[发明专利]用于借助于平行的激光射线加工工件的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过多条至少是接近平行的激光射线加工工件的装置，其中，该装置设有至少一个聚焦镜组，用于将每条激光射线聚焦到一个共同的聚焦面中。

背景技术

这样的装置在实践中用于通过平行的激光射线同时地、例如并行地加工工件。在一个简单的结构方式的情况下，使用一个半透性的镜作为射线分束器，在至少一条激光射线光路中在该射线分束器之后设置一反射镜，以便这样生成一个平行的光路。借助于聚焦镜组，每条激光射线聚焦到工件上的一个共同的聚焦面中。

例如通过US 61 03 990 A已知的一种同类型的装置。此外，在EP 0624424A1以及US 69 27 109 B1中也描述了包括一个射线分束器的装置。

在实践中所希望的、特别是激光射线的距离的连续的可调节性被证实为有问题的。为此反射镜设计成相对其它激光射线的光路可移动的，以便因此生成所希望的距离。

在这个解决方案中被证实为不利的是两条激光射线的中间位置与距离改变同时相关地改变，这必须通过整个装置的叠加运动来补偿。特别是激光射线必须以一个相应偏离的值移动，这在实践中要求相应的单独的驱动装置。

US 2006/0072207A1示出一个偏振滤光镜，该偏振滤光镜通过一个电磁辐射被分成不同的线性偏振辐射。在不同的偏振辐射的不同次数的反射之后实现偏转到相同方向上。

JP 59218292 A1涉及一个射线分束器，其中在每个分射线的光路中设置一个透镜以及一个反射镜，用于将各分射线沿相互对置的、设置在反射镜之间的偏转面的方向偏转到平行于聚焦面的共同的平面中。所述偏转面分别相对于聚焦面倾斜45°角地设置并且可垂直于聚焦面移动地设置。以这种方式，在未改变的对称轴的情况下实现彼此相邻的激光射线的相对距离的连续调节。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种简单的方案，用于改变激光射线的距离和在此由于平行的激光射线的距离改变而避免聚焦面的改变，从而能够保持微小的控制成本。特别是通过一个单独的驱动装置应可实现距离改变。

该目的按照本发明通过具有按照权利要求1所述的特征的装置实现。从属权利要求是本发明的特别符合目的的扩展构造。

按照本发明设有一种装置，其中四条激光射线构成至少两个激光射线对，并且每个激光射线对通过两条相对于对称轴间隔相同距离的激光射线构成，其中，为了调节相邻的激光射线在聚焦面中的相对距离，每条激光射线在反射面上能够由至少两个在对称轴的方向上与聚焦镜组一起彼此相对、特别是平移运动的反射镜转向，其中第一激光射线对的激光射线在移动的反射镜上的反射次数相应于第二激光射线对的激光射线在移动的反射镜上的反射次数的三倍。因此，以预料不到的方式在对称轴未改变的情况下首次达到相邻的激光射线彼此的相对距离的连续调节。在此，通过关于聚焦面位于外部的激光射线构成第一激光射线对，并且通过关于聚焦面位于内部的激光射线构成第二激光射线对。由于外部的激光射线对的多次反射，用于调节激光射线改变后的彼此相对距离，外部的激光射线到对称轴的距离改变是内部的激光射线到对称轴的距离改变的三倍。以这种方式实现既保持一个固定的对称轴，也确保所有激光射线彼此的相应的距离。为此，反射镜在对称轴的方向上彼此相对移动，只要反射镜的至少一个反射面构造在一个共同的可电动移动的平台上。当然，反射面可以设计成彼此独立地调准。此外，反射镜的不同反射面可以作为单独的构件组合为一个构成反射镜的功能部件或者在一个组合部件中相互连接。

本发明的一个特别有利的实施形式也通过以下措施实现，即：可移动的反射面构造成使得第一激光射线对的每条激光射线在两个反射镜的反射面上反射正好三次，第二激光射线对的每条激光射线在两个反射镜的反射面上反射正好一次。因此由于激光射线的多次反射以预料不到简单的方式实现横向于对称轴的三倍位移，这相应于位移所要求的值，用于保持所有激光射线的相一致的距离。

本发明的另一个特别符合目的的构造通过以下措施实现，即：至少一个反射镜具有多个既配设于第一激光射线对的也配设于第二激光射线对的反射面，这些反射面能借助于一个驱动装置共同移动。因此在同一反射镜上实现特别是所有激光射线在聚焦面中的偏转，该反射镜因此作为一个组合部件，并且同时能以相对小的费用来制造。

原则上该装置可以装备有一个单独的聚焦镜组，其中激光射线借助于一个射线分束器由一个共同的辐射源生成。相反地，特别符合实际的是，每条激光射线配设给一个聚焦镜组，以至于每条单独的激光射线的聚焦位置能够被相互独立地调准。