DE10144628B4 - Laser processing system and method for monitoring its operation - Google Patents

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Verfahren zur Überwachung des Betriebs einer Laserbearbeitungsanlage, bei der ein Laserstrahl (2) über eine Lichtleitfaser (3) einem Laserbearbeitungskopf (9) zugeführt wird, welcher den Laserstrahl (2) auf ein zu bearbeitendes Werkstück (12) fokussiert, mit folgenden Schritten:
– Messen der Leistung des Laserstrahls (2) vor Eintritt in die Lichtleitfaser (3) zur Erzeugung eines ersten Meßsignals (M1);
– Messen der Leistung des Laserstrahls (2) nach Austritt aus der Lichtleitfaser (3) zur Erzeugung eines zweiten Meßsignals (M2);
– Bildung des Quotienten (M2/M1) aus zweitem zu erstem Meßsignal; und
– Vergleich des Quotienten (M2/M1) mit einem vorgegebenen Schwellenwert.Method for monitoring the operation of a laser processing system, in which a laser beam (2) is fed via an optical fiber (3) to a laser processing head (9) which focuses the laser beam (2) onto a workpiece (12) to be machined, comprising the following steps:
- Measuring the power of the laser beam (2) before entering the optical fiber (3) for generating a first measuring signal (M1);
- Measuring the power of the laser beam (2) after exiting the optical fiber (3) for generating a second measuring signal (M2);
- Formation of the quotient (M2 / M1) from second to first measurement signal; and
- Comparison of the quotient (M2 / M1) with a given threshold.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung des Betriebs einer Laserbearbeitungsanlage gemäß dem Anspruch 1 sowie auf eine Laserbearbeitungsanlage gemäß dem Anspruch 3.The The invention relates to a method for monitoring the operation of a Laser processing system according to the claim 1 and to a laser processing system according to claim 3.

Mit Hilfe eines Laserbearbeitungskopfs lässt sich ein Werkstück unter Verwendung eines Laserstrahls bearbeiten, derart, dass z.B. Schweiß- oder Schneidarbeiten durchgeführt werden. Hierzu wird der Laserbearbeitungskopf relativ zum Werkstück in geeigneter Weise positioniert. Die Positionierung erfolgt über eine Regeleinrichtung, die den gemessenen Abstand zwischen einer Düsenelektrode, aus dem der Laserstrahl in Richtung auf das Werkstück austritt, und dem Werkstück als Ist-Wert empfängt und die Lage der Düsenelektrode bzw. des Laserbearbeitungskopfs in Abhängigkeit eines Vergleichs des Ist-Werts mit einem vorgegebenen Soll-Wert steuert. Dabei kann der Abstand zwischen der Düsenelektrode und dem Werkstück z.B. auf kapazitivem Wege gemessen werden, wozu an die Düsenelektrode eine wechselförmige Meßspannung angelegt wird.With The help of a laser processing head can accommodate a workpiece Using a laser beam, such that e.g. Welding or cutting work carried out become. For this purpose, the laser processing head is suitable relative to the workpiece Way positioned. The positioning takes place via a control device, the measured distance between a nozzle electrode from which the laser beam in the direction of the workpiece, and the workpiece receives as actual value and the position of the nozzle electrode or of the laser processing head as a function of a comparison of the Actual value with a predetermined target value controls. It can the Distance between the nozzle electrode and the workpiece e.g. be measured capacitively, including to the nozzle electrode an alternating measuring voltage is created.

Der Laserstrahl selbst wird außerhalb des Laserbearbeitungskopfs durch einen Lasergenerator erzeugt und dem Laserbearbeitungskopf über eine Lichtleitfaser zugeführt. Es ist daher wichtig, den Betriebszustand der Lichtleitfaser zu erfassen, um zu verhindern, dass bei einem Bruch der Lichtleitfaser, die aufgrund der Bewegung des Laserbearbeitungskopfs ständig mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist, die Laserbearbeitungsanlage unkontrollierte Betriebszustände einnimmt.Of the Laser beam itself will be outside of the laser processing head generated by a laser generator and the laser processing head over fed to an optical fiber. It is therefore important to change the operating state of the optical fiber capture to prevent, in the event of a breakage of the optical fiber, the due to the movement of the laser processing head constantly mechanical Exposed to stress, the laser processing plant uncontrolled operating conditions occupies.

