DE102019122198B4 - Laserbearbeitungssystem, Strahlüberwachungsvorrichtung, Laserbearbeitungsverfahren und Strahlüberwachungsverfahren - Google Patents

Laserbearbeitungssystem, Strahlüberwachungsvorrichtung, Laserbearbeitungsverfahren und Strahlüberwachungsverfahren Download PDF

Info

Publication number
DE102019122198B4
DE102019122198B4 DE102019122198.6A DE102019122198A DE102019122198B4 DE 102019122198 B4 DE102019122198 B4 DE 102019122198B4 DE 102019122198 A DE102019122198 A DE 102019122198A DE 102019122198 B4 DE102019122198 B4 DE 102019122198B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
workpiece
nozzle
jet
laser processing
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102019122198.6A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102019122198A1 (de
Inventor
Takashi Izumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of DE102019122198A1 publication Critical patent/DE102019122198A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102019122198B4 publication Critical patent/DE102019122198B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
    • B23K26/147—Features outside the nozzle for feeding the fluid stream towards the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1435—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow control means
    • B23K26/1436—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow control means for pressure control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1435—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow control means
    • B23K26/1437—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow control means for flow rate control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
    • B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft

Abstract

Laserbearbeitungssystem (120), umfassend:eine Düse (24) mit einer Ausstoßöffnung (28), die dazu ausgebildet ist, einen Strahl eines Hilfsgases entlang der optischen Achse (O) des Laserlichts auszustoßen,wobei die Düse (24) dazu ausgebildet ist, an einer von der Ausstoßöffnung (28) entfernten Position einen Maximalpunkt der Geschwindigkeit des Strahls zu bilden;ein Messinstrument (66), das dazu ausgebildet ist, die Geschwindigkeit des Strahls entlang des Strahls fortlaufend zu messen; undeine Positionserlangungseinheit (68), die dazu ausgebildet ist, einen Spitzenwert der von dem Messinstrument (66) ausgegebenen fortlaufenden Ausgangsdaten als eine Information zu erlangen, die die Position des Maximalpunkts angibt, wobei eine Zielposition der Düse (24) in Bezug auf das Werkstück (W) auf Basis der Information festgelegt wird, um eine Bearbeitungsstelle (S) des Werkstücks (W) bei der Durchführung der Laserbearbeitung an der Position des Maximalpunkts anzuordnen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserbearbeitungssystem, eine Strahlüberwachungsvorrichtung, ein Laserbearbeitungsverfahren, und ein Strahlüberwachungsverfahren.
  • Laserbearbeitungssystem mit einer Düse, die während der Bearbeitung eines Werkstücks mit Laserlicht ein Hilfsgas ausstößt, um das durch das Laserlicht geschmolzene Material des Werkstücks wegzublasen, sind bekannt (siehe zum Beispiel die Patentoffenlegungsschrift JP 2017-051 965 A ).
  • Weitere ähnliche Systeme sind beispielsweise aus einer wissenschaftlichen Studie von Kai Chen et al. (Kai Chen, Y. Lawrence Yao, Vijay Modi „Gas Jet-Workpiece Interactions in Laser Machining“ IN: Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME, Vol. 122, S. 429-438, August 2000.) sowie aus GB 2 165 789 A , US 2014/0294046 A1 und JP 2013-071 028 A bekannt.
  • Bis jetzt wird ein Laserbearbeitungssystem verlangt, welches das durch das Laserlicht geschmolzene Material des Werkstücks durch wirksames Verwenden des von der Düse ausgestoßenen Hilfsgases effektiv wegblasen kann.
  • Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Laserbearbeitungssystem eine Düse mit einer Ausstoßöffnung, die dazu ausgebildet ist, einen Strahl eines Hilfsgases entlang der optischen Achse des Laserlichts auszustoßen, wobei die Düse dazu ausgebildet ist, an einer von der Ausstoßöffnung entfernten Position einen Maximalpunkt der Geschwindigkeit des Strahls zu bilden; ein Messinstrument, das dazu ausgebildet ist, die Geschwindigkeit des Strahls entlang des Strahls fortlaufend zu messen; und eine Positionserlangungseinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Spitzenwert der von dem Messinstrument ausgegebenen fortlaufenden Ausgangsdaten als eine Information zu erlangen, die die Position des Maximalpunkts angibt, wobei eine Zielposition der Düse in Bezug auf das Werkstück auf Basis der Information festgelegt wird, um eine Bearbeitungsstelle des Werkstücks bei der Durchführung der Laserbearbeitung an der Position des Maximalpunkts anzuordnen.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Strahlüberwachungsvorrichtung ein Messinstrument, das dazu ausgebildet ist, die Geschwindigkeit eines Strahls eines von einer Ausstoßöffnung einer Düse ausgestoßenen Gases entlang des Strahls fortlaufend zu messen; und eine Positionserlangungseinheit, die dazu ausgebildet, einen Spitzenwert der von dem Messinstrument ausgegebenen fortlaufenden Ausgangsdaten als Information, die die Position eines an einer von der Ausstoßöffnung entfernten Position gebildeten Maximalpunkts der Geschwindigkeit des Strahls angibt, zu erlangen, wobei eine Zielposition der Düse in Bezug auf das Werkstück auf Basis der Information festgelegt wird, um eine Bearbeitungsstelle des Werkstücks bei der Durchführung der Laserbearbeitung an der Position des Maximalpunkts anzuordnen.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bei einem Verfahren zur Laserbearbeitung eines Werkstücks unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Laserbearbeitungssystems in einem Zustand, in dem eine Düse in Bezug auf die Bearbeitungsstelle des Werkstücks an der Zielposition angeordnet wurde, ein Strahl von einer Ausstoßöffnung der Düse ausgestrahlt und das Werkstück durch Laserlicht bearbeitet.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bei einem Strahlüberwachungsverfahren die Geschwindigkeit eines Strahls eines von einer Ausstoßöffnung einer Düse ausgestoßenen Gases entlang des Strahls fortlaufend gemessen; und ein Spitzenwert der durch das fortlaufende Messen erhaltenen Daten als Information, die die Position eines an einer von der Ausstoßöffnung entfernten Position gebildeten Maximalpunkts der Geschwindigkeit des Strahls angibt, erlangt, wobei eine Zielposition der Düse in Bezug auf das Werkstück auf Basis der Information festgelegt wird, um eine Bearbeitungsstelle des Werkstücks bei der Durchführung der Laserbearbeitung an der Position des Maximalpunkts anzuordnen.
  • Durch das Aufblasen des Hilfsgases, das bei der Bearbeitung eines Werkstücks von der Düse ausgestoßen wird, mit einer ausreichend großen Geschwindigkeit auf das Werkstück kann das Hilfsgas wirksam verwendet werden und das durch das Laserlicht geschmolzene Material des Werkstücks effektiv weggeblasen werden.
    • 1 ist eine Ansicht eines Laserbearbeitungssystems.
    • 2 ist eine Abbildung, wofür der Strahl des von einer Düse ausgestoßenen Hilfsgases mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommen wurde.
    • 3 ist eine Ansicht zur Erklärung des Maximalpunkts der Geschwindigkeit des Strahls, wobei das obere Diagramm die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Strahls und einer Position x von der Ausstoßöffnung schematisch zeigt, und an der Unterseite des Diagramms die Abbildung von 2 gezeigt ist.
    • 4 ist eine Ansicht einer Strahlüberwachungsvorrichtung.
    • 5 ist ein Blockdiagramm der in 4 gezeigten Strahlüberwachungsvorrichtung.
    • 6 ist eine Ansicht einer anderen Strahlüberwachungsvorrichtung.
    • 7 ist ein Blockdiagramm der in 6 gezeigten Strahlüberwachungsvorrichtung.
    • 8 ist eine Ansicht noch einer anderen Strahlüberwachungsvorrichtung.
    • 9 ist ein Blockdiagramm der in 8 gezeigten Strahlüberwachungsvorrichtung.
    • 10 ist eine Ansicht eines anderen Laserbearbeitungssystems.
    • 11 ist ein Blockdiagramm des in 10 gezeigten Laserbearbeitungssystems.
    • 12 ist eine Ansicht noch eines anderen Laserbearbeitungssystems.
    • 13 ist ein Blockdiagramm des in 12 gezeigten Laserbearbeitungssystems.
    • 14 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betriebsablauf des in 12 gezeigten Laserbearbeitungssystems zeigt.
    • 15 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den Ablauf von Schritt S14 in 14 zeigt.
    • 16 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den Ausgangsdaten des in 12 gezeigten Messinstruments und der Entfernung von der Ausstoßöffnung schematisch zeigt.
    • 17 ist eine Ansicht noch eines anderen Laserbearbeitungssystems.
    • 18 ist ein Blockdiagramm des in 17 gezeigten Laserbearbeitungssystems.
    • 19 ist eine Ansicht noch eines anderen Laserbearbeitungssystems.
    • 20 ist ein Blockdiagramm des in 19 gezeigten Laserbearbeitungssystems.
    • 21 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betriebsablauf des in 19 gezeigten Laserbearbeitungssystems zeigt.
    • 22 ist eine Ansicht einer Strahlregulierungsvorrichtung.
    • 23 zeigt ein Beispiel für die in 22 gezeigte Mechanismuseinheit.
    • 24 zeigt ein anderes Beispiel für die in 22 gezeigte Mechanismuseinheit.
    • 25 ist eine Ansicht noch eines anderen Laserbearbeitungssystems.
    • 26 ist ein Blockdiagramm des in 25 gezeigten Laserbearbeitungssystems.
    • 27 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betriebsablauf des in 25 gezeigten Laserbearbeitungssystems zeigt.
    • 28 zeigt ein Beispiel für das Messinstrument.
    • 29 zeigt eine anderes Beispiel für das Messinstrument.
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf Basis der Zeichnungen ausführlich erklärt. Bei den einzelnen Ausführungsformen, die nachstehend erklärt werden, sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und wird auf eine wiederholte Erklärung verzichtet. Zunächst wird unter Bezugnahme auf 1 ein Laserbearbeitungssystem 10 erklärt.
  • Das Laserbearbeitungssystem 10 umfasst einen Laseroszillator 12, einen Laserbearbeitungskopf 14, eine Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, und eine Anordnungsvorrichtung 18. Der Laseroszillator 12 nimmt in seinem Inneren eine Laseroszillation vor und strahlt Laserlicht nach außen aus. Der Laseroszillator 12 kann ein Laseroszillator von einer beliebigen Art wie etwa ein CO2-Laseroszillator, ein Festkörperlaser (YAG-Laser) oszillator, oder ein Faserlaseroszillator, oder dergleichen sein.
  • Der Laserbearbeitungskopf 14 weist einen Kopfhauptkörper 20, optische Linsen 22, eine Linsenantriebseinheit 23, und eine Düse 24 auf. Der Kopfhauptkörper 20 ist hohl, und an sein Basisende ist eine optische Faser 26 angeschlossen. Das von dem Laseroszillator 12 ausgestrahlte Laserlicht wird in der optischen Faser 26 übertragen und strahlt in das Innere des Kopfhauptkörpers 20 ein.
  • Die optischen Linsen 22 weisen eine Sammellinse und eine Fokussierlinse und dergleichen auf und sammeln und bündeln das in das Innere des Kopfhauptkörpers 20 eingestrahlte Laserlicht und strahlen es zu einem Werkstück W. Die optischen Linsen 22 sind so im Inneren des Kopfhauptkörpers 20 untergebracht, dass sie in der Richtung einer optischen Achse O beweglich sind.
  • Die Linsenantriebseinheit 23 bewegt die einzelnen optischen Linsen 22 in der Richtung der optischen Achse O. Die Linsenantriebseinheit 23 kann durch Regulieren der Position der optischen Linsen in der Richtung der optischen Achse O die Position des Brennpunkts des von der Düse 24 ausgestrahlten Laserlichts in der Richtung der optischen Achse steuern.
  • Die Düse 24 ist hohl und ist an einem Spitzenende des Kopfhauptkörpers 24 ausgebildet. Die Düse weist eine solche kegelstumpfförmige Außenform auf, dass ihre zu der optischen Achse O senkrechte Querschnittfläche von ihrem Basisende zu ihrem Spitzenende hin kleiner wird, und weist in ihrem Spitzenende eine runde Ausstoßöffnung 28. Im Inneren der Düse 24 und des Kopfhauptkörpers 20 ist eine Kammer 29 aus einem Hohlraum gebildet. Das von den optischen Linsen 22 übertragene Laserlicht wird von der Ausstoßöffnung 28 ausgestrahlt.
  • Die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 liefert ein Hilfsgas über eine Hilfsgasversorgungsleitung 30 in die Kammer 29, die im Inneren der Düse 24 und des Kopfhauptkörpers 20 gebildet ist. Das Hilfsgas ist zum Beispiel Stickstoff oder Luft. Das in die Kammer 29 gelieferte Hilfsgas wird zusammen mit dem Laserlicht von der Ausstoßöffnung 28 als Strahl entlang der optischen Achse O des Laserlichts ausgestoßen. Die Düse 24 bildet an einer von der Ausstoßöffnung 28 entfernten Position einen Maximalpunkt der Geschwindigkeit des Strahls.
  • Nachstehend wird der Strahl des von der Düse 24 ausgestoßenen Hilfsgases unter Bezugnahme auf 2 und 3 erklärt. 2 ist eine Abbildung, wofür der von der Ausstoßöffnung 28 der Düse 24 ausgestoßene Strahl mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommen wurde. 3 zeigt die in 2 gezeigte Abbildung des Strahls und ein Diagramm, in dem die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit V des Strahls und der Position x in der entlang der optischen Achse O von der Ausstoßöffnung 28 weg führenden Richtung schematisch gezeigt ist.
  • In diesem Text ist die „Geschwindigkeit“ des Strahls als Parameter definiert, der die Fließgeschwindigkeit (Einheit: m/s) und die Fließmenge (Einheit: m3/s) des Hilfsgases beinhaltet. Der in 2 und 3 gezeigte Strahl wurde unter den Bedingungen eines Zufuhrdrucks in die Kammer 29 von 1 MPa und einer Öffnungsabmessung (Durchmesser) der Ausstoßöffnung 28 von 2 mm gebildet.
  • Wie in 2 und 3 gezeigt werden in dem Strahl des von der Düse 24 ausgestoßenen Hilfsgases an Positionen, die in der Richtung der optischen Achse O von der Ausstoßöffnung 28 entfernt sind, ein erster Mach-Scheiben-Bereich 33 und ein zweiter Mach-Scheiben-Bereich 35 gebildet, in denen seine Geschwindigkeit maximal wird. In dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33 ist die Position x1 eines ersten Maximalpunkts 32 der Geschwindigkeit V enthalten, und in dem zweiten Mach-Scheiben-Bereich 35 ist die Position x2 eines zweiten Maximalpunkts 34 der Geschwindigkeit V enthalten.
  • Noch konkreter nimmt wie in dem Diagramm von 3 gezeigt die Geschwindigkeit V des Strahls mit der Entfernung von der Position der Ausstoßöffnung 28 (das heißt, x = 0) entlang der optischen Achse O allmählich zu und erreicht sie an der Position x1 den ersten Maximalpunkt 32. Bei dem Strahl der in 3 gezeigten Abbildung ist x1 ≒ 4 mm. In dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33, der die Position x1 enthält, interferieren der Strahl und die an der Grenze zu der Luft an der Außenseite dieses Strahls reflektierten Reflexionswellen des Hilfsgases miteinander und verstärken sie einander und wird eine sogenannte Mach-Scheibe gebildet.
  • Mit der über die Position x1 hinausgehenden Entfernung von der Ausstoßöffnung 24 entlang der optischen Achse O nimmt die Geschwindigkeit V jäh ab und wechselt sie danach zu einer Zunahme und erreicht sie an der Position x2 den zweiten Maximalpunkt 34. In dem Mach-Scheiben-Bereich 35 der die Position x2 enthält, wird eine zweite Mach-Scheibe gebildet.
  • Auf diese Weise werden in dem von der Düse 24 ausgestoßenen Strahl in der Richtung der optischen Achse O mehrere Mach-Scheiben gebildet und kommt es dadurch dazu, dass die Geschwindigkeit V des Strahls dadurch in der Richtung der optischen Achse O mehrere Maximalpunkte 32, 34 aufweist. Die Anzahl der gebildeten Mach-Scheiben (das heißt, der Maximalpunkte) nimmt gemäß der Geschwindigkeit V des ausgestoßenen Strahls zu.
