[发明专利]检测光学元件运行条件的方法、执行该方法的系统及设有该系统的激光处理机械

权利要求书

1.一种用于检测激光处理材料(WP)、尤其是激光切削、钻削或焊接所述材料的机械的处理头(14)中沿着功率激光束(B)的传播光路布置的至少一个光学元件(16)的运行条件的方法，

其中，所述功率激光束(B)在预定运行波长具有预定横向功率分布，且

其中，所述处理头(14)内的激光束(B)的所述光路包括多个级联的光学元件(20、22、16、34)，

其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)在所述光学元件(16)的上游，获取第一信号或数据LS_C，其指示在与激光束(B)的传播方向相反的方向上与光路同轴传播且波长对应于激光束(B)的波长的第一光辐射；

b)在所述光学元件(16)的上游，获取第二信号或数据TS_C，其指示在与激光束(B)的传播方向相反的方向上与光路同轴传播且波长处于近红外范围内的第二光辐射；

c)在光学元件(16)相对于所述光路的上游表面附近的预定体积区域(R2)中，获取第三信号或数据IR_V，其指示由所述光学元件(16)以红外范围内的波长发射的邻近光辐射；

d)获取第四信号或数据PS，其随声波射过所述光学元件(16)体积的渡越时间变化；

e)根据指示由所述光学元件(16)发射的邻近光辐射的信号或数据IR_V、指示第二光辐射的信号或数据TS_C和指示第一光辐射的信号或数据LS_C，计算所述光学元件(16)的邻近光辐射的归一化信号或数据IR_{V_norm}；

f)根据邻近光辐射的归一化信号或数据IR_{V_norm}和随声波通过所述光学元件(16)体积的渡越时间变化的信号或数据PS，计算所述光学元件(16)的真实邻近光辐射的信号或数据IR_{V_real}；以及

g)根据真实邻近光辐射的信号或数据IR_{V_real}、指示第二光辐射的信号或数据TS_C和指示第一光辐射的信号或数据LS_C，计算指示所述光学元件(16)的运行条件的信号或数据SS。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述光学元件(16)的邻近光辐射的归一化信号或数据IR_{V_norm}包括：计算由所述光学元件(16)发射的邻近光辐射的信号或数据IR_ν和与指示第二光辐射的信号或数据TS_C成正比的信号或数据之差值和与指示第一光辐射的信号或数据LS_C成正比的信号或数据之比值，具体是根据以下表达式：

IR_{V_norm}＝(IR_V–k*TS_C)/(h*LS_C)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，计算所述光学元件(16)的真实邻近光辐射的信号或数据IR_{V_real}包括：计算与邻近光辐射的归一化信号或数据IR_{V_norm}成正比的信号或数据和与随声波通过所述光学元件(16)体积的渡越时间的信号或数据PS成正比的信号或数据之间之差值，具体是根据以下表达式：

IR_{V_real}＝m*IR_{V_norm}-n*PS。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，计算指示所述光学元件(16)的运行条件的信号或数据包括：计算与真实邻近光辐射的信号或数据IR_{V_real}成正比的信号或数据和与指示第二光辐射的信号或数据TS_C和指示第一光辐射的信号或数据LS_C之比值成正比的信号或数据之和值，具体是根据以下表达式：

SS＝t*(TS_C/LS_C)+s*IR_{V_real}。