Aus der DE 40 32 967 A1 ist es bereits bekannt, zur Überwachung von Faserlichtleitern für einen Arbeitslaserstrahl hoher Energie einen niederenergetischen Kontrollaserstrahl mit einer vom Arbeitsstrahl verschiedenen Wellenlänge auf die Lichteintrittsfläche des Faserlichtleiters zu richten. Sowohl der direkt an der Lichteintrittsfläche reflektierte Anteil als auch der den Faserlichtleiter durchlaufende und nach Reflexion an der Lichtaustrittsfläche durch die Lichteintrittsfläche hindurch wieder austretende Anteil des Kontrollstrahls werden photosensorisch gemessen. Die elektrischen Ausgangssignale dieser Photosensoren werden einer elektronischen Steuerung zugeführt, welche diese Signale mit einem Referenzsignal vergleicht und gegebenenfalls die Abschaltung des Arbeitsstrahls auslöst.From the DE 40 32 967 A1 It is already known to direct a low energy control laser beam with a wavelength different from the working beam to the light entrance surface of the fiber optic cable for monitoring fiber optic cables for a high power work laser beam. Both the portion of the control beam which is reflected directly at the light entry surface and the fiber optic conductor which passes through and exits again after reflection at the light exit surface through the light entry surface are measured by photosensing. The electrical output signals of these photosensors are supplied to an electronic controller, which compares these signals with a reference signal and optionally triggers the shutdown of the working beam.

Hier werden die Ausgangssignale der Photosensoren, die dem an der Eintrittsfläche bzw. der Austrittsfläche reflektierten Licht des Kontrolllaserstrahls entsprechen, mit einem Referenzsignal verglichen, das dem Kontrolllaserlicht vor dem Eintritt in die Lichtleitfaser entspricht. Bei diesem Vergleich werden Differenzen zwischen der Lichtleistung des Kontrollstrahls und seiner reflektierten Anteile gebildet und mit einstellbaren Schwellenwerten verglichen. Anstelle der Kontrolllaserlichtquelle kann dabei auch die Arbeitslaserlichtquelle verwendet werden.Here be the output signals of the photosensors, the at the entrance surface or the exit surface reflected light of the control laser beam, with a Reference signal compared to the control laser light before entering in the optical fiber corresponds. In this comparison will be differences between the light output of the control beam and its reflected Shares formed and compared with adjustable thresholds. Instead of the control laser light source can also be the working laser light source be used.

Die DE 692 01 393 T2 betrifft eine Faseroptikbaugruppe für ein Lasersystem, das mit einer Anordnung zum Überwachen der Ausrichtung zwischen einem Laserstrahl und einer Lichtleitfaser und mit einer Anordnung zum Überwachen der Transmissionsgüte durch die Faser ausgerüstet ist.The DE 692 01 393 T2 US-A-5 011 031 relates to a fiber optic assembly for a laser system equipped with an arrangement for monitoring the alignment between a laser beam and an optical fiber and having an arrangement for monitoring the transmission quality through the fiber.

Zur Überwachung der Ausrichtung von Laserstrahl und Lichtleitfaser ist ein Wandler vorgesehen, der die Leistung des sich im Mantel der als Stufenprofilfaser ausgebildeten Lichtleitfaser ausbreitenden Lichts bestimmt und ein Ausgangssignal erzeugt, das über einen Verstärker an eine Anzeigeneinheit geliefert wird. Die Anzeigeeinheit zeigt die Größe des Ausrichtungsfehlers zwischen Laserstrahl und Lichtleitfaser am Eingangsende der Lichtleitfaser an und kann dazu verwendet werden, die Justierung der Lichtleitfaser gegenüber der Einkoppeloptik zu verbessern.For monitoring The alignment of laser beam and optical fiber is a transducer provided that the performance of itself in the mantle of the stepped profile fiber trained optical fiber propagating light and determines Output signal generated via an amplifier is delivered to a display unit. The display unit shows the size of the alignment error between the laser beam and the optical fiber at the input end of the optical fiber and can be used to adjust the optical fiber across from improve the coupling optics.

