激光加工装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010886019.6 (22)申请日 2020.08.28 (71)申请人 苏州科韵激光科技有限公司 地址 215100 江苏省苏州市吴中区经济开 发区郭巷街道吴淞路818号富民三期 厂房1幢 (72)发明人 郎经纬董岱杨军郝帅 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 孟金喆 (51)Int.Cl. B23K 26/06(2014.01) B23K 26/352(2014.01) (54)发明名称 一种激光加工装置 (57)摘要 本发明公开了一。

2、种激光加工装置， 该加工装 置包括： 激光器、 能量衰减模块以及减光滤镜； 能 量衰减模块和减光滤镜位于激光器的出光侧， 且 能量衰减模块和减光滤镜位于激光器与工件载 台之间的光路上； 激光器发出的光束经过能量衰 减模块和减光滤镜， 减光滤镜用于减小激光器出 射光束的能量。 在本发明实施例中， 通过在激光 器出射的光路上设置能量衰减模块和减光滤镜， 利用减光滤镜改变激光器出射光束的能量， 增大 了能量衰减模块的可调范围， 实现了对敏感工件 的加工生产。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 111940893 A 2020.11.17 CN 111940893 A 1.一种激光加工装置，。

3、 其特征在于， 包括： 激光器、 能量衰减模块以及减光滤镜； 所述能量衰减模块和所述减光滤镜位于所述激光器的出光侧， 且所述能量衰减模块和 所述减光滤镜位于所述激光器与工件载台之间的光路上； 所述激光器发出的光束经过所述能量衰减模块和所述减光滤镜， 所述减光滤镜用于减 小所述激光器出射光束的能量。 2.根据权利要求1所述的激光加工装置， 其特征在于， 还包括反射镜， 所述反射镜位于 所述激光器与所述工件载台之间的光路上。 3.根据权利要求1所述的激光加工装置， 其特征在于， 还包括物镜， 所述物镜位于所述 激光器与工件载台之间的光路上， 且所述物镜靠近所述工件载台。 4.根据权利要求1所述的激。

4、光加工装置， 其特征在于， 所述减光滤镜包括反射式滤光镜 和或吸收式滤光镜。 5.根据权利要求4所述的激光加工装置， 其特征在于， 所述减光滤镜位于所述能量衰减 模块与所述工件载台之间的光路上。 6.根据权利要求5所述的激光加工装置， 其特征在于， 所述减光滤镜包括反射式滤光 镜， 所述激光器发出的光束经过所述能量衰减模块后通过所述反射式滤光镜， 所述反射式 滤光镜将光束分为反射光和透射光， 所述反射光反射至光线吸收池， 所述透射光透过所述 反射式滤光镜达到所述工件载台。 7.根据权利要求5所述的激光加工装置， 其特征在于， 所述减光滤镜包括吸收式滤光 镜， 所述激光器发出的光束经过所述能量衰。

5、减模块后通过所述吸收式滤光镜， 所述吸收式 滤光镜将光束分为吸收光和透射光， 所述吸收光被所述吸收式滤光镜吸收， 所述透射光透 过所述吸收式滤光镜达到所述工件载台。 8.根据权利要求1所述的激光加工装置， 其特征在于， 所述能量衰减模块包括旋转电 机、 二分之一波片和偏光片， 所述旋转电机用于驱动所述二分之一波片绕其光轴方向旋转， 所述激光器出射的光束经所述二分之一波片出射至所述偏光片， 经所述偏光片后出射。 9.根据权利要求8所述的激光加工装置， 其特征在于， 还包括控制模块， 所述控制模块 与所述旋转电机电连接， 所述控制模块用于控制所述旋转电机旋转。 权利要求书 1/1 页 2 CN 1。

