TWM450444U - 導引光束與雷射光束加工範圍之同步調整機構 - Google Patents

Description

導引光束與雷射光束加工範圍之同步調整機構

本創作係與雷射光束導引設置有關，更詳而言之是指一種導引光束與雷射光束加工範圍之同步調整機構者。

按，習知雷射加工時，為增進加工之精密度，雷射加工光束通常需搭配一導引裝置，俾可先利用導引裝置所發射出之導引光束投射於工件表面之預定加工部位，事先模擬、判斷雷射加工光束是否在正確之光學路徑上，若雷射加工光束不在正確之光學路徑上，則需進行調教，如中華民國發明第201235140號「調整裝置、雷射加工裝置及調整方法」公開案等專利所示。

雖然前述調整雷射加工光束光學路徑之方式可使加工位置較為正確，不過，影響雷射加工精密度之因素除了雷射加工光束之方向、位置外，尚須考慮雷射加工光束之加工範圍，而前揭技術僅可使導引光束與雷射加工光束位於同一光學路徑上，並無法事先模擬、調整雷射加工光束之加工範圍(即雷射加工光束之直徑)，常有導引光束與雷射加工光束照射範圍不一致之問題，如第一圖所示之鑽孔加工與第二圖所示之切割加工所示，影響雷射加工之精密度，顯然仍有 改善之處。

本創作之主要目的即在提供一種可解決前揭缺失之導引光束與雷射光束加工範圍之同步調整機構，其可將導引光束之直徑調整、擴大至趨近雷射光束加工範圍，俾可供預先進行加工範圍之模擬，使雷射加工更為確實、精密者。

緣是，為達成前述之目的，本創作係提供一種導引光束與雷射光束加工範圍之同步調整機構，包含有一導引光束產生裝置，用以可產生工件加工時所需之導引光束；一雷射光束產生裝置，用以可產生加工工件之雷射光束；一合束鏡，設置於該導引光束產生裝置與雷射光束產生裝置之光線行進路徑，用以合併導引光束與雷射光束；一擴束器，設置於該導引光束產生裝置與合束鏡之間，用以擴增、調整導引光束之照射範圍。

進一步地，該合束鏡係包含一透鏡與一反射鏡，用以可經由透射、反射而將不同光束合成至同一光學路徑。

進一步地，該擴束器包含一輸入透鏡與一輸出透鏡，用以可改變光束直徑與發散角。

進一步地更包含有一聚焦鏡，用以將導引光束與雷射光束聚焦至工件表面、以進行加工。

以下，茲舉本創作一較佳實施例，並配合圖式做進一步之詳細說明如後：

首先，請參閱第三圖所示，本創作一較佳實施例導引光束與雷射光束加工範圍之同步調整機構10，包含有一導引光束產生裝置12、一雷射光束產生裝置14、一合束鏡16與一擴束器18。

該導引光束產生裝置12，係導引光束之發光裝置(模組)，用以可發射出工件加工時所需之導引光束(如功率較低之雷射等)。

該雷射光束產生裝置14，係雷射光束之激光裝置(或模組)，置於該導引光束產生裝置12所發出導引光束之光學路徑一側，用以可發射加工工件之適當功率雷射光束。

該合束鏡16，設置於該導引光束產生裝置12之光學路徑並對應雷射光束產生裝置14，係習知包含一透鏡與一反射鏡之合束鏡(圖中未示)，用以可經由該透鏡與反射鏡之透射(透射導引光束)、反射(反射雷射光束)作用，將不同光束(導引光束與雷射光束)合併至同一光學路徑。

該擴束器18，係包含一輸入透鏡22與一輸出透鏡24，用以可透過該輸入透鏡22、輸出透鏡24調變光束路徑進而改變光束直徑(如擴大光束直徑)與發散 角。

此外，該同步調整機構10更包含有一聚焦鏡19，用以可將導引光束與雷射光束聚焦至工件表面、以進行加工。

藉此，本創作該同步調整機構10之特色、功效如下：

該導引光束產生裝置12所發射出之導引光束30可先經由擴束器18調整、擴大直徑，俾使該導引光束30之直徑可趨近雷射光束32之直徑，如第四圖(鑽孔加工)及第五圖(切割加工)所示，則擴大直徑後之導引光束30可透過合束鏡16與雷射光束32合併、整合到同一光學路徑，再經由該聚焦鏡19聚焦二光束而利用雷射光束32加工(如鑽孔或切割等加工)工件40。