Um die Transmissionsgüte zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsende einer Lichtleitfaser zu überwachen, ist ein weiterer Wandler vorgesehen, der in der Nähe des Ausgangsendes der Lichtleitfaser angeordnet ist. Dieser Wandler misst ebenfalls die Leistung des sich im Mantel der Lichtleitfaser ausbreitenden Lichts. Die am Ende der Lichtleitfaser gemessene Lichtleistung im Mantel liefert einen Hinweis auf den Umfang der Verschlechterung der Transmissionsgüte, da der am Ende der Lichtleitfaser gemessene Lichtanteil praktisch nur aus dem Licht besteht, dass aus dem Kern in den Mantel übergetreten ist. Das der Leistung des Lichts im Mantel entsprechende Ausgangssignal wird dann mit einem Schwellenwert verglichen, um ein Abschaltsignal für die Laserquelle zu erhalten, wenn der Schwellenwert überschritten wird.Around the transmission quality between the input and output ends of an optical fiber to monitor another transducer is provided near the output end the optical fiber is arranged. This converter also measures the power of spreading in the cladding of the optical fiber Light. The measured at the end of the optical fiber light output in Coat gives an indication of the extent of deterioration the transmission quality, since the light fraction measured at the end of the optical fiber becomes practical only from the light that has passed from the core into the mantle is. The output signal corresponding to the power of the light in the cladding is then compared to a threshold to provide a shutdown signal for the Receive laser source when the threshold is exceeded.

Aus der DE 692 01 393 T2 ist es ferner bekannt, die Leistung des Laserstrahls vor Eintritt in die Lichtleitfaser mithilfe eines als Fotodiode ausgebildeten Wandlers zu messen, um für die Verlustleistung im Mantel der Lichtleitfaser einen relativen Wert dadurch zu erhalten, dass das der Verlustleistung entsprechende Signal des einen Wandlers durch das der Leistung des Laserstrahls vor Eintritt in die Lichtleitfaser entsprechende Signal des anderen Wandlers in einer Dividiereinheit geteilt wird.From the DE 692 01 393 T2 It is also known to measure the power of the laser beam before entering the optical fiber by means of a trained as a photodiode transducer in order to obtain a relative value for the power loss in the cladding of the optical fiber in that the corresponding power loss of the one transducer by the Power of the laser beam before entering the optical fiber corresponding signal of the other transducer is divided in a dividing unit.

Die JP 02-258185 A beschreibt eine weitere Laserbearbeitungsmaschine, bei der zur Überprüfung einer optischen Lichtleitfaser ein Inspektionsstrahl verwendet wird, dessen Leistung vor und hinter der Lichtleitfaser gemessen und in einer Vergleichsschaltung miteinander verglichen werden, um die Laserlichtquelle so zu steuern, dass Verschlechterungen der optischen Faser verhindert werden können.JP 02-258185 A describes a further laser processing machine, in which for checking an optical fiber an inspection beam whose power is measured in front of and behind the optical fiber and compared in a comparison circuit to control the laser light source so that deterioration of the optical fiber can be prevented.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der zuvor beschriebenen Art zu schaffen, das ohne zusätzlichen Kontrollaserstrahl auskommt und darüber hinaus einfacher durchführbar ist. Ferner soll eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Laserbearbeitungsanlage angegeben werden.Of the Invention is based on the object, a method of the previously described Kind of creating that without extra Control laser beam manages and beyond that is easier to carry out. Furthermore, one should be carried out the method suitable laser processing system can be specified.

