CN204122927U - 激光加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种激光加工装置，该激光加工装置包括沿光轴方向依次布置的激光器、透镜组、道威棱镜、平面反射镜、聚焦镜和加工工件；所述透镜组由两个透镜组成，两个透镜之间的距离可调，用以调整激光器出射光束的光斑尺寸和发散角；所述道威棱镜安装在旋转电机中，以光轴为中心旋转，从所述道威棱镜出射的光束也将随着旋转；所述平面反射镜用于偏转光束的传输方向；所述聚焦镜在光束传输方向上的位置可调，光束通过所述聚焦镜后聚焦在所述加工工件的表面；所述加工工件放置在电动位移平台上，其在与光束的传输方向垂直的平面上可作二维运动。

Description

激光加工装置

技术领域

本实用新型属于激光加工技术领域，涉及一种激光加工装置，特别适用于高硬度、高脆性材料的激光微加工。 

背景技术

激光加工技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点，已成为现代制造领域的关键技术之一，解决了一些传统机械加工不能解决的难题。激光加工效率高，无工具损耗，可在硬、脆、软等难加工的材料上进行加工，是微加工技术的先进的加工手段。 

微加工是激光加工领域的一大分支，随着科学技术的进步和制造业工艺水平的提高，人们对产品的小型化和精密性要求越来越高，在满足加工质量的前提下，微加工的最小尺寸越小，产品产出率越高，所得到的经济效益就越大。一般的激光打孔技术中，聚焦光斑直径越小，孔的直径越小；焦深越长，孔的锥度越小；激光与工件的作用时间越长，熔融物越多，热影响区越大。受激光光束的高斯特性决定，其聚焦光斑越小，焦深越短，导致孔的直径越小，孔的锥度越不好控制，严重影响了孔的质量和形状。在目前的技术中，之前有公开专利表明利用旋切打孔技术可以获得更好的孔形，更光滑的孔壁，更干净的工件表面。 

旋切打孔技术与冲击打孔技术打微孔相比较，可以获得更好的孔形，但是一般的旋切打孔技术的锥度难以控制，孔边的熔融物难以消除。 

发明内容

为了解决解决激光微加工中难以控制的加工横截面的粗糙度、倾斜角度、微调加工尺寸等参数，本实用新型提出了的激光加工装置及其方法，可以控制孔的直径和锥度，旋切的转速可以得到加倍，不仅提高了工作效率，也相应减少了激光与工件之间的作用时间，能够有效保证加工面的平整、光滑、无熔融物。 

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现： 

一种激光加工装置，其包括沿光轴方向依次布置的激光器、透镜组、道威棱镜、平面反射镜、聚焦镜和加工工件；所述透镜组由两个透镜组成，两个透镜之间的距离可调，用以调整激光器出射光束的光斑尺寸和发散角；所述道威棱镜安装在旋转电机中，以光轴为中心旋转，从所述道威棱镜出射的光束也将随着旋转；所述平面反射镜用于偏转光束的传输方向；所述聚焦镜在光束传输方向上的位置可调，光束通过所述聚焦镜后聚焦在所述加工工件的表面；所述加工工件放置在电动位移平台上，其在与光束的传输方向垂直的平面上可作二维运动。 

上述激光加工装置中，所述道威棱镜被一对楔形镜替代，两个楔形镜的楔角和尺寸都相等，中心对称放置且相对位置固定，并一起放置在旋转电机中，以光轴为中心旋转，从这两个楔形镜出射的光束也将随着旋转。 

上述激光加工装置中，还包括布置在所述道威棱镜或所述一对楔形镜和所述平面反射镜之间的两片式振镜扫描头。 

上述激光加工装置中，所述平面反射镜安装在角度偏转台上用以调整所述平面反射镜的偏角，所述平面反射镜还与一个旋转电机连接，可以光轴为中心旋转，所述平面反射镜与所述道威棱镜或所述一对楔形镜同步旋转。 

一种激光加工装置，其包括沿光轴方向依次布置的激光器、透镜组、 一对楔形镜、平面反射镜、聚焦镜和加工工件；所述透镜组由两个透镜组成，两个透镜之间的距离可调，用以调整激光器出射光束的光斑尺寸和发散角；所述一对楔形镜中两个楔形镜的楔角和尺寸都相等且中心对称放置，每个楔形镜分别放置在一个旋转电机中，以光轴为中心旋转，两个旋转电机先相对旋转一个角度然后同步旋转；所述平面反射镜用于偏转光束的传输方向；所述聚焦镜在光束传输方向上的位置可调，光束通过所述聚焦镜后聚焦在所述加工工件的表面；所述加工工件放置在电动位移平台上，其在与光束的传输方向垂直的平面上可作二维运动。 

