CN101341000B - 用于激光装置的光学元件的状态识别的方法以及激光装置 - Google Patents
用于激光装置的光学元件的状态识别的方法以及激光装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于激光装置(1)、尤其是激光加工机的光学元件(6，7，8)的状态识别或状态变化识别的方法和装置，其中，将一个超声波信号输入耦合到光学元件中并且测量该超声波信号沿着所给定的或可给定的路段穿过光学元件的渡越时间和/或渡越时间变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于识别激光装置、尤其是激光加工机的光学元件的状态或状态变化的方法和装置，其中检测在光学元件温度变化时变化的参量。
背景技术
激光切割过程主要取决于聚焦的激光射线的品质和时间特性。为了引导和形成激光射线，使用透镜或反射镜，因此它们对于切割效果具有决定性影响。透镜(或射线导向中的其它光学元件)的磨损使激光射线的吸收增加。由此引起的剧烈变热导致变化的光学特性，例如焦点位移增大。
因为光学元件的温度变化经常带来光学元件本身的状态变化，已经建议多个方法用于检测光学元件的温度或描述该温度的参量。
在EP 1 310 782A1中公开了一种电阻测量。检测由于吸收射线引起的物理参量如温度的变化并且用作光学元件状态的信息源。在此通过测量电阻求得温度。
在DE 203 14 918U1中公开了一种用于监视激光光具的保护玻璃破碎和/或脏污的装置，其中设置有至少一个设置在保护玻璃端面圆周上的光电检波器，它与一个求值计算装置连接。为该光电检波器配置至少一个电磁辐射源，其电磁辐射通过保护玻璃的端面输入耦合。
在DE 10 2004 006 565A1中建议，测量光学元件的长度变化并接着由长度变化求得源于光学特性变化的温度变化。长度变化可以沿着光学元件的周边测量并且必要时结合其它长度测量用于确定光学元件的体积变化，由该变化求得温度变化。
在DE 197 094 73A1中建议，为了求得激光装置的磨损程度，在通过激光射线加工工件时首先借助于该激光射线刺透工件，其中测量用于刺透工件所需的刺入时间并且与给定的基准刺入时间比较，以便在两个刺入时间相互偏差大于规定的容差值时例如产生报警信号。此外建议，通过激光射线在工件上产生一个痕迹并且在不同时刻测量来自工件的射线，以便通过比较射线测量值来推断透镜装置的磨损状态。
在WO 98/33059A1中建议，通过光电检波器检测由于脏污产生的散射光。
在透镜边缘上的循环温度测量不能反映透镜中心的重要负荷并且具有太高的时间常数。透镜体的光学温度测量不准确，因此不能使用。测量激光装置、尤其是激光切割机中由温度引起的光学元件长度或体积变化同样是不实际的。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种方法和装置，通过它们能够以简单的方式可靠地确定激光装置的光学元件的状态或状态变化。
该任务通过开始所述类型的方法解决，其中，将一个超声波信号输入耦合到光学元件中，测量超声波信号沿着所给定的或可给定的路段穿过该光学元件的渡越时间和/或渡越时间变化。求得的渡越时间或求得的渡越时间变化可以与基准参量进行比较，其中基准参量可以在基准测量中求得或者给定。可以通过标准部件进行渡越时间的测量。此外它可以不影响其余激光装置地进行。小的温度变化已经使得渡越时间变化，因此能够以高分辨率测量或求得光学元件的温度。通过适合地选择路段可以保证，只检测实际温度或者与该温度相关的由于光学元件温度变化引起的渡越时间或渡越时间变化，该测量不会由于例如光学元件座的温度而发生错误。渡越时间测量的分辨率最好应该在纳秒范围内。本方法可以应用于激光装置的所有光学元件(如反射镜、透镜、输出耦合器)，尤其也用于激光器中的光学元件。
在一个特别优选的方法改型中规定，由渡越时间和/或渡越时间变化推断光学元件的电磁辐射吸收度或推断吸收度变化。因此可以通过求得渡越时间或渡越时间变化来推断脏污或磨损，例如作为光学元件老化现象的结果。在此最好区分基于光学元件在运行中正常温度变化(变热)的渡越时间变化和由于因吸收引起的温度升高所引起的渡越时间变化。
有利地，由渡越时间和/或渡越时间变化推断光学元件的温度或温度变化。不仅光学元件的静态温度而且时间上的温度梯度都是磨损的尺度。通过渡越时间测量可以求得在由超声波信号所走过的路段上平均的光学元件温度。
最好这样选择所给定的或可给定的路段，使得它穿过光学元件的中心、尤其是中点延伸。由此可以求得中心的温度或者在路段上平均的温度内至少包含中心的温度。因此可以检测光学元件的在激光射线穿过时最剧烈地被变热的那个部分的温度。为此，在圆形光学元件情况下超声波信号最好在径向输入耦合到光学元件中。
如果所述路段仅穿过光学元件的边缘区域延伸，尤其是回避中心，则可以求得在光学元件边缘区域中关于磨损和脏污的信息。
特别优选超声波信号通过反射被多次引导通过光学元件。充分利用反射提供了只使用一个换能器(用于发射和接收)的可能性。此外通过一次或多次反射可以提高渡越时间，由此提高系统分辨率。光学元件的一些确定的区域也可以通过超声波在光学元件边缘上的反射特性而被用于渡越时间测量，由此用于温度测量。超声波信号例如可以星形、三角形或矩形地被引导穿过光学元件。
在一个方法改型中规定，求得渡越时间梯度。由此可以求得温度梯度。在温度变化时光学元件以一定的延迟做出反应，该延迟由时间常数决定。光学元件的时间常数通常位于5-10秒的范围内。如果要检测绝对温度，必需等待直到已经产生静态温度。而如果求温度梯度，则可以在较短的时间区间内进行测量。通过渡越时间变化的不同梯度可以识别光学元件吸收中的差别。这可以提供对光学元件的老化或磨损的指示。
在一特别优选的方法改型中可以规定，光学元件被加载以电磁辐射、尤其是激光，检测在辐射期间的和在结束辐射后在已给定的或可给定的时间段的渡越时间和/或渡越时间变化。由此可以求得温度引起的光学元件渡越时间变化。在激光接通时间期间光学元件变热，一旦激光关断则又冷却。
