[发明专利]用于激光加工的方法和用于执行该方法的激光加工系统

说明书

本发明涉及一种用于通过激光加工系统(100)激光加工工件(1)、特别是激光切割工件(1)的方法，包括：通过激光射束(10)将刺入孔(2)刺入所述工件(1)；在所述刺入进程期间通过至少一个光学测量射束(13)测量所述刺入孔(2)的当前刺入深度；和在所述刺入进程期间基于当前刺入深度调设所述激光加工系统(100)的至少一个过程参数以用于调节刺入进程。

技术领域

本发明涉及一种用于激光加工系统的设备、一种具有该设备的激光加工系统、和一种用于运行激光加工系统的方法。本发明特别是涉及具有光学相干干涉仪的激光切割头。

背景技术

在用于借助激光进行材料加工的设备中，譬如在用于激光切割的激光加工头中，由激光光源或激光导送纤维的一末端出来的激光射束借助射束引导光学器件和聚焦光学器件聚焦或集束到待加工的工件上。按标准地，使用具有准直光学器件和聚焦光学器件的激光加工头，其中，激光光线经由光纤(也被称为激光源)供应。

在激光材料加工的范畴内，可进行激光射束在工件中的刺入过程(Einstechprozess)。对于激光切割，所述刺入过程存在于实际的切割过程之前。在所述刺入过程中，在所述工件中生成初始孔，该初始孔作为切割过程的起点。所述刺入过程的持续时间是加工过程效率的关键因素。

为了改善刺入过程，譬如从文献DE 11 2014 006 885 T5中公开了一种用于形成刺穿(Durchstich)的激光加工方法，其方式是，借助激光射束照射工件并且从刺穿开始切割工件。所述方法包括：用于形成刺穿的第一刺穿进程，形成盲孔，所述盲孔从所述工件的上表面延伸至中心区域；用于冷却工件的冷却进程；用于刺穿直至工件的下表面的第二刺穿进程；用于切割工件的切割进程。然而，该过程效率并不最优，因为刺入进程的持续时间进而过程效率譬如与工件的特性相关。特别是，同一类型的工件可能具有这样的制造允差，这些制造允差影响到刺入进程的持续时间进而影响过程效率。

发明内容

本发明的任务是，提出一种用于激光加工系统的设备、一种具有该设备的激光加工系统和一种用于运行激光加工系统的方法，本发明能够改善刺入进程的效率。本发明的任务特别是在于缩短在切割过程之前到工件中的刺入进程的时间。

该任务通过独立权利要求的主题解决。本发明有利的构造方案在从属权利要求中给出。

根据本发明的实施方式提出了一种用于激光加工系统(特别是激光切割头)的设备。所述设备包括光学测量装置，所述光学测量装置设置用于：在刺入进程期间，在使用至少一个光学测量射束的情况下，对借助激光射束在工件中生成的刺入孔的当前(或瞬时)刺入深度进行确定，所述设备还包括控制装置，所述控制装置设置用于：在刺入进程期间，基于当前刺入深度，对所述激光加工系统的至少一个过程参数进行调设(einstellen)。

根据本发明，在刺入进程的任意时刻可已知刺入深度。可基于当前刺入深度有针对性地调设(或调节)所述激光加工系统的至少一个过程参数。由此可进行所述刺入过程(和譬如穿孔识别)的内联调节(Inline-Regelung)，通过这种方式可最小化所述刺入过程的持续时间、可优化所述刺入孔的品质、和/或可最大化过程稳定性。譬如，所述刺入孔的品质可由沉积在工件上侧上的材料隆起部的数量和形状和/或由所述刺入孔沿着传播方向的直径来确定。通过这种内联调节可这样调设一个或多个过程参数，使得所述材料隆起部的数量和形状和/或所述刺入孔的直径满足预先确定的品质标准。

所述光学测量装置优选设置用于：在所述刺入进程期间，不断地(或持续地)测量刺入深度。所述控制装置可设置用于：在所述刺入进程期间，基于持续测得的刺入深度，不断地(或持续地)调设或调节所述至少一个过程参数。在此，在一时间段或在所述刺入进程的整个持续时间上，能够以按时间分辨的方式持续地测量所述刺入深度。同样，所述至少一个过程参数的调设或调节可相应在所述时间段或在所述刺入进程的整个持续时间上进行。