上述激光加工装置中，所述平面反射镜安装在角度偏转台上用以调整所述平面反射镜的偏角，所述平面反射镜还与一个旋转电机连接，可以光轴为中心旋转，所述平面反射镜在所述两个楔形镜同步旋转时也跟着同步旋转。 

一种激光加工装置，其包括沿光轴方向依次布置的激光器、透镜组、平面反射镜、一对楔形镜、聚焦镜和加工工件；所述透镜组由两个透镜组成，两个透镜之间的距离可调，用以调整激光器出射光束的光斑尺寸和发散角；所述平面反射镜用于偏转光束的传输方向，所述平面反射镜安装在角度偏转台上用以调整所述平面反射镜的偏角；所述一对楔形镜中两个楔形镜的楔角和尺寸都相等，中心对称放置且相对位置固定；所述平面反射镜和所述一对楔形镜一起放置在旋转电机中，以光轴为中心旋转，从所述一对楔形镜出射的光束也将随着旋转；所述聚焦镜在光束传输方向上的位置可调，光束通过所述聚焦镜后聚焦在所述加工工件的表面；所述加工工件放置在电动位移平台上，其在与光束的传输方向垂直的平面上可作二维运动。 

上述激光加工装置中，还包括布置在所述透镜组和所述平面反射镜之间的道威棱镜，所述道威棱镜安装在旋转电机中，以光轴为中心旋转，从 所述道威棱镜出射的光束也将随着旋转。 

上述激光加工装置中，所述平面反射镜可在光束入射方向上移动。 

上述激光加工装置中，还包括布置在所述平面反射镜和所述聚焦镜之间的平行平板，所述平行平板可偏转。 

一种激光加工装置，其包括沿光轴方向依次布置的激光器、透镜组、道威棱镜、平面反射镜、第一对楔形镜、第二对楔形镜、聚焦镜和加工工件；所述透镜组由两个透镜组成，两个透镜之间的距离可调，用以调整激光器出射光束的光斑尺寸和发散角；所述道威棱镜安装在旋转电机中，以光轴为中心旋转，从所述道威棱镜出射的光束也将随着旋转；所述平面反射镜用于偏转光束的传输方向；所述第一对楔形镜中，两个楔形镜的楔角和尺寸都相等，中心对称放置，之间的相对距离可调整；所述第二对楔形镜中，两个楔形镜的楔角和尺寸都相等，中心对称放置，之间的相对角度可调整；所述第一对楔形镜和所述第二对楔形镜置于同一旋转机构中以光轴为中心同步旋转；所述聚焦镜在光束传输方向上的位置可调，光束通过所述聚焦镜后聚焦在所述加工工件的表面。 

上述激光加工装置中，所述加工工件放置在电动位移平台上，其在与光束的传输方向垂直的平面上可作二维运动。 

上述激光加工装置中，还包括布置在所述激光器和所述加工工件之间的高斯光束整形元件，所述激光器的出射光束在与传输方向垂直的横截面上的能量密度分布为高斯分布，从所述高斯光束整形元件出射的光束在与传输方向垂直的横截面上的能量密度分布为能量密度均匀的平顶分布。 

上述激光加工装置中，还包括布置在所述激光器和所述透镜组之间的电子光闸，利用其延时用于将激光的初始不稳定部分遮挡。 

本实用新型的激光加工装置，能够整合光束的2维平移运动和一个旋转运动，实现动态激光加工，减短激光对工件作用的连续时间，降低热影 响区，增加加工面的平滑度，同时能够提高工作效率。激光焦点旋转起来的优势在于能够使加工横截面光滑，减少表面的飞溅和熔融堆积。但是由于激光聚焦光斑直径一般都在20um左右，加工的面积比较小，当能够调整激光光束入射到聚焦镜上的位置时，即可调整激光的加工尺寸，可以通过平移平面反射镜或者通过调整光楔对之间的相互距离来调整激光光束入射到聚焦镜上的位置。 

有的实际应用情况下，要求加工横截面有一定的斜度，以打孔为例，有要求直孔，也有要求锥孔或者倒锥孔的产品。因此需要一种能够控制锥度的方法。通过摆动平面反射镜或者通过光楔，或者通过成熟的振镜扫描头对来调整激光光束相对于聚焦镜的入射角度。即可以调整加工横截面的尺寸。 

