一种无屑激光加工装置的制作方法

本实用新型涉及一种无屑激光加工装置。

背景技术：

目前在对加工对象物进行刻槽时，是将激光源出射的激光束照射在加工对象物上，通过移动激光源或加工对象物来完成刻槽，所刻槽的边缘不平整、且容易留下加工异物和碎屑，降低了激光加工的品质。为了解决上述问题，通常会使用主光束、比主光束更小的辅助光束一起加工加工对象物，主光束照射位置的边缘会先使用辅助光束进行照射，然后再用主光束沿着辅助光束的照射路径进行移动，主光束照射领域的边缘与辅助光束的照射领域部分重叠，从而在加工对象物上完成刻槽。

但是这样存在的缺陷是：1、辅助光束和主光束分别照射时，由于激光源或加工对象物的移动，加工对象物会有细微的颤动，因此光束的照射路径是呈曲线形式的，主光束照射时无法很好地与辅助光束的照射领域配合重叠，主光束照射领域的边缘，辅助光束无法完全处理，所刻槽的边缘仍会出现加工异物和碎屑，加工品质无法得到有效提高；2、主光束和辅助光束通过各自的路径照射加工对象物，增加了整个激光加工装置的体积，结构过于复杂。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是提供一种无屑激光加工装置。

本实用新型的技术方案是：一种无屑激光加工装置，用于对加工对象物进行激光刻槽，包括出射激光束的激光源和用于装载加工对象物的工作台，还包括将激光束分为主光束和辅助光束的第一偏振分光镜、对主光束和辅助光束进行接收并以相同的方向同时照射在加工对象物上的第二偏振分光镜，所述主光束通过第一光路路径调整部照射所述第二偏振分光镜，所述辅助光束通过第二光路路径调整部分为第一辅助光束、第二辅助光束，第一辅助光束和第二辅助光束照射所述第二偏振分光镜并通过第二偏振分光镜分别照射在主光束的边缘从而与主光束同时加工加工对象物。

进一步的，本实用新型中所述激光源与第一偏振分光镜之间的激光路径上配置有用于改变激光束偏振方向的第一波片。

进一步的，本实用新型中所述第一光路路径调整部包括依次反射主光束的第一反光镜、第二反光镜、第三反光镜、第四反光镜，还包括用于调整主光束尺寸的扩束望远镜、以及用于将主光束变成平行光束的主透镜。

进一步的，本实用新型中所述扩束望远镜设于第二反光镜和第三反光镜之间的激光路径上，所述主透镜设于扩束望远镜与第三反光镜之间的激光路径上。

进一步的，本实用新型中所述第二光路路径调整部包括将辅助光束分为第一辅助光束和第二辅助光束的第一分光镜、对第一辅助光束和第二辅助光束进行接收并照射第二偏振分光镜的第二分光镜，还包括用于将第一辅助光束反射至第二分光镜的第五反光镜、用于将第二辅助光束反射至第二分光镜的第六反光镜。

进一步的，本实用新型中所述第二光路路径调整部还包括用于调整辅助光束尺寸的光镜部，所述光镜部包括第一光镜、第二光镜、以及用于调整第一光镜与第二光镜之间距离的光镜调整部，所述光镜部设于所述第一偏振分光镜与第一分光镜之间、或者第二偏振分光镜与第二分光镜之间的激光路径上。

进一步的，本实用新型中所述第二光路路径调整部还包括用于改变辅助光束偏振方向使得辅助光束能够通过第二偏振分光镜反射的第二波片，所述第二波片设于所述第一偏振分光镜与第一分光镜之间、或者第二偏振分光镜与第二分光镜之间的激光路径上。

进一步的，本实用新型中所述第一光路路径调整部还包括用于改变主光束偏振方向使得主光束能够通过第二偏振分光镜反射的第三波片。

进一步的，本实用新型中所述第一光路路径调整部还包括用于改变主光束偏振方向的第四波片、以及与第四波片相配合的用于降低主光束强度的第三偏振分光镜。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1）本实用新型中，主光束和辅助光束是由同一激光源产生并通过第一偏振分光镜分别出射的，在各自光路路径调整部的作用下，主光束和两束辅助光束一起通过第二偏振分光镜以相同的方向同时照射加工对象物，两束辅助光束分别照射在主光束的边缘，与主光束同时进行加工，加工过程中，主光束与两束辅助光束能够同步移动，辅助光束可以很好地对主光束的边缘进行处理，从而可以有效防止主光束照射领域的边缘产生异物或碎屑，提高加工品质。

2）本实用新型中，由于主光束和辅助光束是一起照射对象加工物，可以减少为了瞄准照射位置所需的构成要素，因此可以减小整个激光加工装置的体积，简化内部结构。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型中所述光镜部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型实施例三的结构示意图（其中工作台未画出）。

其中：1、激光源；2、第一偏振分光镜；3、第二偏振分光镜；4、第一波片；5、第一反光镜；6、第二反光镜；7、第三反光镜；8、第四反光镜；9、扩束望远镜；10、主透镜；11、第一分光镜；12、第二分光镜；13、第五反光镜；14、第六反光镜；15、光镜部；15a、第一光镜；15b、第二光镜；16、第二波片；17、第三波片；18、第四波片；19、第三偏振分光镜；W、加工对象物；S、工作台。

