[发明专利]在激光材料加工时监测激光加工头中的射束引导光学器件的方法和设备

权利要求书

1.一种用于在激光材料加工时监测激光加工头(10)中的射束引导光学器件的方法，其中，

-在所述激光材料加工期间测量所述射束引导光学器件的多个光学元件(16，18，26)的物理参数，所述物理参数与所述多个光学元件的污染程度相关，加工激光束(12)穿过所述多个光学元件(16，18，26)；

-检测焦点位置用以进行焦点位置调节；

-只要所述射束引导光学器件的多个光学元件(16，18，26)的物理参数的测量值中的每个测量值还未达到配属的临界值，就一直对检测到的焦点位置变化进行补偿；并且

-当所述射束引导光学器件的多个光学元件(16；18；26)的物理参数的测量值中的至少一个测量值达到所配属的临界值时，输出错误信号；

其特征在于，所述多个光学元件(16，18，26)的物理参数是所述多个光学元件(16，18，26)的温度，并且对所述多个光学元件(16，18，26)中的至少两个光学元件的温度进行测量，并且将所述多个光学元件(16，18，26)中的至少两个光学元件的所测量到的温度值彼此进行比较，用以通过与其他光学元件的温度升高相比显著更高的温度升高来识别光学元件的污染。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对加工激光束(12)的功率进行测量并且将由此求取出的功率变化过程与所述多个光学元件(16，18，26)的温度变化过程进行比较以识别污染。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，来自所述射束引导光学器件的多个光学元件(16,18,26)中的最后的光学元件(26)的背向反射(30)从所述加工激光束(12)路径耦合输出，用以测量焦点区域中的加工激光束(12)的至少一个射束直径并且由所述至少一个射束直径来确定所述焦点位置，其中，所述最后的光学元件(26)布置在会聚到所述焦点(20)的加工激光束(12)中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，由至少两个测量到的射束直径来求取焦点区域中的射束焦散面(62)，并且由所求取出的射束焦散面(62)来确定所述焦点位置。

5.一种用于在激光材料加工时监测激光加工头(10)中的射束引导光学器件的设备，所述设备具有

-用于在所述激光材料加工期间测量所述射束引导光学器件的多个光学元件(16，18，26)的物理参数的多个传感器(41，42，43)，所述物理参数与所述多个光学元件中的每个光学元件的污染程度相关，且加工激光束(12)穿过所述多个光学元件(16，18，26)；

-用于对焦点区域中的加工激光束(12)进行测量以检测当前焦点位置的另一传感器(36)；

-分析处理电路(48)，所述分析处理电路能够输送另一传感器(36)的输出信号，并且所述分析处理电路设置用于由另一传感器(36)的输出信号来确定所述当前焦点位置并且输出用于调节驱动装置的调节信号，所述调节驱动装置适用于使所述射束引导光学器件的所述多个光学元件(16，18，26)中的至少一个光学元件移位以进行焦点位置调节；和

-监测电路(50)，所述监测电路设置用于将所述射束引导光学器件的多个光学元件(16，18，26)的物理参数的测量值中的每个测量值分别与配属的临界值进行比较，并且当所述射束引导光学器件的多个光学元件(16，18，26)的物理参数的测量值中的至少一个测量值达到所配属的临界值时，输出错误信号，

其特征在于，用于测量所述多个光学元件(16，18，26)的物理参数的多个传感器是多个温度传感器(41，42，43)，

并且，所述监测电路(50)还设置用于将所述多个光学元件(16，18，26)中的至少两个光学元件的所测量的温度值彼此进行比较，用以通过与其他光学元件的温度升高相比显著更高的温度升高来识别光学元件(16，18，26)的污染。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，设置热感测器、热电偶或非接触式测量的温度传感器作为所述多个温度传感器(41，42，43)。