[发明专利]用于激光快速成型加工设备的多束激光扫描系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光扫描系统及方法，特别涉及一种使用于激光快速成型加工设备上的激光扫描系统及方法。

背景技术

目前，激光快速成型加工设备越来越广泛的应用在制造立体产品或模型上。例如，使用一束紫外激光扫描并选择聚合的一种单体(即，固化一种液状塑料)，从而从一个预先确定的零件模型逐层、逐线地构筑出一个原型。具体地，激光被聚焦在一个液体树脂池的一部分上从而在激光焦点接触(即，入射到)液体的状态下使液体聚合(或固化)。这种技术使一个零件能够被快速生产出来，否则，如通过铸模方法要花费较长的时间。

另外一个例子，同样采用一束紫外激光执行选择性的粉末激光烧结(或熔化)来进行快速成型加工。其中，烧结是一种采用激光加热将一种粉末状材料的温度提高到其软化点的方法，由此造成在加热区域中的粉末微粒熔合在一起。该选择性激光烧结设备主要包括激光器、扫描单元、粉末加工床及控制单元。激光器与扫描单元一起组成了一个激光扫描系统用于提供加工所需要的激光束。

在具体的激光烧结过程中，通过扫描单元调整后的激光按照预定的程序入射至该粉末加工床上的粉末进行逐层烧结，在每层烧结完成后，粉末传送系统将下一层粉末推入到加工活塞上，同时，加工活塞向下移动一层距离，依此往复。如此，由程序设定的产品模型将被加工成型。尽管传统的激光快速成型加工设备能一定程度上加速产品的制造，但传统的激光快速成型加工设备中的激光扫描系统仅仅通过一束激光进行加工，故工作效率还是相对不高，尤其对较大尺寸的产品来说。

所以，需要提供一种新的激光扫描系统及方法解决至少上述问题。

发明内容

现在归纳本发明的一个或多个方面以便于本发明的基本理解，其中该归纳并不是本发明的扩展性纵览，且并非旨在标识本发明的某些要素，也并非旨在划出其范围。相反，该归纳的主要目的是在下文呈现更详细的描述之前用简化形式呈现本发明的一些概念。

本发明的一个方面在于提供一种用于激光快速成型加工设备的多束激光扫描系统，该系统包括：

激光器，用于产生一束初始激光；

激光分束器，用于将该束初始激光分束为一束第一激光及一束第二激光；

第一扫描单元，在控制信号的控制下调整该束第一激光按照预设的方向发射；及

第二扫描单元，在控制信号的控制下调整该束第二激光按照预设的方向发射。

本发明的另一个方面在于提供一种用于激光快速成型加工设备的多束激光扫描系统，该系统包括：

激光器，用于产生一束初始激光；

第一激光分束器，用于将该束初始激光分束为一束第一激光及一束第二激光；

第二激光分束器，用于将该束第一激光分束为一束第三激光及一束第四激光；

第三激光分束器，用于将该束第二激光分束为一束第五激光及一束第六激光；

第一扫描单元，在控制信号的控制下调整该束第三激光按照预设的方向发射；

第二扫描单元，在控制信号的控制下调整该束第四激光按照预设的方向发射；

第三扫描单元，在控制信号的控制下调整该束第五激光按照预设的方向发射；及

第四扫描单元，在控制信号的控制下调整该束第六激光按照预设的方向发射。

本发明的再一个方面在于提供一种用于激光快速成型加工设备的多束激光扫描方法，该方法包括：

产生一束初始激光；

将该束初始激光分束为一束第一激光及一束第二激光；

在控制信号的控制下调整该束第一激光按照预设的方向发射；及

在控制信号的控制下调整该束第二激光按照预设的方向发射。

本发明的再一个方面在于提供一种用于激光快速成型加工设备的多束激光扫描方法，该方法包括：

产生一束初始激光；

将该束初始激光分束为一束第一激光及一束第二激光；

将该束第一激光分束为一束第三激光及一束第四激光；

将该束第二激光分束为一束第五激光及一束第六激光；

在控制信号的控制下调整该束第三激光按照预设的方向发射；

在控制信号的控制下调整该束第四激光按照预设的方向发射；

在控制信号的控制下调整该束第五激光按照预设的方向发射；及

在控制信号的控制下调整该束第六激光按照预设的方向发射。