專利名稱：在多頭激光機(jī)械加工系統(tǒng)中沿著共用夾具的行進(jìn)方向消除頭對頭偏差的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本揭示是關(guān)于一種具有共同部件承載架的多頭激光機(jī)械加工系統(tǒng)(laser machining system)，特別關(guān)于矯正此種系統(tǒng)中頭對頭偏差(head-to-head offset)的系統(tǒng) 和方法。
背景技術(shù)：
多個處理頭(processing head)共同使用一共用部件承載架(「夾具(chuck)」) 的激光機(jī)械加工系統(tǒng)可能在沿著夾具的行進(jìn)方向呈現(xiàn)一頭對頭偏差，頭對頭偏差是處理頭 在夾具行進(jìn)方向上對不準(zhǔn)，頭對頭偏差可能會造成激光機(jī)械加工系統(tǒng)的精確度及性能上的 下降。圖1顯示了具有一頭對頭偏差160的雙頭激光加工系統(tǒng)100，系統(tǒng)100包含一夾具 142，其使得一工件143在Y軸的方向上移動(如箭號標(biāo)記138所示)。該夾具由一處理頭 1 和一處理頭130共用，其可以同時對工件143進(jìn)行處理。處理頭1沈、130連接至一 X軸 橫桿132，處理頭1沈、130可以在X軸的方向上沿著X軸橫桿132獨立地移動(如箭號標(biāo)記 134、136所示)，處理頭126、130發(fā)出激光束120、128。每一處理頭1沈、130都光學(xué)式地連 接一聚焦透鏡112、110，其分別將入射激光束1觀、120聚焦至工件143上。如圖所示，頭對 頭偏差160是激光束1觀、120在夾具行進(jìn)方向上對不準(zhǔn)。由于夾具142是由處理頭126、 130所共用，所以頭對頭偏差160無法通過改變夾具142的位置而改正。對付激光處理系統(tǒng)中的頭對頭偏差問題至少有三種常用的方法1)測量該偏差， 并控制夾具移動至一「平均」位置以將任一頭距離其預(yù)期位置的最大偏離度最小化；2) 測量該偏差，并通過在夾具行進(jìn)方向調(diào)整一個或二個處理頭的位置(例如，利用填隙夾件 (shim)或固定螺絲釘(setscrew))以盡可能消除該偏差；或者幻在激光處理系統(tǒng)對每一 處理頭均包含輔助光束定位器(secondary beam positioner)(如偏轉(zhuǎn)傾斜鏡(tip-tilt mirror)或一對檢流計(galvanometer))的情形，其測量該偏差并利用該輔助光束定位器 進(jìn)行補(bǔ)償。上述用以修正頭對頭偏差的三種標(biāo)準(zhǔn)方式均具有實質(zhì)上的問題，該三種標(biāo)準(zhǔn)方 式的細(xì)節(jié)顯示于圖2、圖3和圖4之中。圖2顯示了一用以將頭對頭偏差所引起的誤差最小化的現(xiàn)有方法。此方法通過控 制一夾具242移動至一平均或「折衷」位置以「分?jǐn)偂菇橛谔幚眍^226、230間的頭對頭偏差 260的差異。此種方法將夾具242置于適當(dāng)位置，使得兩目標(biāo)形態(tài)(feature)位置270、274 落在一位于頭對頭偏差沈0中點的直線262上。其應(yīng)能理解，該兩個處理頭226、230由于 頭對頭偏差260的緣故，無法將形態(tài)建立在目標(biāo)形態(tài)位置270、274上。因此，實際形態(tài)位置 272,276及目標(biāo)形態(tài)位置270、274間的距離分別是總頭對頭偏差沈0的一半。雖然此種方 式將頭對頭偏差260引致的形態(tài)位置最壞狀況的誤差最小化，但其并未改進(jìn)形態(tài)位置誤差 的幅度，其仍然等于總頭對頭偏差260。圖3顯示了矯正處理頭326、330間的頭對頭偏差360的另一種現(xiàn)有方法，其在夾
