WO2012013818A1

WO2012013818A1 - Method and device for calibrating a laser processing machine using a laser light sensor

Info

Publication number: WO2012013818A1
Application number: PCT/EP2011/063201
Authority: WO
Inventors: Rüdiger KREUTER
Original assignee: Isedo Ag
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2012-02-02
Also published as: DE102010032800A1

Abstract

The invention relates to a method and a device for quality assurance of the processing result in the processing of a workpiece (4) by means of a laser, in particular as far as the positioning and output monitoring of the quantity of energy impinging on the workpiece (4), including self-calibration and drift compensation, are concerned, which makes the central administration of apparatuses set up in a decentralized manner possible in the first place. Before the processing of the workpiece (4), at least one laser light sensor (5.1) having a small spatial extent is fixedly connected to the machine and its position is determined in the machine coordinate system, the at least one laser light sensor (5.1) is scanned with laser light, in the case of the maximum sensor signal the impingement position of the laser beam is assumed to correspond to the position of the laser light sensor (5.1) and is determined in the laser coordinate system, from the difference between the position of the sensor (5.1) in the machine coordinate system and the impingement position of the laser beam in the laser coordinate system at least one point correction value is automatically calculated for adapting the laser coordinate system to the machine coordinate system and, during the subsequent processing of the workpiece (4), the laser beam is deflected according to the laser coordinate system taking account of the at least one correction value.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM KALIBRIEREN EINER LASERBEARBEITUNGSMASCHINE UNTER VERWENDUNG EINES LASERLICHT-SENSORS METHOD AND DEVICE FOR CALIBRATING A LASER PROCESSING MACHINE USING A LASER LIGHT SENSOR

I. Anwendungsgebiet Die Erfindung betrifft Maschinen und Bearbeitungsvorgänge, bei denen ein Werkstück mittels Laser bearbeitet werden soll, also beispielsweise geschnitten, graviert oder beschriftet werden soll. I. Field of Application The invention relates to machines and machining processes in which a workpiece is to be processed by means of a laser, that is to say, for example, cut, engraved or inscribed.

II. Technischer Hintergrund II. Technical background

Wie bei jedem Bearbeitungsvorgang, kommt es auch hier darauf an, dass dieses Gravieren oder Beschriften auf dem Werkstück an der exakten dafür vorgesehenen Soll-Position durchgeführt wird. As with any machining operation, it is also important here that this engraving or marking on the workpiece is carried out at the exact designated target position.

Häufig soll die Bearbeitung dabei jedoch nicht an einer bezüglich des Werkstückes fest vorgegebenen Position durchgeführt werden, sondern abhängig von der Position einer Vorbearbeitung, die am Werkstück zuvor durchgeführt wurde, und deren Position auf dem Werkstück produktionsbedingt eine je- weils andere sein kann. Frequently, however, the machining should not be carried out at a fixed position with respect to the workpiece, but depending on the position of a pre-machining, which was previously performed on the workpiece, and their position on the workpiece production-related may each be a different.

Hinzu kommt, dass der Laserstrahl zwischen der Laserlichtquelle und seinem Auftreffpunkt auf dem Werkstück häufig— über einen oder mehrere Ablenkspiegel abgelenkt wird, und diese Ablenkspiegel beweglich sind und angesteuert werden, um den Auftreffpunkt des Laserstrahles entlang einem gewünschten Pfad zu bewegen. Die Präzisionsbearbeitung von Werkstücken mittels Laserstrahlung erfordert eine Kalibrierung des Bearbeitungssystems bezüglich der Einstellung der Laserleistungsdichte im Fokus und der Strahlablenkeinheit für die Laser- Strahlpositionierung. Stand der Technik ist, dass für das Erreichen der erforderlichen Genauigkeiten (Schwankungen, so genannte Drift, der o. g. Parameter durch Temperatur, Verschleiß, Alterung, etc.) vor einer Bearbeitung Probebearbeitungen durchgeführt werden, die es ermöglichen, die Abweichungen von Soll- und Istwerten zu bestimmen und eine Kalibrierung des Systems bis zum Erreichen der erforderlichen Bearbeitungspräzision durchzuführen. Die Durchführung der Kalibrierung in dieser Weise erfordert in aller Regel Spezialkenntnisse und ist mit hohem Zeitaufwand und ggf. Materialverbrauch verbunden. Die Kenntnisse gehen weit über das Maß an Fachwissen hinaus, das ein Maschinenbediener für die Durchführung der eigentlichen Bearbeitungen benötigt. In addition, the laser beam between the laser light source and its point of impingement on the workpiece is often deflected by one or more deflecting mirrors, and these deflecting mirrors are movable and driven to move the point of incidence of the laser beam along a desired path. Precision machining of workpieces by laser radiation requires calibration of the machining system for adjustment of the laser power density in the focus and the beam deflection unit for laser beam positioning. State of the art is that in order to achieve the required accuracies (fluctuations, so-called drift, the above parameters by temperature, wear, aging, etc.) before processing sample processing is performed, which allow the deviations from the setpoint and actual values determine and calibrate the system until the required machining precision is achieved. Performing the calibration in this way usually requires special knowledge and is associated with high expenditure of time and possibly material consumption. The knowledge goes far beyond the level of expertise that a machine operator needs to perform the actual machining.

