[其他]用于使激光束转向的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使激光束转向的装置，特别是涉及在激光加工装置中尤其用于标记工件的装置。

背景技术

已知用于标记工件的激光加工装置，在所述激光加工装置中，激光束根据期望施加的标记借助于扫描仪光学系统转向并且聚焦到工件上。

扫描仪光学系统具有两个可运动的镜，所述镜使激光束在两个方向上转向。于是，射到工件表面上的激光束标记该表面。例如通过所谓的“矢量标识”实施的标记包括许多由点组成的单线或者在实施“位图标识”的情况下包括由单个点产生的面，在所述位图标识时扫描一个面。为此，将激光束高速地引导到工件上。一般，镜借助于所谓的振镜、即检流计运动，所述检流计分别具有设置在磁驱动的轴上的镜。通过将电压施加到线圈上，产生磁场并且具有永磁铁的轴根据电流强度抵抗弹簧旋转，由此镜偏转(动磁铁)。还有一种可能性是，磁铁固定设置并且线圈运动(动线圈)。

可以通过检测器、例如光电传感器检测镜取向、即镜旋转角度。

由振镜的原理地构造得出，为了平面地加工工件，需要至少两个分别具有镜的振镜。这需要更多的空间和更高的成本，因为需要更多个构件并且振镜的电流需求高并且需要相应地进行控制。

另一缺点是，每个振镜都需要自己的、用于各个轴的位置检测系统。

发明内容

本发明的任务在于，克服上述的缺点并且提出一种用于使扫过一个面的激光束转向的装置，该装置空间需要小并具有高的精度，制造和运行成本低廉。

该任务通过根据本发明的装置解决。本发明的改进方案在其他描述中给出。

根据本发明，提出了一种用于使激光束转向的装置，其包括：安装体；具有镜反射表面的结构元件；柔性元件，通过所述柔性元件能够将所述结构元件与所述安装体直接连接，其中，所述结构元件能够围绕任意的空间轴以偏转角度偏转；施加力的第一构件和至少一个施加力的第二构件，其中，所述施加力的构件中的至少一个能够被控制为使得所述两个施加力的构件根据控制吸引或者排斥，其中，所述施加力的构件中的一个与所述结构元件耦合并且这两个施加力的构件被布置和共同作用为使得所述结构元件能够围绕所述任意的空间轴以所述偏转角度偏转。所述装置具有：用于检测所述结构元件的实际偏转角度的角度检测装置，所述结构元件以所述实际偏转角度偏转；和根据预定偏转角度和实际偏转角度控制所述结构元件的偏转从而使得所述实际偏转角度与所述预定偏转角度一致的偏转角度修正控制装置。

通过根据本发明的一个方面形成该装置，可以使由安装体、具有镜反射表面和施加力的第一构件的结构元件和至少一个施加力的第二构件构成的转向单元紧凑地并且成本低廉地构造，所述施加力的第二构件与施加力的第一构件共同作用，从而结构元件可以围绕任意的空间轴偏转。在此，镜反射面可这样偏转，从而使得通过镜反射面转向的激光束可以扫过一个面。由此实现了，二维地标记相对于该装置位置固定的工件。由于运动质量小，因此仅需小的电流来运行。因为仅仅设置一个使激光束转向的镜，因此仅仅需要检测该一个镜的取向，以便可以检测激光束的实际位置。于是，所述结构元件可以这样控制，使得实际偏转角度和预定偏转角度一致。

附图说明

借助于实施方式参照附图说明本发明。

图1示出了具有用于使激光束转向的装置的第一实施形式的激光加工装置的原理图；

图2示出了具有用于使激光束转向的装置的激光加工装置的另一实施形式的原理图；

图3示出了图1或2的用于使激光束转向的装置的放大的剖视图；

图4示出了该激光加工装置的另一实施形式的原理图，其中，激光共振器和用于使激光束转向的装置设置在共同的安装板上；和

图5示出了具有用于使激光束转向的装置的第二实施形式的激光加工装置的另一实施形式的原理图；

图6示出了用于使激光束转向的装置的第三实施形式的一个区域的示意图；

图7A示出了在没有预补偿的情况下扫描仪对控制信号的阶跃响应的结果；

图7B示出了在具有预补偿的情况下扫描仪对控制信号的阶跃响应的结果。

具体实施方式

图1示出了激光加工装置1的原理图，该激光加工装置具有激光束源22和第一实施形式的用于使激光束2转向的装置4。这里激光束源22是纤维激光器形式的固体激光器，但是替换地也可以例如是盘状或者棒状激光器。在另一替代的实施形式中，激光束源22构造成气体激光器。