4具行進(jìn)的方向上調(diào)整一處理頭330的位置。在此種方法中，處理頭330被自一第一位置移動 至一第二位置(圖中以虛線顯示重新定位的處理頭330')。處理頭330的重新定位是在夾 具行進(jìn)的方向(Y軸方向)，因此可以補(bǔ)償頭對頭偏差360，也就是重新定位的處理頭330' 可以與處理頭3 對齊。處理頭330可以利用填隙夾件或固定螺絲釘重新定位。雖然此種 方式可以矯正頭對頭偏差360，但設(shè)計一個可以沿著夾具行進(jìn)方向重新定位的處理頭可能 相當(dāng)困難，且通過重新定位處理頭330修正頭對頭偏差360的程序也可能相當(dāng)困難且耗時。 一個可以相對于X軸橫桿332重新定位的處理頭的牢固性可能不如一個永久固定安裝于X 軸橫桿332的處理頭，較差的平臺牢固性可能在處理頭移動時導(dǎo)致系統(tǒng)的震動。最后，固定 螺絲釘或填隙夾件可能隨著使用時間的增加而移動，使其回復(fù)原有的頭對頭偏差。圖4顯示了另一種現(xiàn)有方法，其中一個或多個輔助光束定位器480、485被使用 以補(bǔ)償頭對頭偏差460。兩個處理頭(未顯示于圖中)可以光學(xué)式地連接至輔助光束定 位器480、485。每一處理頭可以發(fā)出一入射激光束420、428。每一輔助光束定位器480、 485均可以包含一對檢流計481、482以及486、487，其分別連接至光束操控鏡(steering mirror) 483、484以及488、489。輔助光束定位器480、485使得入射激光束420、似8可以分 別在有限掃描區(qū)域490、492內(nèi)被迅速地操控。輔助光束定位器480、485能夠達(dá)成「快速」激 光束操控是因為其可以不必移動處理頭(未顯示于圖中)或夾具442即可以重新定位激光 束420、428。如圖所示，其可以將輔助光束定位器480、485定位于適當(dāng)位置以消除頭對頭偏 差460。然而，此方法需要犧牲輔助光束定位器485的有限掃描區(qū)域492的一部分。當(dāng)利用 輔助光束定位器485修正頭對頭偏差460時，其僅能使用全部有限掃描區(qū)域492的一部分 491。雖然在頭對頭偏差相對于全部有限掃描區(qū)域492而言相當(dāng)微小時，此方法還算可用， 但此方法還有其它限制。比如，在使用協(xié)助氣流的激光機(jī)械加工系統(tǒng)中，協(xié)助氣流基本上與 處理激光束是同軸的，由于具有用來控制協(xié)助氣流的小孔的噴嘴，上述的有限掃描區(qū)域更 加嚴(yán)重地受限。在此種系統(tǒng)中，有限掃描區(qū)域內(nèi)并無一顯著部分可被犧牲以達(dá)成補(bǔ)償頭對 頭偏差的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本揭示是關(guān)于一種多頭激光機(jī)械加工系統(tǒng)，特別是關(guān)于用以矯正此種系統(tǒng)中頭對 頭偏差的系統(tǒng)和方法，其中多重處理激光頭共同使用一共用的部件承載架。在一實施例中， 一聚焦透鏡連接至每一處理頭，并用以沿一傳導(dǎo)入射光軸接收一入射激光束，所述傳導(dǎo)入 射光軸自聚焦透鏡的主軸(primary axis)偏移，所述聚焦透鏡更進(jìn)一步以所述傳導(dǎo)入射光 軸為中心旋轉(zhuǎn)，以相對于一工件操控入射激光束的路徑。在另一實施例中，其使用一種方法以相對于一工件操控一入射激光束的路徑，依 據(jù)此方法，其發(fā)出多個激光束并利用一聚焦透鏡將所述多個激光束分別聚焦于工件上的目 標(biāo)位置，其沿一傳導(dǎo)入射光軸接收激光束，所述傳導(dǎo)入射光軸自聚焦透鏡的一主軸偏移，聚 焦透鏡可以由所述傳導(dǎo)入射光軸為中心旋轉(zhuǎn)，以相對于工件操控的射激光束的路徑，可以 操控所述激光束的路徑至頭對頭偏差被消除的一定點。在某些實施例中，介于傳導(dǎo)入射光軸和聚焦透鏡主軸間的偏差是可以調(diào)整的，在 一實施例中，所述偏差是由一機(jī)械式偏移調(diào)整器(offset adapter)所引入。在另一實施例中，一輔助光束定位器可以在一有限掃描區(qū)域內(nèi)操控所述入射激光束，所述輔助光束定位器可以包含一對檢流計，每一檢流計均可以連接至一操控鏡。在另一 實施例中，所述輔助光束定位器可以包含一偏轉(zhuǎn)傾斜鏡。在另一實施例中，所述入射激光束可以搭配使用一協(xié)助氣流，一噴嘴可以包含一 開孔，一協(xié)助氣體經(jīng)其沿一流動軸流動，且所述入射激光束經(jīng)其傳送。所述流動軸與所述傳 導(dǎo)入射光軸可以是大致同軸的。經(jīng)以下配合附圖的優(yōu)選實施例說明，本發(fā)明的進(jìn)一步特色及優(yōu)點將更趨于明顯。


