[发明专利]具有集成的光束位置传感器的扫描头以及用于离线校准的校准装置

权利要求书

1.一种用于扫描头(2)的离线校准的校准装置(1)，所述校准装置(1)包括用于激光材料加工的扫描头(2)，所述扫描头(2)包括：

聚焦光学系统(15)，借助所述聚焦光学系统(15)能将激光束(9)聚焦到作业地点(12)中，以及

用于影响所述激光束(9)的实际位置(19)的光束位置系统(3)，

所述光束位置系统(3)在激光束(9)的传播方向上放置在所述聚焦光学系统(15)前面，

所述光束位置系统(3)包括至少两个可控制的可移动的光学元件，并且

借助所述光束位置系统(3)可通过垂直于所述聚焦光学系统(15)的光轴(16)来平行移动所述激光束的方式调节所述激光束(9)在工件(14)的加工表面(13)上的入射角(α)，并且所述激光束(9)的作业地点(12)能够二维地在所述加工表面(13)上移动，

其特征在于，

所述校准装置包括计算单元(5)，所述计算单元(5)与所述扫描头(2)的光束位置传感器(4)和控制单元(7)相连接，

所述光束位置传感器(4)在所述激光束(9)的传播方向上放置在所述光束位置系统(3)后面，并且

所述光束位置传感器(4)被配置成使得借助所述光束位置传感器(4)能获取所述激光束(9)的至少四个独立的位置参数并且能根据所述位置参数来获取所述激光束(9)的由所述位置参数确定的实际位置(19)。

2.如权利要求1所述的校准装置，其特征在于，分束器(20)在所述激光束(9)的传播方向上放置在所述光束位置传感器(4)前面。

3.如权利要求1所述的校准装置，其特征在于，半透明的镜子在所述激光束(9)的传播方向上放置在所述光束位置传感器(4)前面。

4.如权利要求2所述的校准装置，其特征在于，所述分束器(20)在光路中布置在所述光束位置系统(3)与所述聚焦光学系统(15)之间的区域中。

5.如权利要求2所述的校准装置，其特征在于，所述光束位置传感器(4)和所述分束器(20)彼此布置成通过所述分束器(20)的激光能被引导到所述光束位置传感器(4)上和/或由所述分束器(20)反射的激光能被引导到所述聚焦光学系统(15)上。

6.如权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述扫描头(2)包括集成的计算单元(5)以对所述激光束(9)进行离线校准。

7.如权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述扫描头(2)包括外部接口(22)以对所述激光束(9)进行离线校准，外部的计算单元(5)通过所述外部接口来与所述光束位置传感器(4)和所述控制单元(7)相连接。

8.如权利要求6所述的校准装置，其特征在于，所述光束位置传感器(4)、所述集成的计算单元(5)、所述控制单元(7)和所述光束位置系统(3)形成集成在所述扫描头中的用于所述扫描头的离线校准的校准装置。

9.如权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述激光束(9)的理论位置(21)被存储在存储器(6)中。

10.如权利要求9所述的校准装置，其特征在于，所述存储器(6)包括计算单元(5)的存储器(6)。

11.如权利要求10所述的校准装置，其特征在于，所述计算单元(5)被构造成借助所述计算单元(5)能通过实际位置/理论位置比较来计算用于所述光束位置系统(3)的校正值和/或能将所述校正值传送至所述控制单元(7)。

12.如权利要求11所述的校准装置，其特征在于，所述校正值包括多维的校正值。

13.如权利要求10所述的校准装置，其特征在于，所述计算单元(5)和所述控制单元(7)一起被构造为集成在所述扫描头(2)中的计算/控制单元。