  • Bei der Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird bei der Laserbearbeitung eines Werkstücks W durch das Laserbearbeitungssystem 10 die Düse 24 in Bezug auf eine Bearbeitungsstelle S des Werkstücks W auf Basis der Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 so an einer festgelegten Zielposition angeordnet, dass das Werkstück W (konkret, die Bearbeitungsstelle S des Werkstücks W) in einem der Mach-Scheiben-Bereiche 33 und 35 angeordnet wird.
  • Bisher war es erwünscht, dass der Druck des Hilfsgases, das bei der Laserbearbeitung eines Werkstücks W auf das Werkstück W geblasen wird, möglichst groß wird. Der Druck des Hilfsgases wird an der Position der Ausstoßöffnung 28 maximal. Daher wurde das Werkstück W bei einer Laserbearbeitung des Werkstücks W bisher möglichst an die Ausstoßöffnung 28, an der der Druck am größten wird, angenähert. Konkret wurde das Werkstück W bisher in einem Nahbereich 36 in 3 angeordnet. Dieser Nahbereich 36 ist ein Bereich, der näher als der erste Maximalpunkt 32 an der Ausstoßöffnung 28 liegt und in dem der Druck des Hilfsgases einen Wert erreicht, der nahe an dem maximalen Wert liegt.
  • Wenn die Düse 24 und das Werkstück W einander so angenähert werden, kommt es bei der Vornahme einer Laserbearbeitung, während die Düse 24 mit einer hohen Geschwindigkeit in Bezug auf das Werkstück W bewegt wird, leicht zur Entstehung eines Plasmas zwischen der Düse 24 und dem Werkstück W. Wenn ein Plasma entsteht, kann die Endbearbeitungsfläche des Werkstücks W rau werden. Und wenn die Düse 24 und das Werkstück W einander angenähert werden, nimmt auch die Wahrscheinlichkeit zu, dass durch die Laserbearbeitung geschmolzene und herumspritzende Teilchen des Werkstücks W von der Ausstoßöffnung 28 in das Innere der Düse 24 eindringen und Aufbauelemente (zum Beispiel ein Schutzglas) des Laserbearbeitungskopfs 14 verschmutzt werden.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben als Ergebnis eifriger Untersuchungen herausgefunden, dass das durch das Laserlicht geschmolzene Material des Werkstücks W durch das Hilfsgas umso effektiver weggeblasen werden kann, je höher die Geschwindigkeit V des während der Laserbearbeitung des Werkstücks W aufgeblasenen Schutzgases wird.
  • Auf Basis dieser Erkenntnis haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung das Augenmerk auf die Bildung der oben beschriebenen Maximalpunkte 32, 34 beim Ausstoß des Strahls des Hilfsgases von der Ausstoßöffnung 28 der Düse 24 gerichtet und herausgefunden, dass das Hilfsgas mit einer größeren Geschwindigkeit V als in dem Nahbereich der Ausstoßöffnung 28 auf das Werkstück W geblasen werden kann, wenn das Werkstück W bei der Laserbearbeitung in einem Mach-Scheiben-Bereich 33 oder 35 angeordnet wird.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ordnet die Anordnungsvorrichtung 18 die Düse 24 in Bezug auf die Bearbeitungsstelle S an einer auf Basis der Position x1 oder x2 des Maximalpunkts 32 oder 34 festgelegten Zielposition an, um das Werkstück W (zum Beispiel seine Bearbeitungsstelle S) in dem Mach-Scheiben-Bereich 33 oder 35 anzuordnen. Konkret weist die Anordnungsvorrichtung 18 einen Werkstücktisch 38, einen y-Achsen-Bewegungsmechanismus 40, einen x-Achsen-Bewegungsmechanismus 42 und einen z-Achsen-Bewegungsmechanismus 44 auf.
  • Der Werkstücktisch 38 ist auf dem Boden einer Arbeitszelle fixiert. Beispielsweise weist der Werkstücktisch 38 mehrere Stifte auf, die in der z-Achsen-Richtung in 1 verlaufen, und wird das Werkstück W auf einer Einrichtungsfläche, die durch die Spitzenenden der mehreren Stifte gebildet wird, eingerichtet. Die z-Achsen-Richtung verläuft zum Beispiel im Wesentlichen parallel zu der vertikalen Richtung
  • Der y-Achsen-Bewegungsmechanismus 40 weist ein Paar von Schienenmechanismen 46 und 48 und ein Paar von Säulen 50 und 52 auf. Die Schienenmechanismen 46 und 48 enthalten zum Beispiel Servomotoren und Kugelgewindespindelmechanismen (beides nicht dargestellt) und verlaufen in der y-Achsen-Richtung. Die Schienenmechanismen 46 und 48 bewegen die Säulen 50 und 52 jeweils in der y-Achsen-Richtung.
  • Der x-Achsen-Bewegungsmechanismus 42 enthält zum Beispiel einen Servomotor und einen Kugelgewindespindelmechanismus (beides nicht dargestellt), ist an den Säulen 50 und 52 fixiert, und erstreckt sich zwischen den Säulen 50 und 52. Der x-Achsen-Bewegungsmechanismus 42 bewegt den z-Achsen-Bewegungsmechanismus 44 in der x-Achsen-Richtung. Der z-Achsen-Bewegungsmechanismus 44 enthält zum Beispiel einen Servomotor und einen Kugelgewindespindelmechanismus (beides nicht dargestellt) und bewegt den Laserbearbeitungskopf 14 in der z-Achsen-Richtung. Der Laserbearbeitungskopf 14 ist so an dem z-Achsen-Bewegungsmechanismus 44 ausgebildet, dass die optische Achse O des ausgestrahlten Laserlichts parallel zu der z-Achse verläuft.
  • Bei der Bearbeitung eines Werkstücks W ordnet die Anordnungsvorrichtung 18 die Düse 24 in Bezug auf die Bearbeitungsstelle S an einer Zielposition an. Zum Beispiel steuert eine in dem Laserbearbeitungssystem 10 ausgebildete später besprochene Steuereinheit (nicht dargestellt) die Anordnungsvorrichtung 18 und werden die Düse 24 und das Werkstück W automatisch an der Zielposition angeordnet. Oder ein Betreiber kann die Anordnungsvorrichtung 18 von Hand betätigen und die Düse 24 in Bezug auf die Bearbeitungsstelle S an der Zielposition anordnen.
  • Dann liefert die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 das Hilfsgas in die Kammer 29 und wird von der Ausstoßöffnung 28 ein Strahl des Hilfsgases, der die Mach-Scheiben-Bereiche 33 und 35 aufweist, ausgestoßen. Dann strahlt der Laseroszillator 12 Laserlicht zu dem Laserbearbeitungskopf 14 aus und strahlt der Laserbearbeitungskopf 14 das Laserlicht von der Ausstoßöffnung 28 aus und wird dieses zu dem Werkstück W gestrahlt. Dabei reguliert die Linsenantriebseinheit 23 die Position der optischen Linsen 22 in der Richtung der optischen Achse O so, dass der Brennpunkt des von der Ausstoßöffnung 28 ausgestrahlten Laserlichts an der Bearbeitungsstelle S angeordnet wird.
  • Auf diese Weise wird das Werkstück W in einem Zustand, in dem das Werkstück W in dem Mach-Scheiben-Bereich 33 oder 35 des Strahls angeordnet wurde, laserbearbeitet. Da das von der Düse 24 ausgestoßene Hilfsgas durch diesen Aufbau bei der Bearbeitung des Werkstücks W mit einer größeren Geschwindigkeit V als in dem Nahbereich 36 der Ausstoßöffnung auf das Werkstück geblasen werden kann, kann das durch das Laserlicht geschmolzene Material des Werkstücks unter wirksamer Benutzung des Hilfsgases effektiv weggeblasen werden.
  • Da die oben beschriebenen Entstehung eines Plasmas verglichen mit einer Anordnung des Werkstücks W in dem Nahebereich 36 der Ausstoßöffnung unterdrückt werden kann, kann die Endfertigungsqualität des Werkstücks W erhöht werden. Und da ein Eindringen von herumspritzenden Teilchen des Werkstücks W, die während der Laserbearbeitung entstanden sind, in das Innere der Düse 24 verglichen mit einer Anordnung des Werkstücks W in dem Nahbereich 36 unterdrückt werden kann, kann eine Verschmutzung von Aufbaubestandteilen des Laserbearbeitungskopfs 14 unterdrückt werden.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 und 5 eine Strahlüberwachungsvorrichtung 60 erklärt. Die Strahlüberwachungsvorrichtung 60 erlangt Informationen, die die Positionen x1, x2 der oben beschriebenen Maximalpunkte 32, 34 angeben. Die Strahlüberwachungsvorrichtung 60 umfasst eine Steuereinheit 62, ein Dummy-Werkstück 64, ein Messinstrument 66 und die oben beschriebene Anordnungsvorrichtung 18. Die Steuereinheit 62 weist einen Prozessor (CPU, GPU, oder dergleichen), eine Speichereinheit (ROM, RAM, oder dergleichen), usw. auf und steuert das Messinstrument 66 und die Anordnungsvorrichtung 18.
  • Das Dummy-Werkstück 64 wird an der Einrichtungsfläche des Werkstücktischs 38 eingerichtet. Das Dummy-Werkstück 64 weist die gleiche Außenform (die gleichen Abmessungen) wie das Werkstück W auf und weist eine der Bearbeitungsstelle S entsprechende Dummy-Bearbeitungsstelle 64a auf. Bei dem Beispiel, das in 4 gezeigt ist, wird das Dummy-Werkstück 64 an einer anderen Position als der Einrichtungsposition des Werkstücks W bei der Laserbearbeitung eingerichtet.
  • Das Messinstrument 66 misst die Geschwindigkeit V des von der Ausstoßöffnung 28 ausgestoßenen Strahls an der Position der Dummy-Bearbeitungsstelle 64a (oder an einer Position, die von der Dummy-Bearbeitungsstelle 64a geringfügig in Richtung der Ausstoßöffnung 28 verschoben ist. Zum Beispiel weist das Messinstrument 66 ein Hitzdrahtanemometer auf, das diese Geschwindigkeit V durch einen Kontakt misst, wobei das Hitzdrahtanemometer einen Hitzdraht umfasst, der in dem Strahl angeordnet wird und dessen Widerstandswert sich gemäß der Geschwindigkeit V verändert. Oder das Messinstrument 66 weist ein Laseranemometer auf, das diese Geschwindigkeit V kontaktlos misst, wobei das Laseranemometer einen optischen Laser umfasst, der Licht auf den Strahl strahlt und die Geschwindigkeit V misst.
  • Das Messinstrument 66 misst die Geschwindigkeit V des Strahls und gibt sie als Ausgangsdaten (Messwert) α an die Steuereinheit 62 aus. Das Messinstrument 66 kann auch auf dem Dummy-Werkstück 64 angeordnet werden oder von dem Dummy-Werkstück 64 beabstandet angeordnet werden. Das Dummy-Werkstück 64 wird in der Fließrichtung des Strahls vorne (das heißt, stromabwärts) angeordnet, und das Messinstrument 66 misst die Geschwindigkeit V an einer Position zwischen der Ausstoßöffnung 28 und dem Dummy-Werkstück 64.
  • Die Anordnungsvorrichtung 18 weist den Werkstücktisch 38, den y-Achsen-Bewegungsmechanismus 40, den x-Achsen-Bewegungsmechanismus 42 und den z-Achsen-Bewegungsmechanismus 44 auf, bewegt den Laserbearbeitungskopf 14 in den Richtungen der x-Achse, der y-Achse und der z-Achse, und bewegt den Laserbearbeitungskopf 14 dadurch in Bezug auf das Dummy-Werkstück 64 und das Messinstrument 66.
  • Als nächstes wird das Verfahren zur Erlangung der Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 unter Verwendung der Strahlüberwachungsvorrichtung 60 erklärt. Zunächst betreibt die Steuereinheit 62 die Anordnungsvorrichtung 18 und wird der Laserbearbeitungskopf 14 an einer Messanfangsposition angeordnet. Wenn der Laserbearbeitungskopf 14 an der Messanfangsposition angeordnet ist, wird der Laserbearbeitungskopf 14 wie in 4 gezeigt so in Bezug auf das Dummy-Werkstück 64 und das Messinstrument 66 positioniert, dass die optische Achse O des Laserbearbeitungskopfs 14 die Bearbeitungsstelle 64a des Dummy-Werkstücks 64 kreuzt.
  • Außerdem erreicht der Abstand da zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Messposition des Messinstruments 66 (das heißt, der Position der Dummy-Bearbeitungsstelle 64a) einen Anfangswert da0. Als ein Beispiel wird der Anfangswert da0 so festgelegt, dass die Messposition des Messinstruments 66 an einer Position in der Nähe der Ausstoßöffnung 28 wie etwa dem Nahbereich 36 in 3 angeordnet wird.
  • Als anderes Beispiel wird der Anfangswert da0 so festgelegt, dass die Messposition des Messinstruments 66 an einer Position angeordnet wird, die von einer Position, an der der von der Ausstoßöffnung 28 am weitesten entfernte Maximalpunkt (bei dem Beispiel von 3 der zweite Maximalpunkt 34) vermutet wird, ausreichend zu der stromabwärts befindlichen Seite des Strahls hin beabstandet ist. Der Anfangswert da0 wird durch den Betreiber im Voraus festgelegt.
  • Dann sendet die Steuereinheit 62 einen Befehl an die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 und liefert die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die diesen Befehl erhalten hat, das Hilfsgas mit einem Zufuhrdruck Ps in die Kammer 29. Die Düse 24 stößt einen wie in 2 und 3 gezeigten Strahl des Hilfsgases mit Maximalpunkten 32 und 34 der Geschwindigkeit V aus.
  • Anschließend betreibt die Steuereinheit 62 die Anordnungsvorrichtung 18 und wird der Laserbearbeitungskopf 14 so in der z-Richtung bewegt, dass sich der Abstand da zwischen der Messposition des Messinstruments 66 und der Ausstoßöffnung 28 verändert. Wenn, als ein Beispiel, der oben beschriebene Anfangswert da0 so festgelegt wurde, dass die Messposition des Messinstruments 66 an einer Position in der Nähe der Ausstoßöffnung 28 angeordnet wird, betreibt die Steuereinheit 62 die Anordnungsvorrichtung 18 und wird der Laserbearbeitungskopf 14 so in die positive z-Richtung bewegt, dass der Abstand da größer wird.
  • Wenn, als anderes Beispiel, der oben beschriebene Anfangswert da0 so festgelegt wurde, dass die Messposition des Messinstruments 66 an der stromabwärts befindlichen Seite des am weitesten von der Ausstoßöffnung 28 entfernten Maximalpunkts angeordnet wird, betreibt die Steuereinheit 62 die Anordnungsvorrichtung 18 und wird der Laserbearbeitungskopf 14 so in die negative z-Richtung bewegt, dass der Abstand da kleiner wird.
  • Während die Anordnungsvorrichtung 18 den Laserbearbeitungskopf 14 in der z-Achsen-Richtung bewegt, sendet die Steuereinheit 62 einen Befehl an das Messinstrument 66 und wird die Geschwindigkeit V durch das Messinstrument 66 fortlaufend gemessen. Zum Beispiel misst das Messinstrument 66 die Geschwindigkeit V während der Bewegung des Laserbearbeitungskopfs 14 durch die Anordnungsvorrichtung 18 fortlaufend mit einer bestimmten Periode (zum Beispiel 0,5 Sekunden). So wird die Messposition des Messinstruments 66 relativ entlang des Strahls bewegt und misst das Messinstrument 66 die Geschwindigkeit V entlang des Strahls fortlaufend.
  • Das Messinstrument 66 gibt die gemessene Geschwindigkeit V als Ausgangsdaten α (= V) an die Steuereinheit 62 aus. Die Beziehung zwischen den auf diese Weise von dem Messinstrument 66 ausgegebenen Ausgangsdaten α und dem Abstand da entspricht der in 3 gezeigten Beziehung zwischen der Geschwindigkeit V und der Position x. Das heißt, die von dem Messinstrument 66 erlangten Ausgangsdaten α verändern sich gemäß dem Abstand da, weisen an einer Position, die dem ersten Maximalpunkt 32 entspricht, einen ersten Spitzenwert αmax1 auf, und weisen an einer Position, die dem zweiten Maximalpunkt 34 entspricht, einen zweiten Spitzenwert amax2 auf.