圖1顯示了一相關(guān)領(lǐng)域中現(xiàn)有的雙頭激光處理系統(tǒng)的示意圖，其顯示沿一夾具的 行進(jìn)軸上的兩個處理頭間呈現(xiàn)的頭對頭偏差。圖2顯示了用以最小化頭對頭偏差的一現(xiàn)有方法的示意圖，其通過將工件定位于 適當(dāng)?shù)奈恢檬沟靡恍螒B(tài)目標(biāo)位置定位于頭對頭偏差的中點。圖3顯示了用以矯正頭對頭偏差的一現(xiàn)有方法的示意圖，其沿一夾具行進(jìn)軸實際 重新定位一處理頭。圖4顯示了利用一輔助光束定位器以矯正頭對頭偏差的一現(xiàn)有方法的示意圖。圖5A顯示了一聚焦入射激光束的聚焦透鏡的側(cè)視圖，其中入射激光束的傳導(dǎo)軸 與聚焦透鏡的主軸一致。圖5B顯示了依據(jù)一實施例的一聚焦入射激光束的聚焦透鏡的側(cè)視圖，其中入射 激光束的傳導(dǎo)軸偏移自聚焦透鏡的主軸。圖5C和5D顯示了依據(jù)特定實施例的一聚焦入射激光束的聚焦透鏡的立體圖，其 中入射激光束的傳導(dǎo)軸偏移自聚焦透鏡的主軸，且聚焦透鏡以傳導(dǎo)入射激光束軸為中心旋轉(zhuǎn)。圖6顯示了依據(jù)一實施例的在一激光處理系統(tǒng)中用以矯正頭對頭偏差的系統(tǒng)的 示意圖，其利用一具有偏移自傳導(dǎo)入射光軸的主軸的聚焦透鏡，且其可以由傳導(dǎo)入射光軸 為中心旋轉(zhuǎn)。圖7顯示了依據(jù)一實施例的一激光處理系統(tǒng)的示意圖，其包含光學(xué)式地連接每一 處理頭的輔助光束定位器。圖8A顯示了依據(jù)一實施例的一偏移調(diào)整器的側(cè)視圖。圖8B顯示了依據(jù)一實施例的一偏移調(diào)整器的剖視圖。圖8C顯示了依據(jù)一實施例的透視一偏移調(diào)整器的俯視圖。圖9顯示了依據(jù)一實施例的連接至一切割頭(cutting head)的一偏移調(diào)整器的 示意圖。
具體實施例方式在以下的說明中，提供了許多具體的細(xì)節(jié)以全面了解所揭示的實施例。然而，本領(lǐng) 域的技術(shù)人員應(yīng)能知道，這些實施例可以在省去一個或多個具體細(xì)節(jié)下實施，或是利用其 它方法、組件或材質(zhì)達(dá)成。此外，在某些情況下，為了避免模糊實施例的特點，對于現(xiàn)有的結(jié) 構(gòu)、材質(zhì)或運作將不具體顯示或詳細(xì)描述。并且，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何適 當(dāng)?shù)姆绞皆谝粋€或多個實施例中加以組合。
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如圖5A、5B、5C、和5D所例示，一聚焦透鏡510可用以聚焦及偏轉(zhuǎn)一入射激光束 520，聚焦透鏡510可為一單構(gòu)件透鏡，或者其可為一多構(gòu)件透鏡，在各種不同的實施例中， 聚焦透鏡510可以由玻璃、熔融石英玻璃(fused silica)或任何其它本領(lǐng)域的技術(shù)人員所 熟知的適當(dāng)材質(zhì)所構(gòu)成。在圖5A中，聚焦透鏡510對稱于聚焦透鏡530的主軸且為一收斂 透鏡。聚焦透鏡的焦距578是將入射光束520收斂至一聚焦點MO的距離。