6、11940893 A 2 一种激光加工装置 技术领域 0001 本发明涉及激光加工领域， 尤其涉及一种激光加工装置。 背景技术 0002 激光加工其加工原理主要是利用激光器产生的高能粒子对工件的表面进行熔化 和气化。 由于激光光束具有很好的稳定性和抗干扰性， 并且对被加工工件的限制条件如加 工的形状、 尺寸、 环境较少， 因此可对大部分金属材料和非金属材料进行高质量、 高精度加 工。 0003 现有技术中采用激光光束对工件表面进行加工时， 一般通过在激光器出光侧设置 能量衰减器来调节激光出射的能量， 当产品对激光加工的能量较敏感时， 会使得激光衰减 器的可调整范围很小， 不利于实现激光对工件的。

7、生产加工。 发明内容 0004 本发明实施例提供一种激光加工装置， 提高了能量衰减模块的可调范围， 实现了 对敏感加工工件的加工生产。 0005 本发明实施例提供了一种激光加工装置， 包括： 激光器、 能量衰减模块以及减光滤 镜； 0006 所述能量衰减模块和所述减光滤镜位于所述激光器的出光侧， 且所述能量衰减模 块和所述减光滤镜位于所述激光器与工件载台之间的光路上； 0007 所述激光器发出的光束经过所述能量衰减模块和所述减光滤镜， 所述减光滤镜用 于减小所述激光器出射光束的能量。 0008 可选的， 还包括反射镜， 所述反射镜位于所述反射镜与所述工件载台之间的光路 上。 0009 可选的，。

8、 还包括物镜， 所述激光器与工件载台之间的光路上， 且所述物镜靠近所述 工件载台。 0010 可选的， 所述减光滤镜包括反射式滤光镜和或吸收式滤光镜。 0011 可选的， 所述减光滤镜位于所述能量衰减模块与所述工件载台之间的光路上。 0012 可选的， 所述减光滤镜包括反射式滤光镜， 所述激光器发出的光束经过所述能量 衰减模块后通过所述反射式滤光镜， 所述反射式滤光镜将光束分为反射光和透射光， 所述 反射光反射至光线吸收池， 所述透射光透过所述反射式滤光镜达到所述工件载台。 0013 可选的， 所述减光滤镜包括吸收式滤光镜， 所述激光器发出的光束经过所述能量 衰减模块后通过所述吸收式滤光镜， 。

9、所述吸收式滤光镜将光束分为吸收光和透射光， 所述 吸收光被所述吸收式滤光镜吸收， 所述透射光透过所述吸收式滤光镜达到所述工件载台。 0014 可选的， 所述能量衰减模块包括旋转电机、 二分之一波片和偏光片， 所述旋转电机 用于驱动所述二分之一波片绕其光轴方向旋转， 所述激光器出射的光束经所述二分之一波 片出射至所述偏光片， 经所述偏光片后出射。 说明书 1/5 页 3 CN 111940893 A 3 0015 可选的， 还包括控制模块， 所述控制模块与所述旋转电机电连接， 所述控制模块用 于控制所述旋转电机旋转。 0016 本发明实施例提供的激光加工装置， 通过在激光加工装置的加工光路上设置。

10、能量 衰减模块和减光滤镜， 且减光滤镜位于能量衰减模块和工件载台之间的激光光路上， 利用 减光滤镜对激光光束的能量进行衰减， 进而使得能量衰减模块对激光光束能量的可调节范 围增大， 使得激光加工装置对敏感工件进行加工时， 保证能量衰减模块的可调节范围增大， 实现对敏感工件的精确加工。 附图说明 0017 图1是本发明实施例提供的现有技术中激光加工装置的结构示意图； 0018 图2是本发明实施例提供的一种激光加工装置的结构示意图； 0019 图3是本发明实施例提供的一种激光加工装置的中加工能量范围示意图； 0020 图4是本发明实施例提供的另一种激光加工装置的结构示意图； 0021 图5是本发明。

