CN207840409U - 单激光多振镜加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光加工，提供一种单激光多振镜加工装置，包括激光器以及工控机，还包括至少一组分光组件、全反镜、至少两组振镜扫描组件，分光组件与全反镜均依次分布于激光器的出射光路上，且全反镜位于末端，其中一振镜扫描组件位于全反镜的反射光路上，另外各振镜扫描组件分别位于对应分光组件的反射光路上，各振镜扫描组件均电连接至工控机。本实用新型中，在激光器的出射光路上设置有分光组件与全反镜，且通过分光组件的分光作用使得单激光可以匹配至少两组振镜扫描组件，同时采用一个工控机来控制，能够节约激光器与工控机，进而不但节省加工成本，而且可以解决工厂内产线对空间利用要求严苛的问题。

Description

单激光多振镜加工装置

技术领域

本实用新型涉及激光加工，尤其涉及一种单激光多振镜加工装置。

背景技术

随着激光加工应用越来越精细，市场对产品的加工精度及加工效率要求越来越高。目前国内使用双振镜加工时都是使用二台激光器的方式，且不是同步加工，成本高，设备内需要的位置空间较大，对于空间要求严苛的代工厂产线，此种加工方式，很大程度上制约了加工效率的提高及生产成本的缩减。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种单激光多振镜加工装置，旨在用于解决现有的多振镜加工所需激光器较多的问题。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种单激光多振镜加工装置，包括激光器以及工控机，还包括用于反射且透射接收后的激光束的至少一组分光组件、位于所述分光组件的透射光路上的全反镜、分别与所述分光组件以及所述全反镜一一对应的至少两组振镜扫描组件，所述分光组件与所述全反镜均依次分布于所述激光器的出射光路上，且所述全反镜位于末端，其中一所述振镜扫描组件位于所述全反镜的反射光路上，另外各所述振镜扫描组件分别位于对应所述分光组件的反射光路上，各所述振镜扫描组件均电连接至所述工控机。

进一步地，还包括同步控制组件，所述同步控制组件包括用于控制各所述振镜扫描组件移动的至少两个振镜控制卡以及与所述工控机电连接的同步卡，各所述振镜控制卡与各所述振镜扫描组件一一对应且均电连接至所述同步卡。