Die verfahrensseitige Lösung der gestellten Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Dagegen findet sich die vorrichtungsseitige Lösung der gestellten Aufgabe im Anspruch 3. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen zu entnehmen.The procedural solution The object is specified in claim 1. On the other hand finds the device-side solution the task set in claim 3. Advantageous embodiments The invention are the respective subordinate claims remove.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Überwachung des Betriebs einer Laserbearbeitungsanlage, bei der ein Laserstrahl über eine Lichtleitfaser einem Laserbearbeitungskopf zugeführt wird, welcher den Laserstrahl auf ein zu bearbeitendes Werkstück fokussiert, umfasst die folgenden Schritte: Messen der Leistung des Laserstrahls vor Eintritt in die Lichtleitfaser zur Erzeugung eines ersten Meßsignals M1; Messen der Leistung des Laserstrahls nach Austritt aus der Lichtleitfaser zur Erzeugung eines zweiten Meßsignals M2; Bildung des Quotienten M2/M1 aus zweitem zu erstem Meßsignal; und Vergleich des Quotienten M2/M1 mit einem vorgegebenen Schwellenwert.One inventive method for monitoring the operation of a laser processing system in which a laser beam over a Optical fiber is supplied to a laser processing head, which the laser beam focused on a workpiece to be machined, includes the following steps: measuring the power of the laser beam before entering the optical fiber for generating a first measurement signal M1; Measuring the power of the laser beam after exiting the optical fiber for generating a second measuring signal M2; Formation of the quotient M2 / M1 from second to first measurement signal; and comparing the quotient M2 / M1 with a predetermined threshold.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in einfacher Weise der Betriebszustand der Lichtleitfaser überwacht werden, also geprüft werden, ob die Lichtleitfaser eventuell gebrochen oder so stark gekrümmt ist, dass in ihrem Krümmungsbereich zu viel Lichtintensität nach außen austritt. Dabei ist aufgrund der Quotientenbildung aus zweitem zu erstem Meßsignal das Prüfergebnis unabhängig von irgendwelchen Rauscherscheinungen oder Intensitätsschwankungen des Laserstrahls.By Application of the method according to the invention can easily monitor the operating state of the optical fiber be tested whether the optical fiber may be broken or so strong bent is that in its curvature area too much light intensity outward exit. It is due to the quotient of second to first measuring signal the test result independently from any noises or intensity fluctuations of the laser beam.

Fällt der gebildete Quotient aus zweitem zu erstem Meßsignal unter einen vorgegebenen Schwellenwert, kann der Laserstrahl abgeschaltet und die Laserbearbeitungsanlage stillgesetzt werden, um den Bearbeitungsvorgang für die Dauer der Reparatur der Lichtleitfaser zu unterbrechen.Does that fall formed quotient of second to first measurement signal below a predetermined threshold, The laser beam can be switched off and the laser processing system be stopped to the editing process for the duration to interrupt the repair of the optical fiber.

Eine erfindungsgemäße Laserbearbeitungsanlage ist mit folgendem ausgestattet: einem Laserbearbeitungskopf zur Fokussierung eines Laserstrahls auf ein zu bearbeitendes Werkstück; einer Lichtleitfaser, über die der Laserstrahl dem Laserbearbeitungskopf zuführbar ist; einem ersten Sensor, der zur Erzeugung eines ersten Meßsignals M1 die Leistung des Laserstrahls vor Eintritt in die Lichtleitfaser misst; einem zweiten Sensor, der zur Erzeugung eines zweiten Meßsignals M2 die Leistung des Laserstrahls nach Austritt aus der Lichtleitfaser misst; und einem mit den Ausgängen des ersten und zweiten Sensors elektrisch verbundenen Prozessors zur Erzeugung eines Quotienten aus zweitem zu erstem Meßsignal M2/M1 sowie zum Vergleich dieses Quotienten M2/M1 mit einem vorgegebenen Schwellenwert.A Laser processing system according to the invention is equipped with the following: a laser processing head for Focusing a laser beam on a workpiece to be machined; an optical fiber, over the the laser beam can be fed to the laser processing head; a first sensor that for generating a first measuring signal M1 the power of the laser beam before entering the optical fiber measures; a second sensor for generating a second measuring signal M2 measures the power of the laser beam after exiting the optical fiber; and one with the outputs the first and second sensor electrically connected to the processor Generation of a quotient from second to first measurement signal M2 / M1 and to compare this quotient M2 / M1 with a given Threshold.

