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Allgemeiner Stand der Technik
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsvorrichtung, und betrifft insbesondere eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die die Bearbeitungsbedingungen vor der Laserbearbeitung je nach dem Verschmutzungsgrad des optischen Systems korrigiert.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die Laserlicht auf ein zu bearbeitendes Objekt strahlt und eine Laserbearbeitung des zu bearbeitenden Objekts vornimmt, sammelt das Laserlicht durch eine Linse an einer bestimmten Brennpunktposition und strahlt das gesammelte Laserlicht auf das zu bearbeitende Objekt. Wenn bei dieser Laserbearbeitungsvorrichtung ein externes optisches System, das das Laserlicht von einem Laseroszillator leitet und auf einer Werkstückoberfläche sammelt, verschmutzt ist und das Laserlicht absorbiert, wird die Krümmung durch den sogenannten thermischen Linseneffekt verändert und bewegt sich die Brennpunktposition. Je nach der Weise der Verschmutzung wird auch die Durchlässigkeit des externen optischen Systems verändert. Da Bearbeitungsmängel entstehen, wenn es zu einer Veränderung der Brennpunktposition und einer Veränderung der Durchlässigkeit kommt, ist es nötig, sich zu vergewissern, dass das externe optische System nicht verschmutzt ist.
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Dieser Umstand stellt eine Beeinträchtigung für den automatischen Betrieb dar.
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Was die Lösung dieser Aufgabe betrifft, ist eine Detektion der Verschmutzung des externen optischen Systems durch Anbringen eines Temperatursensors oder eines Streulichtsensors an dem externen optischen System allgemein bekannt. In der Patentoffenlegungsschrift JP 2016- 2 580 A ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung offenbart, die eine durch den thermischen Linseneffekt oder eine Verschmutzung des Schutzglases verursachte Brennpunktverschiebung des externen optischen Systems zwar nicht vor der Laserbearbeitung, aber nach der Laserbearbeitung detektieren und korrigieren kann. Da der Laserbestrahlungsdurchmesser groß wird, wenn es zu einer Brennpunktverschiebung durch den thermischen Linseneffekt kommt, wird die Laserbearbeitungsvorrichtung mit einer Bezugsmessfläche, die eine kleine Öffnung aufweist, versehen und die Brennpunktverschiebung auf Basis des Grads des Abstrahlungslichts, das von dem Umfang der kleinen Öffnung abgestrahlt wird, detektiert und korrigiert.
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In der Patentoffenlegungsschrift
JP 2005 -
334 928 A ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung offenbart, die den Brennpunkt durch Detektieren von Reflexionslicht des Laserlichtstrahls automatisch reguliert. Diese Laserbearbeitungsvorrichtung umfasst eine Reflexionsplatte zur Detektion der Brennpunktposition, und eine Reflexionslichtdetektionsvorrichtung, die das von der Reflexionsplatte reflektierte Reflexionslicht detektiert, und reguliert die Brennpunktverschiebung gemäß der Verschmutzung der Bearbeitungslinse, indem sie die Brennpunktposition des Laserlichts in der z-AchsenRichtung reguliert und blaues Reflexionslicht mit einer hohen Helligkeit, das entsteht, wenn der Brennpunkt des Laserlichts mit der Oberfläche der Reflexionsplatte übereingestimmt wurde, detektiert.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Das externe optische System verschlechtert sich im Lauf der Zeit. Als Folge kommt es an dem Brennpunkt zu einem Verlust an Laserleistung. Da sich die Brennpunktposition auch bei einer geringfügigen Verschmutzung bewegt, wird eine bedeutende Verschlechterung der Qualität der Laserbearbeitung verursacht. In diesem Fall ist es nötig, das optische System rasch auszutauschen oder zu reinigen. Doch bei der Vornahme einer Wartung des optischen Systems nach dem Auftreten von Bearbeitungsmängeln besteht das Problem, dass bei einem automatischen Betrieb eine große Menge an mangelhaften Komponenten entsteht. Andererseits werden bei dem Verfahren, bei dem an dem externen System ein Temperatursensor oder ein Streulichtsensor angebracht wird, zusätzliche Einrichtungen erforderlich, wodurch die Vorrichtung kompliziert wird und das externe optische System schwer wird, was die Leistungsfähigkeit der Maschine beeinflusst, oder besteht auch das Problem, dass eine Nachrüstung nicht möglich ist. Da außerdem nicht alle externen optischen Systeme mit Sensoren, die eine Verschmutzung erfassen können, kompatibel sind, kommt es auch vor, dass sich eine Verschmutzung des optischen Systems nach dem Auftreten von Bearbeitungsmängeln herausstellt.
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Daher wird eine Technik gewünscht, wodurch die Bearbeitungsbedingungen vor der Laserbearbeitung mittels eines Aufbaus, der nachträglich an einer bereits vorhandenen Laserbearbeitungsvorrichtung eingerichtet werden kann, je nach dem Verschmutzungsgrad des optischen Systems korrigiert werden.
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Eine Form der vorliegenden Offenbarung stellt eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die dazu angepasst ist eine Korrektur von Bearbeitungsbedingungen gemäß einem Verschmutzungsgrad eines optischen Systems für eine nachfolgende Laserbearbeitung eines Werkstücks vorzunehmen, bereit, die einen Laseroszillator; ein externes optisches System, um Laserlicht von dem Laseroszillator zu leiten und auf einer Oberfläche des Werkstücks zu sammeln; eine Antriebssteuereinheit, um eine Brennpunktposition des von dem externen optischen System ausgestrahlten Laserlichts zu bewegen; eine Reflexionsplatte, die in Bezug auf die optische Achse des Laserlichts senkrecht angeordnet ist und in Bezug auf das Laserlicht einen bestimmten Reflexionsgrad aufweist; eine Rückkehrlichtmesseinheit, die die Energiemenge des durch die Reflexionsplatte reflektierten und in die Laserbearbeitungsvorrichtung zurückkehrenden Rückkehrlichts misst; eine Speichereinheit, die einen auf der Energiemenge des Rückkehrlichts bei einer Einrichtung der Brennpunktposition auf eine vorab festgelegte Position zu der Reflexionsplatte hin und einer Ausstrahlung von Laserlicht mit einer derart niedrigen vorab festgelegten Ausgangsleistung, dass die Reflexionsplatte nicht geschmolzen oder verformt wird, in einem nicht verschmutzten Zustand des externen optischen Systems beruhenden Referenzwert speichert; und eine Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit, die die Bearbeitungsbedingungen vor der Laserbearbeitung gemäß dem Verschmutzungsgrad des externen optischen Systems korrigiert, umfasst, wobei die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit eine Antriebsbefehlseinheit, die der Antriebssteuereinheit einen Befehl zum Einrichten der Brennpunktposition auf die gleiche Position wie die vorab festgelegte Position zu der Reflexionsplatte hin erteilt, eine Niedrigausgangsleistungsbefehlseinheit, die dem Laseroszillator einen Befehl zum Ausstrahlen von Laserlicht mit der gleichen niedrigen Ausgangsleistung wie der vorab festgelegten Ausgangsleistung zu der Reflexionsplatte hin erteilt, und eine Laserleistungskorrektureinheit, die die Laserleistung unter den Bearbeitungsbedingungen auf Basis des durch die Rückkehrlichtmesseinheit gemessenen Messwerts und des Referenzwerts korrigiert, aufweist.