如果多次先后间歇式地对光学元件加载以电磁辐射，则可以识别对测量的干扰影响。
最好以所给定的或可给定的时间间隔检测渡越时间和/或渡越时间变化。通过选择时间间隔可以调整求得温度时的分辨率。
光学元件的状态检验可以在运行中几乎“在线”地进行。由此可以特别快速地对状态变化做出反应。替换地或附加地也可以规定，在开始新的切割工艺时检验光学元件的状态。尤其当在激光机中以小的激光功率工作并且在该小的激光功率下不能识别温度变化时，可以在两次切割过程之间使激光以较大的功率运行，由此可以确定光学元件的渡越时间变化和状态。
特别有利的是，检测和/或给定描述光学元件的周围环境的参量并且在求值计算渡越时间和/或渡越时间变化时加以考虑。光学元件的变热取决于多个参量。影响参量例如是激光功率、辐射持续时间和构件冷却(例如通过切割气体)。为了可靠地探测吸收，要知道并考虑这些影响参量。同样可以检测光学元件的当前温度变化。这些详细必要时可以被用于控制激光功率。
与此相关特别有利的是，根据描述周围环境的参量产生特性曲线族并且借助特性曲线族分析当前的渡越时间或渡越时间变化。
此外在本发明的范围内还包括激光装置、尤其是激光加工机，它具有至少一个安置在激光射线的光路中的光学元件和一个用于检测在温度变化时变化的参量的检测装置，其中设置有一用于将超声波输入耦合到该光学元件中的超声波发射器，该检测装置包括一超声波接收器。通过这种装置可以检测光学元件的当前状态并且可以识别状态变化，例如因基于脏污或磨损而吸收所引起的变热。光学元件例如是反射镜、透镜、输出耦合器或类似元件。超声波发射器和超声波接收器可以设置在光学元件区域内的不同位置上。必须保证，超声波接收器位于由超声波信号所走过的路段的末端上。例如超声波信号的路段可以相应于光学元件的直径。因此超声波接收器和超声波发射器必须相对置地安置。检测装置可以构造为超声波接收器。
一种成本特别有利的结构是，检测装置包括超声波发射器和超声波接收器。由此只需设置一个超声波换能器，它不仅可以发射而且可以接收。为了可以只使用仅唯一一个换能器，必需将超声波信号一次或多次地反射，以保证超声波信号再到达换能器。
如果设置有至少一个用于反射超声波信号的反射器，由超声波信号所走过的路段可以人为地延长。通过该措施可以提高分辨率。
为了防止在超声波换能器(尤其是超声波接收器)与该光学元件之间反射，可以设置至少一个耦合元件，它设置在超声波发射器或超声波接收器与该光学元件之间。10MHz范围内的超声波信号在空气或气体中不是继续传导而是反射。通过在一方面超声波发射器以及超声波接收器与另一方面光学元件之间使用耦合元件可以保证，超声波信号事实上也输入耦合到光学元件中并且从该光学元件输出耦合。在此耦合元件可以借助换能器被夹紧在光学元件的边缘上，使得声波瓣通过光学元件的中心碰到对置的光学元件边缘上并且从那里反射到换能器。
为了保证良好的输入耦合，有利的是，耦合元件可以适配于光学元件。为此耦合元件最好构造为可变形的耦合垫。该耦合垫最好用塑料、尤其是聚安酯制成并且具有足够的耐热性。
在一优选实施方式中设置有一个与检测装置连接的求值计算装置。在求值计算装置中可以分析渡越时间和渡越时间变化。可以规定，求值计算装置与信号装置共同作用，由此可以指示具有增高的吸收的光学元件。替换地或附加地可以使求值计算装置与激光装置控制器连接，由此可以在运行激光装置时、尤其在调整激光功率时考虑关于光学元件的状态或状态变化的信息。
从下面借助于示出对于本发明重要的细节的附图对本发明实施例的描述中以及从权利要求中得知本发明的其它特征和优点。各个特征可以单独地或者多个任意组合地在本发明的改型中实现。
附图说明
在附图中示意性示出本发明的优选实施例并且在下面结合附图详细解释。附图中示出：
图1激光装置的一个示意图，
图2激光加工头的一个局部剖面图，
图3a-3d用于示例性解释超声波信号的不同信号路径的示意图，
图4所检测的渡越时间变化关于时间的曲线图的示例。
具体实施方式
按照图1，激光加工机或激光切割机1形式的激光装置1包括激光发生器2、加工头3以及装置或机器控制器4。在激光发生器2中产生激光射线5。在该激光射线的光路中接入光学元件，它们呈激光发生器2的输出耦合透镜6、偏转镜7以及设置在加工头3中的聚焦透镜8的形式。借助聚焦透镜8使激光射线5成束到要加工的工件9上。
监视输出耦合透镜6、偏转镜7和聚焦透镜8的温度。为此使用构造为超声波换能器的检测装置10，11，12。每个检测装置10-12包括一个超声波发射器和一个超声波接收器。这些检测装置10-12分别与求值计算装置13-15连接，这些求值计算装置又与机器控制器4连接。检测并求值计算超声波渡越时间或渡越时间变化。由这些信息能够推导出关于光学元件的吸收度以及光学元件的温度或温度梯度的信息。
按照图2，检测装置12在侧面设置在构造为聚焦透镜8的光学元件的旁边。检测装置12具有超声波发射器和超声波接收器，在检测装置12与聚焦透镜8之间设置构造为耦合垫的耦合元件20。该耦合元件不仅适配于检测装置12的轮廓而且适配于聚焦透镜8的轮廓。发射出的超声波信号21沿着聚焦透镜8的直径一直传播到聚焦透镜8的起到反射器作用的对置的边缘22。在那里，超声波信号21被反射并且作为回声信号23返回到检测装置12。由超声波信号21，23的渡越时间或渡越时间变化与基准渡越时间或基准渡越时间变化进行比较可以推断出聚焦透镜8的温度和吸收度。
在图3a中示出聚焦透镜8的俯视图。由检测装置12发射出的超声波信号21在两次横穿聚焦透镜8以后再返回到检测装置12。由超声波信号走过的路段穿过聚焦透镜8的中点。
按照图3b，聚焦透镜8的中点不位于由超声波信号21走过的路段上。在超声波信号21返回到检测装置12之前，它在聚焦透镜8边缘上的点25，26上反射。由超声波信号21走过的路段在该例中具有三角形形状，使得由超声波信号21走过的路段只包括聚焦透镜8的边缘区域。聚焦透镜8的中心在该例中对于渡越时间平均值或对于温度平均值具有可忽略的影响。
