀加工系統及方法

在審

• 申請號: 202011008375.4
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112122776A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 董岱;楊軍;張敬禹;王天一
• 申請（專利權）人: 蘇州科韻激光科技有限公司
• 主分類號: B23K26/046
• 分類號: B23K26/046;B23K26/06;B23K26/064;B23K26/073
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種基于高速旋轉反射鏡的非線性形狀加工系統，其特征在于，包括激光光源、控制單元、高速旋轉反射鏡單元、聚焦單元和待加工工件；

所述激光光源用于出射激光光束；

所述高速旋轉反射鏡單元包括高速旋轉子單元和反射鏡；

所述控制單元用于根據待加工非線性形狀以及所述待加工非線性形狀的加工位置控制所述高速旋轉反射鏡單元在空間范圍內進行與實現所述待加工非線性形狀以及所述待加工非線性形狀的加工位置對應的偏轉角度的偏轉；所述高速旋轉反射鏡單元位于所述激光光束的傳播路徑上，用于帶動所述激光光束在空間范圍內進行與實現所述待加工非線性形狀以及所述待加工非線性形狀的加工位置對應的偏轉角度的偏轉，形成偏轉光束；

所述聚焦單元位于所述偏轉光束的傳播路徑上，用于對所述光束偏轉光束進行聚焦，形成聚焦光束；

所述待加工元件位于所述聚焦光束的傳播路徑上，所述聚焦光束用于在所述待加工元件上加工形成非線性形狀。

2.根據權利要求1所述的非線性形狀加工系統，其特征在于，所述高速旋轉反射鏡單元或所述激光光束在空間范圍內的偏轉角度至少為兩個。

3.根據權利要求1所述的非線性形狀加工系統，其特征在于，所述高速旋轉子單元包括電機和球形連接鉸鏈。

4.根據權利要求1所述的非線性形狀加工系統，其特征在于，所述控制單元還用于控制所述激光光源，用于根據所述待加工非線性形狀調整所述激光光束的光斑輪廓。

5.根據權利要求1所述的非線性形狀加工系統，其特征在于，所述非線性形狀加工系統還包括激光能量調節單元；

所述激光能量調節單元位于所述激光光束的傳播路徑上，用于調整所述激光光束的能量。

6.根據權利要求5所述的非線性形狀加工系統，其特征在于，所述激光能量調整單元包括1/2波長波片。

7.根據權利要求1所述的非線性形狀加工系統，其特征在于，所述非線性形狀加工系統還包括光路調整單元，所述光路調整單元包括至少一個第一反射鏡片；

所述光路調整單元位于所述偏轉光束的傳播路徑上，用于調整所述述偏轉光束的傳播路徑，并反射所述偏轉光束至所述聚焦單元。

8.根據權利要求7所述的非線性形狀加工系統，其特征在于，所述聚焦單元包括第二反射鏡片和聚焦鏡片；

所述第二反射鏡片位于所述偏轉光束的傳播路徑上，用于反射所述偏轉光束至所述聚焦鏡片；

所述聚焦鏡片用于匯聚所述偏轉光束形成聚焦光束。

9.根據權利要求8所述的非線性形狀加工系統，其特征在于，所述高速旋轉反射鏡單元可拆卸設置；

所述聚焦單元可拆卸設置；

所述光路調整單元可拆卸設置。

10.根據權利要求1所述的非線性形狀加工系統，其特征在于，所述高速旋轉反射鏡單元可在不同的波長下工作，可承受波長范圍為L，其中，200nm≤L≤1200nm。

11.一種基于高速旋轉反射鏡的非線性形狀加工方法，應用于權利要求1-10任一項所述的非線性形狀加工系統，其特征在于，所述非線性形狀加工方法包括：

獲取待加工非線性形狀；

根據所述待加工非線性形狀以及所述待加工非線性形狀的加工位置控制所述高速旋轉反射鏡單元在空間范圍內進行與實現所述待加工非線性形狀以及所述待加工非線性形狀的加工位置對應的偏轉角度的偏轉，以控制所述高速旋轉反射鏡單元帶動所述激光光束在空間范圍內進行與實現所述待加工非線性形狀以及所述待加工非線性形狀的加工位置對應的偏轉角度的偏轉。

12.根據權利要求11所述的非線性形狀加工方法，其特征在于，獲取待加工非線性形狀之后，還包括：

根據所述待加工非線性形狀調整所述激光光束的光斑輪廓。

13.根據權利要求11所述的非線性形狀加工方法，其特征在于，所述高速旋轉反射鏡單元或所述激光光束在空間范圍內的偏轉角度至少為兩個。