进一步地，所述振镜扫描组件包括与对应所述振镜控制卡电连接的两个摆动电机以及由所述摆动电机控制移动的振镜。

位于所述激光器的出射光路首端上的所述分光组件与所述激光器之间的光路上设置有扩束镜。

进一步地，所述分光组件包括分光镜，所述分光镜位于所述激光器的出射光路上。

进一步地，所述分光镜与所述激光器的出射光路之间的夹角为45度。

进一步地，所述分光组件还包括半波片，所述分光镜为偏振分光棱镜，沿所述激光器的出射光路方向，所述半波片位于所述偏振分光棱镜的前方。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的加工装置中，设置至少一组分光组件以及一个全反镜，且激光器发出的激光束经过扩束镜后先进入分光组件内，经过分光组件分光后，其中透射光依次进入后续的分光组件以及全反镜，其中，全反镜位于末端，即经过全反镜反射后的激光束全部被反射至对应的振镜扫描组件，而射至分光组件的激光束，一部分透射至后续的分光组件或者全反镜，一部分被反射至对应的振镜扫描组件，由此达到了单激光器配至少两组振镜扫描组件的目的。且这种方案只配有一个工控机，各振镜扫描组件均电连接至该工控机，由该工控机统一控制各振镜扫描组件工作。从而相比传统的方案，能够节约激光器与工控机，进而不但节省加工成本，而且可以解决工厂内产线对空间利用要求严苛的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的单激光多振镜加工装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实用新型实施例提供一种单激光多振镜加工装置，包括激光器1以及工控机2，其中激光器1为激光光源，可以发出用于激光加工的激光束，而工控机2则是属于控制中心，可以使激光器1与工控机2电连接，在工控机2上实现对激光器1的控制。加工装置还包括有至少一组分光组件3、一个全反镜4以及至少两组振镜扫描组件5，其中分光组件3与全反镜4均位于激光器1的出射光路上，且当分光组件3为多个时，各分光组件3沿出射光路依次设置，而全反镜4位于出射光路的末端，其中分光组件3具有分光功能，其能够接收激光器1发出的激光束，且激光束经过扩束镜8后能够一部分透射该分光组件3，另一部分激光束被反射，对此后一分光组件3位于前一分光组件3的透射光路上且全反镜4也位于其前一分光组件3的透射光路上，全反镜4为全反射，其不具备透射功能，激光束射至全反镜4后全部被反射；振镜扫描组件5能够改变激光束方向，其通过聚焦镜聚焦后实现激光标刻的目的，振镜扫描组件5的个数比分光组件3的个数多一个，即为分光组件3与全反镜4个数之和，比如分光组件3为n个时，则振镜扫描组件5为n+1个，其中n个振镜扫描组件5与各分光组件3一一对应，且均位于对应分光组件3的反射光路上，对于个数问题，可以根据实际需求来进行调整，而另外一个振镜扫描组件5与全反镜4对应，且位于该全反镜4的反射光路上，另外各振镜扫描组件5均电连接至上述的工控机2，由工控机2来控制各振镜扫描组件5的动作。本实施例中，由激光器1射出的激光束经过扩束镜8后先进入首端的分光组件3，通过分光组件3分路后，一部分进入该分光组件3对应的振镜扫描组件5内，而另一部分透射该分光组件3进的激光束射至下一分光组件3或者全反镜4，且当激光束射至全反镜4上后，全反镜4将其全部反射至对应的振镜扫描组件5内，由此达到了单激光器1配至少两组振镜扫描组件5的目的，另外各振镜扫描组件5均电连接至该工控机2，由该工控机2统一控制各振镜扫描组件5工作，即该加工装置只需要配备一台工控机2，相比传统的加工方式，在保证加工精度的前提下，能够节省激光器1与工控机2，不但达到节省加工成本的目的，而且可以解决工厂内产线对空间利用要求严苛的问题。

优化上述实施例，加工装置还包括有同步控制组件，该同步控制组件包括至少两个振镜控制卡6以及一个同步卡7，各振镜控制卡6与各振镜扫描组件5一一对应，能够起到控制对应振镜扫描组件5的目的，各振镜控制卡6均电连接至同步卡7，且同步卡7与工控机2电连接。在本实施例中，同步控制组件主要是用于同步控制各振镜扫描组件5工作，以达到多工位同步标刻的目的，标刻效率大幅度提高。具体地，在工控机2上安装同步标刻软件，通过同步卡7向各振镜控制卡6同时发送标刻指令，然后振镜控制卡6控制对应的振镜扫描组件5移动，且当移动到合适位置后，各振镜控制卡6均分别向同步卡7发送对应振镜扫描组件5到位信号，同步卡7给各个振镜控制卡6同时发出开始标刻信号，振镜控制卡6控制激光器1开光，同时地，各振镜控制卡6控制对应的振镜扫描组件5按照标刻轨迹运行，且当标刻完成后，振镜控制卡6控制激光器1关光。一般，振镜扫描组件5均包括振镜以及控制该振镜移动的两个摆动电机，两个摆动电机均电连接至对应的振镜控制卡6，进而可以达到控制振镜移动的目的，当然振镜扫描组件5还应包括有聚焦镜，激光束通过聚焦后射出标刻。在同步卡7发出同步标刻指令时，各振镜控制卡6控制对应的摆动电机移动至起始标刻位置，在到位后向同步卡7发送到位信号，而当同步卡7发送开始标刻信号后，各振镜控制卡6控制对应的振镜沿标刻轨迹移动。为了实现多工位同步高效精细加工，具体实施过程中，需要满足以下要求：1.保证功率一致性，12小时连续测试，每隔2小时测量一次功率，要求分光后在各个振镜下方测量的功率差值<2％；2.保证光斑一致性，透镜下方聚焦光斑差别<10％；3.保证振镜同步一致性，测试各振镜偏移差值<0.005mm，以检查两个振镜的同步性能；4.多振镜下，标记相同内容，标记效果必须一致，能量上升时间、振镜跳转间隔、标记颜色深浅必须一致；5.同步控制组件正常工作，各振镜扫描组件5同时出光，同时结束打标。