由上可知，該同步調整機構10可透過擴束器18將導引光束30之直徑擴大至趨近雷射光束32之直徑(加工範圍)，以進行後續聚焦、加工之動作，獲致可於雷射加工前預先以導引光束進行加工模擬(加工範圍模擬)，使雷射加工更為確實、精密之效果，俾可解決習知雷射光束導引裝置其導引光束之直徑與雷射光束加工範圍不一致而影響加工精密程度之缺失。

必須一提的是，本創作該同步調整機構中擴束器並不限於前揭型式，其只需為可改變導引光束直徑之 透鏡組，即符合本創作之所需，而屬本創作之技術範疇。

綜上所述，本創作所提供導引光束與雷射光束加工範圍之同步調整機構，其可將導引光束之直徑擴大至趨近雷射光束加工範圍，俾可供雷射加工前預先利用導引光束進行加工範圍(雷射光束加工範圍)之模擬，使雷射加工可更為確實、精密，甚具實用價值；緣是，本創作確實符合新型專利之要件，爰依法提出申請。

10‧‧‧同步調整機構

12‧‧‧導引光束產生裝置

14‧‧‧雷射光束產生裝置

16‧‧‧合束鏡

18‧‧‧擴束器

19‧‧‧聚焦鏡

22‧‧‧輸入透鏡

24‧‧‧輸出透鏡

30‧‧‧導引光束

32‧‧‧雷射光束

40‧‧‧工件

第一圖係習知鑽孔加工之導引光束與雷射加工光束照射範圍示意圖。

第二圖係習知切割加工之導引光束與雷射加工光束照射範圍示意圖。

第三圖係本創作一較佳實施例之系統與光學路徑示意圖。

第四圖係本創作一較佳實施例應用於鑽孔加工之導引光束與雷射加工光束照射範圍示意圖。

第五圖係本創作一較佳實施例應用於切割加工之導引光束與雷射加工光束照射範圍示意圖。

10‧‧‧同步調整機構

12‧‧‧導引光束產生裝置

14‧‧‧雷射光束產生裝置

16‧‧‧合束鏡

18‧‧‧擴束器

19‧‧‧聚焦鏡

22‧‧‧輸入透鏡

24‧‧‧輸出透鏡

30‧‧‧導引光束

32‧‧‧雷射光束

40‧‧‧工件

Claims (4)

1. 一種導引光束與雷射光束加工範圍之同步調整機構，包含有：一導引光束產生裝置，用以可產生工件加工時所需之導引光束；一雷射光束產生裝置，置於該導引光束產生裝置所發出導引光束之光學路徑一側，用以可產生加工工件之雷射光束；一合束鏡，設置於該導引光束產生裝置之光學路徑並對應雷射光束產生裝置，用以合併導引光束與雷射光束；及一擴束器，設置於該導引光束產生裝置與合束鏡之間，用以擴增、調整導引光束之照射範圍使其與雷射光束一致。
2. 如申請專利範圍第1項所述導引光束與雷射光束加工範圍之同步調整機構，其中，該合束鏡係包含一透鏡與一反射鏡，用以可經由透射、反射而將不同光束合成至同一光學路徑。
3. 如申請專利範圍第1項所述導引光束與雷射光束加工範圍之同步調整機構，其中，該擴束器包含一輸入透鏡與一輸出透鏡，用以可改變光束直徑與發散角。
4. 如申請專利範圍第2或3項所述導引光束與雷 射光束加工範圍之同步調整機構，其中，更包含有一聚焦鏡，用以將導引光束與雷射光束聚焦至工件表面、以進行加工。