按照图3c，通过检测装置12发射出的超声波信号21在返回到检测装置12以前，在聚焦透镜8边缘上的点27，28，29，30上反射，该边缘起到反射器作用。通过超声波信号在点27-30上的反射延长了由超声波信号21所走过的路段。在这种情况下该路段基本具有星形形状。
在图3d中，超声波信号21由超声波发射器31发射，在聚焦透镜8边缘上的点32，33上反射，然后到达超声波接收器34，该超声波接收器在这种情况下是检测装置。
在图4中关于时间t示出超声波信号的渡越时间变化Δt1。第一曲线40表示对于具有小吸收度的新透镜的渡越时间变化Δt1。曲线41表示具有较高吸收度的略微脏污的透镜的渡越时间变化Δt1。激光被重复地接通和关断。在接通持续时间期间渡越时间变化Δt1增大，这源于透镜变热。因此由该渡越时间变化Δt1可以推断透镜温度。在激光关断阶段期间透镜又冷却，使得渡越时间变化Δt1减小。可以看出，随着时间t进展渡越时间变化Δt1的最大值增大。这归因于透镜在激光关断时间期间不完全冷却。这种现象可以在求值计算渡越时间Δt1时考虑。也可以明显地看出，具有较高吸收度的透镜的渡越时间变化Δt1最大值明显高于具有较低吸收度的透镜的最大值。这归因于在具有较高吸收度的透镜中更多地吸收激光功率，由此透镜更剧烈地变热。因此由曲线40，41的比较能够推断透镜温度和推断透镜吸收度。
Claims (23)
1.一种用于激光装置(1)的光学元件(6，7，8)的状态识别或状态变化识别的方法，其特征在于，将一个超声波信号(21)输入耦合到光学元件(6，7，8)中并且测量该超声波信号(21)沿着所给定的或可给定的路段穿过光学元件(6，7，8)的渡越时间和/或渡越时间变化(Δt1)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由渡越时间和/或渡越时间变化(Δt1)推断光学元件(6，7，8)的电磁辐射吸收度或推断该吸收度变化。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由渡越时间和/或渡越时间变化(Δt1)推断光学元件(6，7，8)的温度或温度变化。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所给定的或可给定的路段穿过光学元件(6，7，8)的中心延伸。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述超声波信号(21)径向输入耦合到光学元件(6，7，8)中。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述路段仅穿过光学元件(6，7，8)的边缘区域延伸并且回避中心。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述超声波信号(21)借助反射多次地被引导穿过光学元件(6，7，8)。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，求得渡越时间梯度。
9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对光学元件(6，7，8)加载以电磁辐射，在辐射期间并且在辐射结束后在所给定的或可给定的时间段检测渡越时间和/或渡越时间变化(Δt1)。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，对该光学元件(6，7，8)多次先后间歇式地加载以电磁辐射。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，以所给定的或可给定的时间间隔检测渡越时间和/或渡越时间变化(Δt1)。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，检测和/或给定描述光学元件(6，7，8)周围环境的参量并且在求值计算渡越时间和/或渡越时间变化(Δt1)时加以考虑。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，根据描述周围环境的参量产生特性曲线族并且借助特性曲线族分析当前的渡越时间和/或渡越时间变化(Δt1)。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光装置(1)是激光加工机。
15.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所给定的或可给定的路段穿过光学元件(6，7，8)的中点延伸。
16.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述电磁辐射是激光。
17.一种激光装置(1)，具有至少一个设置在激光射线(5)的光路中的光学元件(6，7，8)和一个用于检测所述光学元件(6，7，8)的在温度变化时变化的参量的检测装置(10，11，12)，其特征在于，设置有一个用于将超声波输入耦合到光学元件(6，7，8)中的超声波发射器(31)并且所述检测装置(10，11，12)包括一超声波接收器(34)。
18.如权利要求17所述的激光装置，其特征在于，所述检测装置(10，11，12)包括所述超声波发射器。
19.如权利要求17或18所述的激光装置，其特征在于，设置有至少一个用于反射超声波信号(21)的反射器。
20.如权利要求17或18所述的激光装置，其特征在于，设置有至少一个耦合元件(20)，它设置在超声波发射器(31)或超声波接收器(34)与光学元件(6，7，8)之间。
21.如权利要求20所述的激光装置，其特征在于，所述耦合元件(20)能够适配于光学元件(6，7，8)。
22.如权利要求17所述的激光装置，其特征在于，设置有一个与检测装置(10，11，12)连接的求值计算装置(13，14，15)。
