JP2022504092A - レーザビームを用いてワークピースの加工プロセスを監視するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (16)
- ワークピースに対するレーザ加工プロセスを監視するためのデバイスであって、
少なくとも所定の1組の比較パラメータおよび関連する比較加工位置に基づくモデルを用いて、前記レーザ加工プロセスの1組のプロセスパラメータ(PPSi)について、レーザビーム(1)の入射点(AP)に対する動的加工位置(TCPi)を決定するように構成された演算ユニット(16)と、
前記動的加工位置(TCPi)における前記レーザ加工プロセスの少なくとも1つの監視パラメータを測定するように構成された観測ユニット(17)と、を備える、デバイス。 - 前記1組のプロセスパラメータ(PPSi)が、前記加工位置(TCPi)に影響を与える少なくとも1つのプロセスパラメータを含み、前記プロセスパラメータの値が、対応する比較パラメータの値と異なる、請求項1に記載のデバイス。
- 前記1組のプロセスパラメータ(PPSi)および前記1組の比較パラメータが、前記ワークピースに対する前記レーザビーム(1)の進行移動の速度ベクトル、進行速度の大きさ、進行移動の向き、前記レーザビーム(1)のパワー、および前記ワークピースの1つまたは複数の材料パラメータのうちの少なくとも1つのパラメータを含む、請求項1または2に記載のデバイス。
- 少なくとも1つのパラメータが異なっている複数の組の比較パラメータが、事前に決定されている、請求項1~3のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記監視パラメータが、蒸気毛細管の深さ(Td)、前記動的加工位置(TCPi)における前記ワークピースまでの距離、前記動的加工位置(TCPi)における温度、および/または前記動的加工位置(TCPi)で反射された光の波長を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記観測ユニット(17)が、光コヒーレンス断層撮像装置を備え、光学測定光ビーム(3)を前記動的加工位置(TCPi)に向けるように構成される、請求項1~5のいずれか1項に記載のデバイス。
- 少なくとも1つの所定の前記比較加工位置が、前記ワークピースに対する前記レーザビームの進行速度がゼロに等しい少なくとも1つの静的加工位置(TCPs)と、進行速度(v1、v2)がゼロより大きい少なくとも1つの動的加工位置(TCPd1、TCPd2)とを含む、請求項1~6のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記少なくとも1つの所定の比較加工位置が、大きさが等しい互いに逆向きの進行移動の速度ベクトル(v1、v-1)を有する2つの動的加工位置(TCPd1、-TCPd1)、および/または互いに垂直な進行移動の速度ベクトル(v1、v2)を有する2つの動的加工位置(TCPd1、TCPd2)を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記加工プロセスの前記1組のプロセスパラメータ(PPSi)のうちの少なくとも1つの現在のプロセスパラメータを決定するように構成された少なくとも1つのセンサ手段(18)と、
前記加工プロセスの前記現在のプロセスパラメータを前記演算ユニット(16)に転送するために、前記センサ手段(18)を前記演算ユニット(16)に接続するインターフェースとを備える、請求項1~8のいずれか1項に記載のデバイス。 - ワークピース上にレーザビーム(1)を向けるように構成されたレーザ加工ヘッド(12)と、
請求項1~9のいずれか1項に記載のデバイスと、を備える、レーザ加工システム。 - 前記加工プロセスの少なくとも1つの現在のプロセスパラメータを前記演算ユニット(16)に転送するために、前記レーザ加工システム(12)を前記演算ユニット(16)に接続するインターフェース、および/または
前記加工プロセスのための少なくとも1つの現在のプロセスパラメータを指定し、前記現在のプロセスパラメータに基づいて前記レーザ加工システムを制御するように構成されたコントローラ(14)、および前記現在のプロセスパラメータを前記演算ユニット(16)に転送するために前記コントローラ(14)を前記演算ユニット(16)に接続するインターフェース、および/または
前記加工プロセスの少なくとも1つのプロセスパラメータを入力および/または選択し、そのプロセスパラメータを前記演算ユニット(16)に転送するように構成されたヒューマン-マシンインターフェース(20)を備える、請求項10に記載のレーザ加工システム。 - ワークピースに対するレーザ加工プロセスを監視するための方法であって、
少なくとも所定の1組の比較パラメータおよび関連する比較加工位置に基づくモデルを用いて、前記レーザ加工プロセスの1組のプロセスパラメータ(PPSi)について、レーザビーム(1)の入射点(AP)に対する動的加工位置(TCPi)を決定することと、
前記動的加工位置(TCPi)における前記レーザ加工プロセスの少なくとも1つの監視パラメータを測定することと、を含む、方法。 - 前記関連する比較加工位置が、比較パラメータの所定の組ごとにセットアッププロセスにおいて決定される、請求項12に記載の方法。
- 前記ワークピースに対するレーザビームの進行速度がゼロに等しい少なくとも1つの静的加工位置(TCPs)と、進行速度がゼロより大きい少なくとも1つの動的加工位置(TCPd1)とを含む、複数の比較加工位置が、前記セットアッププロセスにおいて決定される、請求項12または13に記載の方法。
- 前記動的加工位置(TCPd1)を決定する間、対応する進行速度が一定である、請求項14に記載の方法。
- 前記静的加工位置(TCPs)が、大きさが等しい互いに逆向きの進行移動の速度ベクトル(v1、v-1)を有する2つの動的加工位置(TCPd1、-TCPd1)から決定される、請求項14または15に記載の方法。
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