11、实施例提供的又一种激光加工装置的结构示意图。 具体实施方式 0022 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。 可以理解的是， 此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释本发明， 而非对本发明的限定。 另外还需要说明的是， 为了便 于描述， 附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。 0023 图1为现有技术中激光加工装置的结构示意图， 如图1所示， 激光加工装置包括激 光器10和能量衰减模块20， 通过在激光源10侧出光侧设置能量衰减模块20， 当激光器 10出射的光线经过能量衰减模块20后， 通过调整能量衰减模块20内部镜片角度来改变 激光光束通过的能量大小。 现有技术提供的激光加工。

12、装置， 当激光加工装置中进行加工的 工件对激光能量较为敏感时， 适合加工的激光能量范围很小， 此时能量衰减模块对激光光 束能量的可调整范围比较小， 进而无法实现对敏感加工工件的精确加工。 0024 基于上述技术问题， 本发明实施例提供一种激光加工装置， 包括激光器、 能量衰减 模块以及减光滤镜； 能量衰减模块和减光滤镜位于激光器的出光侧， 且能量衰减模块和减 光滤镜位于激光器与工件载台之间的光路上； 激光器发出的光束经过能量衰减模块和减光 滤镜， 减光滤镜用于减小激光器出射光束的能量。 采用上述技术方案， 通过在激光加工装置 中设置能量衰减模块和减光滤镜， 当激光器出射的激光光束经过能量衰减模。

13、块后， 通过减 光滤镜， 减光滤镜改变激光经过后的能量， 使得能量衰减模块的可调范围增大， 进而通过调 整能量衰减模块改变激光源出射光束的能量实现对敏感工件的加工， 提高了激光加工装置 对敏感工件的加工精度， 避免因能量衰减模块可调范围较小而无法实现对敏感工件的精确 加工。 0025 图2为本发明实施例提供的一种激光加工装置的结构示意图， 如图2所示， 激光加 工装置包括激光器10、 能量衰减模块20以及减光滤镜30， 能量衰减模块20和减光滤镜30位 于激光器10的出光侧， 且能量衰减模块20和减光滤镜30位于激光器10与工件载台40之间的 光路上(图2示例性设置能量衰减模块20靠近激光器1。

14、0)， 激光器10发出的光束经过能量衰 减模块20和减光滤镜30， 减光滤镜30用于减小激光器10出射光束的能量。 说明书 2/5 页 4 CN 111940893 A 4 0026 如图2所示， 能量衰减模块20和减光滤镜30均位于激光器10的出光侧， 且减光滤镜 30和能量衰减模块20位于激光器10与工件载台40之间的光路上， 能量衰减模块20接收激光 器10出射的激光光束， 并调整激光光束通过的能量的大小， 假设激光器10出射的激光光束 的能量为1000J， 激光器10出射的激光光束到达能量衰减模块20后， 如图3所示， 能量衰减模 块20将激光光束的能量从最小到最大分为1000等份， 。

15、能量衰减模块20可以调节的激光光束 能量范围为01000J。 当激光加工装置加工的工件需要的激光的能量是5060J时， 即图3 所示的E1E2， 由于能量衰减模块20与工件载台40之间的光路上设置有减光滤镜30， 减光 滤镜30可以对通过能量衰减模块20的激光光束的能量进行进一步衰减， 假设减光滤镜30的 衰减系数为80， 此时通过能量衰减模块20的激光光束再经过减光滤镜30， 通过减光滤镜 30的激光能量最大值为200J， 而当加工工件需要的激光光束的能量是5060J时， 此时对应 调节能量衰减模块20的调整数值是250300， 即图3对应的A3A4， 使得调整数值为250 300的激光能量。