23.如权利要求17所述的激光装置，其特征在于，所述激光装置(1)是激光加工机。
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|---|---|---|---|---|
| DE102007041531A1 (de) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Lasereinrichtung und Betriebsverfahren hierfür |
| JP5481977B2 (ja) * | 2009-07-10 | 2014-04-23 | 富士通株式会社 | 温度制御方法、温度制御装置及び光デバイス |
| US8801277B2 (en) * | 2010-01-15 | 2014-08-12 | University Of Utah Research Foundation | Ultrasonic temperature measurement device |
| JP6122347B2 (ja) * | 2013-06-07 | 2017-04-26 | 株式会社アマダホールディングス | 保護ガラスの汚れ検出方法及びレーザ加工ヘッド |
| US10234323B2 (en) * | 2014-06-26 | 2019-03-19 | Continental Automotive Gmbh | Method for determining a liquid level and quality in a tank |
| JP6050519B1 (ja) | 2015-03-10 | 2016-12-21 | 技術研究組合次世代３Ｄ積層造形技術総合開発機構 | 光加工ヘッド、光加工装置およびその制御方法ならびに制御プログラム |
| DE102017131147B4 (de) * | 2017-12-22 | 2021-11-25 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Strahlführungsoptik in einem Laserbearbeitungskopf bei der Lasermaterialbearbeitung |
| EP3553489B1 (en) | 2018-04-10 | 2023-02-22 | AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH | An optical element with a defect detecting apparatus |
| DK3569777T3 (da) | 2018-05-16 | 2020-11-16 | Geberit Int Ag | Sanitært støttesystem |
| CN109604814B (zh) * | 2018-12-10 | 2021-02-26 | 东北大学 | 一种透镜轴向低频振动辅助激光加工装置 |
| CN109530911B (zh) * | 2018-12-10 | 2021-02-19 | 东北大学 | 一种轴向超声振动透镜辅助激光加工装置 |
| HUE059800T2 (hu) * | 2019-10-02 | 2022-12-28 | Adige Spa | Eljárás anyagmegmunkáló gép lézernyalábjának terjedési útja mentén elhelyezett optikai elem mûködési állapotának detektálására, valamint az eljárást végrehajtó rendszerrel ellátott lézeres megmunkáló gép |
| WO2021107863A1 (en) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. | Apparatus for monitoring mechanical integrity of an eye-safety component of an illuminator |
| EP4198480A1 (en) | 2021-12-16 | 2023-06-21 | AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH | An optical integrity monitoring apparatus for an optical system |
| DE102022205579A1 (de) | 2022-06-01 | 2023-12-07 | Trumpf Lasersystems For Semiconductor Manufacturing Gmbh | Schwingungsüberwachte Laseroptik |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6118527A (en) * | 1998-02-09 | 2000-09-12 | Jurca Optoelektronik Gmbh | Method for monitoring the functionality of the transparent protective element of a transparent laser optical system, and a device for carrying out this method |
| CN1071894C (zh) * | 1992-12-21 | 2001-09-26 | 庄臣及庄臣视力产品有限公司 | 自动检验眼用透镜的方法和系统 |
