專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光加工領(lǐng)域，特別是激光銑削、切割和鉆孔等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)光束激光鉆孔技術(shù)為了進(jìn)行螺旋式打孔，使用旋轉(zhuǎn)楔形棱鏡或者離軸旋轉(zhuǎn)透鏡等構(gòu)成光束旋轉(zhuǎn)器，實(shí)現(xiàn)激光光束的旋轉(zhuǎn)，它可以被安裝到一個(gè)空心軸傳動(dòng)高速電動(dòng)機(jī)上。激光束被嚴(yán)格的調(diào)整，高速旋轉(zhuǎn)的光束經(jīng)過光學(xué)聚焦系統(tǒng)，激光焦點(diǎn)會(huì)在工件表面旋轉(zhuǎn)，從而加工出所需要的結(jié)果，工件固定在二維移動(dòng)平臺(tái)，就可以實(shí)現(xiàn)大幅面的激光加工。但是這種激光旋轉(zhuǎn)模塊本身只能夠使得激光在一個(gè)圓柱面內(nèi)或者圓錐面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，不能夠在圓柱環(huán)內(nèi)或者圓錐環(huán)體內(nèi)填充旋轉(zhuǎn)，實(shí)際上就在一些加工中受到很大限制，需要結(jié)合振鏡的控制(專利申請(qǐng)?zhí)?01010183539. 7)或者平臺(tái)運(yùn)動(dòng)輔助實(shí)現(xiàn)，工作量很大且加工效 果難以控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，把兩個(gè)或者兩個(gè)以上的激光光束旋轉(zhuǎn)模塊串聯(lián)起來，使得激光光束在圓柱環(huán)內(nèi)或者圓錐環(huán)內(nèi)進(jìn)行填充運(yùn)動(dòng)，后面配置振鏡掃描聚焦系統(tǒng)或者靜態(tài)聚焦平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)或者振鏡掃描聚焦平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一種全新的加工方式。具體技術(shù)方案為一種旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)，包括入射光、兩個(gè)或者兩個(gè)以上串聯(lián)起來的旋轉(zhuǎn)光束模塊以及配置其后面的激光聚焦系統(tǒng)，所述激光聚焦系統(tǒng)包括振鏡掃描聚焦系統(tǒng)或者靜態(tài)聚焦平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)或者振鏡掃描聚焦平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等；
所述旋轉(zhuǎn)光束模塊各自獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)光束模塊的輸出光束的光軸沿著入射光的光軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)；后一旋轉(zhuǎn)光束模塊的輸出光束的光軸沿著前一旋轉(zhuǎn)光束模塊的輸出的光束的光軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)，并且還沿著公轉(zhuǎn)軌跡進(jìn)行自轉(zhuǎn)；
所述入射光經(jīng)所述旋轉(zhuǎn)光束模塊后，再經(jīng)所述激光聚焦系統(tǒng)，其聚焦焦點(diǎn)的填充運(yùn)動(dòng)累積疊加后的軌跡橫截面為實(shí)心圓或者圓環(huán)，實(shí)現(xiàn)其聚焦的光束焦點(diǎn)在工件表面反復(fù)掃描形成實(shí)心圓或者圓環(huán)的掃描軌跡；
所述激光聚焦系統(tǒng)包括振鏡掃描聚焦系統(tǒng)或者靜態(tài)聚焦平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)或者振鏡掃描聚焦平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等。優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)光束模塊的旋轉(zhuǎn)平面與其光束傳輸方向垂直。優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)光束模塊由皮帶傳動(dòng)。優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)光束模塊由空心馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)光束模塊中包括傾斜設(shè)置的平板光學(xué)元件。優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)光束模塊中包括兩塊對(duì)放設(shè)置的光楔組合。