[发明专利]一种柱坐标激光扫描振镜

说明书

技术领域

本发明专利属于激光技术和加工领域，尤其涉及一种柱坐标激光扫描振镜。

背景技术

激光扫描振镜在激光打标、舞台表演和激光医疗领域应用广泛。传统二维激光扫描振镜的基本构成原理如图1所示。采用电机带动两个一维转动反射镜，两个反射镜轴向分别平行垂直和水平方向，激光通过两次反射，实现在水平面上X方向和Y方向的二维扫描，可扫描水平面上任意位置，扫描路径构成任意形状。例如在打标机中，激光通过透镜聚焦，可在工作表面形成强聚焦，从而实现二维任意图形的加工。此种方式较适合加工与X或Y轴平行的图案，当图案形状为圆弧形时，由于需要对X和Y轴联动，圆弧需要采用折线方式模拟，容易造成图案分辨率低、对称性差的缺点。为了解决这一问题，针对圆弧形特别是圆形图案，本发明提出以柱坐标方式构造二维扫描振镜，仅采用一片反射镜即可实现对二维图案的扫描，在简化结构的同时提高了对弧形图案的扫描分辨率及速度，并可使圆形图案扫描更加对称美观。

发明内容

本发明提供了一种柱坐标激光扫描振镜，实现在扫描圆弧时使用弧线方式连接扫描点，与X-Y维扫描相比具有更高的分辨率和扫描速度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种柱坐标激光扫描振镜，其特征在于：该装置由一面反射镜和两个电机构成，以旋转反射镜角度的方式实现工作平面上柱坐标扫描。

电机固定于垂直旋转轴下方并与其一起转动，通过旋转方式调整反射镜角度。

电机固定于独立装置，不与垂直旋转轴一起转动，通过活动铰链与垂直旋转轴连接，通过伸缩方式和杠杆原理调整反射镜角度。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

通过上述本发明的技术方案，工作对象为中空结构，固定于工作台面上。工作台为圆形，中心有供激光穿过的圆形孔，工作对象空缺重合。激光由下方向上入射，经汇聚透镜汇聚，穿过工作台面的圆孔。反射镜固定于竖直方向(z方向)的轴上，由马达带动旋转，改变平面角反射镜与z轴的夹角θ调整有两种方式。第一种方式电机固定于z轴上，与z轴一起旋转，同时调整自身旋转角度从而改变θ角；第二种电机固定于附加装置，不与z轴一起旋转，通过十字铰链结构与z轴连接，通过z向位移和杠杆原理改变θ角。此种扫描方式通过改变反射镜的θ和角，使反射激光在工作平面的角和与原点距离r改变，实现柱坐标方式扫描。此种扫描方式只需一面反射镜即可，两种正交扫描路径分别为圆弧与直线，从而实现在扫描圆弧时使用弧线方式连接扫描点，与X-Y维扫描相比具有更高的分辨率和扫描速度。

附图说明

图1是本发明实施例柱坐标激光扫描振镜的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明实施例提出的一种柱坐标激光扫描振镜，该装置由一面反射镜和两个电机构成，以旋转反射镜角度的方式实现工作平面上柱坐标扫描。

电机固定于垂直旋转轴下方并与其一起转动，通过旋转方式调整反射镜角度。

电机固定于独立装置，不与垂直旋转轴一起转动，通过活动铰链与垂直旋转轴连接，通过伸缩方式和杠杆原理调整反射镜角度。

下面结合附图对本发明的工作过程说明如下：

首先将工件放置于工作台面并与台面固定，经透镜汇聚的激光由工作台面圆孔入射。第一个旋转电机转轴竖直放置，转轴与激光重合；转轴下端固定连接第二个旋转电机，该电机的旋转轴通过弯折头与反射镜连接。通过控制两个电机的旋转角度，改变反射镜与竖直轴角度及平面旋转角度，使反射激光在工作面上以柱坐标方式，即以调整旋转角度和距零点长度方式进行扫描

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：