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Eine andere Form der vorliegenden Offenbarung stellt eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die dazu angepasst ist, eine Korrektur von Bearbeitungsbedingungen gemäß einem Verschmutzungsgrad eines optischen Systems für eine nachfolgende Laserbearbeitung eines Werkstücks vorzunehmen, bereit, die einen Laseroszillator; ein externes optisches System, um Laserlicht von dem Laseroszillator zu leiten und auf einer Oberfläche des Werkstücks zu sammeln; eine Antriebssteuereinheit, um eine Brennpunktposition des von dem externen optischen System ausgestrahlten Laserlichts zu bewegen; einen Halbspiegel, der senkrecht zu der optischen Achse des Laserlichts angeordnet ist und in Bezug auf das Laserlicht einen bestimmten Reflexionsgrad aufweist; eine Laserlichtbeseitigungseinheit, die das durch den Halbspiegel verlaufene Laserlicht beseitigt; eine Rückkehrlichtmesseinheit, die die Energiemenge des durch den Halbspiegel reflektierten und in die Laserbearbeitungsvorrichtung zurückkehrenden Rückkehrlichts misst; und eine Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit, die die Bearbeitungsbedingungen vor der Laserbearbeitung gemäß dem Verschmutzungsgrad des externen optischen Systems korrigiert, umfasst, wobei die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit eine Antriebsbefehlseinheit, die der Antriebssteuereinheit einen Befehl zum Einrichten der Brennpunktposition auf eine vorab festgelegte Position zu dem Halbspiegel hin erteilt, eine Hochausgangsleistungsbefehlseinheit, die dem Laseroszillator einen Befehl zum Ausstrahlen von Laserlicht mit einer wie für die Laserbearbeitung verwendeten hohen Ausgangsleistung zu dem Halbspiegel hin erteilt, eine Brennpunktbewegungsausmaßberechnungseinheit, die auf Basis eines Vergleichs zwischen einem ersten Messwert, der durch die Rückkehrlichtmesseinheit innerhalb eines Anfangszeitraums der Laserausstrahlung, während dem das externe optische System nicht erwärmt ist, gemessen wurde, und einem zweiten Messwert, der durch die Rückkehrlichtmesseinheit innerhalb eines Zeitraums des Ablaufs einer bestimmten Zeit, in der das externe optische System erwärmt wurde, gemessen wurde, das Brennpunktbewegungsausmaß berechnet, und eine Brennpunktpositionskorrektureinheit, die die Brennpunktposition unter den Bearbeitungsbedingungen auf Basis des berechneten Brennpunktbewegungsausmaßes korrigiert, aufweist.
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Eine unterschiedliche Form der vorliegenden Offenbarung stellt eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die dazu angepasst ist, eine Korrektur von Bearbeitungsbedingungen gemäß einem Verschmutzungsgrad eines optischen Systems für eine nachfolgende Laserbearbeitung eines Werkstücks vorzunehmen, bereit, die einen Laseroszillator; ein externes optisches System, um Laserlicht von dem Laseroszillator zu leiten und auf einer Oberfläche des Werkstücks zu sammeln; eine Antriebssteuereinheit, um eine Brennpunktposition des von dem externen optischen System ausgestrahlten Laserlichts zu bewegen; einen Halbspiegel, der senkrecht zu der optischen Achse des Laserlichts angeordnet ist und in Bezug auf das Laserlicht einen bestimmten Reflexionsgrad aufweist; eine Laserlichtbeseitigungseinheit, die das durch den Halbspiegel verlaufene Laserlicht beseitigt; eine Rückkehrlichtmesseinheit, die die Energiemenge des durch den Halbspiegel reflektierten und in die Laserbearbeitungsvorrichtung zurückkehrenden Rückkehrlichts misst; und eine Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit, die die Bearbeitungsbedingungen vor der Laserbearbeitung gemäß dem Verschmutzungsgrad des externen optischen Systems korrigiert, umfasst, wobei die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit eine erste Antriebsbefehlseinheit, die der Antriebssteuereinheit einen Befehl zum Einrichten der Brennpunktposition auf die Oberfläche des Halbspiegels erteilt, eine erste Hochausgangsleistungsbefehlseinheit, die dem Laseroszillator einen Befehl zum Ausstrahlen von Laserlicht mit einer wie für die Laserbearbeitung verwendeten hohen Ausgangsleistung zu dem Halbspiegel hin erteilt, eine zweite Antriebsbefehlseinheit, die der Antriebssteuereinheit einen Befehl zum Bewegen der Brennpunktposition nach oberhalb und unterhalb der Oberfläche des Halbspiegels erteilt, eine zweite Hochausgangsleistungsbefehlseinheit, die dem Laseroszillator einen Befehl zum jeweiligen Ausstrahlen von Laserlicht in dem Zustand, in dem die Brennpunktposition auf oberhalb und unterhalb eingerichtet wurde, erteilt, eine Kurvenerstellungseinheit, die eine Kurve erstellt, welche einen ersten Messwert, der im Zustand der Einrichtung der Brennpunktposition auf die Oberfläche des Halbspiegels gemessen wurde, und mehrere zweite Messwerte, die jeweils im Zustand der Einrichtung der Brennpunktposition auf oberhalb und unterhalb der Oberfläche des Halbspiegels gemessen wurden, enthält, eine Brennpunktbewegungsausmaßberechnungseinheit, die die Brennpunktposition aus der Kurve berechnet und auf Basis des Unterschieds zwischen der berechneten Brennpunktposition und der zur Einrichtung auf die Oberfläche des Halbspiegels befohlenen Brennpunktposition das Brennpunktbewegungsausmaß berechnet, und eine Brennpunktpositionskorrektureinheit, die die Brennpunktposition unter den Bearbeitungsbedingungen auf Basis des berechneten Brennpunktbewegungsausmaßes korrigiert, aufweist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Ansicht zur Erklärung der Arten von Verschmutzungen eines externen optischen Systems.