16、通过减光滤镜30后达到工件载台40的激光能量刚好满足工件的加工能量50 60J， 此时对应的能量衰减模块20的调整范围值为50， 而直接采用能量衰减模块20对加工 工件进行加工时的调整数值是5060， 即图3对应的A1A2， 调整范围值为10， 相比较直接 采用能量衰减模块20对激光光束的能量进行衰减， 本发明实施例提供的激光加工装置中能 量衰减模块20的数值可调整范围增大， 当激光加工装置对敏感工件进行加工时， 可以实现 对加工装置加工能量的精确控制调整， 提高了加工工件的精确加工。 0027 需要说明的是， 图2仅仅以一种方式表示能量衰减模块20和减光滤镜30的设置方 式， 即激光器10出。

17、射的光束经能量衰减模块后经过减光滤镜30， 亦可以设置减光滤镜30靠 近激光器10一侧， 如图4所示， 激光器出射的光束经减光滤镜30后通过能量衰减模块20到达 工件载台， 本发明实施例不对光束减光滤镜30和能量衰减模块20具体设置方式进行限定。 0028 当减光滤镜30设置在靠近激光器10一侧时， 激光器出射的光束经减光滤镜30后减 光滤镜30对激光器10出射的能量进行衰减， 进而通过能量衰减模块后20增大能量衰减模块 20的数值可调整范围， 实现工件的精确加工。 0029 本发明实施例提供的激光加工装置， 通过在激光加工装置的加工光路上设置能量 衰减模块和减光滤镜， 减光滤镜和能量衰减模块。

18、位于激光器和工件载台之间的激光光路 上， 利用减光滤镜对通过能量衰减模块的激光光束的能量进行进一步衰减， 进而使得能量 衰减模块对激光光束能量的可调节范围增大， 使得激光加工装置对敏感工件进行加工时， 保证能量衰减模块的可调节范围增大， 实现对敏感工件的精确加工。 0030 可选的， 继续参见图2， 激光加工装置还包括反射镜50， 反射镜50位于激光器10与 工件载台40之间的光路上(图2示例性表示反射镜位于能量衰减模块与减光滤镜之间的光 路上)。 0031 如图2所示， 通过在激光器10与工件载台40之间的光路上设置反射镜50， 通过反射 镜50来改变激光的传播方向。 0032 需要说明的是。

19、， 图2示例性在能量衰减模块20与减光滤镜30之间设置一个反射镜 50， 也可以设置多个反射镜50， 本发明实施例不对反射镜50的具体个数进行限定， 设置反光 镜50的个数与激光器10与工件载台40之间的光路有关。 0033 可选的， 如图2和图4所示， 激光加工装置还包括物镜60， 物镜60位于激光器10与工 件载台40之间的光路上， 且物镜60靠近工件载台40。 说明书 3/5 页 5 CN 111940893 A 5 0034 通过在激光器10与工件载台40之间的光路上设置物镜60， 通过物镜60实现激光器 10出射的光线的聚焦， 进而实现对加工器件的良好加工。 0035 需要说明的是，。

20、 当减光滤镜30位于能量衰减模块20与工件载台40之间的光路上 时， 即能量衰减模块20靠近激光器10时， 如图2所示， 此时物镜60位于减光滤镜30出光侧的 光路上， 而当能量衰减模块20位于减光滤镜30与工件载台40之间的光路上时， 即减光滤镜 靠近激光器时， 如图4所示， 此时物镜60位于能量衰减模块20出光侧的光路上。 0036 由于本发明实施例不对能量衰减模块20和减光滤镜30的设置方式进行具体限定， 以下实施例以能量衰减模块20靠近激光器10出光侧为例进行具体说明。 0037 可选的， 减光滤镜30包括反射式滤光镜和或吸收式滤光镜。 0038 可选的， 减光滤镜30包括反射式滤光镜。