Diese Laserbearbeitungsanlage benötigt zur Überwachung des Betriebszustands der Lichtleitfaser lediglich zwei zusätzliche Sensoren sowie entsprechende teildurchlässige Umlenkspiegel zur Auskopplung von Strahlung auf die Sensoren, und weist daher einen sehr einfachen Aufbau auf. Die Quotientenbildung aus zweitem zu erstem Meßsignal kann durch die sowieso schon vorhandene Steuereinrichtung vorgenommen werden, die zu diesem Zweck lediglich in entsprechender Weise programmiert werden muss. Eine herkömmliche Laserbearbeitungsanlage lässt sich daher sehr einfach zur Überwachung der Lichtleitfaser nachrüsten.These Laser processing system needed for monitoring the operating state of the optical fiber only two additional Sensors and corresponding partially transparent deflection mirrors for decoupling Radiation on the sensors, and therefore has a very simple Build up. The quotient formation from second to first measurement signal can be done by the already existing control device anyway be programmed for this purpose only in a corresponding manner must become. A conventional one Laser processing plant leaves therefore very easy to monitor the Retrofit optical fiber.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vor der Strahleintrittsfläche der Lichtleitfaser ein erster teildurchlässiger Umlenkspiegel zur Auskopplung eines Teils des Laserstrahls auf den ersten Sensor angeordnet. Zwischen dem ersten teildurchlässigen Umlenkspiegel und der Lichteintrittsfläche der Lichtleitfaser sind also keine weiteren optischen Komponenten mehr vorhanden, so dass durch das erste Meßsignal ein einwandfreies Referenzsignal erhalten wird.To An embodiment of the invention is in front of the beam entry surface of the Optical fiber, a first partially transmissive deflection mirror for coupling a Part of the laser beam is arranged on the first sensor. Between the first partially transparent deflection mirror and the light entry surface The optical fiber are therefore no further optical components more present, so that by the first measurement signal a perfect reference signal is obtained.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung befindet sich der zweite Sensor innerhalb des Laserbearbeitungskopfs. Dies hat den Vorteil, dass der zweite Sensor, der sich relativ nah an der Bearbeitungsstelle des Werkstücks befindet, vor Verschmutzung geschützt ist und somit ein einwandfreies zweites Meßsignal ausgeben kann.To another embodiment of the invention is the second Sensor inside the laser processing head. This has the advantage that second sensor, which is relatively close to the machining point of the workpiece is protected against pollution and thus a flawless second measuring signal can spend.

Innerhalb des Laserbearbeitungskopfs ist darüber hinaus ein zweiter teildurchlässiger Umlenkspiegel zur Auskopplung eines Teils des Laserstrahls auf den zweiten Sensor angeordnet, vorzugsweise in einem Bereich, in dem der Laserstrahl aufgeweitet ist, so dass auch dieser zweite teildurchlässige Umlenkspiegel gegenüber äußeren Umwelteinflüssen geschützt ist.Within The laser processing head is also a second partially transmissive deflection mirror for coupling a part of the laser beam to the second sensor arranged, preferably in an area in which the laser beam is widened, so that this second partially transparent deflection mirror is protected against external environmental influences.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die einzige Figur im einzelnen beschrieben.The invention will be described below in detail with reference to the single figure ben.