| US6370171B1 (en) * | 1998-09-21 | 2002-04-09 | Armin Horn | Laser machine tool |
| DE10108955A1 (de) * | 2001-02-23 | 2002-10-10 | Precitec Kg | Verfahren zum Ermitteln des Verschleissgrades einer Linsenanordnung in einem Laserbearbeitungskopf sowie Laserbearbeitungskopf |
| EP1310782A1 (de) * | 2001-11-09 | 2003-05-14 | Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Informationen für die Überwachung einer Laseranordnung |
| CN1139794C (zh) * | 1998-02-24 | 2004-02-25 | 明碁电脑股份有限公司 | 反射式光学透镜组检测装置 |
| CN1597230A (zh) * | 2003-09-18 | 2005-03-23 | 株式会社迪斯科 | 激光加工机床 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5995510A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-01 | Horiba Ltd | パワ−レ−ザ−用光学部品保護装置 |
| JPS603994A (ja) * | 1983-06-18 | 1985-01-10 | Amada Co Ltd | レ−ザ加工機のｚ軸制御装置 |
| JPS61203291A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-09 | フアナツク株式会社 | クリ−ンル−ム用ロボツト |
| JPS61222695A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ加工装置 |
| JPS61235092A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-20 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ加工装置 |
| JPS62139374A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ装置 |
| JPS62139347A (ja) | 1985-12-13 | 1987-06-23 | Matsushima Kogyo Co Ltd | 樹脂封止型半導体実装用金属リ−ドフレ−ム |
| JPH01113191A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | レーザビーム位置検出装置 |
| JPH01284491A (ja) * | 1988-05-07 | 1989-11-15 | Nippei Toyama Corp | レーザ加工機における光学部品の異常検知装置 |
| DE4300378A1 (en) | 1992-01-11 | 1993-07-22 | Benedikt Prof Dr Med Jean | Contactless material investigation by laser - illuminating by pulsed laser with variable radiated energy density, pressure or acoustic sensor. |
| DE9403822U1 (de) | 1994-03-08 | 1995-07-06 | Thyssen Laser Technik Gmbh | Überwachungsvorrichtung für Laserstrahlung |
| SE508426C2 (sv) | 1997-01-24 | 1998-10-05 | Permanova Lasersystem Ab | Metod och anordning för att övervaka renheten hos ett skyddsglas vid laserbearbetning |
| DE19709473C2 (de) | 1997-03-07 | 1998-12-24 | Precitec Gmbh | Verfahren zur Ermittlung des Verschleißgrades einer Linsenanordnung in einem Laserbearbeitungskopf |
| US6517240B1 (en) * | 1999-11-05 | 2003-02-11 | Durametrics, Inc. | Ultrasonic thermometer system |
| DE10007976C1 (de) | 2000-02-22 | 2001-09-06 | Precitec Gmbh | Laserbearbeitungskopf und Verfahren zum Messen der Temperatur seiner Linsenanordnung |
| EP1354664B1 (de) | 2002-04-20 | 2010-11-17 | Haas Laser GmbH & Co. KG | Einrichtung zur Überwachung eines optischen Elements eines Bearbeitungskopfes einer Maschine zur thermischen Bearbeitung eines Werkstücks |