本实用新型在激光自旋转的基础上，调整激光光束入射到聚焦镜上的位置和角度，来控制激光加工的尺寸，锥度，表面平滑程度等，能够满足市场上大多数应用的需求。 

本实用新型的激光加工装置独特处在于对光路的控制，一是通过调整第一透镜和第二透镜的相对距离，可以调整聚焦光斑的直径，实施调整工件加工面上的线宽；二是通过自旋转单元，使光束自转，跟电钻的钻头一样，避免单脉冲或者连续脉冲的能量分布差异而导致加工面参差不齐，黏附熔渣的问题，且加工速度能提高至少一倍；三是通过光束偏转单元来控制孔径，将光束偏转单元固定在高精度旋转电机上，实现加工动作；四是通过斜度控制单元能够实现对加工横截面的斜度的控制，加工横截面平滑，没有熔融物。 

附图说明

图1为本实用新型第一种激光加工装置的结构图； 

图2为本实用新型在工件表面形成的光束的示意图； 

图3为本实用新型第二种激光加工装置的结构图； 

图4为本实用新型第三种激光加工装置的结构图； 

图5为图4中两个旋转电机有相对旋转时的光束形成示意图； 

图6为本实用新型第四种激光加工装置的结构图； 

图7为本实用新型第五种激光加工装置的结构图； 

图8为本实用新型第六种激光加工装置的结构图； 

图9为本实用新型第七种激光加工装置的结构图； 

图10为本实用新型第八种激光加工装置的结构图； 

图11为图10中平面反射镜在X方向移动时产生的聚焦效果示意图； 

图12为本实用新型第九种激光加工装置的结构图； 

图13为本实用新型第十种激光加工装置的结构图； 

图14为本实用新型第十种激光加工装置实现的螺旋加工轨迹； 

图15为本实用新型第十种激光加工装置实现的斜纹填充加工轨迹； 

图16为本实用新型第十种激光加工装置实现的网格填充加工轨迹； 

图17为本实用新型激光器出射光束的能量密度分布图； 

图18为本实用新型高斯光束整形后的能量密度分布图； 

图19为本实用新型第十一种激光加工装置的结构图。 

图中各标记的含义如下： 

1：激光器； 

2：电子光闸； 

31：第一透镜； 

32：第二透镜； 

4：道威棱镜； 

5：平面反射镜； 

51：平面反射镜； 

52：平面反射镜； 

53：平面反射镜； 

54：直角棱镜； 

6：聚焦镜； 

7：加工工件； 

8：平行平板； 

9：楔形镜； 

91：楔形镜1； 

92：楔形镜2； 

93：楔形镜3； 

94：楔形镜4； 

10：高斯光束整形元件 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细描述： 

图1表明本实用新型中的一个实施方式所述的激光加工装置的示意图。激光加工装置组成如下：激光器1，用于发射具有高能量的连续或者脉冲激光；电子光闸2，利用其延时将脉冲激光的初始不稳定部分遮挡，避免加工面的不规则；安装在电动位移台上的透镜组，由透镜31和透镜32组成，透镜31和透镜32之间的距离相对可调，减小发射激光光束的发散角，扩大光斑直径；道威棱镜4，安装在空心轴旋转电机中，可以高 速旋转，当道威棱镜以速度ω旋转时，出射光束以2ω的速度自旋转；平面反射镜5，将从道威棱镜4出射的光导向垂直入射于聚焦镜6上；光束通过聚焦镜6后，聚焦在加工工件7的表面。聚焦镜6可以在光的传播方向上移动，来实时调整激光焦点与工件表面之间的相对位置。 

图1中有3组运动机构，透镜组安装在直线导轨上，透镜31和透镜32之间的位置相对可调，通过调整透镜31和透镜32之间的相对位置，来调整最终聚焦点光斑直径的大小。道威棱镜4安装在高速旋转电机上，由于光束在道威棱镜内部有一个全反射，当电机带动道威棱镜旋转时，出射光束随之旋转，旋转轴为光轴。聚焦镜6安装在高精度直线导轨上，由电机驱动，可以在光的传播方向上调整聚焦镜6的位置，可是实时保证聚焦点位于被加工表面。 