- 2 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Brennpunktbewegungsausmaß und der Energiemenge des Rückkehrlichts je nach der Art der Verschmutzung zeigt.
- 3 ist eine schematische Ansicht, die den schematischen Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung nach einer Ausführungsform zeigt.
- 4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Laserbearbeitungsvorrichtung nach der Ausführungsform zeigt.
- 5 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Laserbearbeitungsvorrichtung nach der Ausführungsform zeigt.
- 6 ist eine schematische Ansicht, die den schematischen Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung nach einer anderen Ausführungsform zeigt.
- 7 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Laserbearbeitungsvorrichtung nach der anderen Ausführungsform zeigt.
- 8 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Laserbearbeitungsvorrichtung nach der anderen Ausführungsform zeigt.
- 9 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung nach einer unterschiedlichen Ausführungsform zeigt.
- 10 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Laserbearbeitungsvorrichtung nach der unterschiedlichen Ausführungsform zeigt.
- 11A ist ein Anordnungsdiagramm, das die Anordnung der Rückkehrlichtmesseinheit nach noch einer anderen Ausführungsform zeigt.
- 11B ist ein Anordnungsdiagramm, die die Anordnung der Rückkehrlichtmesseinheit nach noch einer unterschiedlichen Ausführungsform zeigt.
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Ausführliche Erklärung
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Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine ausführliche Erklärung von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In den einzelnen Zeichnungen sind gleiche oder ähnliche Aufbauelemente mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Außerdem beschränken die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen den technischen Umfang der Erfindung und die Bedeutung der Terminologie in den Patentansprüchen nicht.
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Nun soll die Begriffsbestimmung der Terminologie in der vorliegenden Beschreibung erklärt werden. Der Ausdruck „Linse“ in der vorliegenden Beschreibung bedeutet eine optische Komponente, die mit einer Oberfläche, die eine Krümmung aufweist, versehen ist. Mit anderen Worten ist eine in der vorliegenden Beschreibung verwendete Linse eine optische Komponente, bei der die Veränderung der Krümmung durch den sogenannten thermischen Linseneffekt im Fall einer Absorption von Laserlicht durch eine Verschmutzung groß ist. Der Ausdruck „Fenster“ in der vorliegenden Beschreibung bedeutet eine optische Komponente, die aus einer im Allgemeinen ebenen Fläche gebildet wird. Mit anderen Worten ist ein in der vorliegenden Beschreibung verwendetes Fenster eine optische Komponente, bei der die Veränderung der Krümmung auch im Fall einer Absorption von Laserlicht durch eine Verschmutzung gering ist. Ferner bedeutet der Ausdruck „Verschmutzung“ in der vorliegenden Beschreibung nicht nur einfach den Zustand einer Ansammlung von Staub und Schmutz, sondern umfasst er auch den Zustand eines vereinzelten Einbrennens des angesammelten Staubs und Schmutzes durch Laserlicht oder den Zustand einer Verschlechterung durch Ablösen eines an Spiegeln oder dergleichen ausgebildeten Dünnfilms.
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1 ist eine schematische Ansicht zur Erklärung der Arten von Verschmutzungen eines externen optischen Systems. Das externe optische System umfasst, jedoch ohne Beschränkung darauf, eine Linse 1 zum Sammeln von Laserlicht von einem Laseroszillator an einer Werkstückoberfläche, und ein Fenster 2, das an einer äußersten Seite des externen optischen Systems angeordnet ist. Wenn die Brennpunktposition auf die Oberfläche einer glatten Reflexionsplatte aus Kupfer, die in Bezug auf die optische Achse des Laserlichts senkrecht angeordnet ist und in Bezug auf das Laserlicht einen bestimmten Reflexionsgrad (zum Beispiel 98 %) aufweist, eingerichtet wird und von dem externen optischen System Laserlicht L mit einer derart niedrigem Ausgangsleistung (zum Beispiel 10 W), dass die Reflexionsplatte 3 nicht geschmolzen oder verformt wird, ausgestrahlt wird, wird im Normalzustand, in dem weder die Linse 1 noch das Fenster 2 verschmutzt ist, durch eine Rückkehrlichtmesseinheit 4, die die Energiemenge des durch die Reflexionsplatte 3 reflektierten und in die Laserbearbeitungsvorrichtung zurückkehrenden Rückkehrlichts R misst, eine Energiemenge von 98 % (zum Beispiel 9,8 W) beobachtet. In 1 ist zur Erleichterung des Verständnisses an der rechten Seite der optischen Achse des Laserlichts das ausgestrahlte Laserlicht L und an der linken Seite der optischen Achse das durch die Reflexionsplatte 3 reflektierte Rückkehrlicht R dargestellt. Bei einer Fensterverschmutzung, bei der nur das Fenster 2 verschmutzt ist, nimmt die Energiemenge des durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 gemessenen Rückkehrlichts R ab, da das Fenster 2 das Laserlicht absorbiert oder streut. Bei einer Linsenverschmutzung, bei der nur die Linse 1 verschmutzt ist, nimmt die Energiemenge des durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 gemessenen Rückkehrlichts R ab, da sich die Brennpunktposition durch den thermischen Linseneffekt der Linse 1 nach oben (oder nach unten) bewegt. Wenn sowohl die Linse 1 als auch das Fenster 2 verschmutzt ist, was jedoch nicht dargestellt ist, wird die Energiemenge des durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 gemessenen Rückkehrlichts R am geringsten.