當(dāng)入射激光束 520的傳導(dǎo)入射光軸與聚焦透鏡530的主軸同軸時，聚焦點540與聚焦透鏡530的主軸落于 同一直線上(collinear)。在圖5B中，入射激光束520的傳導(dǎo)入射光軸522自聚焦透鏡530的主軸偏移一距 離595，假設(shè)聚焦透鏡510位于其焦距578處，則聚焦點540與聚焦透鏡530的主軸落于同 一直線上，且聚焦點540與傳導(dǎo)入射光軸522間的距離等于偏移595的距離。圖5C顯示一立體圖，其顯示了以傳導(dǎo)入射光軸522為中心將聚焦透鏡510旋轉(zhuǎn) 180度后的結(jié)果。旋轉(zhuǎn)后的位置顯示為虛線，當(dāng)入射光束520通過旋轉(zhuǎn)后的聚焦透鏡510' 時，其產(chǎn)生的聚焦點MO'相對于傳導(dǎo)入射光軸522在與聚焦點540的對立方向。因此，假 設(shè)聚焦透鏡510位于其焦距處，則聚焦點540與聚焦透鏡530的主軸維持于同一直線上，且 聚焦點540與傳導(dǎo)入射光軸522間的距離等于偏移595的距離。聚焦透鏡510可以以傳導(dǎo)入射光軸522為中心任意旋轉(zhuǎn)，當(dāng)聚焦透鏡510以傳導(dǎo) 入射光軸522為中心旋轉(zhuǎn)時，聚焦點540形成一圓形軌跡M4，且圓形軌跡M4的中心與傳 導(dǎo)入射光軸522在同一直線上，而其半徑等于傳導(dǎo)入射光軸522和聚焦透鏡530的主軸間 的偏移量595，圓形軌跡544位于由X軸與Y軸所定義的平面中。圖5D顯示了可以通過增加聚焦透鏡530的主軸與傳導(dǎo)入射光軸522間的距離595 而增加圓形軌跡討4的半徑，由聚焦透鏡510以傳導(dǎo)入射光軸522為中心旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的圓 形軌跡M4的半徑對應(yīng)地增加，通過旋轉(zhuǎn)聚焦透鏡510，聚焦點540在Y軸的方向上移動。圖6顯示了具有一頭對頭偏差660的激光處理系統(tǒng)600，系統(tǒng)600包含一夾具642 以承載一工件643，夾具642使工件643在Y軸的方向上移動(如箭號標(biāo)記638所示)，聚 焦透鏡610、612安置于激光束620、628的光學(xué)路徑中，偏移量695、696呈現(xiàn)于入射激光束 620、6觀的傳導(dǎo)光軸622、6M與聚焦透鏡的主軸630、631之間，聚焦透鏡610、612可以分別 以其傳導(dǎo)光軸622、624為中心旋轉(zhuǎn)。將聚焦透鏡610以其傳導(dǎo)光軸622為中心旋轉(zhuǎn)使得聚焦點640可以被控制于一工 件643上的一圓形軌跡644之中，圓形軌跡644位于夾具642表面和工件643的平面之中 (即由X軸和Y軸所界定的平面)，由于夾具行進(jìn)的方向位于夾具642的平面中，所以聚焦 點640可以通過將聚焦透鏡610旋轉(zhuǎn)至一預(yù)期位置而被控制于夾具行進(jìn)的方向(即Y軸)， 圓形軌跡644具有一垂直于夾具行進(jìn)軸(即Χ軸)方向上的運動分量；然而，處理頭(未 顯示于圖中)是可以沿X軸移動的，因此可以補(bǔ)償以傳導(dǎo)入射光軸622為中心旋轉(zhuǎn)聚焦透 鏡610在X軸所造成的移動。如圖6所例示，聚焦透鏡610自一第一位置旋轉(zhuǎn)至一第二位置(以虛線顯示為旋 轉(zhuǎn)后的聚焦透鏡610')，旋轉(zhuǎn)后的聚焦透鏡610'經(jīng)旋轉(zhuǎn)了一角度662，在上述的第一位置 與第二位置間旋轉(zhuǎn)聚焦透鏡610，使得入射激光束620的聚焦點640沿著圓形軌跡644移動 至一聚焦點640'，而使得頭對頭偏差660被大致消除。圓形軌跡644的半徑(假設(shè)透鏡 610位于其焦距上)等于介于傳導(dǎo)入射光軸622與聚焦透鏡的主軸630間的偏移量695。