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的激光光束經(jīng)過第一旋轉(zhuǎn)光束裝置，在第一旋轉(zhuǎn)光束裝置旋轉(zhuǎn)作用下，激光光束將掃描形成圓柱面；該旋轉(zhuǎn)光束向前傳播，入射第二旋轉(zhuǎn)光束裝置，在第二旋轉(zhuǎn)光束裝置旋轉(zhuǎn)作用下，激光光束在圓柱環(huán)內(nèi)或者圓錐環(huán)內(nèi)進(jìn)行填充運(yùn)動(dòng)，其具體旋轉(zhuǎn)軌跡與第一旋轉(zhuǎn)光束裝置和第二旋轉(zhuǎn)光束裝置的具體轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)半徑有關(guān)，可以根據(jù)具體需要，具體選擇第一旋轉(zhuǎn)光束裝置和第二旋轉(zhuǎn)光束裝置的旋轉(zhuǎn)半徑和旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)光束裝置的串聯(lián)個(gè)數(shù)，就可以得到合適的激光空間填充運(yùn)動(dòng)軌跡。出射激光光束的運(yùn)動(dòng)可以分解為自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)半徑)由第一旋轉(zhuǎn)光束裝置決定，公轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)半徑)由第二旋轉(zhuǎn)光束裝置決定，該運(yùn)動(dòng)光束經(jīng)過平場(chǎng)聚焦鏡頭聚焦，或者經(jīng)過靜態(tài)聚焦鏡，焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與出射激光光軸軌跡一致，從而實(shí)現(xiàn)激光加工目的。以此類推，如果需要實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以采用多個(gè)旋轉(zhuǎn)光束裝置串聯(lián)實(shí)現(xiàn)。
合，或者離軸旋轉(zhuǎn)透鏡，或者傾斜旋轉(zhuǎn)透鏡或者傾斜平板光學(xué)模塊等形式構(gòu)成。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果
(I)本發(fā)明提出將兩個(gè)或者兩個(gè)以上的旋轉(zhuǎn)光束模塊進(jìn)行串聯(lián)，可以很輕松的實(shí)現(xiàn)激光圓環(huán)填充加工，對(duì)于脆硬材料的鉆孔非常有利，能夠形成比較寬的切縫，便于切割縫隙里面的熔渣噴出來,且孔型極好,邊緣質(zhì)量高。(2)本發(fā)明提出將兩個(gè)或者兩個(gè)以上的旋轉(zhuǎn)光束模塊進(jìn)行串聯(lián)，可以很輕松的實(shí)現(xiàn)實(shí)心圓填充加工，用高斯光束實(shí)現(xiàn)平頂光束的加工效果，同時(shí)保留了高斯分布光強(qiáng)的激光加工效果且高斯光束長焦深的特點(diǎn)，這非常適合于盲孔鉆孔。(3)本發(fā)明提出將兩個(gè)或者兩個(gè)以上的旋轉(zhuǎn)光束模塊進(jìn)行串聯(lián)，在將旋轉(zhuǎn)光束模塊鎖定時(shí)候，激光設(shè)備可以恢復(fù)窄線寬激光微加工，增大了同一臺(tái)激光微加工的應(yīng)用范圍。


圖I為實(shí)施例I不銹鋼薄板鉆孔的裝置結(jié)構(gòu)示意 圖2為實(shí)施例2陶瓷盲孔鉆孔的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例I :
圖I為不銹鋼薄板鉆孔的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，由圖I可知，不銹鋼薄板鉆孔中旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)包括入射光線I、第一旋轉(zhuǎn)光束裝置筒2、第二旋轉(zhuǎn)光束裝置筒5、振鏡的第二反射鏡片9、振鏡的電機(jī)12、振鏡的第一反射鏡片11、遠(yuǎn)心聚焦鏡15以及待加工工件17。所述待加工工件17為O. 5毫米厚度不銹鋼薄板。所述入射光線I為直徑為5毫米的入射擴(kuò)束準(zhǔn)直光束。所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置筒2內(nèi)設(shè)有平板藍(lán)寶石玻璃3，所述平板藍(lán)寶石玻璃3的厚度為O. 5毫米，傾斜設(shè)置在所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置筒2內(nèi)，且與所述入射光線I (激光)的傳輸方向傾斜角度87. 14度。所述入射光線I經(jīng)過所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置筒2后，得到準(zhǔn)直輸出光束4，所述入射光線I與所述準(zhǔn)直輸出光束4平行，且兩者的光軸平行間距為25微米。所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置筒2固定在高速空心馬達(dá)里面，馬達(dá)可以高速旋轉(zhuǎn)，也可以精確角度定位鎖定，這樣所述準(zhǔn)直輸出光束4實(shí)際就圍繞以所述入射光線I的光軸為軸線高速旋轉(zhuǎn)，所述準(zhǔn)直輸出光束4的光軸旋轉(zhuǎn)直徑50微米，其光軸掃描軌跡為直徑50微米的圓柱面。所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置筒5內(nèi)設(shè)有平板藍(lán)寶石玻璃6，所述平板藍(lán)寶石玻璃6的厚度為2毫米，與所述準(zhǔn)直輸出光束4的傳輸方向傾斜角度84. 3度，所述平板藍(lán)寶石玻璃6的旋轉(zhuǎn)平面經(jīng)調(diào)整垂直于所述準(zhǔn)直輸出光束4的傳輸方向。