Die Folge ist nur, dass derartige Laserbearbeitungssysteme in zentralen Fertigungszentren eingesetzt werden, wo die Möglichkeit besteht, dass eine Fachkraft mehrere Maschinen betreut, die dann von geringer geschultem Personal bedient werden. The result is only that such laser processing systems are used in central manufacturing centers, where there is the possibility that a specialist cared for several machines, which are then operated by less trained personnel.

Ein typischer Anwendungsfall ist die Personalisierung von Kunststoff karten, etwa Kreditkarten oder Ausweiskarten, mittels Laser: Dabei werden die Kartenrohlinge zunächst bedruckt und ggf. auch geprägt, wobei die Position der Bedruckung oder Prägung auf der Karte die Position der anschließenden Laserbeschriftung vorgibt. A typical application is the personalization of plastic cards, such as credit cards or ID cards, using laser: The card blanks are first printed and possibly also embossed, the position of the imprinting or embossing on the card dictates the position of the subsequent laser marking.

So soll beispielsweise unter dem vorher aufgedruckten Wort "Name" exakt in x- und y-Richtung dazu positioniert der konkrete Name des Karteninhabers aufgebracht werden. Da bei der Personalisierung solcher Karten sehr große Stückzahlen bearbeitet werden, werden diese Karten automatisch in die Laserbearbeitungsma- schine eingezogen und ausgeworfen und dazwischen mittels Laser bearbeitet. Thus, for example, under the previously printed word "name", the specific name of the cardholder is to be positioned exactly in the x and y direction. Since very large numbers of pieces are processed when personalizing such cards, these cards are automatically drawn into the laser processing machine and ejected and processed in between by means of a laser.

Als mögliche Abweichungsquellen der Ist-Position der Laserbeschriftung hinsichtlich ihrer Soll-Position kommen deshalb in Frage: ungenaue Positionierung der Karte im Kartenhalter der Maschine, bedingt durch Spiel im Einzugs- und Haltemechanismus, insbesondere die Führungsbahnen für den Einzug und die Positionierung des Kartenhalters in der Maschine, As possible sources of deviation of the actual position of the laser marking with respect to their desired position come into question: inaccurate positioning of the card in the card holder of the machine due to game in the collection and holding mechanism, especially the guideways for the collection and positioning of the card holder in the Machine,

- Abweichung der Ist-Position der Bedruckung oder Prägung von der Soll-Position relativ zum Kartengrundkörper, Deviation of the actual position of the printing or embossing from the desired position relative to the card main body,

Umwelteinflüsse, insbesondere Erschütterungen und Temperatureinflüsse, die die gesamte Maschine beeinflussen und vor allem Temperaturdehnungen im Grundgestell der Maschine bewirken und dadurch die Schwenkachsen der am Grundgestell befestigten Spiegel der Laserstrahlführung verlagern. Environmental influences, especially vibrations and temperature influences that affect the entire machine and especially cause temperature expansion in the base frame of the machine and thereby shift the pivot axes of the mounted on the base mirror of the laser beam guide.

Erschwerend ist es, wenn derartige Maschinen klein, leicht und kompakt gebaut werden sollen, um sie dezentral einsetzen zu können. Dies bedingt zum einen eine leichte Bauweise und damit ein tragendes Grundgestell der Maschine aus z. B. Kunststoff statt aus Stahl. To make matters worse, if such machines are to be built small, lightweight and compact in order to use them decentrally. This requires on the one hand a lightweight design and thus a supporting base frame of the machine from z. B. plastic instead of steel.

