本發(fā)明涉及激光加工裝置，尤其涉及一種可控制點列陣間距的并行三軸激光加工裝置及方法。
背景技術(shù)：
1、激光加工的基本原理是將激光束聚焦在材料表面，通過激光束與材料的相互作用，在材料上進行激光鉆孔。
2、市場上最常用的是3d的三軸振鏡激光加工系統(tǒng)和2.5d的三軸振鏡加工系統(tǒng)，兩者都可在三維空間進行激光加工且應(yīng)用不同，3d的三軸振鏡激光加工系統(tǒng)可以加工自由曲面，2.5d的三軸振鏡加工系統(tǒng)雖然只能進行梯形加工，但是其光斑聚焦效果好。
3、三軸振鏡激光加工技術(shù)通過集成高速振鏡掃描（x/y軸）與動態(tài)聚焦控制（z軸），實現(xiàn)了激光束在三維空間內(nèi)的快速定位與能量精準調(diào)控，成為突破復(fù)雜曲面加工瓶頸的核心技術(shù)之一。
4、目前市場上三軸加工都是單列激光加工，對于重復(fù)性高的等間距點列陣打點加工或者等間距的劃線加工，由于其一次只能打一個點或者一次只能劃一條線，加工效率較低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種可控制點列陣間距的并行三軸激光加工裝置及方法，用于滿足當前激光加工領(lǐng)域中并行加工和可控加工點列陣的需求。
2、為達到上述目的，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案為：
3、一種可控制點列陣間距的并行三軸激光加工裝置，特點是沿激光出射方向依次包括：
4、一波束調(diào)節(jié)系統(tǒng)；
5、一動態(tài)可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)；
6、一分束鏡；
7、一動態(tài)可調(diào)節(jié)衍射分束系統(tǒng)；
8、一光束位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)；
9、或者設(shè)置一聚焦光學(xué)元件；其中：
10、激光束依次通過所述波束調(diào)節(jié)系統(tǒng)、動態(tài)調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)、分束鏡、動態(tài)調(diào)節(jié)衍射分束系統(tǒng)、光束位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)或一聚焦光學(xué)元件，最終形成點列陣并行作用于待加工元件；并且，所述動態(tài)可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)受控于第一振動裝置，改變激光束發(fā)散角，從而實現(xiàn)激光束焦點高度控制；所述動態(tài)調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)受控于第二振動裝置，從而實現(xiàn)控制激光點列陣的間距；所述光束位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)受控于轉(zhuǎn)動裝置，改變激光束相對激光光軸的傾角，從而實現(xiàn)激光點列陣形狀的改變與點列陣位置的改變；
11、所述波束調(diào)節(jié)系統(tǒng)為一放大倍數(shù)為1-4倍可調(diào)的擴束鏡；
12、所述動態(tài)可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)為由第一透鏡和第二透鏡組成的擴束系統(tǒng)；所述的第一透鏡一側(cè)連接于第一振動裝置；
13、所述動態(tài)可調(diào)節(jié)衍射分束系統(tǒng)由一連接于第二振動裝置的衍射分束器組成；
14、所述光束位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)由兩片連接有轉(zhuǎn)動裝置的平面反射鏡組成；
15、所述的轉(zhuǎn)動裝置為一伺服電機；
16、所述的振動裝置為一音圈電機；
17、所述的衍射分束器為正交光柵；
18、所述聚焦光學(xué)元件為一遠心透鏡。
19、一種基于上述裝置的可控制點列陣間距的并行三軸激光加工方法，包括如下步驟：
20、第一步，將波束調(diào)節(jié)系統(tǒng)、動態(tài)可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)、分束鏡、動態(tài)可調(diào)節(jié)衍射分束系統(tǒng)和光束位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)按照激光照射線路依次固定安裝，并將待加工工件放置于機臺上；
21、第二步，將待加工工件放置于光束位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)或聚焦光學(xué)元件的下方，并將加工部位置于激光光束下；
22、第三步，開啟轉(zhuǎn)動裝置和振動裝置，動態(tài)可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)中的第一透鏡和動態(tài)可調(diào)節(jié)衍射分束系統(tǒng)的衍射分束器在沿光束方向高速振動，兩面平面反射鏡在相互垂直方向高速轉(zhuǎn)動，直至加工完成；在加工過程中，要實時監(jiān)測激光束的位置、傾角和發(fā)散度，并進行補償。
23、其中，在加工過程中，動態(tài)可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)對激光束擴束，并且，沿激光束光軸方向移動動態(tài)可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)中的透鏡，以調(diào)節(jié)激光在加工工件表面的焦點高度。
24、其中，在加工過程中，動態(tài)可調(diào)節(jié)衍射分束系統(tǒng)對激光束進行分束，在加工位置形成方形聚焦點列陣。
25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明解決現(xiàn)有激光加工裝置的不足之處，具體體現(xiàn)在：
26、由于在動態(tài)可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)后置一動態(tài)可調(diào)節(jié)衍射分束器，激光經(jīng)過動態(tài)可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)后，光線將會聚焦，此聚焦光線再經(jīng)過動態(tài)衍射分束器后會由一束光分成多束具有聚焦效果的光束，最后在加工平面形成光斑點列陣。在加工時，需要動態(tài)可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)中的第一透鏡會在第一振動裝置下進行移動，此時第二振動裝置會移動衍射分束器來實現(xiàn)控制加工點列陣間距。在光束位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動裝置啟動后，加工點列陣在轉(zhuǎn)動方向的點列陣間距變大，在非轉(zhuǎn)動方向的點列陣間距通過第二振動裝置對衍射分束器進行補償移動從而保持不變，實現(xiàn)將此點列陣由方形點列陣變?yōu)殚L方形點列陣，由于點列陣的位置也會在轉(zhuǎn)動方向移動，也可以實現(xiàn)等間距的劃線加工。
1.一種可控制點列陣間距的并行三軸激光加工裝置，其特征在于，沿激光出射方向依次包括：
2.一種基于權(quán)利要求1所述裝置的可控制點列陣間距的并行三軸激光加工方法，其特征在于，包括如下步驟：