用于二维地偏转激光束的扫描装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于借助两个分别绕轴线被可枢转地支承的、马达驱动的镜来二维地偏转激光束的扫描装置，所述扫描装置包括具有第一镜连同驱动马达的第一马达镜单元和用于固定所述第一镜单元的载体。此外本发明还涉及用于根据本发明的扫描装置的马达镜单元的组。为了目标指向地操纵激光束，已知的扫描装置典型地具有两个镜，通过所述镜，首先通过使第一镜绕第一轴线枢转并且接着通过使第二镜绕第二轴线枢转来偏转或操纵所进入的激光束。为了使镜枢转，分别设置驱动马达，所述驱动马达与镜一起构成马达镜单元。受扫描装置影响的激光束典型地在其进入扫描装置之前被准直并在其从所述扫描装置射出之后通过布置在该扫描装置上的扫描物镜(例如F/θ物镜(F-/Theta-ObjektiV))聚焦。
【背景技术】
[0002]如今，工业上的激光材料处理典型地不仅仅需要使在形状和在强度上总是恒定的激光束精确地对准或者偏转。代替地，使用许多不同的激光类型，所述激光类型在它们的射束参数方面发生改变。尤其是通过组合不同的准直焦距和透镜焦距来实现各种成像比例，所述成像比例会导致不同的射束直径。为了满足对于射束直径的不同要求，在市场上存在不同的扫描装置，所述扫描装置分别在结构上适应于相应的激光束直径(孔)。
[0003]如果应该使具有小直径的激光束偏转，则众所周知使用相应地小的镜，且所述镜的镜轴线彼此间以小间距布置，然而为了使具有较大直径的激光束偏转则使用较大的镜并且所述镜的镜轴线须更远地彼此远离地布置，以便大镜在枢转时不会发生碰撞。通过射束走向或射束几何形状的所述改变(也就是通过不同大小的镜彼此间隔不同距离布置)，能够得到小偏转镜的改善的动力学的优点。所述小偏转镜同样众所周知地尤其适用于特别快速且精确的操纵，这是因为它们与较大的镜相比没有那么迟钝进而能够更快速地且更精确地绕其轴线枢转并进行定位。不同镜的上述相对空间上的(射束)偏移或者不同布置要求扫描装置在结构上进行调整。
[0004]为此，在市场上存在这样已知的扫描装置，在所述扫描装置中为每个激光束直径安装并且装配一种(孔)特定的安装板。典型地在将所述安装板安装到所述扫描装置中之前，根据所期望的激光束直径，将经相应地调节的马达镜单元直接固定到这些不同的安装板上。在此，相应的安装板在几何形状上这样成形，从而使得连同所安装的马达镜单元一起得出镜或镜轴线期望的空间布置，而为了使具有相应激光束直径的激光束偏转，所述空间布置是必须的。因此，针对各个激光束直径需要不同的安装板。然而，已知的安装板相对地重并且是仅在相对高耗费的情况下(例如通过铸造方法和精磨)才能制造的零件。此外，除了不同的马达镜单元，还必须提供这些安装板，这会产生更多的耗费。因此，不仅安装板而且马达镜单元的已知更换不仅在所需要的零件方面而且在操纵方面均是昂贵且耗费的系统。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种开始时所述的扫描装置，所述扫描装置克服或者至少减少现有技术的缺点。
[0006]所述目的通过一种开始时所述类型的扫描装置来实现，所述扫描装置的特征在于包括至少两个分别具有装配法兰的第一马达镜单元，所述第一马达镜单元分别具有相同的接触面并且在镜大小和/或镜位置方面相互不同并且所述装配法兰可选地能够利用所述接触面可拆卸地固定在载体的相同的第一安装面上。通过借助装配法兰可选地固定不同的第一马达镜单元，扫描装置能以有利的方式利用同一个(通用)载体来偏转具有不同射束直径的激光束，因为镜轴线的不同空间位置或者不同的镜位置(以及不同的镜大小)适应于通过不同射束直径而改变的射束几何形状。例如通过第一马达镜单元以及其装配法兰得出第一镜轴线的空间定向，所述定向适于使具有小射束直径的激光束偏转，然而通过另一第一马达镜单元以及其装配法兰得出该第一镜轴线的另一空间定向，所述定向适于使具有较大射束直径的激光束偏转。