Zur erfindungsgemäßen Laserbearbeitungsanlage gehört eine erste Fokussieroptik 1, die einen von einem nicht dargestellten Lasergenerator erzeugten parallelen Laserstrahl 2 fokussiert, und zwar zum einen auf die Lichteintrittsfläche einer Lichtleitfaser 3 sowie zum anderen auf die Lichtempfangsfläche eines ersten Sensors 4. Zu diesem Zweck befindet sich unter 45° zur optischen Achse 5 der ersten Fokussieroptik 1 ein erster teildurchlässiger Umlenkspiegel 6. Der erste Sensor 4 liegt dabei auf der optischen Achse 5, während die Normale zur Lichteintrittsfläche der Lichtleitfaser 3 senkrecht zur optischen Achse 5 steht. Aufgrund des Empfangs eines Teils des Laserstrahls 2 mißt der erste Sensor 4 als erstes Meßsignal M1 die Leistung (Intensität mal Fläche) des Laserstrahls 2. Dieses Meßsignal M1 wird über eine erste elektrische Leitung 7 einem Prozessor 8 zugeführt, der Teil der Steuerung der Laserbearbeitungsanlage ist.The laser processing system according to the invention includes a first focusing optics 1 , the one generated by a laser generator, not shown, parallel laser beam 2 focused, and on the one hand to the light entry surface of an optical fiber 3 and on the other to the light-receiving surface of a first sensor 4 , For this purpose is located at 45 ° to the optical axis 5 the first focusing optics 1 a first partially transparent deflection mirror 6 , The first sensor 4 lies on the optical axis 5 while the normal to the light entry surface of the optical fiber 3 perpendicular to the optical axis 5 stands. Due to the reception of a part of the laser beam 2 measures the first sensor 4 as first measuring signal M1, the power (intensity times area) of the laser beam 2 , This measurement signal M1 is via a first electrical line 7 a processor 8th supplied, which is part of the control of the laser processing system.

Die Lichtleitfaser 3 ist mit ihrem lichtaustrittsseitigem Ende mit einem Laserbearbeitungskopf 9 verbunden, um diesem denjenigen Teil des Laserstrahls 2 zuzuführen, der über den ersten teildurchlässigen Umlenkspiegel 6 in die Lichtleitfaser 3 eingekoppelt worden ist. Innerhalb des Laserbearbeitungskopfs 9 befindet sich eine Kollimieroptik 10, die die Lichtaustrittsfläche der Lichtleitfaser 3 beobachtet und den aus der Lichtaustrittsfläche der Lichtleitfaser 3 austretenden Laserstrahl in einen aufgeweiteten, parallelen Laserstrahl 2a umwandelt. Über eine ebenfalls im Laserbearbeitungskopf 9 vorhandene zweite Fokussieroptik 11 wird der aufgeweitete Laserstrahl 2a wieder fokussiert, so dass ein fokussierter Laserstrahl 2b den Laserbearbeitungskopf 9 verlässt und auf ein Werkstück 12 auftrifft, um dieses zu bearbeiten.The optical fiber 3 is with its light exit end with a laser processing head 9 connected to that part of the laser beam 2 to be supplied via the first partially transparent deflection mirror 6 in the optical fiber 3 has been coupled. Inside the laser processing head 9 there is a collimating optics 10 covering the light exit surface of the optical fiber 3 observed and out of the light exit surface of the optical fiber 3 emerging laser beam in an expanded, parallel laser beam 2a transforms. About one also in the laser processing head 9 existing second focusing optics 11 becomes the expanded laser beam 2a focused again, leaving a focused laser beam 2 B the laser processing head 9 leaves and onto a workpiece 12 hits to edit this.