  • Die Steuereinheit 62 erlangt den ersten Spitzenwert αmax1 der fortlaufend von dem Messinstrument 66 ausgegebenen Ausgangsdaten α als Information, die die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 angibt, und erlangt den zweiten Spitzenwert αmax2 der fortlaufend von dem Messinstrument 66 ausgegebenen Ausgangsdaten α als Information, die die Position x2 des zweiten Maximalpunkts 34 angibt. Auf diese Weise wirkt die Steuereinheit 62 als Positionserlangungseinheit 68, die auf Basis der Ausgangsdaten α die Positionen der Maximalpunkte 32, 34 erlangt.
  • Dann erlangt die Steuereinheit 62 den Abstand da zwischen der Messposition des Messinstruments 66 (das heißt, der Position der Dummy-Bearbeitungsstelle 64a) und der Ausstoßöffnung 28 bei der Messung des ersten Spitzenwerts αmax1 als Zielabstand dT. Dieser Zielabstand dT gibt die Position des ersten Maximalpunkts 32 in Bezug auf die Ausstoßöffnung 28 an und kann zum Beispiel unter Verwendung eines allgemein bekannten Abstandssensors oder Verschiebungsmessers oder dergleichen erlangt werden.
  • Dann erstellt die Steuereinheit 62 eine Datenbank des Zielabstands dT in einer Korrelation mit der Öffnungsabmessung ∅ der Ausstoßöffnung 28 und dem Zufuhrdruck Ps zur Zeit der Messung der Geschwindigkeit V und speichert diese in der Speichereinheit. Der Betreiber nimmt verschiedene Änderungen der Öffnungsabmessung ∅ der Ausstoßöffnung 28 und des Zufuhrdrucks Ps vor, und die Steuereinheit 62 erlangt mit jeder Änderung der Öffnungsabmessung ∅ der Ausstoßöffnung 28 und des Zufuhrdrucks Ps durch das oben beschriebene Verfahren einen Zielabstand dT und setzt diesen in die Datenbank. Wenn die Ausstoßöffnung 28 rund ist, ist die Öffnungsabmessung der Durchmesser.
  • In der nachstehenden Tabelle 1 ist ein Beispiel für die Datenbank aus der Öffnungsabmessung ∅, dem Zufuhrdruck Ps und dem Zielabstand dT gezeigt. Tabelle 1
    Zufuhrdruck Ps
    0,8 MPa ... 2,0 MPa
    Öffnungsabmessung ∅ ∅ 1,0 dT = 4 mm ... dT = 6 mm
    ... ... ... ...
    ∅ 4,0 dT = 6 mm ... dT = 10 mm
  • In der Datenbank, die in Tabelle 1 gezeigt ist, sind mehrere Zielabstände dT in einer Korrelation mit der Öffnungsabmessung ∅ der Ausstoßöffnung 28 und dem Zufuhrdruck Ps festgelegt. Außerdem kann die Steuereinheit 62 auch den Abstand da_2 zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Messposition des Messinstruments 66 bei der Messung des zweiten Spitzenwerts αmax2 als zweiten Zielabstand dT_2 erlangen und auf die gleiche Weise eine Datenbank für diesen zweiten Zielabstand dT_2 erstellen. Es ist auch möglich, für jede Art von Hilfsgas (Stickstoff, Luft, oder dergleichen) jeweils eine Datenbank zu erstellen.
  • Die so erstellten Datenbanken für den Zielabstand dT werden wie nachstehend beschrieben zur Festlegung der Zielposition, an der die Düse 24 bei der Laserbearbeitung eines Werkstücks W durch das Laserbearbeitungssystem 10 angeordnet werden soll, verwendet. Wenn zum Beispiel die Öffnungsabmessung ∅ der Düse 24, die zur Zeit der Laserbearbeitung verwendet wird, 4 mm beträgt, und der Zufuhrdruck Ps in die Kammer 29 2,0 MPa beträgt, werden Daten, die dT = 10 mm angeben, zur Festlegung der Zielposition verwendet.
  • Auf diese Weise können durch Messen der Geschwindigkeit V des Strahls des Hilfsgases Informationen, die die Positionen der Maximalpunkte 32, 34 angeben, erlangt werden. Durch diese Ausführungsweise können die Positionen der Maximalpunkte durch eine Messung mit einer hohen Genauigkeit ermittelt werden.
  • Außerdem umfasst die Strahlbeobachtungsvorrichtung 60 das Dummy-Werkstück 64. Bei einer tatsächlichen Laserbearbeitung wird ein Hilfsgas zu einem Werkstück W geblasen. Bei der Strahlbeobachtungsvorrichtung 60 wird das Hilfsgas anstelle zu dem Werkstück W zu dem Dummy-Werkstück 64 geblasen, und werden aus der Geschwindigkeit V, die an der Position der Dummy-Bearbeitungsstelle 64a gemessen wurde, die Positionen der Maximalpunkte 32, 34 gemessen. Da die Positionen der Maximalpunkte 32, 34 durch diese Ausführungsweise in einem Zustand, der nahe an der tatsächlichen Laserbearbeitung liegt, gemessen werden können, können die Positionen dieser Maximalpunkte 32, 34 mit einer noch höheren Genauigkeit gemessen werden.
  • Das Dummy-Werkstück 64 weist die gleiche Außenform (die gleichen Abmessungen) wie das Werkstück W auf. Da die Positionen der Maximalpunkte 32, 34 durch diese Ausführungsweise in einem Zustand, der nahe an der tatsächlichen Laserbearbeitung liegt, gemessen werden können, können die Positionen dieser Maximalpunkte mit einer noch höheren Genauigkeit gemessen werden. Das Dummy-Werkstück 64 kann auch eine andere Außenform (andere Abmessungen) als das Werkstück W aufweisen. In diesem Fall kann das Dummy-Werkstück 64 die gleiche Dicke in der z-Achsenrichtung wie das Werkstück W und eine Stelle 64a, die der Bearbeitungsstelle S entspricht, aufweisen. Die Positionen der Maximalpunkte 32, 34 können auch ohne Verwendung eines Dummy-Werkstücks 64 erlangt werden.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 und 7 eine Strahlüberwachungsvorrichtung 70 erklärt. Die Strahlüberwachungsvorrichtung 70 erlangt Informationen, die die Positionen x1, x2 der oben beschriebenen Maximalpunkte 32, 34 angeben. Die Strahlüberwachungsvorrichtung 70 umfasst eine Steuereinheit 72, ein Messinstrument 76 und die Anordnungsvorrichtung 18. Die Steuereinheit 72 weist einen Prozessor und eine Speichereinheit (nicht dargestellt) auf und steuert das Messinstrument 76 und die Anordnungsvorrichtung 18.
  • Die Anordnungsvorrichtung 18 weist den Werkstücktisch 38, den y-Achsen-Bewegungsmechanismus 40, den x-Achsen-Bewegungsmechanismus 42 und den z-Achsen-Bewegungsmechanismus 44 auf, wobei auf dem Werkstücktisch 38 ein Objekt 74 eingerichtet ist. Die Anordnungsvorrichtung 18 bewegt den Laserbearbeitungskopf 14 in den Richtungen der x-Achse, der y-Achse und der z-Achse und bewegt dadurch die Düse 24 in Bezug auf das Objekt 74.
  • In dem Objekt 74 ist eine runde Durchgangsöffnung 74a gebildet. Die Öffnungsabmessung dieser Durchgangsöffnung 74a wird auf ungefähr die gleiche Abmessung wie die Öffnungsabmessung einer Durchgangsöffnung, von der angenommen wird, dass sie beim Durchbohren eines Werkstücks W durch das von der Düse 24 ausgestrahlten Laserlicht gebildet wird, eingerichtet. Das Objekt 74 kann die gleiche Außenform (die gleichen Abmessungen) wie das Werkstück W aufweisen, oder kann auch eine andere Außenform (andere Abmessungen) als das Werkstück W aufweisen. Außerdem kann das Objekt 74 die gleiche Dicke in der z-Achsenrichtung wie das Werkstück W und eine Stelle, die der Bearbeitungsstelle S entspricht, aufweisen.
  • Das Messinstrument 76 ist neben der Durchgangsöffnung 74a angeordnet und misst den Schalldruck SP oder die Frequenz f eines Geräuschs, das beim Durchgang des von der Ausstoßöffnung 28 der Düse 24 ausgestoßenen Strahls durch die Durchgangsöffnung 74a durch den Aufprall auf das Objekt 74 entsteht. In dem vorliegenden Text beinhaltet der „Schalldruck“ des Geräuschs nicht nur den Schalldruck (Einheit: Pa), sondern auch den Schalldruckpegel (Einheit: dB), die Intensität des Geräuschs (Einheit: W/m2), und dergleichen.
  • Die „Frequenz“ des Geräuschs beinhaltet nicht nur die Frequenz des Geräuschs, sondern auch die Frequenzeigenschaften des Geräuschs (das heißt, das Frequenzspektrum). In diesen Frequenzeigenschaften sind Informationen wie der Schalldruckpegel wenigstens einer Frequenzkomponente (zum Beispiel 1 Hz) oder der durchschnittliche Schalldruckpegel eines bestimmten Frequenzbands (zum Beispiel 1 kHz bis 10 kHz) oder dergleichen enthalten. Das Messinstrument 76 weist ein Mikrophon 76a, das das Geräusch in ein elektrisches Signal umwandelt, und eine Frequenzerlangungseinheit 76b, die aus dem elektrischen Signal die Frequenzeigenschaften des Geräuschs erlangt, auf.
  • Anschließend wird das Verfahren zur Erlangung der Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 unter Verwendung der Strahlbeobachtungsvorrichtung 70 erklärt. Zunächst betätigt die Steuerreinheit 72 die Anordnungsvorrichtung 18 und wird der Laserbearbeitungskopf 14 an einer Messanfangsposition angeordnet. Wenn der Laserbearbeitungskopf 14 an der Messanfangsposition angeordnet wurde, wird der Laserbearbeitungskopf 14 wie in 6 gezeigt so in Bezug auf das Objekt 74 positioniert, dass die optische Achse O des Laserbearbeitungskopfs 14 durch die Durchgangsöffnung 74a verläuft. Ein Abstand db zwischen der Ausstoßöffnung 28 und dem Objekt 74 wird ein Anfangsabstand db0.
  • Als ein Beispiel wird der Anfangsabstand db0 so festgelegt, dass das Objekt 74 an einer Position in der Nähe der Ausstoßöffnung 28 wie dem Nahbereich 36 in 3 angeordnet wird. Als anderes Beispiel wird der Anfangsabstand db0 so festgelegt, dass das Objekt 74 an einer Position angeordnet wird, die von einer Position, an der der von der Ausstoßöffnung 28 am weitesten entfernte Maximalpunkt (bei dem Beispiel von 3 der zweite Maximalpunkt 34) vermutet wird, ausreichend zu der stromabwärts befindlichen Seite des Strahls hin beabstandet ist.
  • Dann sendet die Steuereinheit 72 einen Befehl an die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 und liefert die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die diesen Befehl erhalten hat, das Hilfsgas mit einem Zufuhrdruck Ps in die Kammer 29. Die Düse 24 stößt einen Strahl des Hilfsgases mit Maximalpunkten 32 und 34 aus. Anschließend betätigt die Steuereinheit 72 die Anordnungsvorrichtung 18 und wird der Laserbearbeitungskopf 14 so in der z-Richtung bewegt, dass sich der Abstand db zwischen dem Objekt 74 und der Ausstoßöffnung 28 verändert.
  • Wenn, als ein Beispiel, der oben beschriebene Anfangswert db0 so festgelegt wurde, dass das Objekt 74 an einer Position in der Nähe der Ausstoßöffnung 28 angeordnet wird, betreibt die Steuereinheit 72 die Anordnungsvorrichtung 18 und wird der Laserbearbeitungskopf 14 so in die positive z-Richtung bewegt, dass der Abstand db größer wird.
  • Wenn, als anderes Beispiel, der oben beschriebene Anfangswert db0 so festgelegt wurde, dass das Objekt 74 an der stromabwärts befindlichen Seite des am weitesten von der Ausstoßöffnung 28 entfernten Maximalpunkts angeordnet wird, betreibt die Steuereinheit 72 die Anordnungsvorrichtung 18 und wird der Laserbearbeitungskopf 14 so in die negative z-Richtung bewegt, dass der Abstand db kleiner wird.
  • Während die Anordnungsvorrichtung 18 den Laserbearbeitungskopf 14 in der z-Achsenrichtung bewegt und sich die Düse 24 dem Objekt 74 nähert oder sich davon entfernt, sendet die Steuereinheit 72 einen Befehl an das Messinstrument 76 und wird durch dieses Messinstrument 76 fortlaufend der Schalldruck SP oder die Frequenz f gemessen. Zum Beispiel misst das Messinstrument 76 den Schalldruck SP oder die Frequenz f während der Bewegung des Laserbearbeitungskopfs 14 durch die Anordnungsvorrichtung 18 fortlaufend mit einer bestimmten Periode (zum Beispiel 0,5 Sekunden). Das Messinstrument 76 gibt den gemessenen Schalldruck SP oder die gemessene Frequenz f der Reihe nach als Ausgangsdaten β (= SP oder f) an die Steuereinheit 72 aus.
  • Hier steht der Schalldruck SP oder die Frequenz f des Geräuschs, das beim Durchgang des Strahls durch die Durchgangsöffnung 74a durch einen Aufprall auf das Objekt 74 entsteht, in einer hochgradigen Wechselbeziehung mit der Fließgeschwindigkeit Vs des Hilfsgases. Konkret steht der Schalldruck (der Spitzenwert, der Effektivwert) des Geräuschs, das durch den Aufprall des Strahls auf das Objekt 74 entsteht, oder stehen die Frequenzeigenschaften des Geräuschs (zum Beispiels der Schalldruckpegel wenigstens einer Frequenzkomponente) in einer hochgradigen Wechselbeziehung mit der Fließgeschwindigkeit Vs des Hilfsgases.
  • Daher kommt es dazu, dass die Beziehung zwischen den erlangten Ausgangsdaten β und dem Abstand db dem in 3 gezeigten Diagramm entspricht. Das heißt, die Ausgangsdaten β von dem Messinstrument 76 verändern sich gemäß dem Abstand db, weisen an einer Position, die dem ersten Maximalpunkt 32 entspricht, einen ersten Spitzenwert βmax1 auf und weisen an einer Position, die dem zweiten Maximalpunkt 34 entspricht, einen zweiten Spitzenwert βmax2 auf.
  • Die Steuereinheit 72 erlangt den ersten Spitzenwert βmax1 der fortlaufend von dem Messinstrument 76 ausgegebenen Ausgangsdaten β als Information, die die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 angibt, und erlangt den zweiten Spitzenwert βmax2 der fortlaufend von dem Messinstrument 76 ausgegebenen Ausgangsdaten β als Information, die die Position x2 des zweiten Maximalpunkts 34 angibt. Auf diese Weise wirkt die Steuereinheit 72 als Positionserlangungseinheit 78, die auf Basis der Ausgangsdaten β die Positionen der Maximalpunkte 32, 34 erlangt.
  • Dann erlangt die Steuereinheit 72 den Abstand db zwischen dem Objekt 72 und der Ausstoßöffnung 28 bei der Messung des ersten Spitzenwerts βmax1 als Zielabstand dT. Dieser Zielabstand dT gibt die Position des ersten Maximalpunkts 32 in Bezug auf die Ausstoßöffnung 28 an und kann zum Beispiel unter Verwendung eines allgemein bekannten Abstandssensors oder dergleichen erlangt werden.
  • Dann erstellt die Steuereinheit 72 eine Datenbank des Zielabstands dT und des ersten Spitzenwerts βmax1 in einer Korrelation mit der Öffnungsabmessung ∅ der Ausstoßöffnung 28 und dem Zufuhrdruck Ps zur Zeit der Messung des Schalldrucks SP und der Frequenz f. In der nachstehenden Tabelle 2 ist ein Beispiel für die Datenbank aus dem Öffnungsabmessung ∅, dem Zufuhrdruck Ps, dem ersten Spitzenwert βmax1 und dem Zielabstand dT gezeigt. Tabelle 2
    Zufuhrdruck Ps
    0,8 MPa ... 2,0 MPa
    Spitzenwert Abstand ... Spitzenwert Abstand
    Öffnungsabmessung ∅ ∅ 1,0 114 dB d = 4 mm ... 120 dB d = 6 mm
    ... ... ... ... ... ...