当图1中工件放置于X-Y移动平台时，当X-Y移动平台带动工件运动时，则聚焦于工件表面的光束由两部分运动组合而成，一个为移动平台所带动的轮廓，一个为聚焦光束以光轴为中心的高速旋转运动。以圆形轨迹为例，其运动轨迹如图2所示。光束轨迹A为移动平台的运动，光束轨迹B为聚焦光束的旋转运动。由于两种运动的组合，可以保证加工横截面的平滑，避免毛刺。 

图1中的道威棱镜也可以用一对楔形镜来替换，如图3所示。楔形镜91和92的尺寸和楔角相等且中心对称放置。楔形镜91和92一起固定在高速旋转电机上。电机带动楔形镜91和92旋转时，出射光束以光轴为中心进行旋转，达到和道威棱镜4相同的功能。 

图4表示本实用新型的第三种激光加工装置，这种激光加工装置尤其适用于钻孔。该加工装置在图3的基础上，将楔形镜91和楔形镜92分别装在2个旋转电机C、D上。当旋转电机C相对于D做个小角度的旋转时，从楔形镜92的出射光将相对于入射光有一个小的偏角，通过聚焦镜6后 的聚焦点也将偏离光轴中心O，聚焦在O1点，如图5所示。然后，电机C和D以相同的速度同步旋转时，聚焦点O1就以O为中心旋转。这种激光加工装置在保证加工横截面平滑无毛刺的情况下，实时的改变孔径，通过旋转C和D，调整楔形镜91和92之间的相对角度，进而改变聚焦点O到O1之间的距离，即为孔径。 

这种调整两个楔形镜之间的相对偏角来实现调整孔径的目的也可以通过摆动平面反射镜5来实现。如图6所示。将平面反射镜5安装在高精度角度偏转台上，当需要调整聚焦点位置时，即通过调整平面反射镜5的角度来实现。通过电机E调整平面反射镜的偏角，实现聚焦点O到O1之间距离的改变。然后平面反射镜5再与高速旋转电机R连接，电机R带动平面反射镜以光轴为中心进行旋转，其转速与电机C和D同步，实现聚焦点O1以O为圆心的旋转。 

针对图6所示的激光加工装置也可以优化而节省一个电机，如图7所示。将平面反射镜5安装在高精度角度偏转台上，实现运动E；将楔形镜91和楔形镜92中心对称固定放置，和能够调整偏角的平面反射镜一起与高速旋转电机R连接。这种装置可以实现调整偏角，聚焦光斑旋转着两种运动。 

结合图1所示的光束自旋转作用，添加道威棱镜后，可以实现每个加工点都带有光束自旋转，保证能量分布的均匀，避免加工面的粗糙。具体如图8所示。 

图7和图8所示的调整平面反射镜5的偏转来实现运动，也可以用两片式振镜扫描头来替代，通过对振镜电机的控制可以编辑出任意图形，如图9所示。 

由于激光光束的高斯特性，激光光斑中心能量最高，越靠近外沿，激光能量越低；再由于激光从工件上表面向下传播时的损耗，导致激光光束 聚焦后作用在工件表面形成的是入口处孔径大，出口处孔径小的锥面。尤其是在激光打孔的时候，孔形很容易成为锥形孔。而目前工业应用大多需要孔壁光滑的直孔，或者倒锥孔，在激光加工装置中，有必要实现对锥度的控制。因此需要调整入射到聚焦镜上的光束位置，来调整锥度。在图8所示的激光加工装置中再添加一维运动，如图10所示，即可以实现可调整激光光束入射到聚焦镜上的位置。 

图10中的Y运动带动平面反射镜5在X方向移动时，产生的不同的聚焦效果如图11所示。 

图10中的带动平面反射镜5在X方向移动的运动Y也可以用可以偏转的平行平板来替代，避免因平面反射镜5的多维运动而带来的安装精度要求高，价格昂贵。具体如图12所示。 

对于图12所示的激光加工装置也可以优化为如图13所示。激光器1发出的激光光束通过光闸2后，进入光斑调整透镜组31和32，调整激光光束的发散角和光斑尺寸，旋转的道威棱镜4使激光光束随之旋转，平面反射镜5使激光光束进入另一旋转机构W。旋转机构W包括光楔91、92、93和94。旋转机构内的4块光楔同步旋转。通过调整91和92之间的相对距离，可以调整激光入射到聚焦镜的相对位置。通过调整93和94之间的相对角度，可以调整激光入射到聚焦镜的相对角度。在光的传播方向上可以移动的聚焦镜6调整聚焦光斑与工件表面7之间的相对位置。通过自旋转机构，调整激光入射到聚焦镜上的相对位置机构，调整激光入射到聚焦镜上的相对角度机构，这三方面的控制可以实现任意形状的轨迹。在加工区域通过多步往复加工，可以保证加工表面，加工横截面的质量和外观要求。尤其是以打孔为例，可以有如图14所示的螺旋轨迹，图15所示的斜纹填充轨迹，图16所示的网格填充轨迹。 