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2 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Brennpunktbewegungsausmaß je nach der Art der Verschmutzung und der Energiemenge des Rückkehrlichts zeigt. Wie oben erwähnt kommt es bei der mit der gestrichelten Linie gezeigten Linsenverschmutzung im Vergleich zu dem mit der durchgehenden Linie gezeigten Normalzustand zu einer Bewegung der Brennpunktposition und einer Abnahme der Energiemenge. Bei der mit der einfach gepunktet-gestrichelten Linie gezeigten Fensterverschmutzung bewegt sich zwar die Brennpunktposition nicht, doch nimmt die Energiemenge ab. Bei der mit der doppelt gepunktet-gestrichelten Linie gezeigten Linsen- und Fensterverschmutzung bewegt sich die Brennpunktposition und wird die Energiemenge am geringsten. Es soll jedoch auf den Umstand aufmerksam gemacht werden, dass es auch zu einem Anstieg der Energiemenge des Rückkehrlichts kommen kann, da sich die Brennpunktposition bei einer Ausstrahlung von Laserlicht unter Einrichtung der Brennpunktposition auf oberhalb oder unterhalb der Oberfläche der Reflexionsplatte 3 so verschieben kann, dass sie sich der Oberfläche der Reflexionsplatte 3 nähert. Zudem kommt es in einem Zustand, in dem das externe optische System durch Laserlicht mit einer wie für die Laserbearbeitung verwendeten hohen Ausgangsleistung erwärmt wurde, zum Auftreten eines thermischen Linseneffekts und einer Bewegung der Brennpunktposition, während in einem Zustand, in dem das externe optischen System nicht erwärmt ist, auch bei einer Verschmutzung der Linse kein thermischer Linseneffekt auftritt und sich die Brennpunktposition nicht bewegt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform korrigiert die Bearbeitungsbedingungen je nach dem Grad der Verschmutzung des externen optischen Systems unter Ausnutzung dieser physikalischen Erscheinung.
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3 ist eine schematische Ansicht, die den schematischen Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung 10 nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 10 umfasst einen Laseroszillator 11, ein externes optisches System 12, um Laserlicht von dem Laseroszillator 11 zu leiten und auf der Oberfläche des Werkstücks zu sammeln, und eine numerische Steuervorrichtung 13, die die gesamte Laserbearbeitungsvorrichtung 10 steuert. Der Laseroszillator 11 ist ein Faserlaseroszillator mit einer Wellenlänge von zum Beispiel 1060 bis 1080 nm. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 10 umfasst ferner eine Reflexionsplatte 3, die an der Außenseite eines Bearbeitungstischs angeordnet ist, und eine Rückkehrlichtmesseinheit 4, die die Energiemenge des durch die Reflexionsplatte 3 reflektierten und in die Laserbearbeitungsvorrichtung 10 zurückkehrenden Rückkehrlichts misst. Die Reflexionsplatte 3 ist zum Beispiel eine glatte Kupferplatte, die senkrecht zu der optischen Achse des Laserlichts angeordnet ist und in Bezug auf das Laserlicht einen bestimmten Reflexionsgrad (zum Beispiel einen Reflexionsgrad von etwa 98 % in Bezug auf Laserlicht mit einer Wellenlänge von 1060 bis 1080 nm) aufweist. Die Rückkehrlichtmesseinheit 4 kann einen bereits vorhandenen Leistungsensor, der im Inneren des Laseroszillators 11 angeordnet ist, verwenden. Dadurch benötigt die Laserbearbeitungsvorrichtung 10 keinen zusätzlichen Sensor.
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4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Laserbearbeitungsvorrichtung 10 nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 10 umfasst ferner eine Antriebssteuereinheit 20, um die Brennpunktposition und die optische Achse des von dem externen optischen System 20 ausgestrahlten Laserlichts zu bewegen, eine Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 21, die durch ein durch eine integrierte Halbleiterschaltung wie etwa eine ASIC, eine FPGA oder dergleichen, einen Prozessor oder einen Computer ausführbares Programm gebildet ist und die Bearbeitungsbedingungen vor der Laserbearbeitung je nach dem Verschmutzungsgrad des externen optischen Systems 12 korrigiert, und eine Speichereinheit 22, die verschiedene Daten speichert. In der Speichereinheit 22 ist vorab ein Referenzwert, der auf der Energiemenge des Rückkehrlichts bei einer Einrichtung der Brennpunktposition auf eine vorab festgelegte Position (zum Beispiel +1 mm) zu der Reflexionsplatte 3 hin und einer Ausstrahlung von Laserlicht mit einer derart niedrigen vorab festgelegten Ausgangsleistung, dass die Reflexionsplatte 3 nicht geschmolzen oder verformt wird, (zum Beispiel 10 W) in einem nicht verschmutzten Zustand des externen optischen Systems 12 beruht, gespeichert. Die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 21 umfasst eine Antriebsbefehlseinheit 30, die der Antriebssteuereinheit 20 einen Befehl zum Einrichten der Brennpunktposition auf die gleiche Position wie die vorab festgelegte Position (zum Beispiel +1 mm) erteilt, eine Niedrigausgangsleistungsbefehlseinheit 31, die dem Laseroszillator 11 einen Befehl zum Ausstrahlen von Laserlicht mit der gleichen niedrigen Ausgangsleistung (zum Beispiel 10 W) wie der vorab festgelegten Ausgangsleistung zu der Reflexionsplatte 3 hin erteilt, und eine Laserleistungskorrektureinheit 32, die die Laserleistung unter den Bearbeitungsbedingungen auf Basis des durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 gemessenen Messwerts und des vorab in der Speichereinheit 22 gespeicherten Referenzwerts (zum Beispiel 8 W (= theoretischer Wert 9,8 W × Spielraum α (0,816))) korrigiert.
