[发明专利]一种激光分束加工装置

摘要

本发明涉及激光加工领域，特别涉及一种激光分束加工装置。包括激光聚焦切换模块、激光分束模块和光束控制模块。本发明的激光分束加工装置通过激光分束模块能将单束激光加工变为多束激光，同时通过激光聚焦切换模块可以进行激光聚焦和激光焦点的空间位置高速切换，而上述两个模块的结合，实现了高速高效高精度阵列式激光加工；同时通过光束控制模块，进一步丰富了激光加工中的光束运动轨迹控制内容，可以满足各种加工环境、加工条件的需求。相比传统激光加工，本发明的技术方案在加工精度、加工效率、加工质量等方面均有大幅度提高，并同现代固态激光器的发展趋势相适应，可以在激光加工领域广泛使用。

主权项

一种激光分束加工装置，其特征在于：包括光束控制模块、激光分束模块和激光聚焦切换模块，入射光束依次经过所述光束控制模块、所述激光分束模块照射到所述激光聚焦切换模块；或者入射光束依次经过所述激光分束模块、所述光束控制模块照射到所述激光聚焦切换模块；所述光束控制模块用于调节照射到其上的激光光束的状态；所述光束控制模块包括位置可互换的激光扩束单元和光束动态控制单元；所述激光扩束单元用于对所述照射到其上的激光光束进行扩束准直，所述光束动态控制单元用于调节照射到其上的激光光束的运动状态；所述激光分束加工装置包含一个或多个串联的光束动态控制单元；所述光束动态控制单元为第一控制子单元、第二控制子单元、第三控制子单元的任意一种；或者所述光束动态控制单元为第一控制子单元、第二控制子单元、第三控制子单元中至少两种的串联组合，所述串联组合用于调节照射到其上的激光光束的运动状态；所述第一控制子单元包括透射光学元件以及用于控制所述透射光学元件进行摆动或者平移的电机或压电陶瓷；所述第二控制子单元包括声光调制器，所述声光调制器通过改变驱动源的载波频率调节所述激光光束的布拉格光栅反射角，改变所述激光光束传输状态；所述第三控制子单元包括一个激光光束旋转子单元或者至少两个串联的激光光束旋转子单元；所述激光光束旋转子单元包括旋转透射光学元件以及用于控制所述旋转透射光学元件做旋转运动的驱动装置；当所述第三控制子单元为两个以上串联的激光光束旋转子单元时，所述激光光束旋转子单元各自独立控制旋转，前一激光光束旋转子单元输出光束的光轴沿着其入射光的光轴进行自转，后一激光光束旋转子单元的输出光束的光轴沿着前一激光光束旋转子单元输出光束的光轴进行公转，并且还沿着公转轨迹进行自转；所述激光分束模块，用于对照射在其上的激光光束进行分束，形成多光束组，所述多光束组内的各光束与照射到所述激光分束模块上的激光光束同步静止或同步运动；所述激光聚焦切换模块，包括聚焦镜和运动平台；所述聚焦镜为静态成像聚焦镜，所述聚焦镜用于对照射在其上的多光束组内的各光束进行静态聚焦或者成像聚焦，输出聚焦光束组；所述运动平台，包括一维运动平台或多维运动平台，所述运动平台用于控制所述聚焦光束组各光束的各个激光焦点在不同加工单元的空间位置进行切换，或者在一个加工单元处对所述聚焦光束组的各个激光焦点的扫描运动进行辅助运动控制。