如圖所示，激光束620可以具有一相對于工件643的一非垂直攻角 (angle of attack)，此種非垂直攻角可以有效地防止入射激光束620的背向反射 (back-reflection)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解，對于一個具有N個處理頭的多頭激光機(jī)械加工系統(tǒng) 而言，僅有其中的N-I個處理頭需要配備其相關(guān)的聚焦透鏡偏移及旋轉(zhuǎn)功能。然而，此配置 在實際應(yīng)用中可能會產(chǎn)生問題，因為其強(qiáng)迫N-I個「可調(diào)整」的處理頭全部必須匹配不可調(diào) 整的處理頭，這可能是無法達(dá)成的，其取決于欲補(bǔ)償?shù)目偲屏?。若恰好不可調(diào)整的處理頭 本身意外地具有偏差，則通過維持該處理頭固定不變且試著調(diào)整所有其它的處理頭使其匹 配，將造成整體調(diào)整范圍減半(在最壞情況的局面下)。圖7顯示一激光處理系統(tǒng)的實施例，其包含光學(xué)式地連接兩個處理頭(未顯示于 圖中)的輔助光束定位器780、785，每一輔助光束定位器780、785均包含一對檢流計781、 782以及786、787，檢流計781、782及786、787分別連接至鏡組783、784以及788、789，其分 別操控激光束720、728，激光束720、728由聚焦透鏡710、712聚焦及偏轉(zhuǎn)，聚焦透鏡710以 傳導(dǎo)入射光軸722為中心旋轉(zhuǎn)，以對一頭對頭偏差(未顯示于圖中)進(jìn)行補(bǔ)償。因此，輔助 光束定位器780、785能夠分別在其完整的有限掃描區(qū)域790、791之內(nèi)操控激光束720、728。 在其它實施例中，輔助光束定位器可以包含一偏轉(zhuǎn)傾斜鏡。其可以通過一偏移調(diào)整器800在一入射激光束的傳導(dǎo)軸與一聚焦透鏡的主軸間 建立一偏移量。圖8A、8B、和8C顯示了一偏移調(diào)整器80的實施例。在圖8A中，偏移調(diào)整器 800的第一端801可以連接至一用以發(fā)出激光束的處理頭(未顯示于圖中)，第二端802可 以連接至包含一聚焦透鏡(未顯示于圖中)的切割頭。如圖8B的剖視圖所示，偏移調(diào)整器 800的第一斷面805可以對稱于第一軸線803，而第二斷面808可以對稱于第二軸線804。圖 8C顯示偏移調(diào)整器800的一俯視圖，其進(jìn)一步顯示了分別相對于第一端801與第二端802 的對稱軸線803、804(圖中標(biāo)示「+」號處)間的偏移，偏移調(diào)整器800可以由鋁、不銹鋼或 類似材質(zhì)制造，在其它實施例中，對稱軸線803、804間的偏移量可以是可調(diào)整的。偏移調(diào)整器800可以并入一激光處理系統(tǒng)中，其中上述的第一軸線803對應(yīng)至一 入射激光束的傳導(dǎo)軸，而上述的第二軸線804則對應(yīng)至一聚焦透鏡的主軸。以此種方式，其 可以在一入射激光束的傳導(dǎo)軸與一聚焦透鏡的主軸間建立一偏移量，偏移調(diào)整器800可以 連接至一處理頭，該處理頭發(fā)出一沿第一軸線803行進(jìn)的入射激光束，偏移調(diào)整器800可以 連接至一處理頭，以此方式使得偏移調(diào)整器可以以上述的第一軸線803為中心旋轉(zhuǎn)。圖9顯示了連接至一切割頭901的一偏移調(diào)整器900的實施例。切割頭901用以 控制一協(xié)助氣體使其沿一流動軸流動，切割頭901包含一噴嘴902，上述的協(xié)助氣體經(jīng)其流 出，且一入射激光束經(jīng)其傳送，一個或多個噴嘴中心調(diào)整螺絲904可以在X-Y平面上調(diào)整噴 嘴902的位置，入射激光束與上述的流動軸可以是大致同軸的，切割頭901可以進(jìn)一步包含 一可調(diào)整的聚焦環(huán)903，用以聚焦入射激光束，切割頭901更包含一聚焦透鏡(未顯示于圖 中)。在一實施例中，偏移調(diào)整器900可以利用固定螺絲釘固定至切割頭901，偏移調(diào)整 器900的另一側(cè)可以利用伺服式夾鉗(servo clamp)固定至一處理頭(未顯示于圖中)或 檢流計區(qū)塊(未顯示于圖中)。