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5 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Laserbearbeitungsvorrichtung 10 nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 4 und 5 die Verarbeitung zur Korrektur der Bearbeitungsbedingungen vor einer Laserbearbeitung je nach dem Verschmutzungsgrad des externen optischen Systems erklärt. Wenn die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 21 die Korrektur der Bearbeitungsbedingungen vor der Laserbearbeitung beginnt, erteilt die Antriebsbefehlseinheit 30 in Schritt S10 der Antriebssteuereinheit 20 den Befehl zum Einrichten der Brennpunktposition auf die gleiche Position wie die vorab festgelegte Position (zum Beispiel +1 mm). In Schritt S11 erteilt die Niedrigausgangsleistungsbefehlseinheit 31 dem Laseroszillator 11 den Befehl zum Ausstrahlen von Laserlicht mit der gleichen niedrigen Ausgangsleistung (zum Beispiel 10 W) wie der vorab festgelegten Ausgangsleistung zu der Reflexionsplatte 3 hin. In Schritt S12 misst die Rückkehrlichtmesseinheit 4 die Energiemenge des durch die Reflexionsplatte 3 reflektierten und in das Innere der Laserbearbeitungsvorrichtung 10 zurückkehrenden Rückkehrlicht. In Schritt S13 speichert die Speichereinheit 22 den Messwert. In Schritt S14 korrigiert die Laserleistungskorrektureinheit 32 die Laserleistung unter den Bearbeitungsbedingungen durch Vergleichen des durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 gemessenen Messwerts und des in der Speichereinheit 22 gespeicherten Referenzwerts (das heißt, durch Bestimmen, ob das externe optischen System 12 verschmutzt ist oder nicht). Wenn der Messwert (zum Beispiel 7,7 W) in Schritt S14 kleiner als der Referenzwert (zum Beispiel 8 W) ist (JA in Schritt S14), korrigiert die Laserleistungskorrektureinheit 32 in Schritt S15 die Laserleistung unter den Bearbeitungsbedingungen. Wenn die Laserleistung zum Beispiel 3000 W beträgt, wird sie zu 3000 W × 9,8 W/7,7 W = 3818 W korrigiert. Dann beginnt die Laserbearbeitungsvorrichtung 10 in Schritt S16 mit der Laserbearbeitung. Wenn der Messwert (zum Beispiel 8,4 W) in Schritt S14 andererseits wenigstens den Referenzwert (zum Beispiel 8 W) beträgt (NEIN in Schritt S14), beginnt die Laserbearbeitungsvorrichtung 10 in Schritt S16 mit der Laserbearbeitung, ohne dass eine Korrektur der Laserleistung unter den Bearbeitungsbedingungen erfolgt. Durch diese Laserbearbeitungsvorrichtung 10 kann die Laserleistung unter den Bearbeitungsbedingungen durch einen Aufbau (die Reflexionsplatte 3 usw.), mit dem eine bereits vorhandene Laserbearbeitungsvorrichtung nachgerüstet werden kann, vor der Laserbearbeitung je nach dem Verschmutzungsgrad des Fensters 2 korrigiert werden. Da folglich der automatische Betrieb fortgesetzt werden kann, ohne eine große Menge an Bearbeitungsmängeln zu erzeugen, kann die Wartungsperiode des externen optischen Systems 12 verlängert werden.
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6 ist eine schematische Ansicht, die den schematischen Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung 40 nach einer anderen Ausführungsform zeigt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 40 unterscheidet sich von der Laserbearbeitungsvorrichtung 10 in 4 darin, dass sie anstelle der Reflexionsplatte 3 einen Halbspiegel 5, und eine Laserlichtbeseitigungseinheit 14, die das durch den Halbspiegel 5 verlaufene Laserlicht beseitigt, umfasst, das externe optische System 12 durch Ausstrahlen von Laserlicht mit einer hohen Ausgangsleistung zu dem Halbspiegel 5 hin jedenfalls erwärmt wird und durch eine Verschmutzung der Linse 1 eine Brennpunktverschiebung erzeugt wird, und die Korrektur der Brennpunktposition aus der Energiemenge des Rückkehrlichts vorgenommen wird.
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Die Laserbearbeitungsvorrichtung 40 umfasst den Laseroszillator 11, das externe optisches System 12, um Laserlicht von dem Laseroszillator 11 zu leiten und auf der Oberfläche des Werkstücks zu sammeln, und die numerische Steuervorrichtung 13, die die gesamte Laserbearbeitungsvorrichtung 10 steuert. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 40 umfasst ferner den Halbspiegel 5, der an der Außenseite des Bearbeitungstischs angeordnet ist, die Laserlichtbeseitigungseinheit 14, die das durch den Halbspiegel 5 verlaufene Laserlicht beseitigt, und die Rückkehrlichtmesseinheit 4, die die Energiemenge des durch den Halbspiegel 5 reflektierten und in die Laserbearbeitungsvorrichtung 40 zurückkehrenden Rückkehrlichts zu messen. Der Halbspiegel 5 ist zum Beispiel ein glatter Halbspiegel, der senkrecht zu der optischen Achse des Laserlichts angeordnet ist und in Bezug auf das Laserlicht einen bestimmten Reflexionsgrad (zum Beispiel einen Reflexionsgrad von etwa 0,5 % in Bezug auf Laserlicht mit einer Wellenlänge von 1060 bis 1080 nm, das heißt, eine Durchlässigkeit von etwa 99,5 %) aufweist. Bei der Laserlichtbeseitigungseinheit 14 kann es sich zum Beispiel um eine alumitbehandelte Aluminiumplatte, die in Bezug auf die optische Achse des Laserlichts um 45° geneigt ist, handeln oder kann es sich auch um ein optisches System wie Spiegel, die das Laserlicht an eine andere Stelle reflektieren, handeln. Die Rückkehrlichtmesseinheit 4 kann einen im Inneren des Laseroszillators 11 angeordneten bereits vorhandenen Leistungsensor verwenden. Dadurch benötigt die Laserbearbeitungsvorrichtung 10 keinen zusätzlichen Sensor.