Innerhalb des Bereichs des aufgeweiteten parallelen Laserstrahls 2a ist ein zweiter teildurchlässiger Umlenkspiegel 13 innerhalb des Laserbearbeitungs kopfs 9 angeordnet, der einen Teil des Laserstrahls 2a auf die Lichtempfangsfläche eines zweiten Sensors 14 auskoppelt. Der zweite teildurchlässige Umlenkspiegel 13 steht hier unter 45° zur optischen Achse 15 von Kollimieroptik 10 und zweiter Fokussieroptik 11. Aufgrund des Empfangs eines Teils des parallelen Laserstrahls 2a mißt der zweite Sensor 14 als zweites Meßsignal M2, die Leistung (Intensität mal Fläche) des Laserstrahls 2a, wobei das zweite Meßsignal M2 über eine zweite elektrische Leitung 16 ebenfalls dem Prozessor 8 zugeführt wird. Der Prozessor 8 bildet dann aus dem erhaltenen ersten Meßsignal M1 und dem erhaltenen zweiten Meßsignal M2 einen Quotienten M2/M1, um zu überprüfen, ob dieser Quotient M2/M1 kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Dieser vorgegebene Schwellenwert ist in einem Speicher 17 des Prozessors 8 vorgespeichert. Ist der Quotient M2/M1 größer als der vorgegebene Schwellenwert, ist die die Lichtaustrittsfläche der Lichtleitfaser 3 verlassene Strahlungsintensität groß genug, um den Laserbearbeitungsvorgang fortzusetzen. Ist dagegen der Quotient M2/M1 kleiner als der vorgegebene Schwellenwert, wird dies als Indiz dafür betrachtet, dass nicht genügend Strahlung die Lichtleitfaser 3 über deren strahlausgangsseitige Fläche verlässt, was bedeutet, dass die Lichtleitfaser 3 entweder gebrochen oder zu stark gekrümmt ist. In diesem Fall wird der Laserstrahl 2 abgeschaltet und der weitere Bearbeitungsprozess unterbrochen.Within the range of the expanded parallel laser beam 2a is a second semi-permeable deflection mirror 13 within the laser processing head 9 arranged, which is a part of the laser beam 2a on the light receiving surface of a second sensor 14 couples out. The second partially reflecting deflection mirror 13 stands here at 45 ° to the optical axis 15 of collimating optics 10 and second focusing optics 11 , Due to the reception of a part of the parallel laser beam 2a measures the second sensor 14 as second measuring signal M2, the power (intensity times area) of the laser beam 2a , wherein the second measuring signal M2 via a second electrical line 16 also the processor 8th is supplied. The processor 8th then forms from the obtained first measurement signal M1 and the obtained second measurement signal M2 a quotient M2 / M1 to check whether this quotient M2 / M1 is smaller than a predetermined threshold value. This predetermined threshold is in memory 17 of the processor 8th pre-stored. If the quotient M2 / M1 is greater than the predetermined threshold value, this is the light exit surface of the optical fiber 3 Abandoned radiation intensity large enough to continue the laser processing operation. If, on the other hand, the quotient M2 / M1 is smaller than the predefined threshold value, this is regarded as an indication that not enough radiation is the optical fiber 3 leaves over the beam exit side surface, which means that the optical fiber 3 either broken or too curved. In this case, the laser beam 2 switched off and the further processing interrupted.

Claims (7)