21、， 激光器10发出的光束经过能量衰减模块 20后通过反射式滤光镜， 反射式滤光镜将光束分为反射光和透射光， 反射光反射至光线吸 收池， 透射光透过反射式滤光镜达到工件载台40。 0039 当减光滤镜30为反射式滤光镜时， 激光器10发出的光束经过能量衰减模块20后通 过反射式滤光镜， 反射式滤光镜将透过能量衰减模块20的光束分为反射光和透射光， 其中， 透射光经过减光滤镜30到达工件载台40， 实现对工件载台40上工件的加工， 而部分光线被 减光滤镜30反射至光线吸收池， 无法通过减光滤镜30。 减光滤镜30通过将部分激光光束反 射至光线吸收池， 通过减光滤镜30的反射作用实现部分光线无法透过。

22、减光滤镜30， 实现了 对激光能量的衰减。 0040 可选的， 减光滤镜30包括吸收式滤光镜， 激光器发出的光束经过能量衰减模块后 通过吸收式滤光镜， 吸收式滤光镜将光束分为吸收光和透射光， 吸收光被吸收式滤光镜吸 收， 透射光透过吸收式滤光镜达到工件载台。 0041 当减光滤镜30为吸收式滤光镜时， 激光器10发出的光束经过能量衰减模块20后通 过吸收式滤光镜， 吸收式滤光镜将透过能量衰减模块20的光束分为吸收光和透射光， 其中， 透射光经过减光滤镜到达工件载台， 实现对工件载台上工件的加工， 而部分光线被减光滤 镜吸收， 无法通过减光滤镜。 减光滤镜通过将部分激光光束吸收， 通过减光滤镜的。

23、吸收作用 实现部分光线无法透过减光滤镜， 实现了对激光能量的衰减。 0042 需要说明的是， 减光滤镜30可以包括反射式滤光镜， 减光滤镜30也可以包括吸收 式滤光镜， 也可以设置减光滤镜既包括反射式滤光镜， 也包括吸收式滤光镜， 即采用反射式 滤光镜和吸收式滤光镜实现激光器出射的光束经过减光滤镜后实现部分激光能量的衰减。 0043 可选的， 在上述实施例的基础上， 图5是本发明实施例提供的又一种激光加工装置 的结构示意图， 如图5所示， 能量衰减模块20包括旋转电机21、 二分之一波片22和偏光片23， 旋转电机21用于驱动二分之一波片22绕其光轴方向旋转， 激光器10出射的光束经二分之一 。

24、波片22出射至偏光片23， 经偏光片23出射。 0044 如图5所示， 能量衰减模块20包括二分之一波片22、 旋转电机21和偏光片23， 当旋 转电机21控制二分之一波片22旋转角度为0 的时候， 此时激光器10出射的光束无法通过能 量衰减模块20， 当二分之一波片22旋转角度为45 时， 此时激光器10出射的光束全部通过能 量衰减模块20， 进而通过控制旋转电机21的旋转角度将激光器10出射的激光能量等分为不 同的等份。 0045 可选的， 继续参见图5， 激光加工装置还包括控制模块70， 控制模块70与旋转电机 说明书 4/5 页 6 CN 111940893 A 6 21电连接， 控制。

25、模块70用于控制旋转电机21旋转。 0046 通过设置激光加工装置包括控制模块70， 控制模块70与能量衰减模块10的旋转电 机21电连接， 利用控制模块70控制旋转电机21的旋转， 进而实现能量衰减模块20对激光器 10出射光束能量的等分。 0047 注意， 上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。 本领域技术人员会理解， 本发明不限于这里所述的特定实施例， 对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、 重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。 因此， 虽然通过以上实施例对本发明进行 了较为详细的说明， 但是本发明不仅仅限于以上实施例， 在不脱离本发明构思的情况下， 还 可以包括更多其他等效实施例， 而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。 说明书 5/5 页 7 CN 111940893 A 7 图1 图2 说明书附图 1/3 页 8 CN 111940893 A 8 图3 图4 说明书附图 2/3 页 9 CN 111940893 A 9 图5 说明书附图 3/3 页 10 CN 111940893 A 10 。