專利名稱：一種多頭激光加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，是涉及一種可實(shí)現(xiàn)多束激光，對(duì)工件同一區(qū)域進(jìn)行去除加工的多頭激光加工裝置。
背景技術(shù)：
我們知道，激光加工設(shè)備包括激光系統(tǒng)、與之配套的機(jī)械系統(tǒng)及控制檢測(cè)系統(tǒng)、以 及附屬環(huán)境系統(tǒng)。在精密激光加工中，與激光系統(tǒng)配套的高精密機(jī)械設(shè)備、高精密控制檢測(cè) 系統(tǒng)等都非常昂貴，附屬環(huán)境須是常溫?zé)o塵空間。因此，在這里激光系統(tǒng)的成本在整個(gè)激光 加工設(shè)備中所占的比例就已經(jīng)變得非常小了，大約只占幾分之一。而精密加工由于加工點(diǎn)的細(xì)膩性，加工速度也相應(yīng)很慢。在生產(chǎn)中非常需要，在一 臺(tái)設(shè)備上配N(N為正整數(shù))個(gè)激光頭或N束激光束來(lái)加工。這樣不但會(huì)使效率提高N倍， 相應(yīng)地，成本也會(huì)降低至N分之一?，F(xiàn)有技術(shù)通常的一種做法是采用N個(gè)激光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)N個(gè)工件的加工，這種方式 解決問(wèn)題并不徹底，首先，N個(gè)工件需要“N”倍大的加工區(qū)域，從而整個(gè)設(shè)備要變大很多。另 夕卜，N個(gè)工件擺放位置須要準(zhǔn)確地協(xié)調(diào)N個(gè)激光系統(tǒng)的加工位置，這個(gè)可能是更大的難題。 而且，采用這種方式，單個(gè)工件的加工時(shí)間并沒(méi)有減少?，F(xiàn)有技術(shù)通常的另一種做法是采用N個(gè)激光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)工件的加工，采用這 種做法時(shí)，由于多路光加工點(diǎn)距離比較大，需要在一個(gè)工件上，分區(qū)加工工件不同的部位。 這種做法會(huì)給控制系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)帶來(lái)非常大的困難，甚至需要兩套獨(dú)立加工系統(tǒng)。另外， 由于多路光加工點(diǎn)的距離大，給在線檢測(cè)也帶來(lái)麻煩，特別是兩個(gè)加工點(diǎn)之間的距離是否 準(zhǔn)確。所以這種做法在實(shí)際應(yīng)用中很少采用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種可實(shí)現(xiàn)多束激光，對(duì)工件同一區(qū)域 進(jìn)行加工的多頭激光加工裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種多頭激光加工裝置，包 括至少兩個(gè)用以產(chǎn)生激光束的激光頭、可分別對(duì)來(lái)自各激光頭的激光束進(jìn)行聚焦的聚焦單 元，還包括可分別對(duì)所述激光頭進(jìn)行位置調(diào)節(jié)的位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。更具體地，所述至少兩個(gè)激光頭互相平行設(shè)置。更具體地，所述位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為可帶動(dòng)所述激光頭相對(duì)所述聚焦單元平移和樞轉(zhuǎn) 的套筒。更具體地，所述套筒通過(guò)直線軸承支撐定位，并通過(guò)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)。更具體地，在所述激光頭與所述聚焦單元之間設(shè)有擴(kuò)束單元。更具體地，所述擴(kuò)束單元為擴(kuò)束鏡片或者擴(kuò)束鏡片組。更具體地，所述聚焦單元為聚焦鏡片或者聚焦鏡片組。這樣，多個(gè)激光束從所述激光頭射出并經(jīng)聚焦單元聚焦后，即可通過(guò)聚焦點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的加工點(diǎn)進(jìn)行激光加工工作，而由于還設(shè)有可分別對(duì)所述激光頭進(jìn)行位置調(diào)節(jié)的位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，通過(guò)平移或者樞轉(zhuǎn)所述位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述聚焦點(diǎn)之間距離的精確 調(diào)整，即使兩個(gè)加工點(diǎn)之間的距離很近，也能實(shí)現(xiàn)精確調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)多束激光，對(duì)工件同 一區(qū)域的加工，在保證精度的情況下大大提高了工作效率，并有效減小設(shè)備成本及體積。

圖1是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的光路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以 下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí) 施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。請(qǐng)參照?qǐng)D1，為本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例，該多頭激光加工裝置包括三個(gè)互相平 行設(shè)置并用以產(chǎn)生激光束A、B、C的激光頭1、2、3，可對(duì)來(lái)自所述激光頭1、2、3的激光束A、 B、C進(jìn)行聚焦的聚焦單元E，還包括可分別對(duì)所述激光頭1、2、3進(jìn)行位置調(diào)節(jié)的三個(gè)位置調(diào) 節(jié)結(jié)構(gòu)I、J、K，以及位于所述位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)I、J、K和聚焦單元E之間的擴(kuò)束單元D。這樣， 當(dāng)激光束A、B、C經(jīng)過(guò)擴(kuò)束單元D擴(kuò)束、并經(jīng)聚焦單元E聚焦后，即形成聚焦點(diǎn)F、G、H。當(dāng) 然，所述激光束的數(shù)量不以圖示的三個(gè)為限，還可以為兩個(gè)或者多個(gè)。三個(gè)激光頭之間的位 置關(guān)系亦不僅限于互相平行，三者之間還可呈一定角度排列，通過(guò)調(diào)整三個(gè)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)