    ∅ 4,0 110 dB d = 6 mm ... 117 dB d = 10 mm
  • In der Datenbank, die in Tabelle 2 gezeigt ist, sind der erste Spitzenwert βmax1 (Schalldruckpegel) und der Zielabstand dT in einer Korrelation mit der Öffnungsabmessung ∅ der Düse 24 und dem Zufuhrdruck Ps festgelegt. Die Steuereinheit 72 kann auch den Abstand db_2 zwischen der Ausstoßöffnung 28 und dem Objekt 74 zur Zeit der Messung des zweiten Spitzenwerts βmax2 als zweiten Zielabstand dT_2 erlangen und auf die gleiche Weise eine Datenbank für diesen zweiten Zielabstand dt_2 erstellen.
  • Es ist auch möglich, für jede Art von Hilfsgas (Stickstoff, Luft, oder dergleichen) jeweils eine Datenbank zu erstellen. Die so erstellten Datenbanken für den Zielabstand dT werden wie nachstehend beschrieben zur Festlegung der Zielposition, an der die Düse 24 bei der Laserbearbeitung eines Werkstücks W durch das Laserbearbeitungssystem angeordnet werden soll, verwendet.
  • Wie oben beschrieben können bei der Strahlüberwachungsvorrichtung 70 Informationen, die die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 angeben, auf Basis des Geräuschs des Aufpralls des Strahls des Hilfsgases auf das Objekt 74 erlangt werden. Durch diese Ausführungsweise können die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 durch eine Messung mit einer hohen Genauigkeit ermittelt werden. Außerdem kann die Strahlüberwachungsvorrichtung 70 wie nachstehend beschrieben während der Laserbearbeitung Informationen, die die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 angeben, erlangen.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 8 und 9 eine Strahlüberwachungsvorrichtung 80 erklärt. Die Strahlüberwachungsvorrichtung 80 erlangt die Position x1 des oben beschriebenen ersten Maximalpunkts 32 durch eine bestimmte Operation. Die Strahlüberwachungsvorrichtung 80 umfasst eine Steuereinheit 82 und ein Messinstrument 84. Die Steuereinheit 82 weist einen Prozessor und eine Speichereinheit (nicht dargestellt) auf und steuert das Messinstrument 84.
  • Das Messinstrument 84 misst die Zufuhrfließmenge Vv des Hilfsgases, das von der Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 in die Kammer 29 geliefert wird. Das Messinstrument 84 ist an einer Gasversorgungsleitung 30 ausgebildet und misst die Fließmenge Vv des Hilfsgases, das in der Gasversorgungsleitung 30 von der Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 zu der Kammer 29 fließt.
  • Als nächstes wird das Verfahren zur Erlangung der Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 durch die Strahlüberwachungsvorrichtung 80 erklärt. Zunächst sendet die Steuereinheit 82 einen Befehl an die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 und liefert die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die diesen Befehl erhalten hat, das Hilfsgas in die Kammer 29. Die Düse 24 stößt einen Strahl des Hilfsgases, der Maximalpunkte 32 und 34 aufweist, aus.
  • Dann sendet die Steuereinheit 82 einen Befehl an das Messinstrument 84 und misst das Messinstrument 84, das diesen Befehl erhalten hat, die Zufuhrfließmenge Vv des Hilfsgases von der Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 zu der Kammer 29. Das Messinstrument 84 gibt die Zufuhrfließmenge Vv als Ausgangsdaten (Messwert) an die Steuereinheit 82 aus. Dann berechnet die Steuereinheit 82 unter Verwendung der Ausgangsdaten Vv von dem Messinstrument 84 und der nachstehend angegebenen Formel 1 einen Abstand dc von der Ausstoßöffnung 28 bis zu dem ersten Maximalpunkt 32 als Information hinsichtlich der Position x1 des ersten Maximalpunkts 32. d c   =   0,67   ×   ∅   ×   ( ρ Vs 2 / 2 ) 1 / 2
    Figure DE102019122198B4_0001
  • Hier steht ∅ für die Öffnungsabmessung der Ausstoßöffnung 28, ρ für den Viskositätskoeffizienten des Hilfsgases, und ist Vs die aus den Ausgangsdaten Vv und dem Öffnungsdurchmesser ∅ ermittelte Fließgeschwindigkeit Vs des Hilfsgases. Auf diese Weise wirkt die Steuereinheit 82 als Positionserlangungseinheit 86, die die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 durch eine Berechnung aus den Ausgangsdaten Vv des Messinstruments 84 erlangt.
  • Durch die Strahlüberwachungsvorrichtung 80 kann die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 durch eine Berechnung mit einer hohen Genauigkeit und rasch erlangt werden. Außerdem kann die Strahlüberwachungsvorrichtung 80 die Position x1, des ersten Maximalpunkts 32 wie nachstehend beschrieben während der Laserbearbeitung in Echtzeit erlangen.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 10 und 11 ein Laserbearbeitungssystem 100 erklärt. Das Laserbearbeitungssystem 100 umfasst den Laseroszillator 12, den Laserbearbeitungskopf 14, die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die Anordnungsvorrichtung 18 und eine Steuereinheit 102. Die Steuereinheit 102 weist einen Prozessor (nicht dargestellt) und eine Speichereinheit 104 auf und steuert den Laseroszillator 12, den Laserbearbeitungskopf 14, die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 und die Anordnungsvorrichtung 18. Die Speichereinheit 104 speichert eine Datenbank 106. Die Datenbank 106 ist zum Beispiel eine wie in der Tabelle 1 und der Tabelle 2, die oben beschrieben wurden, gezeigte Datenbank.
  • Als nächstes wird der Betrieb des Laserbearbeitungssystems 100 erklärt. Zunächst erlangt die Steuereinheit 102 die Öffnungsabmessung ∅ der Ausstoßöffnung 28 der verwendeten Düse 24 und den Einstellwert des Zufuhrdrucks Ps des Hilfsgases von der Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 zu der Kammer 29, und erlangt aus der Öffnungsabmessung ∅ und dem Einstellwert des Zufuhrdrucks Ps den entsprechenden Zielabstand dT in der Datenbank 106 durch Auslesen aus der Speichereinheit 104.
  • Dann betreibt die Steuereinheit 102 die Anordnungsvorrichtung 18 und wird der Laserbearbeitungskopf 14 in Bezug auf das Werkstück W bewegt und die Düse 24 an einer Zielposition, an der der Abstand d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S mit dem Zielabstand dT übereinstimmt, angeordnet. Auf diese Weise wird die Zielposition unter Verwendung der Datenbank 106 festgelegt und wirkt die Steuereinheit 102 als Bewegungssteuereinheit 108, die die Anordnungsvorrichtung 18 (das heißt, die Bewegungsmechanismen 40, 42, 44) steuert und die Düse 24 an die Zielposition anordnet.
  • Anschließend betreibt die Steuereinheit 102 die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, wird das Hilfsgas mit einem Zufuhrdruck Ps in die Kammer 29 geliefert, und stößt die Düse 24 einen Strahl des Hilfsgases, der Maximalpunkte 32, 34 der Geschwindigkeit V aufweist, aus. Dann betreibt die Steuereinheit 102 den Laseroszillator 12, wodurch von der Ausstoßöffnung 28 Laserlicht ausgestrahlt wird, und betreibt sie die Linsenantriebseinheit 23, wodurch die Position der optischen Linsen 22 in der Richtung der optischen Achse O so reguliert wird, dass der Brennpunkt des ausgestrahlten Laserlichts an der Bearbeitungsstelle S angeordnet wird.
  • Als Folge wird durch das Laserlicht an der Bearbeitungsstelle S des Werkstücks W eine Durchgangsöffnung gebildet. Die Steuereinheit 102 betreibt die Anordnungsvorrichtung 18 gemäß einem in der Speichereinheit 104 gespeicherten Bearbeitungsprogramm und nimmt die Laserbearbeitung des Werkstücks W (konkret, ein Laserschneiden) vor, während die Düse 24 in Bezug auf das Werkstück W bewegt wird. Dabei wird die Bearbeitungsstelle S des Werkstücks W in dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33 (konkret, an der Position des ersten Maximalpunkts 32) des Strahls des Hilfsgases angeordnet.
  • Durch das Laserbearbeitungssystem 100 kann das durch das Laserlicht geschmolzene Material des Werkstücks unter wirksamer Verwendung des Hilfsgases effektiv weggeblasen werden. Da außerdem die oben beschriebene Entstehung eines Plasmas unterdrückt werden kann, kann die Endfertigungsqualität der Bearbeitungsstelle S des Werkstücks W erhöht werden und eine Verschmutzung von Aufbauelementen des Laserbearbeitungskopfs 14 unterdrückt werden.
  • Außerdem wird bei dem Laserbearbeitungssystem 100 die Zielposition, an der die Düse 24 bei der Bearbeitung des Werkstücks W angeordnet werden soll, unter Verwendung der Datenbank 106 hinsichtlich der Position des ersten Maximalpunkts 32 festgelegt. Durch diese Ausführungsweise kann die Laserbearbeitung unter schnellerer und leichterer Positionierung der Düse 24 und des Werkstück W an der Zielposition begonnen werden.
  • Bei dem Laserbearbeitungssystem 100 kann die Speichereinheit 104 auch als von der Steuereinheit 102 gesondertes Element ausgebildet werden. In diesem Fall kann die Speichereinheit 104 auch in eine externe Vorrichtung (einen Server oder dergleichen), die kommunikationsfähig mit der Steuereinheit 102 verbunden ist, eingebaut werden oder ein Speichermedium (eine Festplatte oder ein Flash-Speicher, oder dergleichen) sein, das extern an die Speichereinheit 102 angeschlossen wird. Die Steuereinheit 104 kann auch den Abstand zwischen der Ausstoßöffnung 28 und dem Werkstück W zur Zeit der Durchführung der Laserbearbeitung des Werkstücks W fixieren.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 12 und 13 ein Laserbearbeitungssystem 110 erklärt. Das Laserbearbeitungssystem 110 umfasst den Laseroszillator 12, den Laserbearbeitungskopf 14, die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die Anordnungsvorrichtung 18, das Messinstrument 76 und eine Steuereinheit 112.
  • Die Steuereinheit 112 weist einen Prozessor und die Speichereinheit 104 auf und steuert den Laseroszillator 12, den Laserbearbeitungskopf 14, die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die Anordnungsvorrichtung 18 und das Messinstrument 76. In der Speichereinheit 14 ist die in der oben beschriebenen Tabelle 2 gezeigte Datenbank 106 gespeichert. Die Steuereinheit 112 wirkt als die oben beschriebene Positionserlangungseinheit 78. Das heißt, bei diesem Laserbearbeitungssystem 110 bilden die Anordnungsvorrichtung 18, das Messinstrument 76 und die Steuereinheit 112 die oben beschriebene Strahlüberwachungsvorrichtung 70.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 14 der Betrieb des Laserbearbeitungssystems 110 erklärt. Der in 14 gezeigte Ablauf wird begonnen, wenn die Steuereinheit 112 von dem Betreiber, einer übergeordneten Steuerung oder einem Bearbeitungsprogramm einen Befehl zum Beginn der Bearbeitung erhalten hat.
  • In Schritt S1 ordnet die Steuereinheit 112 die Düse 24 in Bezug auf die Bearbeitungsstelle S an der Anfangszielposition an. Konkret erlangt die Steuereinheit 112 die Öffnungsabmessung ∅ der Ausstoßöffnung 28 der verwendeten Düse 24 und den Einstellwert des Zufuhrdrucks PS des Hilfsgases zu der Kammer 29 und ermittelt aus der Öffnungsabmessung ∅ und dem Einstellwert des Zufuhrdrucks Ps durch Auslesen den entsprechenden Zielabstand dT in der Datenbank 106. Anschließend wirkt die Steuereinheit 112 als Bewegungssteuereinheit 108 und betreibt sie die Anordnungsvorrichtung 18 und wird der Laserbearbeitungskopf 14 in Bezug auf das Werkstück W bewegt und die Düse 24 an der Anfangszielposition, an der der Abstand d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S mit dem Zielabstand dT übereinstimmt, angeordnet.
  • In Schritt S2 wird durch die Steuereinheit 112 das Hilfsgas mit dem Zufuhrdruck PS von der Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 in die Kammer 29 geliefert und von der Ausstoßöffnung 28 ein Strahl des Hilfsgases ausgestrahlt. Außerdem betreibt die Steuereinheit 112 den Laseroszillator 12 und wird von der Ausstoßöffnung 28 Laserlicht ausgestrahlt, und betreibt sie die Linsenantriebseinheit 23 und wird die Position der optischen Linsen 22 in der Richtung der optischen Achse O so reguliert, dass der Brennpunkt des ausgestrahlten Laserlichts an der Bearbeitungsstelle S angeordnet wird. Als Folge wird in dem Werkstück W eine Durchgangsöffnung H ( 12) gebildet und verläuft der Strahl durch diese Durchgangsöffnung H. Diese Durchgangsöffnung H entspricht der oben beschriebenen Durchgangsöffnung 74a.
  • In Schritt S3 beginnt die Steuereinheit 112 die Messung durch das Messinstrument 76. Konkret sendet die Steuereinheit 112 einen Befehl an das Messinstrument 76 und misst das Messinstrument 76, das diesen Befehl erhalten hat, den Schalldruck SP oder die Frequenz f des Geräuschs, das beim Durchgang des von der Ausstoßöffnung 28 der Düse 24 ausgestoßenen Strahls durch die Durchgangsöffnung H durch den Aufprall auf das Werkstück W entsteht, fortlaufend (zum Beispiel mit einer bestimmten Periode).
  • Die Steuereinheit 112 wirkt als Positionserlangungseinheit 78 und erlangt die Ausgangsdaten β des Schalldrucks SP oder der Frequenz f von dem Messinstrument 76 als Information, die die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 angibt, der Reihe nach und speichert sie in der Speichereinheit 104. Wie im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Strahlüberwachungsvorrichtung 70 beschrieben wurde, entsprechen die Ausgangsdaten β, die den ersten Spitzenwert βmax1 enthalten, einer Information, die die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 angibt.
  • In Schritt S4 beginnt die Steuereinheit 112 die Laserbearbeitung. Konkret betreibt die Steuereinheit 112 die Anordnungsvorrichtung 18 gemäß einem Bearbeitungsprogramm und wird das Werkstück W durch das von der Ausstoßöffnung 28 ausgestrahlte Laserlicht bearbeitet (lasergeschnitten), während die Düse 24 in Bezug auf das Werkstück W bewegt wird.
  • In Schritt S5 bestimmt die Steuereinheit 112, ob die Ausgangsdaten β, die das Messinstrument 76 zuletzt erlangt hat, kleiner als ein vorab festgelegter unterer Grenzwert βmin sind oder nicht. Dieser untere Grenzwert βmin bestimmt eine dahingehende Grenze, ob die Geschwindigkeit V des von der Düse 24 ausgestoßenen Strahls abnorm gering geworden ist oder nicht, und wird durch den Betreiber vorab festgelegt.
  • Wenn nun angenommen die Ausstoßöffnung 28 verstopft ist oder beim Betrieb der Hilfsgaszufuhrvorrichtung 16 eine Anomalie (zum Beispiel ein Gasmangel) aufgetreten ist, kann die Geschwindigkeit V des Strahls stark von einem Referenzwert abnehmen. In diesem Fall unterscheiden sich die von dem Messinstrument 76 erlangten Ausgangsdaten β von Referenzdaten, die durch das Messinstrument 76 gemessen werden, wenn der Strahl von der Düse 24 normal ausgestoßen wird (werden sie konkret kleiner).
  • Die Steuereinheit 112 bestimmt durch Bestimmen, ob die Ausgangsdaten β kleiner als der untere Grenzwert βmin sind oder nicht, ob sich die Ausgangsdaten β von den Referenzdaten unterscheiden oder nicht. Auf diese Weise wirkt die Steuereinheit 112 als Anomaliebestimmungseinheit 113, die bestimmt, ob sich die Ausgangsdaten β von den Referenzdaten unterscheiden oder nicht.
  • Wenn die Steuereinheit 112 bestimmt, dass die Ausgangsdaten β kleiner als der untere Grenzwert βmin sind (das heißt, JA), geht sie zu Schritt S6 über. Wenn die Steuereinheit 112 andererseits bestimmt, dass die Ausgangsdaten β wenigstens den unteren Grenzwert βmin betragen (das heißt, NEIN), geht sie zu Schritt S8 über. In Schritt S6 sendet die Steuereinheit 112 einen Befehl an den Laseroszillator 12 und wird der Laseroszillationsbetrieb angehalten und dadurch die Laserbearbeitung des Werkstücks W angehalten.