聚焦透鏡，其包含于切割頭901的內(nèi)部，可以通過放松在處 理頭或檢流計區(qū)塊底部支撐調(diào)整器的伺服式夾鉗而以傳導(dǎo)入射光軸為中心旋轉(zhuǎn)，以手動地旋轉(zhuǎn)偏移調(diào)整器900。一旦抵達(dá)預(yù)期的位置，則可以將伺服式夾鉗夾緊以將調(diào)整器固定于 一旋轉(zhuǎn)后的新位置。在另一實施例中，其可以使用如由一馬達(dá)驅(qū)動的蝸桿傳動裝置(worm drive)等機(jī)電式機(jī)制以將偏移調(diào)整器900相對于處理頭或檢流計區(qū)塊旋轉(zhuǎn)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解，前述實施例的細(xì)節(jié)可以在未脫離本發(fā)明的基本原理 下進(jìn)行許多修改，因此本發(fā)明的范圍應(yīng)由以下的權(quán)利要求界定。
權(quán)利要求
1.一種用以處理工件的激光處理系統(tǒng)，其特征在于，包含多個處理頭，其朝所述工件上的目標(biāo)位置分別發(fā)出激光束；以及 聚焦透鏡，其連接每一處理頭，以將所述激光束分別聚焦至其在所述工件上的目標(biāo)位 置，其中至少一所述聚焦透鏡用以沿一傳導(dǎo)入射光軸接收一入射激光束，其中所述傳導(dǎo)入射光軸偏移自所述聚焦透鏡的 一主軸；以及以所述傳導(dǎo)入射光軸為中心旋轉(zhuǎn)，以相對于所述工件操控所述入射激光束的路徑。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于至少一所述聚焦透鏡用以調(diào)整介于所述傳 導(dǎo)入射光軸與所述聚焦透鏡的主軸之間的偏移量。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含 一夾具，用以在一夾具行進(jìn)的方向上承載所述工件；且其中所述偏移量以及所述聚焦透鏡以傳導(dǎo)入射光軸為中心的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償多個處理頭之 間沿著所述夾具行進(jìn)的方向上的頭對頭偏差。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包含一輔助激光束定位器，其光學(xué) 式地連接每一處理頭；所述輔助激光束定位器用以在一有限掃描區(qū)域內(nèi)操控所述入射激光束。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述輔助激光束定位器包含多個檢流計，且 每個檢流計均連接至一操控鏡。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述輔助激光束定位器包含一偏轉(zhuǎn)傾斜鏡。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包含一噴嘴，所述噴嘴包含一開孔， 一協(xié)助氣體通過所述噴嘴沿一流動軸流動，且所述入射激光束通過所述噴嘴傳送；所述流 動軸與所述傳導(dǎo)入射光軸大致同軸。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包含一偏移調(diào)整器，其配置于一處理 頭與一聚焦透鏡之間，所述偏移調(diào)整器包含一第一斷面，其對稱于一第一軸線；以及 一第二斷面，其對稱于一第二軸線， 其中所述第一軸線偏移自所述第二軸線。
