【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镜像对称布置的模块化偏转单元
[0001]本专利技术大体上涉及激光加工技术，诸如增材制造。特别地，本专利技术涉及光学偏转模块和具有偏转单元的光学模块化偏转系统，偏转单元成对设计，具有镜像对称性，用于改善协调操作和增强紧凑性。
技术介绍
[0002]与其中通过从初始材料块减去材料来生产组件的传统的、诸如铣削、钻孔和车削的减材制造工艺相比，其中逐层添加材料并热加工以生产组件的增材制造工艺在工业生产中变得越来越重要。作为增材制造工艺的特性的逐层生产方法使得能够生产具有减材工艺不能实现的高度设计灵活性的高度复杂的几何结构。
[0003]增材制造工艺的工业重要性的增加是由用于热加工起始材料的光源的效率的增加驱使的。因此，市场目前正经历从用于原型(“快速成型”)的生产的增材制造工艺的使用到用于系列生产(“快速制造”)的该技术的批量工业使用的转变。该发展可在许多技术部门中看到，诸如航空航天工业、汽车工业、医学技术和修复学。
[0004]一种特殊类型的增材制造是基于其中粉末起始材料按层依次施加到待制造的组件上并通过工作光束进行熔化和加工的粉末床基工艺，其中，工作光束通常为激光束。粉末层通常具有在微米范围内的厚度。使用扫描单元用于以所控制的方式引导激光，以便根据预先定义的工艺在一系列目标位置处熔化粉末起始材料，从而形成所期望的工件。
[0005]扫描单元通常包括振镜，即可绕轴运动的镜，用于通过以相应的反射角反射激光而在不同的方向上扫描激光。通过组合可绕两个正交轴运动的两个镜，可在整个二维工作场中扫描激光。这种扫...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种偏转模块，包括：第一偏转单元(10a)，包括第一扫描装置(12a)，所述第一扫描装置(12a)配置成用于在第一工作场(40a)上方扫描第一工作光束(50a)，其中，所述第一扫描装置(12a)包括：第一可动镜(12a
‑
1)，用于通过绕第一轴(z)倾斜而在第一方向(x)上扫描所述第一工作光束(50a)；以及第二可动镜(12a
‑
2)，用于通过绕第二轴(x)倾斜而在第二方向(y)上扫描所述第一工作光束(50a)；第二偏转单元(10b)，包括第二扫描装置(12b)，所述第二扫描装置(12b)配置成用于在第二工作场(40b)上方扫描第二工作光束(50b)，其中，所述第二扫描装置(12b)包括：第一可动镜(12b
‑
1)，用于通过绕第三轴(z)倾斜而在所述第一方向(x)上扫描所述第二工作光束(50b)；以及第二可动镜(12b
‑
2)，用于通过绕第四轴(z)倾斜而在所述第二方向(y)上扫描所述第二工作光束(50b)；其中，所述第一扫描装置(12a)的所述第二可动镜(12a
‑
2)和所述第二扫描装置(12b)的所述第二可动镜(12b
‑
2)相对于彼此以及相对于镜像对称的公共平面(M)镜像对称地布置，其中，所述第二轴与所述第四轴对准；以及其中，所述第一工作场(40a)和所述第二工作场(40b)在公共重叠区域(42)中重叠。2.根据权利要求1所述的偏转模块，其中，所述第一扫描装置(12a)还包括第一振镜电机(14a
‑
2)，所述第一振镜电机(14a
‑
2)用于倾斜所述第一扫描装置(12a)的所述第二可动镜(12a
‑
2)；其中，所述第二扫描装置(12b)还包括第二振镜电机(14b
‑
2)，所述第二振镜电机(14b
‑
2)用于倾斜所述第二扫描装置(12b)的所述第二可动镜(12b
‑
2)；以及其中，所述第一振镜电机(14a
‑
2)和所述第二振镜电机(14b
‑
2)相对于所述镜像对称的公共平面(M)布置在对应的第二可动镜的相对侧上，使得所述第一振镜电机(14a
‑
2)和所述第二振镜电机(14b
‑
2)相对于彼此以及相对于所述镜像对称的公共平面(M)镜像对称地布置。3.根据权利要求1或2所述的偏转模块，其中，所述第一工作光束(50a)入射到所述第一扫描装置(12a)上，从而在垂直于所述镜像对称的公共平面(M)的第一入射方向(x)上传播，并且其中，所述第二工作光束(50b)入射到所述第二扫描装置(12b)上，从而在垂直于所述镜像对称的公共平面(M)的第二入射方向(x)上传播，其中，所述第一入射方向与所述第二入射方向对准且相反。4.根据前述权利要求中任一项所述的偏转模块，其中，所述第一偏转单元(10a)和所述第二偏转单元(10b)相对于所述镜像对称的公共平面(M)镜像对称地布置，使得所述第一工作光束(50a)在由所述第一扫描装置(12a)扫描之前的光束路径和所述第二工作光束(50b)在由所述第二扫描装置(12b)扫描之前的光束路径相对于彼此以及相对于所述镜像对称的公共平面(M)镜像对称。5.根据前述权利要求中任一项所述的偏转单元，其中，所述第一工作光束(50a)在由所述第一扫描装置(12a)扫描之前的光束路径与所述第二工作光束(50b)在由所述第一扫描装置(12a)扫描之前的光束路径在垂直于所述镜像对称的公共平面(M)的方向上对准。