  • In Schritt S7 gibt die Steuereinheit 112 einen Alarm aus. Zum Beispiel erzeugt die Steuereinheit 112 ein Warnsignal in der Form einer Sprachausgabe oder einer Bildschirmanzeige von „Anomalie beim Ausstoß des Hilfsgases. Überprüfen Sie die Öffnungsabmessung der Düse oder den Zufuhrdruck des Hilfsgases“ aus. Dann gibt die Steuereinheit 112 diesen Alarm über einen Lautsprecher oder eine Anzeigeeinheit (nicht dargestellt) aus. Auf diese Weise wirkt die Steuereinheit 112 als Warnungserzeugungseinheit 118, die eine Warnung erzeugt.
  • Der Lautsprecher oder die Anzeigeeinheit kann an der Steuereinheit 112 ausgebildet sein oder außerhalb der Steuereinheit 112 ausgebildet sein. Der Betreiber erkennt durch den Alarm intuitiv, dass bei der Düse 24 oder der Hilfsgaszufuhr eine Anomalie vorliegt, und kann einen Austausch der Düse 24 oder eine Maßnahme gegen die Betriebsanomalie (zum Beispiel einen Gasmangel bei) der Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 vornehmen. Nach der Ausführung dieses Schritts S7 beendet die Steuereinheit 112 den in 14 gezeigten Ablauf.
  • In Schritt S8 bestimmt die Steuereinheit 112, ob die zuletzt durch das Messinstrument 76 erlangten Ausgangsdaten β kleiner als ein vorab festgelegter Schwellenwert βth sind oder nicht. Dieser Schwellenwert βth ist ein Wert, der größer als der oben beschriebene untere Grenzwert βmin ist. Als ein Beispiel wird dieser Schwellenwert βth als Wert festgelegt, für den der in der Datenbank 106 enthaltene erste Spitzenwert βmax1 mit einem bestimmten Koeffizienten a (0 < a < 1) multipliziert wurde.
  • Wenn zum Beispiel die in der oben beschriebenen Tabelle 2 gezeigte Datenbank 106 verwendet wird und die Öffnungsabmessung ∅ =1, der Zufuhrdruck Ps = 2,0 MPa, und a = 0,95 festgelegt wurde, wird der Grenzwert βth 120 db × 0,95 = 114 dB. Die Beziehung zwischen den Ausgangsdaten β und der Position x der Bearbeitungsstelle S des Werkstücks W in Bezug auf die Ausstoßöffnung 28 ist in 16 schematisch gezeigt. Die Beziehung zwischen den Ausgangsdaten β und der Position x entspricht dem in 3 gezeigten Diagramm.
  • Ein Bereich 116 von dem Grenzwert βth bis zu dem ersten Spitzenwert βmax1 entspricht einem Positionsbereich 114 zwischen einer Position x3 und einer Position x4. In diesem Positionsbereich 114 ist die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 enthalten. Hier wird die Düse 24 bei dem oben beschriebenen Schritt S1 an einer Anfangszielposition angeordnet, an der der Abstand d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsposition S mit dem Zielabstand dT übereinstimmt. Folglich wird interpretiert, dass die Bearbeitungsposition S nach dem Ende von Schritt S1 an der Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 oder in deren Nähe angeordnet ist.
  • Doch bei der Ausführung der Laserbearbeitung des Werkstücks W kommt es vor, dass sich der Abstand d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S durch irgendeinen Faktor verändert. Als dieser Faktor kann es sein, dass an der Bearbeitungsstelle S des Werkstücks W eine Stufe gebildet wird und sich dadurch der Abstand d verändert. Wenn sich der Abstand d so verändert hat, können die Ausgangsdaten β des Messinstruments 76 den Schwellenwert βth unterschreiten.
  • Wenn die Steuereinheit 112 in diesem Schritt S8 bestimmt, dass die Ausgangsdaten β kleiner als der Schwellenwert βth sind (das heißt, JA), geht sie zu Schritt S9 über. Wenn die Steuereinheit 112 andererseits bestimmt, dass die Ausgangsdaten β wenigstens den Schwellenwert βth betragen (das heißt, NEIN), geht sie zu Schritt S15 über.
  • In Schritt S9 ändert die Steuereinheit 112 die Zielposition der Düse 24. Konkret ändert die Steuereinheit 112 die Zielposition der Düse 24 zum Zeitpunkt des Beginns von Schritt S9 zu einer in der negativen z-Achsenrichtung oder in der positiven z-Achsenrichtung bewegten neuen Zielposition. Dann wirkt die Steuereinheit 112 als die Bewegungssteuereinheit 108 und betreibt sie die Anordnungsvorrichtung 18 und wird die Düse 24 in die negative z-Achsenrichtung oder in die positive z-Achsenrichtung bewegt, um die Düse 24 an der neuen Zielposition anzuordnen. Als Folge nähert sich die Düse 24 dem Werkstück W oder entfernt sie sich davon.
  • In Schritt S10 bestimmt die Steuereinheit 112, ob die Ausgangsdaten β, die das Messinstrument 76 direkt vor dem Schritt S9 erlangt hat, von den Ausgangsdaten β, die das Messinstrument 76 nach dem Abschluss von Schritt S9 erlangt hat, überstiegen werden oder nicht.
  • Falls die Ausgangsdaten β als Folge der Bewegung der Düse 24 in Schritt S9 abgenommen haben, hat sich die Position des Werkstücks W (konkret, der Bearbeitungsstelle S) in dem Diagramm von 16 von dem Positionsbereich 114 entfernt. Folglich ist es in diesem Fall zur Aufnahme der Position des Werkstücks W in dem Positionsbereich 114 nötig, die Richtung, in die die Düse 24 in Schritt S9 bewegt wird, umzukehren.
  • Falls die Ausgangsdaten β als Folge der Bewegung der Düse 24 in Schritt S9 zugenommen haben, hat sich die Position des Werkstücks W in dem Diagramm von 16 der Position x1 genähert. Folglich ist es in diesem Fall nicht nötig, die Richtung, in die die Düse 24 in Schritt S9 bewegt wird, zu ändern.
  • Wenn die Steuereinheit 112 in diesem Schritt S10 bestimmt, dass die Ausgangsdaten β, die das Messinstrument 76 direkt vor dem Schritt S9 erlangt hat, von den Ausgangsdaten β, die das Messinstrument 76 nach dem Abschluss von Schritt S9 erlangt hat, überstiegen werden (das heißt, JA), geht sie zu Schritt S12 über. Wenn die Steuereinheit 112 andererseits bestimmt, dass die Ausgangsdaten β, die das Messinstrument 76 direkt vor dem Schritt S9 erlangt hat, von den Ausgangsdaten β, die das Messinstrument 76 nach dem Abschluss von Schritt S9 erlangt hat, unterschritten werden (das heißt, NEIN), geht sie zu Schritt S11 über.
  • In Schritt S11 kehrt die Steuereinheit 112 die Richtung der Bewegung der Düse 24 um. Wenn die Düse 24 bei dem vorhergehenden Schritt S9 zum Beispiel in die negative z-Achsenrichtung bewegt wurde, kehrt die Steuereinheit 112 die Richtung, in die die Düse in dem direkt anschließend ausgeführten Schritt S9 bewegt wird, zu der positiven z-Achsenrichtung um. Dann kehrt die Steuereinheit 112 zu Schritt S9 zurück.
  • In Schritt S12 bestimmt die Steuereinheit 112, ob die Ausgangsdaten β, die das Messinstrument 76 zuletzt erlangt hat, wenigstens den Schwellenwert βth betragen oder nicht. Wenn die Steuereinheit 112 bestimmt, dass die Ausgangsdaten β wenigstens den Schwellenwert βth betragen (das heißt, JA), geht sie zu Schritt S15 über. Wenn die Steuereinheit 112 andererseits bestimmt, dass die Ausgangsdaten β nach wie vor geringer als der Schwellenwert βth sind (das heißt, NEIN), geht sie zu Schritt S13 über.
  • In Schritt S13 bestimmt die Steuereinheit 112, ob die Anzahl der Bestimmungen von NEIN in dem oben beschriebenen Schritt S12 eine vorab festgelegte Maximalanzahl nmax überschritten hat oder nicht. Diese Maximalanzahl nmax wird durch den Betreiber auf eine ganze Zahl von wenigstens 2 (zum Beispiel ist nmax = 10) festgelegt. Wenn die Steuereinheit 112 bestimmt, dass die Anzahl n die Maximalanzahl nmax überschritten hat (das heißt, JA), geht sie zu Schritt S14 über. Wenn die Steuereinheit 112 andererseits bestimmt, dass die Anzahl n die Maximalanzahl nmax nicht überschritten hat (das heißt, NEIN), kehrt sie zu Schritt S9 zurück.
  • Auf diese Weise ändert die Steuereinheit 112 die Zielposition der Düse 24 während der Bearbeitung des Werkstücks W durch das Ausführen der Schritte S9 bis S13 in 14 als Schleife so, dass die Ausgangsdaten β des Messinstruments 76 in den Bereich 116 der Ausgangsdaten, der den Positionsbereich 114 angibt, gelangen, und nimmt sie eine Rückmeldesteuerung der Anordnungsvorrichtung 18 gemäß der geänderten Zielposition vor, wodurch die Düse 24 bewegt wird.
  • Das heißt, die Zielposition der Düse 24 wird auf Basis des ersten Spitzenwerts βmax1 der Ausgangsdaten β, der die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 angibt, als bestimmter Bereich festgelegt. Durch die Rückmeldesteuerung kann die Bearbeitungsstelle S während der Bearbeitung des Werkstücks W fortlaufend in dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33 angeordnet werden. Das heißt, der erste Mach-Scheiben-Bereich 33 bei der Laserbearbeitungsvorrichtung 110 kann als Umfang des Positionsbereichs 114, der durch den Schwellenwert βth abgegrenzt wird, definiert werden.
  • Wenn in Schritt S13 JA bestimmt wird, führt die Steuereinheit 112 in Schritt S14 einen Anomalieverarbeitungsprozess durch. Nicht nur, wenn die Rückmeldesteuerung der Schritte S9 bis S13 für die Anzahl nmax wiederholt vorgenommen wurde, sondern auch, wenn es nicht zu β ≧ βth kommt, besteht die Möglichkeit, dass es zu der Anomalie des oben genannten Verstopfens oder Gasmangels gekommen ist.
  • Das in 16 gezeigte Charakteristikum stellt die Referenzdaten dar, die durch das Messinstrument 76 gemessen werden, wenn der Strahl in einem Zustand, in dem keine Anomalie aufgetreten ist, normal von der Ausstoßöffnung 28 ausgestoßen wird, wobei der erste Spitzenwert βmax1 Referenzdaten bildet und der Schwellenwert βth in Bezug auf diese Referenzdaten festgelegt wird. Daher ist der Bereich 116 in 16 ein Bereich der Ausgangsdaten, der auf Basis der Referenzdaten festgelegt wurde und den Positionsbereich 114 angibt.
  • Die Steuereinheit 11 wirkt als Anomaliebestimmungseinheit 113 und bestimmt bei einer Bestimmung von JA in Schritt S13, dass sich die Ausgangsdaten des Messinstruments 76 von den Referenzdaten unterscheiden, und führt den Anomalieverarbeitungsprozess von Schritt S14 aus. Dieser Schritt S14 wird unter Bezugnahme auf 15 erklärt. Bei dem in 15 gezeigten Ablauf sind gleiche Prozesse wie bei dem in 14 gezeigten Ablauf mit gleichen Schrittnummern versehen und wird auf eine wiederholte Erklärung verzichtet.
  • In Schritt S21 sendet die Steuereinheit 112 einen Befehl an die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 und wird der Zufuhrdruck Ps des Hilfsgases in die Kammer 29 geändert. Die Steuereinheit 112 erhöht den Zufuhrdruck Ps mit jeder Ausführung von Schritt S21 stufenweise um einen bestimmten Druck (zum Beispiel 0,2 MPa). Auf diese Weise wirkt die Steuereinheit 112 als Druckregulierungseinheit 115, die den Zufuhrdruck Ps ändert.
  • Anschließend führt die Steuereinheit 112 den oben beschriebenen Schritt S12 aus und bestimmt, ob die zuletzt durch das Messinstrument 76 erlangten Ausgangsdaten β wenigstens den Schwellenwert βth betragen oder nicht. Wenn die Steuereinheit 112 JA bestimmt, geht sie zu Schritt S15 in 14 über, und wenn sie NEIN bestimmt, geht sie zu Schritt S22 über.
  • In Schritt S22 bestimmt die Steuereinheit 112, ob eine in Schritt S12 in 15 als NEIN bestimmte Anzahl m eine vorab festgelegte Maximalanzahl mmax überschritten hat oder nicht. Diese Maximalanzahl mmax wird durch den Betreiber als ganze Zahl von wenigstens 2 (zum Beispiel ist mmax = 5) festgelegt. Wenn die Steuereinheit 112 bestimmt, dass die Anzahl m die Maximalanzahl mmax überschritten hat (das heißt, JA), geht sie zu Schritt S6 in 14 über. Wenn die Steuereinheit 112 andererseits bestimmt, dass die Anzahl m die Maximalanzahl mmax nicht überstiegen hat (das heißt, NEIN), kehrt sie zu Schritt S21 zurück.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 14 bestimmt die Steuereinheit 112 in Schritt S15 zum Beispiel auf Basis des Bearbeitungsprogramms, ob die Laserbearbeitung abgeschlossen ist oder nicht. Wenn die Steuereinheit 112 bestimmt, dass die Laserbearbeitung abgeschlossen ist (das heißt, JA), gibt sie einen Befehl an den Laseroszillator 12 aus, wird der Laseroszillationsbetrieb angehalten, und endet der in 14 gezeigte Ablauf. Wenn die Steuereinheit 112 andererseits bestimmt, dass die Laserbearbeitung nicht abgeschlossen ist (das heißt, NEIN), kehrt sie zu Schritt S8 zurück.
  • Wie oben beschrieben nimmt die Steuereinheit 112 auf Basis der Ausgangsdaten β, die während der Bearbeitung des Werkstücks W durch das Messinstrument 76 erlangt werden, eine derartige Rückmeldesteuerung der Position der Düse 24 vor, dass die Bearbeitungsstelle S1 fortdauernd in dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33 angeordnet wird. Durch diese Ausführungsweise kann das Werkstück W auch bei einer Veränderung des Abstands d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S aufgrund irgendeines Faktors in einem Zustand, in dem die Bearbeitungsstelle S in der ersten Mach-Scheibe 33 angeordnet ist, laserbearbeitet werden. Folglich kann das Hilfsgas wirksam benutzt werden.
  • Außerdem bestimmt die Steuereinheit 112 durch die Ausführung von Schritt S14 eine Anomalie des ausgestoßenen Strahls. Falls die Anomalie einer Verstopfung oder eines Gasmangels oder dergleichen aufgetreten ist, ändert sich die Geschwindigkeit V des von der Ausstoßöffnung 28 ausgestoßenen Strahls auch dann kaum, wenn der Zufuhrdruck Ps von der Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 in die Kammer verändert wurde.
  • Das heißt, in diesem Fall ändern sich auch die Ausgangsdaten β des Messinstruments 76 kaum und kommt es auch bei einer wiederholten Ausführung der Schleife der Schritte S21 bis S22 in 15 nicht zu β ≧ βth (das heißt, JA bei Schritt S12 in 15).
  • Die Steuereinheit 112 wirkt als Anomaliebestimmungseinheit 113 und bestimmt, dass sich die Ausgangsdaten β von den Referenzdaten unterscheiden, wenn es trotz einer für die bestimmte Anzahl mmax wiederholten Ausführung der Schleife der Schritte S21 bis S22 nicht zu β ≧ βth kommt, und gibt in Schritt S7 von 14 einen Alarm aus. Durch diese Ausführungsweise kann der Betreiber intuitiv erkennen, dass es bei der Düse 24 oder der Hilfsgaszufuhr zu einer Anomalie gekommen ist, und kann er einen Austausch der Düse 24 oder eine Maßnahme gegen die Betriebsanomalie (zum Beispiel einen Gasmangel bei) der Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 vornehmen.