众所周知，激光器出射的光束在与传播方向垂直的横截面上的能量密 度分布为高斯分布，如图17所示。离光斑中心远的位置，能量降低。这样在进行激光加工时，激光能量不足时，会使激光加工的刀口出现熔融物，横截面质量不好。因此在其中加入高斯光束整形元件，使光束的能量密度分布为平顶，如图18所示，O为激光光斑的圆心，光斑半径为OR1＝OR2，激光能量在整个激光光斑上平均分布，激光光斑无能量梯度差，加工刀口处无熔融物和重铸层，侧壁光滑。可以通过微透镜阵列或衍射光学元件来实现上述高斯光束整形。 

如图19所示，在图13中的平面反射镜5之后加入一块高斯光束整形元件，则出射后的光束在与传播方向垂直的平面上的能量密度分布为平顶。旋转着的平顶光束进入两对光楔，根据加工需求来调整光线的平移量和角度，使得加工刀口平整，光滑，无参次不齐的缺口。 

这种激光加工装置的所有调节机构都实现了电控，尤其能够满足产品的多样化和灵活性。优势在于，不仅能加倍转速，提高工作效率，减小激光与工件之间的作用时间，消除热影响区，而且能对孔的直径和锥度进行控制。这种激光加工装置不仅能胜任微孔的加工，也能完成异型切割。 

以波长为1064nm的激光器为例，所使用的聚焦镜的焦距为50mm，入射到聚焦镜之前的光斑直径为10mm(本实施例中仅以圆形光斑为例，但其形状并不限于圆形，还可以是方形或其他形状，垂直光束入射到高斯光束整形元件5，将高斯特性的圆形光斑转换为能量密度均匀的平顶光斑，光斑的形状可以为方形、矩形、线形或者椭圆形等任意形状，根据实际微加工需求来选择，这些形状由高斯光束整形元件的设计来决定)。则聚焦后的光斑直径约11.5um.采用图19所示的装置，所得的加工结果最明显的改善是锥度的改善。锥度的计算公式为：锥度＝(Din-Dout)/厚度 

在工件厚度相同的情况下，入孔孔径Din和出孔孔径Dout的差值越 小，锥度越小.传统装置和图19所示的装置，在1mm厚的陶瓷基板上做对比实验时，其锥度尺寸如下表所示： 

	Din	Dout	差值
				传统装置	50um	20um	30um
本装置	50um	49.5um	0.5um

当然在有的情况下要求锥度为负值。比如燃油喷嘴，要求Din小于Dout，试验证明在本申请的装置中，可以完全实现任意锥度值。 

本实用新型并未做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质进行的简单修改，等同变化和修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。 

Claims (14)

1.一种激光加工装置，其包括沿光轴方向依次布置的激光器、透镜组、道威棱镜、平面反射镜、聚焦镜和加工工件；其特征是所述透镜组由两个透镜组成，两个透镜之间的距离可调，用以调整激光器出射光束的光斑尺寸和发散角；所述道威棱镜安装在旋转电机中，以光轴为中心旋转，从所述道威棱镜出射的光束也将随着旋转；所述平面反射镜用于偏转光束的传输方向；所述聚焦镜在光束传输方向上的位置可调，光束通过所述聚焦镜后聚焦在所述加工工件的表面；所述加工工件放置在电动位移平台上，其在与光束的传输方向垂直的平面上可作二维运动。 

2.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征是所述道威棱镜被一对楔形镜替代，两个楔形镜的楔角和尺寸都相等，中心对称放置且相对位置固定，并一起放置在旋转电机中，以光轴为中心旋转，从这两个楔形镜出射的光束也将随着旋转。 

3.如权利要求2所述的激光加工装置，其特征是还包括布置在所述道威棱镜或所述一对楔形镜和所述平面反射镜之间的两片式振镜扫描头。 

4.如权利要求2所述的激光加工装置，其特征是所述平面反射镜安装在角度偏转台上用以调整所述平面反射镜的偏角，所述平面反射镜还与一个旋转电机连接，可以光轴为中心旋转，所述平面反射镜与所述道威棱镜或所述一对楔形镜同步旋转。 