所述準(zhǔn)直輸出光束4經(jīng)過所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置筒5后，得到準(zhǔn)直輸出光束7，所述準(zhǔn)直輸出光束4與所述準(zhǔn)直輸出光束7平行，其兩者間的光軸平行間距為200微米。所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置筒5固定在高速空心馬達(dá)里面，馬達(dá)可以高速旋轉(zhuǎn)，也可以精確角度定位鎖定，如果所述準(zhǔn)直輸出光束4是靜止的，所述準(zhǔn)直輸出光束7實(shí)際就圍繞以所述準(zhǔn)直輸出光束7的光軸為軸線高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)直徑為400微米，其光軸掃描軌跡為直徑為400微米的圓柱面。 所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置筒2的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為6000轉(zhuǎn)/分鐘，所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置筒5的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為600轉(zhuǎn)/分鐘，所述準(zhǔn)直輸出光束7的光軸掃描軌跡橫截面將是內(nèi)徑為340微米、外徑為460微米的圓柱環(huán)。振鏡掃描系統(tǒng)包括第一主軸13、第一反射鏡片11、振鏡的電機(jī)12、第二反射鏡片9以及第二主軸8。所述第一反射鏡片11由振鏡的電機(jī)12的第一主軸13夾持；所述第二反射鏡片9由振鏡的電機(jī)12的第二主軸8夾持。所述準(zhǔn)直輸出光束7向前傳播,經(jīng)所述第一反射鏡片11反射，輸出光束10,所述光束10經(jīng)所述第二反射鏡片9反射，輸出反射光束14。所述準(zhǔn)直輸出光束7在空間運(yùn)動(dòng)時(shí)候，所述光束10與所述反射光束14也會(huì)在空間相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。所述反射光束14經(jīng)過所述遠(yuǎn)心聚焦鏡15的鏡頭后形成匯聚的聚焦光束16，所述聚焦光束16的焦點(diǎn)落在所述待加工工件17上，所述遠(yuǎn)心聚焦鏡15的鏡頭的焦距為100毫米。所述聚焦光束16 (激光)的相關(guān)參數(shù)如下激光波長532納米，光束質(zhì)量因子小于I. 1，光斑圓度大于百分之九十，平均功率30瓦，單模，脈沖重復(fù)頻率100千赫茲。所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置筒2的轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分鐘，所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置筒5的轉(zhuǎn)速是600轉(zhuǎn)/分鐘，所述準(zhǔn)直輸出光束7的軌跡為圓柱環(huán)面；相應(yīng)的，所述光束10和所述反射光束14以與所述準(zhǔn)直輸出光束7相同的掃描軌跡運(yùn)動(dòng)，只是空間方位不同。所述光束10、反射光束14以及準(zhǔn)直輸出光束7的光束旋轉(zhuǎn)可以分解為自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速取決于所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置筒2，公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速取決于所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置筒5。所述反射光束14經(jīng)過所述遠(yuǎn)心聚焦鏡15的鏡頭得到所述聚焦光束16，所述聚焦光束16的聚焦焦點(diǎn)位于所述待加工工件17的表面，焦點(diǎn)的軌跡與所述聚焦光束16的光軸軌跡一致，其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也可以分解為自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速取決于所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置筒2，公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速取決于所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置筒5。所述聚焦光束16的焦點(diǎn)在所述待加工工件17的表面運(yùn)動(dòng)軌跡填充為內(nèi)徑為340微米、外徑為460微米的圓環(huán)(注意聚焦光斑直徑20微米)，由于激光焦點(diǎn)以圓環(huán)填充方式運(yùn)動(dòng)，形成較寬的切割縫寬，非常有利于熔渣的噴出，大大加速鉆孔速度，另外由于聚焦光束16 (激光)的轉(zhuǎn)速很高，孔的邊緣質(zhì)量很好，熱影響區(qū)域很小。振鏡的兩片反射鏡片第一反射鏡片11與第二反射鏡片9相配合，每加工完畢一個(gè)孔，就把焦點(diǎn)移動(dòng)到下一個(gè)位置，所述第一反射鏡片11與第二反射鏡片9再一次鎖定不動(dòng)，所述聚焦光束16會(huì)在相應(yīng)位置上鉆出460微米直徑通孔，通過這種方法，可以在所述待加工工件17上鉆出所需要的通孔陣列。所述遠(yuǎn)心聚焦鏡15的加工范圍畢竟有限，如果加工幅面不夠大，實(shí)際上還可以把所述待加工工件17置于移動(dòng)平臺(tái)上，這樣可以實(shí)現(xiàn)大范圍的激光加工。實(shí)施例2