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7 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Laserbearbeitungsvorrichtung 40 zeigt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 40 umfasst ferner eine Antriebssteuereinheit 20, um die Brennpunktposition und die optische Achse des von dem externen optischen System 20 ausgestrahlten Laserlichts zu bewegen, eine Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 41, die durch ein durch eine integrierte Halbleiterschaltung wie etwa eine ASIC, eine FPGA oder dergleichen, einen Prozessor oder einen Computer ausführbares Programm gebildet ist und die Bearbeitungsbedingungen vor der Laserbearbeitung je nach dem Verschmutzungsgrad des externen optischen Systems 12 korrigiert, und eine Speichereinheit 22, die verschiedene Daten speichert. Die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 41 umfasst die Antriebsbefehlseinheit 30, die der Antriebssteuereinheit 20 einen Befehl zum Einrichten der Brennpunktposition auf eine vorab festgelegte Position (zum Beispiel +1 mm) zu dem Halbspiegel 5 hin erteilt, und eine Hochausgangsleistungsbefehlseinheit 42, die dem Laseroszillator 10 einen Befehl zum Ausstrahlen von Laserlicht mit einer wie für die Laserbearbeitung verwendeten hohen Ausgangsleistung (zum Beispiel 3000 W) zu dem Halbspiegel 5 hin erteilt. Die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 41 umfasst ferner eine Brennpunktbewegungsausmaßberechnungseinheit 43, die auf Basis eines Vergleichs zwischen einem ersten Messwert, der durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 innerhalb eines Anfangszeitraums der Laserausstrahlung, während dem das externe optische System 12 nicht erwärmt ist, gemessen wurde, und einem zweiten Messwert, der durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 innerhalb eines Zeitraums des Ablaufs einer bestimmten Zeit, in der das externe optische System 12 erwärmt wurde, gemessen wurde, das Brennpunktbewegungsausmaß berechnet, und eine Brennpunktpositionskorrektureinheit 44, die die Brennpunktposition unter den Bearbeitungsbedingungen auf Basis des berechneten Brennpunktbewegungsausmaßes korrigiert. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 40 kann ferner auch eine Laserleistungskorrektureinheit 45 umfassen, die auf Basis des ersten Messwerts, der durch die Rückkehrlichtmessseinheit 4 innerhalb des Anfangszeitraums der Laserausstrahlung, während dem das externe optische System 12 nicht erwärmt ist, gemessen wurde, und eines vorab in der Speichereinheit 22 gespeicherten Referenzwerts (zum Beispiel 14 W (= theoretischer Wert 15 W × Spielraum α (0,93))) die Laserleistung unter den Bearbeitungsbedingungen korrigiert, doch stellt dies keinen unbedingt notwendigen Aufbau dar. Der Referenzwert beruht auf der Energiemenge des Rückkehrlichts bei einer Einrichtung der Brennpunktposition auf die vorab festgelegte Position (zum Beispiel +1 mm) zu dem Halbspiegel 5 hin und einer Ausstrahlung von Laserlicht in einem nicht verschmutzten Zustand des externen optischen Systems 12.
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8 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Laserbearbeitungsvorrichtung 40 nach der anderen Ausführungsform zeigt. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 7 und 8 die Verarbeitung zur Korrektur der Bearbeitungsbedingungen je nach dem Verschmutzungsgrad des externen optischen Systems erklärt. Wenn die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 41 die Korrektur der Bearbeitungsbedingungen vor der Laserbearbeitung je nach dem Verschmutzungsgrad des externen optischen Systems beginnt, erteilt die Antriebsbefehlseinheit 30 der Antriebssteuereinheit 20 in Schritt S20 den Befehl zum Einrichten der Brennpunktposition an der vorab festgelegten Position zu dem Halbspiegel 5 hin. In Schritt S21 erteilt die Hochausgangsleistungsbefehlseinheit 42 dem Laseroszillator 11 den Befehl zum Ausstrahlen von Laserlicht mit einer hohen Ausgangsleistung (zum Beispiel 3000 W) zu dem Halbspiegel 5 hin. In Schritt S22 misst die Rückkehrlichtmesseinheit 4 die Energiemenge des durch den Halbspiegel 5 reflektierten und zurückkehrenden Rückkehrlichts innerhalb des Anfangszeitraums der Laserausstrahlung, während dem das externe optische System 12 nicht erwärmt ist, (zum Beispiel nach 5 Sekunden) als ersten Messwert. Obwohl keine entsprechende Darstellung in der Figur vorgenommen wurde, kann die Laserleistungskorrektureinheit 45 nach Schritt S22 die Laserleistung unter den Laserbearbeitungsbedingungen auf Basis des ersten Messwerts, der durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 innerhalb des Anfangszeitraums der Laserausstrahlung, während dem das externe optische System 12 nicht erwärmt ist, gemessen wurde, und des vorab in der Speichereinheit 22 gespeicherten Referenzwerts (zum Beispiel 14 W) korrigieren. In Schritt S23 speichert die Speichereinheit 22 den ersten Messwert. In Schritt S24 misst die Rückkehrlichtmesseinheit 4 die Energiemenge des durch den Halbspiegel 5 reflektierten und zurückkehrenden Rückkehrlichts innerhalb des Zeitraums des Ablaufs einer bestimmten Zeit, in der das externe optische System 12 erwärmt wurde (zum Beispiel nach 30 Sekunden) als zweiten Messwert. In Schritt S25 speichert die Speichereinheit 22 den zweiten Messwert. In Schritt S26 berechnet die Brennpunktbewegungsausmaßberechnungseinheit 43 durch Vergleichen des ersten Messwerts, der durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 innerhalb des Anfangszeitraums der Laserausstrahlung, während dem das externe optische System 12 nicht erwärmt ist, gemessen wurde, und des zweiten Messwerts, der durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 innerhalb des Zeitraums des Ablaufs einer bestimmten Zeit gemessen wurde, das Brennpunktbewegungsausmaß. Wenn in Schritt S26 der erste Messwert (zum Beispiel 15 W) größer als ein Wert ist, für den der zweite Messwert (zum Beispiel 13 W) mit einem Spielraum α (zum Beispiel 1 ± 0,07) multipliziert wurde (JA in Schritt S26), berechnet die Brennpunktbewegungsausmaßberechnungseinheit 43 in Schritt S27 das Brennpunktbewegungsausmaß (zum Beispiel +1 mm). Dann korrigiert die Brennpunktpositionskorrektureinheit 44 in Schritt S28 die Brennpunktposition unter den Bearbeitungsbedingungen (zum Beispiel wird 0 mm zu -1 mm korrigiert). In Schritt S29 beginnt die Laserbearbeitungsvorrichtung 40 mit der Laserbearbeitung. Wenn in Schritt S26 der erste Messwert (zum Beispiel 15 W) höchstens einen Wert beträgt, für den der zweite Messwert (zum Beispiel 14,5 W) mit dem Spielraum α (zum Beispiel 1 ± 0,07) multipliziert wurde (NEIN in Schritt S26), beginnt die Laserbearbeitungsvorrichtung 40 in Schritt S29 die Laserbearbeitung, ohne dass eine Korrektur der Brennpunktposition unter den Bearbeitungsbedingungen erfolgt. Durch diese Laserbearbeitungsvorrichtung 40 können die Brennpunktposition und die Laserleistung unter den Bearbeitungsbedingungen durch einen Aufbau (den Halbspiegel 5, die Laserlichtbeseitigungseinheit 14 usw.), mit dem eine bereits vorhandene Laserbearbeitungsvorrichtung nachgerüstet werden kann, vor der Laserbearbeitung je nach dem Verschmutzungsgrad der Linse 1 und des Fensters 2 korrigiert werden. Da folglich der automatische Betrieb fortgesetzt werden kann, ohne eine große Menge an Bearbeitungsmängeln zu erzeugen, kann die Wartungsperiode des externen optischen Systems 12 verlängert werden.