9.一種使用激光處理系統(tǒng)處理工件的方法，其特征在于，包含 自多個處理頭朝所述工件上的目標(biāo)位置分別發(fā)出激光束；利用連接每一處理頭的一聚焦透鏡將每一入射激光束分別聚焦至其在所述工件上的 目標(biāo)位置；沿一傳導(dǎo)入射光軸接收一入射激光束，其中所述傳導(dǎo)入射光軸偏移自所述聚焦透鏡的 一主軸；以及以所述傳導(dǎo)入射光軸為中心旋轉(zhuǎn)所述聚焦透鏡，以相對于工件操控所述入射激光束的路徑。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含調(diào)整介于所述傳導(dǎo)入射光軸 與所述聚焦透鏡的主軸間的偏移量。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含利用一輔助光束定位器在一 有限掃描區(qū)域內(nèi)操控所述入射激光束。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含旋轉(zhuǎn)所述聚焦透鏡以操控所 述入射激光束的路徑至頭對頭偏差被大致消除的定點。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含引導(dǎo)一協(xié)助氣體使其通過一 噴嘴沿一流動軸流動，所述入射激光束的傳導(dǎo)方向與所述流動軸大致呈同軸的關(guān) 系。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含 連接一偏移調(diào)整器至一處理頭，所述偏移調(diào)整器包含 一第一斷面，其對稱于一第一軸線；以及一第二斷面，其對稱于一第二軸線， 其中所述第一軸線偏移自所述第二軸線。
15.一種用以處理工件的激光處理系統(tǒng)，其特征在于，包含用以朝所述工件上的目標(biāo)位置分別發(fā)出激光束的多個激光束發(fā)射裝置；以及 用以將所述激光束分別聚焦至其在工件上的目標(biāo)位置的激光束聚焦裝置， 其中至少一個激光束聚焦裝置進(jìn)一步包含用以沿一傳導(dǎo)入射光軸接收一入射激光束的裝置，其中所述傳導(dǎo)入射光軸偏移自所述 聚焦透鏡的一主軸；以及用以將所述聚焦透鏡以所述傳導(dǎo)入射光軸為中心旋轉(zhuǎn)的裝置，以相對于工件操控所述 入射激光束的路徑。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于至少一所述激光束聚焦裝置用以調(diào)整所 述傳導(dǎo)入射光軸與所述聚焦透鏡的主軸間的偏移量。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含 用以在一第一方向承載所述工件的裝置；且其中所述偏移量以及所述至少一激光束聚焦裝置以所述傳導(dǎo)光軸為中心的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償 所述多個激光束發(fā)射裝置之間沿著第一方向上的頭對頭偏差。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包含用以在一有限掃描區(qū)域內(nèi)操 控所述入射激光束的激光束操控裝置；所述裝置用于操控入射激光束光學(xué)式地連接每一個 處理頭。
19.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包含用以引導(dǎo)一協(xié)助氣體沿一流 動軸流動的裝置，所述流動軸與所述傳導(dǎo)入射光軸大致同軸。
全文摘要
所揭示的實施例提出用以在具有兩個或多個處理頭的激光機(jī)械加工系統(tǒng)中修正頭對頭偏差的系統(tǒng)及方法，其中，一聚焦透鏡連接至每一處理頭，并用以沿一傳導(dǎo)入射光軸接收一入射激光束，所述傳導(dǎo)入射光軸自聚焦透鏡的主軸偏移，所述聚焦透鏡進(jìn)一步用來以所述傳導(dǎo)入射光軸為中心旋轉(zhuǎn)，以相對于一工件操控入射激光束的路徑。
文檔編號B23K26/08GK102066036SQ200980122370
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月17日
發(fā)明者瑪密特·E·艾爾帕, 蔣燕飛 申請人:伊雷克托科學(xué)工業(yè)股份有限公司