圖2為陶瓷盲孔鉆孔的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，由圖2可知，陶瓷盲孔鉆孔中旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)包括入射光線21、第一旋轉(zhuǎn)光束裝置套筒22、第二旋轉(zhuǎn)光束裝置 套筒25、激光反射鏡片28、靜態(tài)聚焦鏡30以及待加工工件32。所述待加工工件32為I毫米厚度氧化鋁陶瓷片。所述入射光線21為入射擴(kuò)束準(zhǔn)直光束，光束的直徑5毫米。所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置套筒22內(nèi)設(shè)置有兩塊對(duì)放設(shè)置的光楔組合23。所述入射光線21經(jīng)過所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置套筒22后，得到準(zhǔn)直輸出光束24，所述準(zhǔn)直輸出光束24與所述入射光線21平行，且兩者的光軸平行間距為25微米。所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置套筒22固定在高速空心馬達(dá)里面，可以高速旋轉(zhuǎn)，也可以高精度角度定位或者歸零位置，這樣所述準(zhǔn)直輸出光束24實(shí)際就圍繞以所述入射光線21的光軸為軸線高速旋轉(zhuǎn)，光軸旋轉(zhuǎn)直徑為50微米。所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置套筒25內(nèi)設(shè)置有兩塊對(duì)放設(shè)置的光楔組合26。所述準(zhǔn)直輸出光束24經(jīng)過所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置套筒25后，得到準(zhǔn)直光束27，所述準(zhǔn)直光束27與所述準(zhǔn)直輸出光束24平行，且兩者的光軸平行間距為25微米。所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置套筒25固定在高速空心馬達(dá)里面，可以高速旋轉(zhuǎn)，也可以高精度角度定位或者歸零位置，這樣所述準(zhǔn)直光束27實(shí)際就圍繞以所述準(zhǔn)直輸出光束24的光軸為軸線高速旋轉(zhuǎn)，光軸旋轉(zhuǎn)直徑為50微米。所述準(zhǔn)直光束27的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也可以分解為自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)半徑)取決于所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置套筒22，公轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)半徑)取決于所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置套筒25。所述第一旋轉(zhuǎn)光束裝置套筒22的轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分鐘，所述第二旋轉(zhuǎn)光束裝置套筒25的轉(zhuǎn)速是600轉(zhuǎn)/分鐘，所述準(zhǔn)直光束27的光軸填充軌跡為直徑100微米的實(shí)心圓。所述激光反射鏡片28為45度激光反射鏡片。所述準(zhǔn)直光束27經(jīng)所述激光反射鏡片28后，得到反射光束29。所述靜態(tài)聚焦鏡30為大口徑的靜態(tài)聚焦鏡。所述反射光束29經(jīng)所述靜態(tài)聚焦鏡30聚焦后，得到聚焦光束31。所述聚焦光束31的焦點(diǎn)處于所述待加工工件32的表面，所述待加工工件32固定于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)臺(tái)面。所述反射光束29的運(yùn)動(dòng)軌跡與所述準(zhǔn)直光束27相同，只是空間位置不同。所述聚焦光束31的焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡也是實(shí)心圓。這種加工方式的好處是，用高斯激光實(shí)現(xiàn)平頂激光加工效果，同時(shí)保留高斯激光長焦深和高斯分布光強(qiáng)的激光加工特點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)，非常適合于需要平頂激光加工的領(lǐng)域，加工效果優(yōu)于平頂激光且控制非常簡(jiǎn)單。上述實(shí)施例I與實(shí)施例2只是本發(fā)明的兩個(gè)典型的應(yīng)用，實(shí)際上其原理應(yīng)用不限于上面所述情形，例如還可以在透明材料或者硬脆材料上加工錐形孔甚至盲孔，適合于激光大面積去除材料等。