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9 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung 50 nach einer unterschiedlichen Ausführungsform zeigt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 50 unterscheidet sich von der Laserbearbeitungsvorrichtung 40 in 7 darin, dass sie eine Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 51 mit einem unterschiedlichen Aufbau aufweist, die eine Kurve erstellt, welche mehrere Messwerte enthält, die jeweils durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 gemessen wurden, als Laserlicht jeweils auch im Zustand einer Einrichtung der Brennpunktposition auf oberhalb und unterhalb der Oberfläche des Halbspiegels 5 ausgestrahlt wurde, und auf Basis des Unterschieds zwischen der aus der Kurve berechneten Brennpunktposition und der zur Einrichtung auf die Oberfläche des Halbspiegels 2 befohlenen Brennpunktposition das Brennpunktbewegungsausmaß berechnet.
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Die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 51 umfasst eine erste Antriebsbefehlseinheit 52, die der Antriebssteuereinheit 20 einen Befehl zum Einrichten der Brennpunktposition auf die Oberfläche des Halbspiegels 5 erteilt, und eine erste Hochausgangsleistungsbefehlseinheit 53, die dem Laseroszillator 11 einen Befehl zum Ausstrahlen von Laserlicht mit einer wie für die Laserbearbeitung verwendeten hohen Ausgangsleistung (zum Beispiel 3000 W) zu dem Halbspiegel 5 hin erteilt. Die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 51 umfasst ferner eine zweite Antriebsbefehlseinheit 54, die der Antriebssteuereinheit 20 einen Befehl zum Bewegen der Brennpunktposition nach oberhalb und unterhalb der Oberfläche des Halbspiegels 5 erteilt, und eine zweite Hochausgangsleistungsbefehlseinheit 55, die dem Laseroszillator 11 einen Befehl zum jeweiligen Ausstrahlen von Laserlicht in dem Zustand, in dem die Brennpunktposition auf oberhalb und unterhalb eingerichtet wurde, erteilt. Die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 51 umfasst ferner eine Kurvenerstellungseinheit 56, die eine Kurve erstellt, welche einen ersten Messwert, der im Zustand der Einrichtung der Brennpunktposition auf die Oberfläche des Halbspiegels 5 gemessen wurde, und mehrere zweite Messwerte, die jeweils im Zustand der Einrichtung der Brennpunktposition auf oberhalb und unterhalb der Oberfläche des Halbspiegels 5 gemessen wurden, enthält, eine Brennpunktbewegungsausmaßberechnungseinheit 57, die die Brennpunktposition aus der Kurve berechnet und auf Basis des Unterschieds zwischen der berechneten Brennpunktposition und der zur Einrichtung auf die Oberfläche des Halbspiegels 5 befohlenen Brennpunktposition das Brennpunktbewegungsausmaß berechnet, und die Brennpunktpositionskorrektureinheit 44, die die Brennpunktposition unter den Bearbeitungsbedingungen auf Basis des berechneten Brennpunktbewegungsausmaßes korrigiert. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 50 kann ferner auch die Laserleistungskorrektureinheit 45 umfassen, die auf Basis eines dritten Messwerts, der durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 innerhalb eines Anfangszeitraums der Laserausstrahlung, während dem das externe optische System 12 nicht erwärmt ist, gemessen wurde, und eines vorab in der Speichereinheit 22 gespeicherten Referenzwerts (zum Beispiel 14 W (= theoretischer Wert 15 W × Spielraum α (0,93))) die Laserleistung unter den Bearbeitungsbedingungen korrigiert, doch stellt dies keinen unbedingt notwendigen Aufbau dar. Der Referenzwert beruht auf der Energiemenge des Rückkehrlichts bei einer Einrichtung der Brennpunktposition auf die Oberfläche des Halbspiegels 5 und einer Ausstrahlung von Laserlicht in einem nicht verschmutzten Zustand des externen optischen Systems 12.