  • Durch eine geringfügige Anomalie wie etwa einen Fehler bei der Öffnungsabmessung der Ausstoßöffnung 28 oder der Länge der z-Achsenrichtung, eine Neigung der Ausstoßöffnung 28 in Bezug auf die z-Achse, einen Fehler bei der Planabmessung des Innenraums der Düse 24 (der Kammer 29) oder dergleichen kann es zu einer geringfügigen Abnahme der Geschwindigkeit V des von der Ausstoßöffnung 28 ausgestoßenen Strahls von dem Referenzwert kommen. Bei einer derartigen geringfügigen Anomalie ändert sich die Geschwindigkeit des Strahls gemäß einer Veränderung des Zufuhrdrucks Ps, doch kann es sein, dass bei Schritt S13 JA bestimmt wird, auch wenn es bei einer wiederholten Ausführung der Rückkopplungssteuerung der Schritte S9 bis S13 nicht zu β ≧ βth kommt.
  • Bei dem Laserbearbeitungssystem 110 setzt die Steuereinheit 112 die Bearbeitung des Werkstücks W fort, wenn es in Schritt S14 durch die Ausführung von Schritt S21 zu β ≧ βth kommt. Durch diese Ausführungsweise kann die Bearbeitung des Werkstücks W auch dann, wenn es durch eine geringfügige Anomalie wie einen Abmessungsfehler oder dergleichen zu einer Abnahme der Strahlgeschwindigkeit V unter den Referenzwert gekommen ist, durch Ändern (konkret, Erhöhen) des Zufuhrdrucks Ps in einem Zustand, in dem der Strahl mit einer ausreichend großen Geschwindigkeit V auf die Bearbeitungsstelle S geblasen wird, fortgesetzt werden.
  • Nun kann die Steuereinheit 112 mit jeder Bestimmung von JA in Schritt S12 bei einem ersten Laserbearbeitungsprozess den Abstand d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S zu diesem Zeitpunkt der Reihe nach speichern. Dann kann die Steuereinheit 112 die Anfangszielposition von Schritt S1 bei einem im Anschluss an den ersten Laserbearbeitungsprozess ausgeführten zweiten Laserbearbeitungsprozess auf Basis des bei dem ersten Laserbearbeitungsprozess gespeicherten Abstands d festlegen. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 112 auch einen Durchschnittswert der Abstände d, die bei dem ersten Laserbearbeitungsprozess gespeichert wurden, oder den zuletzt gespeicherten Abstand d als Anfangszielposition des zweiten Laserbearbeitungsprozesses festlegen.
  • Als Abwandlungsbeispiel des Laserbearbeitungssystems 110 kann anstelle des Messinstruments 76 das oben beschriebene Messinstrument 66 eingesetzt werden. In diesem Fall erfolgt die Ausführung so, dass das Messinstrument 66 die Geschwindigkeit V des Strahls an der Position der Bearbeitungsstelle S (oder an einer Position, die von der Position der Bearbeitungsstelle S geringfügig in Richtung der Ausstoßöffnung 28 verschoben ist) kontaktlos misst. Das bei dem Laserbearbeitungssystem 110 eingesetzte Messinstrument 66, die Anordnungsvorrichtung 18 und die Steuereinheit 112 bilden die oben beschriebenen Strahlüberwachungsvorrichtung 60.
  • Bei dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel führt die Steuereinheit 112 den in 14 und 15 gezeigten Ablauf auf Basis der Ausgangsdaten α des Messinstruments 66 anstatt der Ausgangsdaten β aus und kann das Werkstück W in einem Zustand, in dem das Werkstück W in dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33 angeordnet wurde, laserbearbeitet werden.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 17 und 18 ein Laserbearbeitungssystem 120 erklärt. Das Laserbearbeitungssystem 120 umfasst den Laseroszillator 12, den Laserbearbeitungskopf 14, die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die Anordnungsvorrichtung 18, das Dummy-Werkstück 64, das Messinstrument 66 und eine Steuereinheit 122.
  • Die Steuereinheit 122 weist einen Prozessor und eine Speichereinheit (nicht dargestellt) auf und steuert den Laseroszillator 12, den Laserbearbeitungskopf 14, die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die Anordnungsvorrichtung 18 und das Messinstrument 66. Die Steuereinheit 122 wirkt als die oben beschriebenen Positionserlangungseinheit 68. Das heißt, die Anordnungsvorrichtung 18, das Dummy-Werkstück 64, das Messinstrument 66 und die Steuereinheit 122 bilden die oben beschriebene Strahlüberwachungsvorrichtung 60.
  • Als nächstes wird der Betrieb des Laserbearbeitungssystems 120 erklärt. Zunächst erlangt die Steuereinheit 122 eine Information, die die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 angibt. Konkret wirkt die Steuereinheit 122 als Positionserlangungseinheit 68 und erlangt durch das im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Strahlüberwachungsvorrichtung 60 erklärte Verfahren aus dem ersten Spitzenwert αmax1 der Ausgangsdaten α des Messinstruments 66 den Zielabstand dT.
  • Anschließend ordnet die Steuereinheit 122 die Düse 24 an der Zielposition an. Konkret wirkt die Steuereinheit 122 als Bewegungssteuereinheit 108 und betreibt die Anordnungsvorrichtung 18, wodurch der Laserbearbeitungskopf 14 in Bezug auf das Werkstück W bewegt wird und die Düse 24 an der Zielposition, an der der Abstand d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S mit dem Zielabstand dT übereinstimmt, angeordnet wird.
  • Dann betreibt die Steuereinheit 122 die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 und wird das Hilfsgas mit dem Zufuhrdruck Ps in die Kammer 29 geliefert und von der Ausstoßöffnung 28 ein Strahl des Hilfsgases ausgestoßen. Außerdem betreibt die Steuereinheit 122 den Laseroszillator 12, wodurch von der Ausstoßöffnung 28 Laserlicht ausgestrahlt wird, und betreibt sie die Linsenantriebseinheit 23, wodurch die Position der optischen Linsen 22 in der Richtung der optischen Achse O so reguliert wird, dass der Brennpunkt des ausgestrahlten Laserlichts an der Bearbeitungsstelle S angeordnet wird.
  • In diesem Zustand betreibt die Steuereinheit 122 die Anordnungsvorrichtung 18 gemäß einem Bearbeitungsprogramm und wird das Werkstück W laserbearbeitet (lasergeschnitten), während die Düse 24 in Bezug auf das Werkstück W bewegt wird. Dabei wird die Bearbeitungsstelle S des Werkstücks W in dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33 des Strahls des Hilfsgases angeordnet.
  • Wie oben beschrieben erlangt die Steuereinheit 122 vor der Bearbeitung des Werkstücks W durch die Strahlüberwachungsvorrichtung 60 die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32, und wird das Werkstück W in einem Zustand, in dem die Düse 24 an der auf Basis der erlangten Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 festgelegten Zielposition angeordnet wurde, laserbearbeitet. Da die Bearbeitungsstelle S durch diese Ausführungsweise während der Bearbeitung des Werkstücks in dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33 angeordnet werden kann, kann das Hilfsgas wirksam benutzt werden.
  • Bei diesem Laserbearbeitungssystem 120 kann die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 auch dann, wenn die Öffnungsabmessung ∅ der Ausstoßöffnung 28 und der Zufuhrdruck Ps des Hilfsgases unbekannt sind, vor der Bearbeitung des Werkstücks W durch die Strahlüberwachungsvorrichtung 60 erlangt werden und kann die Zielposition der Düse 24 auf Basis der Position x1 dieses ersten Maximalpunkts 32 festgelegt werden.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 19 und 20 ein Laserbearbeitungssystem 130 erklärt. Das Laserbearbeitungssystem 130 umfasst den Laseroszillator 12, den Laserbearbeitungskopf 14, die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die Anordnungsvorrichtung 18, das Messinstrument 84 und eine Steuereinheit 132.
  • Die Steuereinheit 132 weist einen Prozessor und die Speichereinheit 104 auf und steuert den Laseroszillator 12, den Laserbearbeitungskopf 14, die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die Anordnungsvorrichtung 18 und das Messinstrument 84. In der Speichereinheit 104 ist die in der oben beschriebenen ersten Tabelle 1 gezeigte Datenbank 106 gespeichert. Die Steuereinheit 132 wirkt als die oben beschriebene Positionserlangungseinheit 86. Das heißt, das Messinstrument 84 und die Steuereinheit 132 bilden die oben beschriebene Strahlüberwachungsvorrichtung 80.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 21 der Betrieb das Laserbearbeitungssystems 132 erklärt. Der in 21 gezeigte Ablauf beginnt, wenn die Steuereinheit 132 von dem Betreiber, einer übergeordneten Steuerung oder einem Bearbeitungsprogramm einen Befehl zum Beginn der Bearbeitung erhalten hat. Bei dem Ablauf, der in 21 gezeigt ist, sind gleiche Prozesse wie bei dem in 14 gezeigten Ablauf mit gleichen Schrittnummern versehen und wird auf eine wiederholte Erklärung verzichtet.
  • Nach der Ausführung von Schritt S1 und S2 beginnt die Steuereinheit 132 in Schritt S31 mit der Messung der Zufuhrfließmenge Vv des Hilfsgases, das von der Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16 zu der Kammer 29 geliefert wird. Konkret sendet die Steuereinheit 132 einen Befehl an das Messinstrument 84, und wird die Zufuhrfließmenge Vv durch das Messinstrument 84 fortlaufend (zum Beispiel mit einer bestimmten Periode) gemessen. Außerdem beginnt die Steuereinheit 132 mit der Messung des Abstands d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S. Wie oben beschrieben kann der Abstand d unter Verwendung eines allgemein bekannten Abstandssensors oder dergleichen erlangt werden.
  • Nach Schritt S4 erlangt die Steuereinheit 132 in Schritt S32 die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32. Konkret wirkt die Steuereinheit 132 als Positionserlangungseinheit 86 und berechnet unter Verwendung der zuletzt von dem Messinstrument 84 erlangten Ausgangsdaten Vv und der oben beschriebenen Formel 1 den Abstand dc von der Ausstoßöffnung 28 bis zu dem ersten Maximalpunkt 32 als Information hinsichtlich der Position x1 des ersten Maximalpunkts 32.
  • In Schritt S32 bestimmt die Steuereinheit 132, ob ein Unterschied 5 zwischen dem Abstand d und dem Abstand dc größer als ein vorab festgelegter Schwellenwert δth, ist oder nicht.
  • Konkret berechnet die Steuereinheit 132 den Unterschied δ (= d - dc) zwischen dem zuletzt gemessenen Abstand d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsposition S und dem in dem letzten Schritt S32 erlangten Abstand dc.
  • Wenn die Steuereinheit 132 bestimmt, dass der Absolutwert (|d - dc|) des Unterschieds δ größer als der Schwellenwert δth, ist (das heißt, JA), geht sie zu Schritt S34 über. Wenn die Steuereinheit 132 andererseits bestimmt, dass der Absolutwert des Unterschieds δ höchstens den Schwellenwert δth, beträgt (das heißt, NEIN), geht sie zu Schritt S15 über. Dieser Schwellenwert δth, wird durch den Betreiber festgelegt.
  • In Schritt S34 ändert die Steuereinheit 132 die Zielposition der Düse 24. Konkret ändert die Steuereinheit 132 die Zielposition der Düse 24 zum Zeitpunkt des Beginns dieses Schritts S34 zu einer in der negativen z-Achsenrichtung bewegten neuen Zielposition, wenn der in dem letzten Schritt S33 berechnete Unterschied δ positiv ist.
  • Dann wirkt die Steuereinheit 132 als Bewegungssteuereinheit 108 und betreibt die Anordnungsvorrichtung 18, wodurch die Düse 24 in der negativen z-Achsenrichtung bewegt wird, um sie an der neuen Zielposition anzuordnen. Als Folge nähert sie die Düse 24 dem Werkstück W an und nimmt der Abstand d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S ab.
  • Wenn der in dem Schritt S33 berechnete Unterschied δ ein negativer Wert ist, ändert die Steuerreinheit 132 die Zielposition der Düse 24 zum Zeitpunkt des Beginns dieses Schritts S34 zu einer in der positiven z-Achsenrichtung bewegten neuen Zielposition. Dann wirkt die Steuereinheit 132 als Bewegungssteuereinheit 108 und betreibt die Anordnungsvorrichtung 18, wodurch die Düse 24 in der positiven z-Achsenrichtung bewegt wird, um sie an der neuen Zielposition anzuordnen. Als Folge entfernt sich die Düse 24 von dem Werkstück W und nimmt der Abstand d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S zu. Nach der Ausführung von Schritt S34 kehrt die Steuereinheit 132 zu Schritt S32 zurück.
  • Wenn in Schritt S33 NEIN bestimmt wird, führt die Steuereinheit 132 den oben beschriebenen Schritt S15 aus, und wenn JA bestimmt wird, sendet sie einen Befehl an den Laseroszillator 12, wodurch der Laseroszillationsbetrieb angehalten wird und der in 21 gezeigte Ablauf endet, während sie bei einer Bestimmung von NEIN zu Schritt S32 zurückkehrt.
  • Auf diese Weise wird bei dem Laserbearbeitungssystem 130 die Zielposition der Düse 24 auf Basis der während der Laserbearbeitung durch die Strahlüberwachungsvorrichtung 80 erlangten Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 geändert, eine Rückmeldesteuerung der Anordnungsvorrichtung 18 gemäß dem geänderten Zielwert vorgenommen, und die Düse 24 bewegt.
  • Das heißt, die Zielposition der Düse 24 wird auf Basis der Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 als bestimmter Bereich (ein Bereich, der 0 ≦ δ ≦ δth, erfüllt) festgelegt. Durch die Rückmeldesteuerung kann die Bearbeitungsstelle während der Bearbeitung des Werkstücks W fortgesetzt in dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33 angeordnet werden. Das heißt, der erste Mach-Scheiben-Bereich 33 bei dem Laserbearbeitungssystem 130 kann als Umfang eines Bereichs, in dem der Abstand δ von der Position x1 des Maximalpunkts 32 0 ≦ δ ≦ δth erfüllt, definiert werden.
  • Bei dem Laserbearbeitungssystem 130 kann das Werkstück W auch bei einer Veränderung des Abstands d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S aufgrund irgendeines Faktors in einem Zustand, in dem die Bearbeitungsstelle S in der ersten Mach-Scheibe 33 angeordnet ist, laserbearbeitet werden. Folglich kann das Hilfsgas wirksam benutzt werden.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 22 eine Strahlüberwachungsvorrichtung 140 erklärt. Die Strahlüberwachungsvorrichtung 140 ist eine Vorrichtung, die die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 des von der Ausstoßöffnung 28 der Düse 24 ausgestoßenen Strahls reguliert, und umfasst eine Einfassung 142 und eine Einfassungsantriebseinheit 144. Die Einfassung 142 ist ein röhrenförmiges Element mit einer Innenabmessung in der radialen Richtung.
  • Die Einfassung 142 ist aus einem biegsamen Röhrenelement mit einem Radius R als Innenabmessung in der radialen Richtung gebildet. Dieses Röhrenelement ist zum Beispiel ein Wollmaterial, ein Harzmaterial oder ein Kautschukmaterial. Die Einfassung 142 ist in Bezug auf die optische Achse O ungefähr konzentrisch mit der Ausstoßöffnung 28 angeordnet. Sie weist ein Ende 142a in der negativen z-Achsenrichtung und ein Ende 142b an der zu dem Ende 142a entgegengesetzten Seite auf.
  • Das Ende 142a wird an der Einrichtungsfläche des Werkstücktischs 38 angeordnet. Das Ende 142b ist an einer Position, die von der Ausstoßöffnung 28 in der positiven z-Achsenrichtung entfernt ist, angeordnet. Mit anderen Worten weist die Einfassung 142 eine derart ausreichende Länge in der z-Achsenrichtung auf, dass das Ende 142b während der Laserbearbeitung stets in der positiven z-Achsenrichtung von der Ausstoßöffnung 28 beabstandet angeordnet ist.
  • Die Einfassungsantriebseinheit 144 weist einen Mechanismus 146, der die Einfassung 142 so verformt, dass der Radius R der Einfassung 142 verändert wird, und eine Triebkrafteinheit 148, die die Triebkraft zum Antrieb dieses Mechanismus 146 erzeugt, auf. Für die Einfassung 142, deren Radius R veränderbar ist, und den Mechanismus 146 sind verschiedene Ausführungsweisen denkbar. Nachstehend werden unter Bezugnahme auf 23 und 24 Beispiele für die Einfassung 142 und den Mechanismus 146 erklärt. In 23 und 24 ist die Einfassung 142 zum leichten Verständnis gestrichelt dargestellt.
