[发明专利]激光加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有用于偏转激光束的设备的用于加工工件的激光加工装置，具体地，涉及一种特别地用于标记工件的激光加工装置。

背景技术

为了标记工件，已知激光加工装置，其中根据待施加的所需标记，激光束借助于扫描光学器偏转，并且激光束被聚焦到工件。

扫描光学器包括沿两个方向偏转激光束的两个可移动镜片。入射到工件的表面上的激光束接下来标记表面。例如由所谓的“矢量标识”(vector-labeling)完成的标记通过许多由点形成的单一线条组成，或在由其中区域被筛选的“位图标识”(bitmap-labeling)完成时通过由单一点形成的区域组成。为此，激光束以极快速度被导引跨过工件。镜片通常借助于所谓的Galvo(即检流计)移动，所述Galvo相应地包括配置在被磁性地驱动的轴线上的镜片。通过在线圈处施加电压，磁场被形成并且包括永磁体的轴线根据电流强度克服弹簧的作用旋转，由此镜片被偏转(移动磁体)。还存在以下选项，磁体被固定地附着并且线圈被移动(移动线圈)。

镜片的定向的检测，即镜片的旋转角度的检测，能够借助于检测器(例如光敏传感器)执行。

根据Galvo的原理结构，附带的是每个具有一个镜片的至少两个Galvo对于工件的平面加工而言是必要的。这与对于扩大的空间和较高的成本而言的需求相关联，因为数个元件是必要的并且Galvo的功率需求高并且需要适当控制。

另一个缺点是对于每个Galvo而言用于相应轴线的单独位置检测系统是必要的。

发明内容

本发明的目的是消除上文中的缺点并且提供一种激光加工装置，所述激光加工装置具有用于偏转扫描具有小空间要求的区域的激光束的设备并且所述激光加工装置能够以廉价的方式制造和操作。

所述目的由根据权利要求1所述的激光加工装置实现。本发明的进一步开发为从属权利要求的主题。

通过形成根据本发明的一方面的的激光加工装置，偏转单元能够以紧凑且廉价的方式构建在安装本体中，结构构件包括反射表面和第一施力部件，以及与第一施力部件互相作用的至少一个第二施力部件，从而结构构件围绕任意空间轴线可偏转。因此，反射表面可偏转，从而使得由反射表面偏转的激光束能够扫描区域。作为结果，可以以两个维度的方式标记相对于设备静止的工件。由于被移动质量低，因此仅低电流对于操作而言是必要的。

附图说明

本发明借助于实施方式利用附图的协助解释。

图1示出具有用于偏转激光束的设备的第一实施方式的激光加工装置的示意图；

图2示出具有用于偏转激光束的设备的激光加工装置的另一个实施方式的示意图；

图3示出用于偏转图1或2的激光束的设备的放大剖视图；

图4示出激光加工装置的另一个实施方式的示意图，其中激光谐振器和用于偏转激光束的设备被设置在公用安装板上；

图5示出具有用于偏转激光束的设备的第二实施方式的激光加工装置的又一个实施方式的示意图；

图6示出用于偏转激光束的设备的第三实施方式的一部分的示意图；

图7A示出扫描器在不进行任何预补偿的情况下针对驱动信号的阶跃响应的结果；以及

图7B示出扫描器在进行预补偿的情况下针对驱动信号的阶跃响应的结果。

具体实施方式

图1示出激光加工装置1的示意图，所述激光加工装置具有激光束源22和用于偏转激光束2的设备4的第一实施方式。激光束源22在此为呈光纤激光器形式的固态激光器，然而，所述激光束源还能够替代地为例如碟形激光器或棒状激光器。在另一个替代实施方式中，激光束源22被形成为气态激光器。

图1中的激光加工装置1包括传输纤维25，所述传输纤维引导激光束2经由光学解耦器到达偏转设备4。偏转设备4和光学解耦器26(例如光学视准器)被设置在公用安装板3上。替代地，光学解耦器26还能够被设置在单独安装板上。

在图1中示出用于激光传递的传输纤维25。替代地，也能够提供在激光束源22与偏转设备4之间的自由光束耦合。

图2示出激光加工装置1的另一个实施方式。在此，与图1中的激光加工装置1不同的是，偏转设备4不从激光束源22空间地分离，而是偏转设备4的安装板3被附着(例如被螺固或黏合)到激光束源22。由此，光学解耦器能够被整合在激光束源中。

图3示出用于偏转图1或2的激光束2的设备4的放大剖视图。设备4包括安装本体3。紧凑偏转单元11包括结构构件12、柔性元件13、以及作为携带电流元件的两个线圈对14。