Verfahren zur Überwachung des Betriebs einer Laserbearbeitungsanlage, bei der ein Laserstrahl (2) über eine Lichtleitfaser (3) einem Laserbearbeitungskopf (9) zugeführt wird, welcher den Laserstrahl (2) auf ein zu bearbeitendes Werkstück (12) fokussiert, mit folgenden Schritten: – Messen der Leistung des Laserstrahls (2) vor Eintritt in die Lichtleitfaser (3) zur Erzeugung eines ersten Meßsignals (M1); – Messen der Leistung des Laserstrahls (2) nach Austritt aus der Lichtleitfaser (3) zur Erzeugung eines zweiten Meßsignals (M2); – Bildung des Quotienten (M2/M1) aus zweitem zu erstem Meßsignal; und – Vergleich des Quotienten (M2/M1) mit einem vorgegebenen Schwellenwert.Method for monitoring the operation of a laser processing system, in which a laser beam ( 2 ) via an optical fiber ( 3 ) a laser processing head ( 9 ) which supplies the laser beam ( 2 ) on a workpiece to be machined ( 12 ), comprising the following steps: measuring the power of the laser beam ( 2 ) before entering the optical fiber ( 3 ) for generating a first measurement signal (M1); Measuring the power of the laser beam ( 2 ) after exiting the optical fiber ( 3 ) for generating a second measuring signal (M2); - Formation of the quotient (M2 / M1) from second to first measurement signal; and - comparing the quotient (M2 / M1) with a predetermined threshold. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (2) abgeschaltet wird, wenn der Quotient (M2/M1) kleiner als der Schwellenwert ist.Method according to claim 1, characterized in that the laser beam ( 2 ) is turned off when the quotient (M2 / M1) is less than the threshold. Laserbearbeitungsanlage mit – einem Laserbearbeitungskopf (9) zur Fokussierung eines Laserstrahls (2) auf ein zu bearbeitendes Werkstück (12); – einer Lichtleitfaser (3), über die der Laserstrahl (2) dem Laserbearbeitungskopf (9) zuführbar ist; – einem ersten Sensor (4), der zur Erzeugung eines ersten Meßsignals (M1) die Leistung des Laserstrahls (2) vor Eintritt in die Lichtleitfaser (3) mißt; – einem zweiten Sensor (14), der zur Erzeugung eines zweiten Meßsignals (M2) die Leistung des Laserstrahls (2) nach Austritt aus der Lichtleitfaser (3) mißt; und – einem mit den Ausgängen des ersten und zweiten Sensors (4, 14) elektrisch verbundenen Prozessors (8) zur Erzeugung eines Quotienten (M2/M1) aus zweitem zu erstem Meßsignal sowie zum Vergleich dieses Quotienten (M2/M1) mit einem vorgegebenen Schwellenwert.Laser processing system with - a laser processing head ( 9 ) for focusing a laser beam ( 2 ) on a workpiece to be machined ( 12 ); An optical fiber ( 3 ) over which the laser beam ( 2 ) the laser processing head ( 9 ) can be supplied; A first sensor ( 4 ), for generating a first measuring signal (M1), the power of the laser beam ( 2 ) before entering the optical fiber ( 3 ) measures; A second sensor ( 14 ), for generating a second measuring signal (M2), the power of the laser beam ( 2 ) after exiting the optical fiber ( 3 ) measures; and - one with the outputs of the first and second sensors ( 4 . 14 ) electrically connected processor ( 8th ) for generating a quotient (M2 / M1) from second to first measurement signal and for comparing this quotient (M2 / M1) with a predetermined threshold value. Laserbearbeitungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Strahleintrittsfläche der Lichtleitfaser (3) ein erster teildurchläs siger Umlenkspiegel (6) zur Auskopplung eines Teils des Laserstrahls (2) auf den ersten Sensor (4) angeordnet ist.Laser processing system according to claim 3, characterized in that in front of the beam entrance surface of the optical fiber ( 3 ) a first partdurchläs siger deflection mirror ( 6 ) for decoupling a part of the laser beam ( 2 ) on the first sensor ( 4 ) is arranged. Laserbearbeitunganlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (14) innerhalb des Laserbearbeitungskopfs (9) angeordnet ist.Laser processing system according to claim 3 or 4, characterized in that the second sensor ( 14 ) within the laser processing head ( 9 ) is arranged. Laserbearbeitungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Laserbearbeitungskopfs (9) ein zweiter teildurchlässiger Umlenkspiegel (13) zur Auskopplung eines Teils des Laserstrahls (2) auf den zweiten Sensor (14) angeordnet ist.Laser processing system according to claim 5, characterized in that within the laser processing head ( 9 ) a second partially transparent deflection mirror ( 13 ) for decoupling a part of the laser beam ( 2 ) on the second sensor ( 14 ) is arranged. Laserbearbeitungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite teildurchlässige Umlenkspiegel (13) in einem Strahlaufweitungsbereich des Laserstrahls (2) liegt.Laser processing system according to claim 6, characterized in that the second partially transparent deflection mirror ( 13 ) in a beam broadening region of the laser beam ( 2 ) lies.
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