1、J、K即可實(shí)現(xiàn)對(duì)激光束A、B、C走向的控制。本實(shí)施例中，設(shè)聚焦點(diǎn)F、G之間的距離為a， 聚焦點(diǎn)G、H之間的距離為b，聚焦點(diǎn)F、H之間的距離為a+b。通過(guò)調(diào)節(jié)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)I、J、 K中的一個(gè)、兩個(gè)或者三個(gè)時(shí)，可使聚焦點(diǎn)F、G、H之間的距離變化，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)聚焦點(diǎn)F、 G、H之間相對(duì)位置的調(diào)整。本實(shí)施例中，所述位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)I、J、K為可帶動(dòng)所述激光頭1、2、3相對(duì)所述聚焦 單元E平移和/或樞轉(zhuǎn)的套筒，所述套筒可通過(guò)直線軸承等支撐定位，并分別通過(guò)控制電機(jī) 驅(qū)動(dòng)。當(dāng)然，所述直線軸承還可結(jié)合萬(wàn)向軸結(jié)構(gòu)樞接定位，從而可分別在三維空間內(nèi)調(diào)節(jié)聚 焦點(diǎn)F、G、H之間的相對(duì)位置。所述擴(kuò)束單元D通過(guò)對(duì)光路進(jìn)行的擴(kuò)束、整理等環(huán)節(jié)，以提高光學(xué)性能，本實(shí)施例 中，所述擴(kuò)束單元D可為擴(kuò)束鏡片或者擴(kuò)束鏡片組。所述聚焦單元E可為聚焦鏡片或者聚 焦鏡片組，聚焦單元E的功能是按照使用要求，使從所述擴(kuò)束單元D射出的光束進(jìn)行某種形 式的聚焦。這樣，三個(gè)激光束A、B、C經(jīng)擴(kuò)束單元D整理，并經(jīng)聚焦單元E聚焦后，即可通過(guò)聚 焦點(diǎn)F、G、H實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的加工點(diǎn)進(jìn)行激光加工工作。而由于設(shè)有可分別對(duì)所述激光頭1、
2、3進(jìn)行位置調(diào)節(jié)的三個(gè)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)I、J、K，并分別通過(guò)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)三個(gè)位置調(diào)節(jié)結(jié) 構(gòu)I、J、K，從而通過(guò)樞轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)I、J、K即可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述聚焦點(diǎn)F、G、H之 間距離的精確調(diào)整，即使兩個(gè)加工點(diǎn)之間的距離很近，也能實(shí)現(xiàn)精確調(diào)整，從而在保證精度 的情況下大大提高工作效率。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi) 。
權(quán)利要求一種多頭激光加工裝置，包括至少兩個(gè)用以產(chǎn)生激光束的激光頭、可分別對(duì)來(lái)自各激光頭的激光束進(jìn)行聚焦的聚焦單元，其特征在于還包括可分別對(duì)所述激光頭進(jìn)行位置調(diào)節(jié)的位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的多頭激光加工裝置，其特征在于所述至少兩個(gè)激光頭互相平 行設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的多頭激光加工裝置，其特征在于所述位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為可帶動(dòng) 所述激光頭相對(duì)所述聚焦單元平移和樞轉(zhuǎn)的套筒。
4.如權(quán)利要求3所述的多頭激光加工裝置，其特征在于所述套筒通過(guò)直線軸承支撐 定位，并通過(guò)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的多頭激光加工裝置，其特征在于在所述激光頭 與所述聚焦單元之間設(shè)有擴(kuò)束單元。
6.如權(quán)利要求5所述的多頭激光加工裝置，其特征在于所述擴(kuò)束單元為擴(kuò)束鏡片或 者擴(kuò)束鏡片組。
7.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的多頭激光加工裝置，其特征在于所述聚焦單元 為聚焦鏡片或者聚焦鏡片組。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多頭激光加工裝置，包括至少兩個(gè)用以產(chǎn)生激光束的激光頭、可分別對(duì)來(lái)自各激光頭的激光束進(jìn)行聚焦的聚焦單元，還包括可分別對(duì)所述激光頭進(jìn)行位置調(diào)節(jié)的位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。這樣，多個(gè)激光束從所述激光頭射出并經(jīng)聚焦單元聚焦后，即可通過(guò)聚焦點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的加工點(diǎn)進(jìn)行激光加工工作，而由于還設(shè)有可分別對(duì)所述激光頭進(jìn)行位置調(diào)節(jié)的位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，通過(guò)平移或者樞轉(zhuǎn)所述位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述聚焦點(diǎn)之間距離的精確調(diào)整，即使兩個(gè)加工點(diǎn)之間的距離很近，也能實(shí)現(xiàn)精確調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)多束激光，對(duì)工件同一區(qū)域的加工，在保證精度的情況下大大提高了工作效率，并有效減小設(shè)備成本及體積。
文檔編號(hào)B23K26/067GK201552383SQ20092026057
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者李家英, 邴虹, 高云峰, 高昆 申請(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司