5.一种激光加工装置，其包括沿光轴方向依次布置的激光器、透镜组、一对楔形镜、平面反射镜、聚焦镜和加工工件；其特征是所述透镜组由两个透镜组成，两个透镜之间的距离可调，用以调整激光器出射光束的光斑尺寸和发散角；所述一对楔形镜中两个楔形镜的楔角和尺寸都相等且中心对称放置，每个楔形镜分别放置在一个旋转电机中，以光轴为中心旋转，两个旋转电机先相对旋转一个角度然后同步旋转；所述平面反射镜用于偏转光束的传输方向；所述聚焦镜在光束传输方向上的位置可调，光束通过所述聚焦镜后聚焦在所述加工工件的表面；所述加工工件放置在电动位移平台上，其在与光束的传输方向垂直的平面上可作二维运动。 

6.如权利要求5所述的激光加工装置，其特征是所述平面反射镜安装在角度偏转台上用以调整所述平面反射镜的偏角，所述平面反射镜还与一个旋转电机连接，可以光轴为中心旋转，所述平面反射镜在所述两个楔形镜同步旋转时也跟着同步旋转。 

7.一种激光加工装置，其包括沿光轴方向依次布置的激光器、透镜组、平面反射镜、一对楔形镜、聚焦镜和加工工件；其特征是所述透镜组由两个透镜组成，两个透镜之间的距离可调，用以调整激光器出射光束的光斑尺寸和发散角；所述平面反射镜用于偏转光束的传输方向，所述平面反射镜安装在角度偏转台上用以调整所述平面反射镜的偏角；所述一对楔形镜中两个楔形镜的楔角和尺寸都相等，中心对称放置且相对位置固定；所述平面反射镜和所述一对楔形镜一起放置在旋转电机中，以光轴为中心旋转，从所述一对楔形镜出射的光束也将随着旋转；所述聚焦镜在光束传输方向上的位置可调，光束通过所述聚焦镜后聚焦在所述加工工件的表面；所述加工工件放置在电动位移平台上，其在与光束的传输方向垂直的平面上可 作二维运动。 

8.如权利要求7所述的激光加工装置，其特征是还包括布置在所述透镜组和所述平面反射镜之间的道威棱镜，所述道威棱镜安装在旋转电机中，以光轴为中心旋转，从所述道威棱镜出射的光束也将随着旋转。 

9.如权利要求7-8任一项所述的激光加工装置，其特征是所述平面反射镜可在光束入射方向上移动。 

10.如权利要求7-8任一项所述的激光加工装置，其特征是还包括布置在所述平面反射镜和所述聚焦镜之间的平行平板，所述平行平板可偏转。 

11.一种激光加工装置，其包括沿光轴方向依次布置的激光器、透镜组、道威棱镜、平面反射镜、第一对楔形镜、第二对楔形镜、聚焦镜和加工工件；其特征是所述透镜组由两个透镜组成，两个透镜之间的距离可调，用以调整激光器出射光束的光斑尺寸和发散角；所述道威棱镜安装在旋转电机中，以光轴为中心旋转，从所述道威棱镜出射的光束也将随着旋转；所述平面反射镜用于偏转光束的传输方向；所述第一对楔形镜中，两个楔形镜的楔角和尺寸都相等，中心对称放置，之间的相对距离可调整；所述第二对楔形镜中，两个楔形镜的楔角和尺寸都相等，中心对称放置，之间的相对角度可调整；所述第一对楔形镜和所述第二对楔形镜置于同一旋转机构中以光轴为中心同步旋转；所述聚焦镜在光束传输方向上的位置可调，光束通过所述聚焦镜后聚焦在所述加工工件的表面。 

12.如权利要求11所述的激光加工装置，其特征是所述加工工件放置 在电动位移平台上，其在与光束的传输方向垂直的平面上可作二维运动。 

13.如权利要求11或12所述的激光加工装置，其特征是还包括布置在所述激光器和所述加工工件之间的高斯光束整形元件，所述激光器的出射光束在与传输方向垂直的横截面上的能量密度分布为高斯分布，从所述高斯光束整形元件出射的光束在与传输方向垂直的横截面上的能量密度分布为能量密度均匀的平顶分布。 

14.如权利要求11或12所述的激光加工装置，其特征是还包括布置在所述激光器和所述透镜组之间的电子光闸，利用其延时用于将激光的初始不稳定部分遮挡。