6.根据前述权利要求中任一项所述的偏转模块，其中，所述第一扫描装置(12a)的所述第二可动镜(12a
‑
2)与所述第二扫描装置(12b)的所述第二可动镜(12b
‑
2)之间的分隔(d)对应于所述第一扫描装置(12a)的所述第二可动镜的和/或所述第二扫描装置(12b)的所述第二可动镜的直径(D1、D2)的不大于1/3，优选地不大于其1/4，更优选地不大于其1/5或1/6。7.根据前述权利要求中任一项所述的偏转模块，其中，所述第一扫描装置(12a)的所述第二可动镜(12a
‑
2)的光学中心与所述第二扫描装置(12b)的所述第二可动镜(12b
‑
2)的光学中心之间的距离(d
OC
)对应于所述第一扫描装置(12a)的所述第一可动镜的和/或所述第二扫描装置(12b)的所述第一可动镜的孔径的不大于4倍，优选地不大于3倍，更优选地不大于2.5或2倍。8.根据权利要求7所述的偏转模块，其中，所述第一工作光束(50a)入射到具有第一1/e2光束直径的所述第一扫描装置(12a)上，并且其中，所述第二工作光束(50b)入射到具有第二1/e2光束直径的所述第二扫描装置(12b)上，其中所述第二光束直径优选等于所述第一光束直径，其中，所述第一扫描装置(12a)的所述第一可动镜的和/或所述第二扫描装置(12b)的所述第一可动镜的孔径分别对应于所述第一1/e2光束直径或所述第二1/e2光束直径的至少1.1倍，优选地至少1.3倍，更优选地至少1.5倍。9.根据前述权利要求中任一项所述的偏转模块，其中，所述第一扫描装置(12a)的所述第二可动镜(12a
‑
2)的光学中心与所述第二扫描装置(12b)的所述第二可动镜(12b
‑
2)的光学中心之间的距离(d
OC
)不大于120mm，优选地不大于80mm，更优选地不大于60mm。10.根据前述权利要求中任一项所述的偏转模块，其中，所述第一工作场和所述第二工作场在平行于所述镜像对称的公共平面的方向上彼此对准，并且其中，所述公共重叠区域(42)在垂直于所述镜像对称的公共平面的重叠方向上具有延伸部，所述公共重叠区域的延伸部对应于在所述重叠方向上由所述第一工作场和/或所述第二工作场覆盖的延伸部的至少75％，优选地至少80％，更优选地至少90％。11.根据前述权利要求中任一项所述的偏转模块，其中，所述第一扫描装置(12a)的所述第二可动镜(12a
‑
2)在所述第一扫描装置(12a)的所述第一可动镜(12a
‑
1)之后沿着所述第一工作光束(50a)的光束路径朝向所述第一工作场(40a)布置，其中，所述第二扫描装置(12b)的所述第二可动镜(12b
‑
2)在所述第二扫描装置(12b)的所述第一可动镜(12b
‑
1)之后沿着所述第二工作光束(50b)的光束路径朝向所述第二工作场(40b)布置，以及其中，所述第一扫描装置(12a)的所述第二可动镜(12a
‑
2)在所述第一工作场(40a)上方的高度(SR)和/或所述第二扫描装置(12b)的所述第二可动镜(12b
‑
2)在所述第二工作场(40b)上方的高度(SR)不大于800mm，优选地不大于600mm，更优选地不大于400mm。12.根据前述权利要求中任一项所述的偏转模块，还包括壳体(60)，其中，所述第一偏转单元(10a)和所述第二偏转单元(10b)封闭在所述壳体(60)内，其中，所述壳体优选地是防尘和/或防水的。13.根据权利要求11所述的偏转模块，其中，所述壳体(60)包括第一透明窗(62a)和第二透明窗(62b)，所述第一透明窗(62a)配置成用于让所述第一工作光束(50a)通过，从所述
第一扫描装置(12a)传播到所述第一工作场(40a)，所述第二透明窗(62b)配置成用于让所述第二工作光束(50b)通过，从所述第二扫描装置(12b)传播到所述第二工作场(40b)，其中，所述第一透明窗(62a)和/或所述第二透明窗(62b)优选包括玻璃板。14.根据权利要求13所述的偏转模块，其中，所述第一透明窗(62a)和所述第二透明窗(62b)彼此相邻，和/或其中，所述第一透明窗(62a)和所述第二透明窗(62b)与所述壳体(60)的相同侧壁(63)相邻，和/或其中，所述第一透明窗(62a)和所述第二透明窗(62b)彼此集成。15.根据前述权利要求中任一项所述的偏转模块，其中...
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