  • Der in 23 gezeigte Mechanismus 146A ist ein sogenannter Irisblendenmechanismus, der bei einer Kamera oder dergleichen verwendet wird. Konkret weist der Mechanismus 146A mehrere Flügel 150 auf und wird er so betrieben, dass er sich unter Drehung dieser Flügel 150 in die Umfangsrichtung in der radialen Richtung einwärts bewegt. Die Einfassung 142 ist mit dem Innenrand der mehreren Flügel 150 gekoppelt und wird in Verbindung mit dem Betrieb dieser Flügel so verformt, dass sich ihr Durchmesser verkleinert und vergrößert. Die Triebkrafteinheit 148 weist zum Beispiel einen Servomotor auf und treibt den Mechanismus 146A an, wodurch sich der Durchmesser der Einfassung 142 verkleinert und vergrößert.
  • Der in 24 gezeigte Mechanismus 146B weist einen Armabschnitt 152, der sich in der Umfangsrichtung um die optische Achse O erstreckt, und ein Zahnrad 156, das an einem Überschneidungsbereich 154 des Armabschnitts 152 ausgebildet ist, auf. An den Umfangsflächen des Armabschnitts 152 sind Zahnabschnitte gebildet, die einander in dem Überschneidungsbereich 154 gegenüberliegen, und das Zahnrad 156 steht mit diesen Zahnabschnitten in Eingriff. Die Einfassung 142 ist mit dem Innenumfang des Armabschnitts 152 mit Ausnahme des Überschneidungsbereichs 154 verbunden.
  • In dem Zustand, der in 24(a) gezeigt ist, ist die Länge in der Umfangsrichtung des Überschneidungsbereichs 154 des Armabschnitts 152 groß und ist an der Einfassung 142 ein schlaffer Bereich 158 gebildet. Im Verlauf einer Drehung des Zahnrads 156 aus dem in 24(a) gezeigten Zustand in eine Richtung verkleinert sich der Überschneidungsbereich 154 des Armabschnitts 152, und wird in Verbindung damit der schlaffe Bereich 158 der Einfassung allmählich in die Umfangsrichtung gezogen und die Einfassung 142 zu dem in 24(b) gezeigten Zustand erweitert.
  • Umgekehrt vergrößert sich der Überschneidungsbereich 154 des Armabschnitts 152 im Verlauf einer Drehung des Zahnrads 156 in die andere Richtung, und vergrößert sich in Verbindung damit der schlaffe Bereich 158 der Einfassung 142 allmählich, und wird die Einfassung 142 zu dem in 24(a) gezeigten Zustand verkleinert. Die Triebkrafteinheit 148 weist zum Beispiel einen Servomotor auf und verkleinert und vergrößert die Einfassung 142 durch drehendes Antreiben des Zahnrads 156.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 22 kann die Strahlregulierungsvorrichtung 140 durch Verändern des Radius R der Einfassung 142 eine Regulierung der Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 und der Position x2 des zweiten Maximalpunkts 34 vornehmen. Das Prinzip, gemäß dem die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 reguliert werden können, wird nachstehend erklärt.
  • Wie oben beschrieben wird das von der Ausstoßöffnung 28 ausgestoßene Hilfsgas an der Grenze zu der Luft an der Außenseite reflektiert und werden in dem Strahl Mach-Scheiben gebildet. Wenn die Einfassung 142 eingerichtet ist, wird die Luftschicht, die sich zwischen dem Strahl und der Einfassung 142 befindet, durch den Strahl gepresst und nimmt die Teilchendichte dieser Luftschicht zu.
  • Wenn das Hilfsgas an der Grenze zu der so gepressten Luftschicht reflektiert wird, verändern sich der Reflexionswinkel und die Reflexionsposition des Hilfsgases und ändern sich die Positionen der in dem Strahl gebildeten Mach-Scheiben (das heißt, die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34) im Vergleich zu dem Fall, in dem keine Einfassung 142 vorhanden ist.
  • Wenn die Innenabmessung der Einfassung 142 verändert wird, ändern sich das Volumen und die Teilchendichte der Luftschicht, die zwischen dem Strahl und der Einfassung 142 vorhanden ist, und können dadurch die Positionen der in dem Strahl gebildeten Mach-Scheiben verändert werden. Die Strahlregulierungsvorrichtung 140 reguliert die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 in der Richtung der optischen Achse O unter Benutzung des oben beschriebenen Prinzips.
  • Konkret verändert die Strahlregulierungsvorrichtung 140 die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 durch Verkleinern der Einfassung 142 zu der stromabwärts befindlichen Seite des Strahls (das heißt, entlang der optischen Achse in der von der Ausstoßöffnung 28 weg führenden Richtung). Andererseits verändert die Strahlregulierungsvorrichtung 140 die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 durch Erweitern der Einfassung 142 zu der stromaufwärts befindlichen Seite des Strahls.
  • Gemäß der Strahlregulierungsvorrichtung 140 können die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 durch Verändern der Innenabmessung (des Radius R) der Einfassung 142 während der Werkstückbearbeitung je nach Schwankungen des Abstands d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S so reguliert werden, dass die Bearbeitungsstelle S in dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33 angeordnet wird.
  • Und wenn die Einfassung 142 in einem Zustand, in dem der Zufuhrdruck Ps in die Kammer 29, die im Inneren der Düse 24 mit der bestimmten Öffnungsabmessung ∅ gebildet ist, konstant gestaltet ist, verkleinert wird, werden die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 zu der stromabwärts befindlichen Seite des Strahls verschoben und wird die Geschwindigkeit V des Strahls an den Positionen x1, x2 erhöht. Das heißt, es ist möglich, die Geschwindigkeit V des Strahls in den Mach-Scheiben-Bereichen 33, 35, in denen das Werkstück W angeordnet wird, zu vergrößern, ohne den Zufuhrduck Ps zu verändern.
  • Mit anderen Worten kann die Geschwindigkeit V des Strahls in den Mach-Scheiben-Bereichen 33, 35 durch Verkleinern der Einfassung 142 auch dann beibehalten werden, wenn der Zufuhrdruck Ps verringert wird. Da durch diese Ausführungsweise die Verbrauchsmenge des Hilfsgases verringert werden kann, können die Kosten gesenkt werden. Es ist auch möglich, auf die Einfassungsantriebseinheit 144 zu verzichten und die Innenabmessung der Einfassung 142 händisch zu verändern.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 25 und 26 ein Laserbearbeitungssystem 160 erklärt. Das Laserbearbeitungssystem 160 umfasst den Laseroszillator 12, den Laserbearbeitungskopf 14, die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die Anordnungsvorrichtung 18, das Messinstrument 84, die Strahlregulierungsvorrichtung 140 und eine Steuereinheit 162.
  • Die Steuereinheit 162 weist einen Prozessor und die Speichereinheit 104 auf und steuert den Laseroszillator 12, den Laserbearbeitungskopf 14, die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, die Anordnungsvorrichtung 18, das Messinstrument 84 und die Strahlregulierungsvorrichtung 140 (konkret, die Triebkrafteinheit 148). In der Speichereinheit 104 ist die in der oben beschriebenen Tabelle 1 gezeigte Datenbank 106 gespeichert. Die Steuereinheit 162 wirkt als die oben beschriebene Positionserlangungseinheit 86. Das heißt, das Messinstrument 84 und die Steuereinheit 162 bilden die oben beschriebene Strahlüberwachungsvorrichtung 80.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 27 der Betrieb des Laserbearbeitungssystems 160 erklärt. Der in 27 gezeigte Ablauf beginnt, wenn die Steuereinheit 162 von dem Betreiber, einer übergeordneten Steuereinheit oder einem Bearbeitungsprogramm einen Befehl zum Beginn der Bearbeitung erhalten hat. In dem Ablauf, der in 27 gezeigt ist, sind gleiche Prozesse wie bei dem in 21 gezeigten Ablauf mit gleichen Schrittnummern versehen und wird auf eine wiederholte Erklärung verzichtet.
  • Nach dem Beginn des in 27 gezeigten Ablaufs führt die Steuereinheit 162 die gleichen Schritte S1 bis S33 wie bei dem Ablauf, der in 21 gezeigt ist, aus. Wenn in Schritt S33 JA bestimmt wird, steuert die Steuereinheit 162 in Schritt S41 die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32. Konkret sendet die Steuereinheit 162 dann, wenn der Unterschied δ (= d - dc) , der bei dem direkt vorhergehenden Schritt S33 berechnet wurde, ein positiver Wert ist, einen Befehl an die Triebkrafteinheit 168 der Einfassungsantriebseinheit 144, wodurch die Innenabmessung (der Radius R) der Einfassung 142 verringert wird. Dadurch verschiebt sich die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 zu der stromabwärts befindlichen Seite des Strahls.
  • Wenn der bei dem direkt vorhergehenden Schritt S33 berechnete Unterschied 5 andererseits ein negativer Wert ist, betreibt die Steuereinheit 162 die Einfassungsantriebseinheit 144 und wird die Innenabmessung (der Radius R) der Einfassung vergrößert. Dadurch verschiebt sich die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 zu der stromaufwärts befindlichen Seite des Strahls.
  • Auf diese Weise wirkt die Steuereinheit 162 als Maximalpunktsteuereinheit 164, die die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 durch Verändern der Innenabmessung der Einfassung 142 auf Basis der Information hinsichtlich der Position x1 des ersten Maximalpunkts 32, die durch die Positionserlangungseinheit 86 in Schritt S32 erlangt wurde, steuert. Nach der Ausführung von Schritt S41 kehrt die Steuereinheit 162 zu Schritt S32 zurück.
  • Durch das Laserbearbeitungssystem 160 kann die Bearbeitungsstelle S des Werkstücks W während der Laserbearbeitung durch Verändern der Innenabmessung der Einfassung 142 fortgesetzt in dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33 angeordnet werden, ohne die Düse 24 zu bewegen. Durch diese Ausführungsweise kann das Werkstück W auch bei einer Veränderung des Abstands d zwischen der Ausstoßöffnung 28 und der Bearbeitungsstelle S aufgrund irgendeines Faktors in einem Zustand, in dem die Bearbeitungsstelle S in der ersten Mach-Scheibe 33 angeordnet ist, laserbearbeitet werden. Folglich kann das Hilfsgas wirksam benutzt werden.
  • Bei dem Laserbearbeitungssystem 160 kann die Speichereinheit 104 auch eine Datenbank speichern, in der mehrere Zielabstände dT in einer Korrelation mit der Öffnungsabmessung ∅ der Düse 24, dem Zufuhrdruck Ps und der Innenabmessung (dem Radius R) der Einfassung 142 gespeichert sind. Wenn die Steuereinheit 162 in diesem Fall in dem oben beschriebenen Schritt S41 die Öffnungsabmessung ∅ und den Zufuhrdruck PS sowie den in Schritt S32 berechneten Abstand d als Zielpositionsabstand dT auf die Datenbank anwendet, kann die Zielinnenabmessung der Einfassung 142 ermittelt werden.
  • Dann betreibt die Steuereinheit 162 in Schritt S14 die Einfassungsantriebseinheit 144 und wird die Innenabmessung der Einfassung 142 zu der aus der Datenbank ermittelten Zielinnenabmessung verändert. Dadurch kann die Bearbeitungsstelle S mit einer hohen Genauigkeit in dem ersten Mach-Scheiben-Bereich 33 angeordnet werden.
  • Es ist auch möglich, den in 27 gezeigten Ablauf bei dem oben beschriebenen Laserbearbeitungssystem 130 auszuführen. In diesem Fall kann die Steuereinheit 132 in Schritt S41 die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 durch Ändern des Zufuhrdrucks Ps zu der Kammer 29 steuern. Wenn der Zufuhrdruck Ps zu der Kammer 29 erhöht wird, verschieben sich die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 zu der stromabwärts befindlichen Seite des Strahls (das heißt, in einer entlang der optischen Achse O von der Ausstoßöffnung 28 weg führenden Richtung).
  • Wenn der Zufuhrdruck Ps zu der Kammer 29 andererseits verringert wird, verschieben sich die Positionen x1 x2 der Maximalpunkte 32, 34 zu der stromaufwärts befindlichen Seite des Strahls (das heißt, in einer entlang der optischen Achse O zu der Ausstoßöffnung 28 hin führenden Richtung). Wenn der Unterschied δ (= d - dc), der bei dem direkt vorhergehenden Schritt S33 berechnet wurde, ein positiver Wert ist, sendet die Steuereinheit 132 in Schritt S41 einen Befehl an die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, wodurch der Zufuhrdruck Ps erhöht wird. Dadurch verschiebt sich die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 zu der stromabwärts befindlichen Seite des Strahls.
  • Wenn der bei dem direkt vorhergehenden Schritt S33 berechnete Unterschied 5 andererseits ein negativer Wert ist, sendet die Steuereinheit 132 einen Befehl an die Hilfsgasversorgungsvorrichtung 16, wodurch der Zufuhrdruck Ps verringert wird. Dadurch verschiebt sich die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 zu der stromaufwärts befindlichen Seite des Strahls. Auf diese Weise wirkt die Steuereinheit 132 als Maximalpunktsteuereinheit, die die Position x1 des ersten Maximalpunkts 32 durch Verändern des Zufuhrdrucks Ps auf Basis der Information hinsichtlich der Position x1 des ersten Maximalpunkts 32, die durch die Positionserlangungseinheit 86 in Schritt S32 erlangt wurde, steuert.
  • Die Anordnungsvorrichtung 18 ist nicht auf den oben beschriebenen Aufbau beschränkt, sondern kann zum Beispiel auch einen entlang der x-y-Ebene beweglichen Werkstücktisch und einen z-Achsen-Bewegungsmechanismus, der die Düse 24 entlang der z-Achse bewegt, aufweisen. Oder es ist auch möglich, dass die Anordnungsvorrichtung keinen Bewegungsmechanismus aufweist, sondern so ausgeführt ist, dass die Düse 24 nur einfach von Hand an einer beliebigen Position in Bezug auf das Werkstück W fixiert wird.
  • Für das Dummy-Werkstück 64 und das Messinstrument 66 der in 4 gezeigten Strahlüberwachungsvorrichtung 60 gibt es verschiedene Formen. Nachstehend werden unter Bezugnahme auf 28 und 29 Beispiele für das Dummy-Werkstück 64 und das Messinstrument 66 erklärt. Bei dem Beispiel, das in 28 gezeigt ist, weist das Dummy-Werkstück 64 eine runde Durchgangsöffnung 64b auf, die an einer Position, welche der oben beschriebenen Dummy-Bearbeitungsstelle 64a entspricht, gebildet ist. Die Öffnungsabmessung dieser Durchgangsöffnung 64b wird so festgelegt, dass sie der vermuteten Öffnungsabmessung einer Durchgangsöffnung, die beim Durchbohren eines Werkstücks W mit dem von der Düse 24 ausgestrahlten Laserlicht gebildet wird, ungefähr gleich ist.
  • Das Messinstrument 66 weist ein Paar von Säulenabschnitten 170 und einen Hitzdraht 172 auf. Die beiden Säulenabschnitte 170 erstrecken sich von einer Oberfläche 64c des Dummy-Werkstücks 64 entlang der positiven z-Achsenrichtung und sind einander gegenüberliegend angeordnet. Der Hitzdraht 172 ist geradlinig zwischen dem Paar von Säulenabschnitten 170 gespannt, und sein Widerstandswert ändert sich je nach der Geschwindigkeit V des von der Ausstoßöffnung 28 ausgestoßenen Strahls.
  • Hier kann die Länge L des zwischen den beiden Säulenabschnitten 170 befindlichen Hitzdrahts 172 (das heißt, der Abstand zwischen den beiden Säulenabschnitten 170) so eingerichtet werden, dass er zum Beispiel höchstens die Öffnungsabmessung ∅ der Ausstoßöffnung 28 oder höchstens die Innenabmessung der Durchgangsöffnung 64b beträgt. Oder der Hitzdraht 172 kann auch aus einem Material gebildet werden, das eine hohe Starrheit aufweist. Durch dieses Einrichten auf eine geringe Länge oder das Bilden des Hitzdrahts 172 aus einem Material mit einer hohen Starrheit kann verhindert werden, dass sich der Hitzdraht 172 biegt, wenn der Hitzdraht 172 in dem Strahl angeordnet ist.
  • Der Abstand von der Oberfläche 64c des Dummy-Werkstücks 64 zu dem Hitzdraht 172 kann zum Beispiel auf höchstens 0,5 mm eingerichtet werden. Wenn der Abstand von der Oberfläche 64c zu dem Hitzdraht 172 derart klein eingerichtet wird, kann die Geschwindigkeit V des Strahls an einer Position gemessen werden, die nahe an der Bearbeitungsstelle S des Werkstücks W bei der Laserbearbeitung liegt.