具体实施方式

实施例一：

结合图1、图2所示为本实用新型一种无屑激光加工装置的第一种具体实施方式，该无屑激光加工装置用于对加工对象物W进行激光刻槽，其主要包括出射激光束的激光源1和用于装载加工对象物W的工作台S，还包括将激光束分为主光束和辅助光束的第一偏振分光镜2、对主光束和辅助光束进行接收并以相同的方向同时照射在加工对象物W上的第二偏振分光镜3。

所述激光源1与第一偏振分光镜2之间的激光路径上配置有用于改变激光束偏振方向的第一波片4。

首先，所述主光束通过第一光路路径调整部照射所述第二偏振分光镜3，所述第一光路路径调整部包括依次反射主光束的第一反光镜5、第二反光镜6、第三反光镜7、第四反光镜8，由第一偏振分光镜2出射的主光束直接通过第一反光镜5开始反射、并最终由第四反光镜8反射穿过第二偏振分光镜3后照射在加工对象物W上。

所述第二反光镜6和第三反光镜7之间的激光路径上设有用于调整主光束尺寸的扩束望远镜9，所述扩束望远镜9与第三反光镜7之间的激光路径上还设有用于将主光束变成平行光束的主透镜10，但是不限制于此，扩束望远镜9和主透镜10也可以设置在第一反光镜5与第二反光镜6之间、或者第三反光镜7与第四反光镜8之间、或者第四反光镜8与第二偏振分光镜3之间。

其次，所述辅助光束通过第二光路路径调整部分为第一辅助光束、第二辅助光束，第一辅助光束和第二辅助光束照射所述第二偏振分光镜3并通过第二偏振分光镜3分别照射在主光束的边缘从而与主光束同时加工加工对象物W。

具体的，所述第二光路路径调整部包括将辅助光束分为第一辅助光束和第二辅助光束的第一分光镜11、对第一辅助光束和第二辅助光束进行接收并照射第二偏振分光镜3的第二分光镜12，还包括用于将第一辅助光束反射至第二分光镜12的第五反光镜13、用于将第二辅助光束反射至第二分光镜12的第六反光镜14。

其中，第一辅助光束通过第五反光镜13反射，一部分穿过第二分光镜12前进，另一部分反射消失，第二辅助光束通过第六反光镜14反射，一部分通过第二分光镜12反射前进，另一部分穿过第二分光镜12消失。

所述第二分光镜12与第二偏振分光镜3之间的激光路径上设有用于改变第一辅助光束、第二辅助光束偏振方向从而使得两束辅助光束能够通过第二偏振分光镜3反射至加工对象物W上的第二波片16，但是不限制于此，第二波片16也可以设于第一偏振分光镜2与第一分光镜11之间的激光路径上。

此外，结合图2所示，所述第二光路路径调整部还包括用于调整辅助光束尺寸的光镜部15，所述光镜部15包括第一光镜15a、第二光镜15b、以及用于调整第一光镜15a与第二光镜15b之间距离的光镜调整部，所述第一光镜15a为凸透镜，所述第二光镜15b为凹透镜。本实施例中，光镜部15设于第一偏振分光镜2与第一分光镜11之间的激光路径上，但是不限制于此，光镜部15也可以设置在第二偏振分光镜3与第二分光镜12之间的激光路径上，用于调整第一辅助光束和第二辅助光束的尺寸。

这种激光加工装置加工时，主光束和辅助光束由同一激光源1产生并通过第一偏振分光镜2分别出射，在各自光路路径调整部的作用下，主光束和两束辅助光束一起通过第二偏振分光镜3以相同的方向同时照射加工对象物W，两束辅助光束分别照射在主光束的边缘，与主光束同时进行加工，加工过程中，主光束与两束辅助光束能够同步移动，辅助光束可以很好地对主光束的边缘进行处理，从而可以有效防止主光束照射领域的边缘产生异物或碎屑，提高加工品质，此外，由于主光束和辅助光束是一起照射对象加工物，可以减少为了瞄准照射位置所需的构成要素，因此可以减小整个激光加工装置的体积，简化内部结构。

实施例二：本实施例中，结合图3所示，与实施例一的不同之处在于，第二光路路径调整部不包括第二波片16，通过第二分光镜12出射的第一辅助光束和第二辅助光束穿过第二偏振分光镜3照射在加工对象物W上。

第四反光镜8与第二偏振分光镜3之间设有用于改变主光束偏振方向使得主光束能够通过第二偏振分光镜3反射后照射在加工对象物W上的第三波片17，但是不限制于此，第三波片17也可以设置在第二反光镜6与第三反光镜7之间、或者第三反光镜7与第四反光镜8之间。

实施例三：本实施例中，结合图4所示，与实施例一的不同之处在于，考虑到激光源1出射的主光束能量可能比需要的主光束的能量大，在第一偏振分光镜2与第一反光镜5之间的激光路径上设置用于改变主光束偏振方向的第四波片18，同时在第二反光镜6与第三反光镜7之间的激光路径上设置与第四波片18相配合的用于降低主光束强度的第三偏振分光镜19，由第一偏振分光镜2出射的主光束通过第四波片18后依次通过第一反光镜5、第二反光镜6进行反射，主光束的一部分穿过第三偏振分光镜19前进、另一部分反射消失，由此可以达到减小主光束强度的目的。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。