[0007]根据本发明仅仅需要唯一的、用于所有不同射束直径的载体(通用载体)，由此不必更换多个具有特定孔眼的安装板。因此，载体能在结构上集成到根据本发明的(通用)扫描装置中，由此在生产扫描装置时节约成本并且在处理载体或者扫描装置时耗费降低。根据本发明的扫描装置构成模块化的(通用)系统或者模块化的布置，所述模块化系统或者模块化布置适用于将具有不同射束直径的激光束偏转。在此，本发明的载体在大小、几何形状或者构型方面适应于从最小到最大的、需要被扫描装置覆盖的射束直径的要求。
[0008]第一马达镜单元的轴线结合其装配法兰相对于该装配法兰接触面定位在一个空间位置处，所述空间位置不同于另一第一马达镜单元的轴线结合另一装配法兰相对于该另一装配法兰的接触面占据的空间位置。由于装配法兰分别具有相同的接触面，但相应轴线的空间位置或者相应的镜空间位置彼此不同。此外装配法兰能够通过该接触面可拆卸地固定在载体的安装面上，其中，所述接触面形成在所述装配法兰上。所述装配法兰在一定程度上用作在一方面的镜连同驱动马达和另一方面的载体之间的适配件。在具有两个镜的扫描装置中，镜轴线通常彼此倾斜地布置，所述镜分别绕所述镜轴线被可枢转地支承。应理解的是，视应使多少不同射束直径可选地通过该扫描装置偏转而定，不仅可以设置两个不同的装配法兰，而且可以设置马达镜单元的三个或更多个不同的装配法兰。
[0009]在本发明的一个优选实施形式中，具有第二镜连同驱动马达的第二马达镜单元为了固定在载体上具有装配法兰，所述装配法兰能够利用接触面可拆卸地固定在载体的第二安装面上。该实施形式的优选改进方案特征在于至少两个分别具有装配法兰的第二马达镜单元，所述第二马达镜单元分别具有相同的接触面并且在镜大小和/或镜位置方面相互不同并且所述第二马达镜单元可选地能够可拆卸地固定在载体的相同第二安装面上。因此，第二马达镜单元能够以有利的方式分别可选地利用一个装配法兰或者另一装配法兰固定在载体上，由此，进一步提高用于实现扫描装置中不同射束直径的不同射束几何形状(或者射束走向或射束偏移)的构型灵活性。那么不仅扫描装置的第一镜能通过可选地将不同的第一镜马达装配法兰组合(马达镜单元)固定在其空间定位中而进行可变地布置，而且另外第二镜也可通过第二马达镜单元进行可变地布置。
[0010]在另一优选实施形式中，载体具有带有接收开口的壁，所述接收开口用于将马达镜单元至少部分地配合到所述载体中。所述接收开口在固定在载体上的位置中至少部分地包围所述马达镜单元并因此保护所述马达镜单元。此外所述接收开口还使得将马达镜单元定位或导入到该接收开口中变的容易，并且对于载体构造成具有内部空间的载体的情况，以简单的方式和方法释放通往用于马达镜单元安装过程的该内部空间的入口。
[0011]在前述实施形式的优选改进方案中，接收开口的轮廓与多个能够可选地布置的马达镜单元的不同镜大小和/或不同的镜位置相适应。因此，接收开口的轮廓(或者所述接收开口的开口横截面)有利地适应于不同的镜轴线或者镜位置的偏移，所述偏移通过利用不同的装配法兰将不同的马达镜单元可选地固定在载体上而出现。接收开口的大小在此至少与这样所配合进的或者所安装的马达镜单元的径向延伸部(尤其是至少与其马达外直径)相一致，所述马达镜单元设计用于偏转具有最大射束直径的激光束。
[0012]在另一优选实施形式中，载体具有用于入射激光束的入射开口，所述入射开口的开口横截面与多个能够可选布置的马达镜单元的不同镜大小和/或不同的镜位置相适应。通过所述适配能够以有利的方式使具有不同直径的激光束偏转，而所述激光束也不会仅仅部分地射到载体上(或者射到所述载体的壁上)并且也不会被阻止在扫描装置内部继续传播。此外，通过所述适配，入射开口仅仅限制在载体的范围上，不同的激光束根据不同射束直径的不同射束几何形状通过所述入射开口射入。使入射开