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10 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Laserbearbeitungsvorrichtung 50 zeigt. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 9 und 10 die Verarbeitung zur Korrektur der Bearbeitungsbedingungen je nach dem Verschmutzungsgrad des externen optischen Systems erklärt. Wenn die Bearbeitungsbedingungskorrektureinheit 51 die Korrektur der Bearbeitungsbedingungen vor der Laserbearbeitung beginnt, erteilt die erste Antriebsbefehlseinheit 52 der Antriebssteuereinheit 20 in Schritt S30 einen Befehl zum Einrichten der Brennpunktposition auf die Oberfläche des Halbspiegels 5. In Schritt S31 erteilt die erste Hochausgangsleistungsbefehlseinheit 53 dem Laseroszillator 11 einen Befehl zum Ausstrahlen von Laserlicht mit einer wie für die Laserbearbeitung verwendeten hohen Ausgangsleistung (zum Beispiel 3000 W) zu dem Halbspiegel 5 hin. In Schritt S32 misst die Rückkehrlichtmesseinheit 4 die Energiemenge des durch den Halbspiegel 5 reflektierten und in die Laserbearbeitungsvorrichtung zurückkehrenden Rückkehrlichts als ersten Messwert. Obwohl keine entsprechende Darstellung in der Figur vorgenommen wurde, kann die Laserleistungskorrektureinheit 45 nach Schritt S32 die Laserleistung unter den Laserbearbeitungsbedingungen auf Basis eines dritten Messwerts, der durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4 innerhalb des Anfangszeitraums der Laserausstrahlung, während dem das externe optische System 12 nicht erwärmt ist, gemessen wurde, und des vorab in der Speichereinheit 22 gespeicherten Referenzwerts (zum Beispiel 14 W) korrigieren. In Schritt S33 speichert die Speichereinheit 22 den ersten Messwert. In Schritt S34 erteilt die zweite Antriebsbefehlseinheit 54 der Antriebssteuereinheit 20 Befehle zum Bewegen der Brennpunktposition auf oberhalb und unterhalb der Oberfläche des Halbspiegels 5. In Schritt S35 erteilt die zweite Hochausgangsleistungsbefehlseinheit 55 dem Laseroszillator 11 Befehle zum jeweiligen Ausstrahlen von Laserlicht mit einer wie für die Laserbearbeitung verwendeten hohen Ausgangsleistung (zum Beispiel 3000 W) in dem Zustand, in dem der Brennpunkt auf oberhalb und unterhalb angeordnet wurde. In Schritt S36 misst die Rückkehrlichtmesseinheit 4 jeweils die Energiemenge des durch den Halbspiegel 5 reflektierten und in die Laserbearbeitungsvorrichtung zurückkehrenden Rückkehrlichts als mehrere zweite Messwerte. In Schritt S37 speichert die Speichereinheit 22 die mehreren zweiten Messwerte. In Schritt S38 erstellt die Kurvenerstellungseinheit 56 eine Kurve, die den ersten Messwert, der im Zustand der Einrichtung der Brennpunktposition auf die Oberfläche des Halbspiegels 5 gemessen wurde, und die mehreren zweiten Messwerte, die jeweils im Zustand der Einrichtung der Brennpunktposition auf oberhalb und unterhalb der Oberfläche des Halbspiegels 5 gemessen wurden, enthält. In Schritt S39 berechnet die Brennpunktbewegungsausmaßberechnungseinheit 57 die Brennpunktposition aus der Kurve, und berechnet auf Basis des Unterschieds zwischen der berechneten Brennpunktposition und der zur Einrichtung auf die Oberfläche des Halbspiegels 5 befohlenen Brennpunktposition das Brennpunktbewegungsausmaß. In Schritt S40 korrigiert die Brennpunktkorrektureinheit 44 die Brennpunktposition unter den Bearbeitungsbedingungen auf Basis des berechneten Brennpunktbewegungsausmaßes. In Schritt S41 beginnt die Laserbearbeitungsvorrichtung 50 mit der Laserbearbeitung. Durch diese Laserbearbeitungsvorrichtung 50 können die Brennpunktposition und die Laserleistung unter den Bearbeitungsbedingungen durch einen Aufbau (den Halbspiegel 5, die Laserlichtbeseitigungseinheit 14 usw.), mit dem eine bereits vorhandene Laserbearbeitungsvorrichtung nachgerüstet werden kann, vor der Laserbearbeitung je nach dem Verschmutzungsgrad der Linse 1 und des Fensters 2 korrigiert werden. Da folglich der automatische Betrieb fortgesetzt werden kann, ohne eine große Menge an Bearbeitungsmängeln zu erzeugen, kann die Wartungsperiode des externen optischen Systems 12 verlängert werden.
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11A und 11B sind jeweils Anordnungsdiagramme, die die Anordnung von Rückkehrlichtmesseinheiten 60, 70 nach noch anderen Ausführungsformen zeigen. Die Rückkehrlichtmesseinheiten 60, 70 sind anders als die im Inneren des Laseroszillators 11 angeordnete bereits vorhandene Rückkehrlichtmesseinheit 4 im Inneren des externen optischen Systems angeordnet. Die in 11A gezeigte Rückkehrlichtmesseinheit 60 misst Rückkehrlicht, das durch einen Halbspiegel 61 verlaufen ist, der in dem Wendebereich eines L-förmigen Bearbeitungskopfs in einem Winkel von 45 ° in Bezug auf die optische Achse geneigt angeordnet ist. Die in 11B gezeigte Rückkehrlichtmesseinheit 70 misst Rückkehrlicht, das durch einen Halbspiegel 71 reflektiert wird, der zwischen der Sammelline 1 und einer Kollimationslinse 6 in einem geradlinigen Bearbeitungskopf in einem Winkel von 45 ° in Bezug auf die optische Achse geneigt angeordnet ist. Da die Rückkehrlichtmesseinheit 60 oder 70 im Inneren des externen optischen Systems angeordnet wird, ist sie ein Aufbau, der verhältnismäßig leicht nachträglich eingerichtet werden kann, und ist sie besonders vorteilhaft, wenn die bereits vorhandene Rückkehrlichtmesseinheit 4 nicht verwendet werden kann.
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Die Ansprechgeschwindigkeit der Rückkehrlichtmesseinheit 4, 60, 70 beträgt vorzugsweise höchstens 20 µs. Im Allgemeinen wird bei einer Bohrbearbeitung, bei der durch die Laserausstrahlung mit einer hohen Ausgangsleistung vergleichsweise viel Rückkehrlicht entsteht, für eine Bohrbearbeitung an einem Werkstück mit einer Dicke von 1 mm eine Zeit von im Großen und Ganzen 100 µs benötigt, doch ist bekannt, dass der Laseroszillator 11 bei einer kürzeren Ausstrahlungszeit als etwa 100 µs auch bei einer Laserausstrahlung mit einer hohen Ausgangsleistung nicht beschädigt wird. Und da in dem durch die Rückkehrlichtmesseinheit 4, 60, 70 gemessenen Messwert im Allgemeinen Rauschen vorhanden ist, erfolgt die Messung durch Mitteln mehrerer (zum Beispiel fünf) Messwerte. Wenn diese beiden Faktoren bedacht werden, kann durch eine Ansprechgeschwindigkeit der Rückkehrlichtmesseinheit 4, 60, 70 von höchstens 20 µs (= 100 µs ÷ 5) auch bei Entstehen von vergleichsweise viel Rückkehrlicht durch eine Laserausstrahlung mit einer hohen Ausgangsleistung eine Korrektur der Bearbeitungsbedingungen je nach dem Verschmutzungsgrad des externen optischen Systems vorgenommen werden, ohne den Laseroszillator zu beschädigen.
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Das durch einen Computer ausführbare Programm bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann auf ein computerlesbares nichtflüchtiges Aufzeichnungsmedium, eine CD-ROM oder dergleichen aufgezeichnet bereitgestellt werden. In der vorliegenden Beschreibung wurden verschiedene Ausführungsformen erklärt, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es versteht sich, dass innerhalb des Umfangs, der in den nachstehenden Patenansprüchen angegeben ist, verschiedene Änderungen vorgenommen werden können.