| EP1398612B1 (de) | 2002-09-12 | 2010-03-03 | Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH | Vorrichtung zur Überwachung der Funktionalität eines optischen Elements |
| DE20306411U1 (de) | 2003-04-24 | 2003-07-03 | Trumpf Laser Marking Systems A | Anordnung eines optischen Elements im Strahlengang eines Laserstrahls |
| DE50304140D1 (de) | 2003-06-20 | 2006-08-17 | Trumpf Laser Gmbh & Co Kg | Verfahren und Laserbearbeitungskopf mit einer Einrichtung zur Überwachung eines optischen Elements eines Bearbeitungskopfes einer Maschine zur thermischen Bearbeitung eines Werkstücks |
| DE20314918U1 (de) | 2003-09-25 | 2005-02-03 | Scansonic Gmbh | Vorrichtung zur Überwachung eines Schutzglases einer Laseroptik auf Bruch und/oder Verschmutzung |
| DE102004006565A1 (de) | 2004-02-11 | 2005-09-08 | Ii-Vi Lot Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von optischen Komponenten |
| DE102004025935B4 (de) * | 2004-05-27 | 2009-03-19 | Daimler Ag | Verfahren zur Prüfung des Abstandes beschichteter Bleche für deren Schweissbearbeitung |
| EP1643281A1 (de) | 2004-10-02 | 2006-04-05 | Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG | Optisches Element einer Laserbearbeitungsmaschine und Halterung des optischen Elements |
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2008
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1071894C (zh) * | 1992-12-21 | 2001-09-26 | 庄臣及庄臣视力产品有限公司 | 自动检验眼用透镜的方法和系统 |
| US6118527A (en) * | 1998-02-09 | 2000-09-12 | Jurca Optoelektronik Gmbh | Method for monitoring the functionality of the transparent protective element of a transparent laser optical system, and a device for carrying out this method |
| CN1139794C (zh) * | 1998-02-24 | 2004-02-25 | 明碁电脑股份有限公司 | 反射式光学透镜组检测装置 |
| US6370171B1 (en) * | 1998-09-21 | 2002-04-09 | Armin Horn | Laser machine tool |
| DE10108955A1 (de) * | 2001-02-23 | 2002-10-10 | Precitec Kg | Verfahren zum Ermitteln des Verschleissgrades einer Linsenanordnung in einem Laserbearbeitungskopf sowie Laserbearbeitungskopf |
| EP1310782A1 (de) * | 2001-11-09 | 2003-05-14 | Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Informationen für die Überwachung einer Laseranordnung |
| CN1597230A (zh) * | 2003-09-18 | 2005-03-23 | 株式会社迪斯科 | 激光加工机床 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 葛自明等.光学元件中受激布里渊散射的研究状况及进展.《激光技术》.2002,第26卷(第5期),375-378. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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