  • Bei dem in 29 gezeigten Beispiel weist das Messinstrument 66 einen Hitzdraht 174 auf, der über die Durchgangsöffnung 64b gespannt ist. Die Länge L des Hitzdrahts 174 entspricht der Öffnungsabmessung der Durchgangsöffnung 64b. Der Hitzdraht 174 ist an einer Position der Oberfläche 64c des Dummy-Werkstücks 64 angeordnet. Durch ein derartiges Anordnen des Hitzdrahts 174 kann die Geschwindigkeit V des Strahls an einer Position gemessen werden, die nahe an der Bearbeitungsstelle S des Werkstücks W bei der Laserbearbeitung liegt. Wie oben beschrieben bilden die Messinstrumente 66 von 28 und 29 Hitzdrahtanemometer.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann das Werkstück W bei der Bearbeitung des Werkstücks W auch in dem zweiten Mach-Scheiben-Bereich 35 (zweiter Maximalpunkt 34) oder an einem n-ten Mach-Scheiben-Bereich (wobei n eine ganze Zahl von wenigstens 3 ist) angeordnet werden. Anstelle der oben beschriebenen Strahlüberwachungsvorrichtungen 60, 70, 80 kann zum Beispiel durch eine Hochgeschwindigkeitskamera ein Bild wie 2 aufgenommen werden, und können die Positionen x1, x2 der Maximalpunkte 32, 34 auf Basis dieses Bilds gemessen werden.
  • Die Ausstoßöffnung 28 ist nicht auf eine runde Form beschränkt, sondern kann eine beliebige Form wie etwa eine vieleckige Form oder eine ovale Form oder dergleichen aufweisen. Die Besonderheiten der verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen können auch untereinander kombiniert werden. Zum Beispiel kann die Strahlüberwachungsvorrichtung 80 mit dem Laserbearbeitungssystem 110 oder 120 kombiniert werden und die Strahlregulierungsvorrichtung 140 mit dem Laserbearbeitungssystem 110 oder 120 kombiniert werden.
  • Die vorliegende Offenbarung wurde im Vorhergehenden durch Ausführungsformen erklärt, doch beschränken die oben beschriebenen Ausführungsformen die Erfindung nach den Patentansprüchen nicht.

Claims (7)

  1. Laserbearbeitungssystem (120), umfassend: eine Düse (24) mit einer Ausstoßöffnung (28), die dazu ausgebildet ist, einen Strahl eines Hilfsgases entlang der optischen Achse (O) des Laserlichts auszustoßen, wobei die Düse (24) dazu ausgebildet ist, an einer von der Ausstoßöffnung (28) entfernten Position einen Maximalpunkt der Geschwindigkeit des Strahls zu bilden; ein Messinstrument (66), das dazu ausgebildet ist, die Geschwindigkeit des Strahls entlang des Strahls fortlaufend zu messen; und eine Positionserlangungseinheit (68), die dazu ausgebildet ist, einen Spitzenwert der von dem Messinstrument (66) ausgegebenen fortlaufenden Ausgangsdaten als eine Information zu erlangen, die die Position des Maximalpunkts angibt, wobei eine Zielposition der Düse (24) in Bezug auf das Werkstück (W) auf Basis der Information festgelegt wird, um eine Bearbeitungsstelle (S) des Werkstücks (W) bei der Durchführung der Laserbearbeitung an der Position des Maximalpunkts anzuordnen.
  2. Laserbearbeitungssystem (120) nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Dummy-Werkstück (64), das in der Fließrichtung des Strahls vorne angeordnet wird, wobei das Messinstrument (66) die Geschwindigkeit zwischen der Ausstoßöffnung (28) und dem Dummy-Werkstück (64) misst.
  3. Laserbearbeitungssystem (120) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Messinstrument (66) ein Hitzdrahtanemometer, das dazu ausgebildet ist, die Geschwindigkeit des Strahls durch einen Kontakt zu messen, oder ein Laseranemometer, das dazu ausgebildet ist, die Geschwindigkeit des Strahls kontaktlos zu messen, aufweist.
  4. Laserbearbeitungssystem (120) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: einen Bewegungsmechanismus (40, 42, 44), der dazu ausgebildet ist, die Düse (24) und das Werkstück (W) relativ zu bewegen; und eine Bewegungssteuereinheit (108), die dazu ausgebildet ist, den Bewegungsmechanismus (40, 42, 44) zu steuern, sodass die Düse (24) in Bezug auf das Werkstück (W) an der Zielposition angeordnet wird.
  5. Strahlüberwachungsvorrichtung (60), umfassend: ein Messinstrument (66), das dazu ausgebildet ist, die Geschwindigkeit eines Strahls eines von einer Ausstoßöffnung (28) einer Düse (24) ausgestoßenen Gases entlang des Strahls fortlaufend zu messen; und eine Positionserlangungseinheit (68), die dazu ausgebildet ist, einen Spitzenwert der von dem Messinstrument (66) ausgegebenen fortlaufenden Ausgangsdaten als Information, die die Position eines an einer von der Ausstoßöffnung (28) entfernten Position gebildeten Maximalpunkts der Geschwindigkeit des Strahls angibt, zu erlangen, wobei eine Zielposition der Düse (24) in Bezug auf das Werkstück (W) auf Basis der Information festgelegt wird, um eine Bearbeitungsstelle (S) des Werkstücks (W) bei der Durchführung der Laserbearbeitung an der Position des Maximalpunkts anzuordnen.
  6. Verfahren zur Laserbearbeitung eines Werkstücks (W) unter Verwendung des Laserbearbeitungssystems (120) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in einem Zustand, in dem eine Düse (24) in Bezug auf die Bearbeitungsstelle (S) des Werkstücks (W) an der Zielposition angeordnet wurde, ein Strahl von einer Ausstoßöffnung (28) der Düse (24) ausgestrahlt wird und das Werkstück (W) durch Laserlicht bearbeitet wird.
  7. Strahlüberwachungsverfahren, wobei die Geschwindigkeit eines Strahls eines von einer Ausstoßöffnung (28) einer Düse (24) ausgestoßenen Gases entlang des Strahls fortlaufend gemessen wird; und ein Spitzenwert der durch das fortlaufende Messen erhaltenen Daten als Information, die die Position eines an einer von der Ausstoßöffnung (28) entfernten Position gebildeten Maximalpunkts der Geschwindigkeit des Strahls angibt, erlangt wird, wobei eine Zielposition der Düse (24) in Bezug auf das Werkstück (W) auf Basis der Information festgelegt wird, um eine Bearbeitungsstelle (S) des Werkstücks (W) bei der Durchführung der Laserbearbeitung an der Position des Maximalpunkts anzuordnen.
DE102019122198.6A 2018-08-24 2019-08-19 Laserbearbeitungssystem, Strahlüberwachungsvorrichtung, Laserbearbeitungsverfahren und Strahlüberwachungsverfahren Active DE102019122198B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018157814A JP6816071B2 (ja) 2018-08-24 2018-08-24 レーザ加工システム、噴流観測装置、レーザ加工方法、及び噴流観測方法
JP2018-157814 2018-08-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102019122198A1 DE102019122198A1 (de) 2020-02-27
DE102019122198B4 true DE102019122198B4 (de) 2023-09-21

Family

ID=69412471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019122198.6A Active DE102019122198B4 (de) 2018-08-24 2019-08-19 Laserbearbeitungssystem, Strahlüberwachungsvorrichtung, Laserbearbeitungsverfahren und Strahlüberwachungsverfahren

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11577340B2 (de)
JP (1) JP6816071B2 (de)
CN (1) CN110893510B (de)
DE (1) DE102019122198B4 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7355003B2 (ja) * 2020-12-25 2023-10-03 トヨタ自動車株式会社 車両用センサ取り付け構造
CN113066085B (zh) * 2021-04-26 2023-05-30 华侨大学 一种目标实时视频测速方法、装置、设备和介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2165789A (en) 1984-10-17 1986-04-23 Atomic Energy Authority Uk Cutting nozzle
JP2013071028A (ja) 2011-09-26 2013-04-22 Tocalo Co Ltd 加速ノズル付きプラズマ溶射装置
US20140294046A1 (en) 2013-03-29 2014-10-02 Stmicroelectronics Pte Ltd. Microelectronic environmental sensing module
JP2017051965A (ja) 2015-09-08 2017-03-16 株式会社アマダホールディングス レーザ加工方法およびレーザ加工装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1143549A (de) * 1965-03-19
JPH0219544A (ja) 1988-07-06 1990-01-23 Tsudakoma Corp ノズルの流体噴射性能検定装置
JP3131288B2 (ja) 1992-05-29 2001-01-31 株式会社アマダ レーザ加工方法及び装置
DE4437795C2 (de) 1993-10-21 1996-12-12 Mitsubishi Electric Corp Bearbeitungskopf mit Haupt- und Neben-Hilfsgasdüsen für eine Laserbearbeitungseinrichtung sowie Laserbearbeitungseinrichtung
JP3162255B2 (ja) * 1994-02-24 2001-04-25 三菱電機株式会社 レーザ加工方法及びその装置
FR2809645B1 (fr) 2000-05-31 2002-09-27 Air Liquide Application d'un procede hybride laser-arc au soudage de tube
US6423928B1 (en) * 2000-10-12 2002-07-23 Ase Americas, Inc. Gas assisted laser cutting of thin and fragile materials
JP4182044B2 (ja) 2004-10-14 2008-11-19 ファナック株式会社 レーザ加工装置
CN100390510C (zh) * 2005-05-16 2008-05-28 中国科学院力学研究所 一种超声速流场中有源声波检测方法
EP2104587B1 (de) * 2007-01-08 2011-03-30 SPI Lasers UK Limited Verfahren zum laserschneiden eines nichtmetallischen materials
CN100464163C (zh) * 2007-05-18 2009-02-25 江苏万工科技集团有限公司 辅助喷嘴喷射气流测量装置
US20100219259A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Mario Starcic Hvac disinfection and aromatization system
JP5523908B2 (ja) * 2010-04-13 2014-06-18 三菱重工業株式会社 流量測定装置及び流速測定装置
JP5639922B2 (ja) * 2011-02-23 2014-12-10 アズビル株式会社 速度計測装置および方法
ITTO20110352A1 (it) 2011-04-21 2012-10-22 Adige Spa Metodo per il controllo di un processo di taglio laser e sistema di taglio laser implementante tale metodo
JP5276699B2 (ja) * 2011-07-29 2013-08-28 ファナック株式会社 ピアシングを行うレーザ加工方法及びレーザ加工装置
US8844838B2 (en) * 2011-12-21 2014-09-30 Deere & Company Sprayer pulsing nozzle flow control using rotational step positions
JP2014113597A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Panasonic Corp レーザ加工装置
CN103286445B (zh) 2013-04-03 2016-03-16 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光精密加工设备除尘系统
DE102014001661A1 (de) * 2014-02-06 2014-08-21 Daimler Ag Verfahren zum Vermessen einer Gasströmung
JP5832569B2 (ja) 2014-02-25 2015-12-16 ファナック株式会社 ギャップ制御中に干渉回避が可能な数値制御装置
JP6253449B2 (ja) 2014-02-27 2017-12-27 日本車輌製造株式会社 レーザ加工機
JP5941087B2 (ja) * 2014-03-25 2016-06-29 ファナック株式会社 電源障害時に加工ノズルを退避するレーザ加工装置
JP6535475B2 (ja) 2015-02-10 2019-06-26 株式会社アマダホールディングス レーザ加工方法及びレーザ加工機
US10281307B2 (en) * 2016-06-10 2019-05-07 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. System and method of non-intrusive anemometry
IT201600070441A1 (it) * 2016-07-06 2018-01-06 Adige Spa Procedimento di lavorazione laser di un materiale metallico con controllo ad alta dinamica degli assi di movimentazione del fascio laser lungo una predeterminata traiettoria di lavorazione, nonché macchina e programma per elaboratore per l'attuazione di un tale procedimento.
JP6450784B2 (ja) * 2017-01-19 2019-01-09 ファナック株式会社 レーザ加工機
JP6567794B1 (ja) * 2017-10-19 2019-08-28 株式会社アマダホールディングス レーザ加工方法及びレーザ加工機
JP6799038B2 (ja) * 2018-08-24 2020-12-09 ファナック株式会社 レーザ加工システム、噴流観測装置、レーザ加工方法、及び噴流観測方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2165789A (en) 1984-10-17 1986-04-23 Atomic Energy Authority Uk Cutting nozzle
JP2013071028A (ja) 2011-09-26 2013-04-22 Tocalo Co Ltd 加速ノズル付きプラズマ溶射装置
US20140294046A1 (en) 2013-03-29 2014-10-02 Stmicroelectronics Pte Ltd. Microelectronic environmental sensing module
JP2017051965A (ja) 2015-09-08 2017-03-16 株式会社アマダホールディングス レーザ加工方法およびレーザ加工装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kai Chen, Y. Lawrence Yao, Vijay Modi "Gas Jet–Workpiece Interactions in Laser Machining" IN: Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME, Vol. 122, S. 429-438, August 2000.

Also Published As

Publication number Publication date
JP6816071B2 (ja) 2021-01-20
US11577340B2 (en) 2023-02-14
JP2020028916A (ja) 2020-02-27
CN110893510A (zh) 2020-03-20
CN110893510B (zh) 2022-11-29
US20200061745A1 (en) 2020-02-27
DE102019122198A1 (de) 2020-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019122238B4 (de) Laserbearbeitungssystem, strahlüberwachungsvorrichtung, laserbearbeitungsverfahren und strahlüberwachungsverfahren
DE19983939B4 (de) Laserstrahlmaschine
DE102007063627B4 (de) Verfahren zur Bestimmung der Lage eines Laserstrahls relativ zu einer Öffnung, sowie Laserbearbeitungsmaschine
EP3150328B1 (de) Verfahren und bearbeitungsmaschine zum einstechen, bohren oder schneiden metallischer werkstücke mit ausrichten eines hilfsgasstrahles falls ein spontaner materialabtrag detektiert wird
DE60316942T2 (de) Adaptive automatisierte Bearbeitung von überfüllten Kanälen
DE102015210030A1 (de) Chipherstellungsverfahren
DE102012100721B3 (de) Verfahren zum Regeln eines Laserschneidprozesses und Laserschneidmaschine
EP1837696B1 (de) Optisches Abbildungssystem und Verfahren zum Steuern sowie Verwendung eines solchen
EP2746005A1 (de) Verfahren zum Bearbeiten einer Folge von Werkstücken mittels mindestens eines Bearbeitungsstrahls
DE102015214136A1 (de) Waferbearbeitungsverfahren
EP3838472A1 (de) Ablenkeinheit mit zwei fenstern, einem optischen element und einer xy-ablenkvorrichtung
DE102016205589A1 (de) Wafer-Herstellungsverfahren
DE102009021448B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Umfangsbearbeitung eines Materialstranges mittels Laser
DE102012003202A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere von Schneiden oder mit Schneiden versehenen Werkstücken, mit einem Nasslaser
DE102019122198B4 (de) Laserbearbeitungssystem, Strahlüberwachungsvorrichtung, Laserbearbeitungsverfahren und Strahlüberwachungsverfahren
DE112014006885T5 (de) Laserbearbeitungsverfahren und Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102013008647B4 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung mit zwei adaptiven Spiegeln
WO2006094488A1 (de) Verfahren zur vermessung von phasengrenzen eines werkstoffes bei der bearbeitung mit einem bearbeitungsstrahl mit einer zusätzlichen beleuchtungsstrahlung und einem automatisierten bildverarbeitungsalgorithmus sowie zugehörige vorrichtung
DE102015216858A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
WO2009000356A1 (de) Verfahren zum ermitteln eines berührpunkts eines laserstrahls an einer kante eines körpers und laserbearbeitungsmaschine
EP3914418A1 (de) Prozess zur strahlbearbeitung eines platten- oder rohrförmigen werkstücks
WO2021018431A1 (de) Prozess zur strahlbearbeitung eines platten- oder rohrförmigen werkstücks
DE102019122228A1 (de) Laserbearbeitungssystem und Laserbearbeitungsverfahren
DE102019122216B4 (de) Laserbearbeitungssystem, Strahlüberwachungsvorrichtung, Laserbearbeitungsverfahren und Strahlüberwachungsverfahren
DE102014217154B4 (de) Verfahren zum Einstechen in metallische Werkstücke mittels eines Laserstrahls sowie zugehörige Laserbearbeitungsmaschine und Computerprogrammprodukt

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division