總之，本發(fā)明提出一種旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)，其重要特點(diǎn)是兩個(gè)或者兩個(gè)以上的旋轉(zhuǎn)光束模塊串聯(lián)起來，使得輸出光束光軸在沿著入射光光軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還沿著公轉(zhuǎn)軌跡進(jìn)行自轉(zhuǎn)或者更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過光學(xué)聚焦系統(tǒng)后如果其聚焦焦點(diǎn)的填充運(yùn)動(dòng)軌跡橫截面為實(shí)心圓，即可實(shí)現(xiàn)用高斯激光達(dá)到平頂激光加工效果，且保留高斯激光長焦深和高斯分布光強(qiáng)的激光加工特點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)；如果其聚焦焦點(diǎn)的填充運(yùn)動(dòng)軌跡橫截面為圓環(huán)，則由于激光刻蝕縫寬較寬，非常利于材料熔渣的噴出，從而大大提高加工效率和
加工質(zhì)量，非常適合激光鉆孔和一些脆硬材料的激光銑削加工。如果將旋轉(zhuǎn)光束模塊鎖定時(shí)候，激光可以恢復(fù)窄線寬激光微加工，增大了同一臺(tái)激光微加工設(shè)備的加工應(yīng)用范圍。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在具體實(shí)施方式
以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)，其特征在于包括入射光、兩個(gè)或者兩個(gè)以上串聯(lián)起來的旋轉(zhuǎn)光束模塊以及配置其后面的振鏡掃描聚焦系統(tǒng)或者靜態(tài)聚焦平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)或者振鏡掃描聚焦平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)； 所述旋轉(zhuǎn)光束模塊各自獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)光束模塊的輸出光束的光軸沿著其入射光的光軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)；后一旋轉(zhuǎn)光束模塊的輸出光束的光軸沿著前一旋轉(zhuǎn)光束模塊的輸出的光束的光軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)，并且還沿著公轉(zhuǎn)軌跡進(jìn)行自轉(zhuǎn)； 所述入射光經(jīng)所述串聯(lián)旋轉(zhuǎn)光束模塊組后，再經(jīng)所述振鏡掃描聚焦系統(tǒng)或者靜態(tài)聚焦平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)或者振鏡掃描聚焦平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其聚焦焦點(diǎn)的填充運(yùn)動(dòng)軌跡橫截面為實(shí)心圓或者圓環(huán)，實(shí)現(xiàn)其聚焦的光束焦點(diǎn)在工件表面形成實(shí)心圓或者圓環(huán)的掃描軌跡。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)光束模塊的旋轉(zhuǎn)平面與其光束傳輸方向垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)光束模塊由皮帶傳動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)光束模塊由空心馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)光束模塊中包括傾斜設(shè)置的平板光學(xué)元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)光束模塊中包括兩塊對(duì)放設(shè)置的光楔組合。
全文摘要
本發(fā)明屬于激光加工領(lǐng)域，公開了一種旋轉(zhuǎn)光束模塊組激光運(yùn)動(dòng)軌跡控制系統(tǒng)，具體為兩個(gè)或者兩個(gè)以上的旋轉(zhuǎn)光束模塊串聯(lián)，最后的輸出光束在沿著最后一個(gè)旋轉(zhuǎn)模塊入射光的光軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)還沿著公轉(zhuǎn)軌跡進(jìn)行自轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)過光學(xué)聚焦系統(tǒng)，得到聚焦光束，若其聚焦焦點(diǎn)的填充運(yùn)動(dòng)軌跡橫截面為實(shí)心圓，可實(shí)現(xiàn)用高斯激光達(dá)到平頂激光加工效果，且保留高斯激光長焦深和高斯分布光強(qiáng)的激光加工的特點(diǎn)；若其聚焦焦點(diǎn)的填充運(yùn)動(dòng)軌跡橫截面為圓環(huán)，由于激光刻蝕的縫的寬度較寬，有利于材料熔渣的噴出，大大提高加工效率和加工質(zhì)量，非常適合激光鉆孔和一些脆硬材料的激光銑削加工；若將旋轉(zhuǎn)光束模塊鎖定，激光恢復(fù)窄線寬激光微加工，增加激光設(shè)備的應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)B23K26/04GK102773605SQ201210284330
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月11日
發(fā)明者張立國 申請(qǐng)人:張立國