继续优化上述实施例，分光组件3包括分光镜，分光镜位于激光器1的出射光路上，即本实施例中采用分光镜对激光器1发出的激光束经过扩束镜8后进行分光，一部分激光束能够穿透该分光镜，而另一部分激光束由该分光镜反射至对应的振镜扫描组件5内。一般，分光镜与激光器1的出射光路之间的夹角为45度，当然全反镜4也为45度设置。激光器1的出射光路为水平，则各分光镜与全反镜4均位于该水平线上，且表明激光束射至分光镜与全反镜4上后，其反射激光束为竖直向下设置，对此各分光镜与全反镜4的反射光路均为平行光路，各振镜扫描组件5可以依次并排设置，利于振镜扫描组件5与工位布局。

具体地，分光组件3包括半波片32，分光镜为偏振分光棱镜31，沿激光器1的出射光路方向，半波片32位于偏振分光棱镜31的前方。激光器1发出的激光束经过扩束镜8后在射入分光组件3时，激光束先经过半波片32，再通过偏振分光棱镜31，半波片32能够调节偏振光的偏振方向，而偏振分光棱镜31则能够将激光束分为两束，其中通过调节入射到半波片32的振动方向与半波片32的E光的角度来控制偏振分光棱镜31分出的两激光束比例，进而达到对每一激光束的功率连续可调的目的，每增加一套偏振分光棱镜31与半波片32，可增加一条光路，比如n套偏振分光棱镜31与半波片32，可以产生n+1条光路，其中n条为各分光组件3的反射光路，入射至对应的各振镜扫描组件5内，而另一条则入射至末端的全反镜4，可以根据实际需求灵活控制激光束数量，每次改变分光光路数量，都需要调节在此光路以前的所有光路系统，重新调整每一路分光功率。另外，位于激光器1的出射光路首端上的分光组件3与激光器1之间的光路上还应设置有扩束镜8，扩束镜8对发出的激光激光束进行扩束，并根据要求改变光斑大小，表明射至各分光组件3的激光束均被扩束。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种单激光多振镜加工装置，包括激光器以及工控机，其特征在于：还包括用于反射且透射接收后的激光束的至少一组分光组件、位于所述分光组件的透射光路上的全反镜、分别与所述分光组件以及所述全反镜一一对应的至少两组振镜扫描组件，所述分光组件与所述全反镜均依次分布于所述激光器的出射光路上，且所述全反镜位于末端，其中一所述振镜扫描组件位于所述全反镜的反射光路上，另外各所述振镜扫描组件分别位于对应所述分光组件的反射光路上，各所述振镜扫描组件均电连接至所述工控机。

2.如权利要求1所述的单激光多振镜加工装置，其特征在于：还包括同步控制组件，所述同步控制组件包括用于控制各所述振镜扫描组件移动的至少两个振镜控制卡以及与所述工控机电连接的同步卡，各所述振镜控制卡与各所述振镜扫描组件一一对应且均电连接至所述同步卡。

3.如权利要求2所述的单激光多振镜加工装置，其特征在于：所述振镜扫描组件包括与对应所述振镜控制卡电连接的两个摆动电机以及由所述摆动电机控制移动的振镜。

4.如权利要求1所述的单激光多振镜加工装置，其特征在于：位于所述激光器的出射光路首端上的所述分光组件与所述激光器之间的光路上设置有扩束镜。

5.如权利要求1所述的单激光多振镜加工装置，其特征在于：所述分光组件包括分光镜，所述分光镜位于所述激光器的出射光路上。

6.如权利要求5所述的单激光多振镜加工装置，其特征在于：所述分光镜与所述激光器的出射光路之间的夹角为45度。

7.如权利要求5所述的单激光多振镜加工装置，其特征在于：所述分光组件还包括半波片，所述分光镜为偏振分光棱镜，沿所述激光器的出射光路方向，所述半波片位于所述偏振分光棱镜的前方。