Sollen derartige Geräte dezentral genutzt werden, d.h. über mehrere, weit verstreute Standorte verteilt, ergibt sich die organisatorisch kaum zu bewäl- tigende Aufgabe, diese Systeme von hinreichend qualifiziertem Fachpersonal kalibrieren und einstellen zu lassen. Des Weiteren kann zwecks Vermeidung zu großer baulicher Abmessungen der Maschine die Laserlichtquelle nicht in großem Abstand und lotrecht auf die Kartenebene gerichtet angeordnet werden, sondern statt dessen wird die Laserlichtquelle in oder parallel zur Kartenebene angeordnet und der Strahl durch vielfache Umlenkung lotrecht zur Kartenebene ausgerichtet und ausgelenkt, wobei jede Umlenkung spielbehaftet ist und durch unerwünschte Verlagerung ihrer Schwenkachse eine weitere Fehlerquelle darstellt. If such devices are to be used decentrally, ie distributed over several, widely scattered locations, the task which can hardly be handled organisationally is to have these systems calibrated and set up by sufficiently qualified specialist personnel. Furthermore, in order to avoid too large structural dimensions of the machine, the laser light source can not be arranged at a great distance and directed perpendicular to the map plane, but instead the laser light source is arranged in or parallel to the map plane and the beam aligned and deflected by multiple deflection perpendicular to the map plane , wherein each deflection is subject to play and represents by unwanted displacement of its pivot axis is another source of error.

Ein weiteres Problem stellen Leistungsschwankungen des Lasers dar: Another problem is power fluctuations of the laser:

Zum einen können einzelne Dioden des Lasers defekt werden und dadurch kann die Leistung sinken, zum anderen unterliegen Laser einem natürlichen Alterungsprozess, der ebenfalls mit einem Leistungsverlust einhergeht. Da abnehmende Leistung bei ansonsten gleichen Einstellparametern jedoch eine zurückgehende Schwärzung des Beschriftungs-Ergebnisses bewirkt, was sich vor allem bei Graustufenbildern auf einer Karte nachteilig auswirkt, sollte für die Erzielung gleichbleibender Qualität auch die auf dem Werkstück auftreffende Laserleistung einer Kontrolle unterworfen werden. Diese kann nicht nur durch Veränderungen an der Laserlichtquelle, sondern auch durch z. B. Verschmutzung der Spiegel im Strahlengang des Laserlichts o- der andere Faktoren beeinflusst werden, etwa mangelhafte Fokussierung des Laserstrahls auf die Oberfläche des Werkstückes. On the one hand, individual diodes of the laser can become defective and as a result the power can decrease, on the other hand, lasers are subject to a natural aging process, which is also accompanied by a loss of power. However, as decreasing power, with otherwise equal adjustment parameters, causes a declining blackening of the label result, which is detrimental to grayscale images on a card in particular, the laser power impinging on the workpiece should also be subjected to inspection to obtain consistent quality. This can not only by changes to the laser light source, but also by z. As contamination of the mirror in the beam path of the laser light o- or other factors are affected, such as poor focusing of the laser beam on the surface of the workpiece.

III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Qualitätssicherung des Bearbeitungsergebnisses bei der Bearbeitung eines Werkstückes mittels Laser zur Verfügung zu stellen, insbe- sondere was die Positionierung und Leistungskontrolle der auf dem Werkstück auftreffenden Energiemenge inklusive Selbstkalibrierung und Driftkompensation betrifft, was erst die zentrale Administrierung dezentral aufgestellter Geräte ermöglicht. III. DESCRIPTION OF THE INVENTION a) Technical Problem It is therefore the object of the invention to provide a method and a device for quality assurance of the machining result during the machining of a workpiece by means of a laser, in particular Especially regarding the positioning and performance control of the incident on the workpiece amount of energy including self-calibration and drift compensation, which allows only the central administration of decentralized devices.

b) Lösung der Aufgabe b) Solution of the task

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is solved by the features of claims 1 and 12. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.

Vorausgeschickt werden soll, dass es unterschiedliche Laser- Ablenkungssysteme gibt: Einachssystem: It should be said that there are different laser deflection systems:

1 . Der Laserstrahl wird über einen beweglichen Spiegel nur in x-Richtung abgelenkt. 2. Die Karte, also das Werkstück, wird während der Bearbeitung in y- Richtung verschoben. a) Es gibt meist keine Kissen-Tonnen-Verzerrung. 1 . The laser beam is deflected by a movable mirror only in the x-direction. 2. The card, ie the workpiece, is moved in the y direction during machining. a) There is usually no pillow-ton distortion.

b) Eine Positionskalibrierung kann nur dann in y-Richtung erfolgen, wenn der Sensor mit dem Kartenhalter bewegt wird. b) A position calibration can only be done in the y direction when the sensor is moved with the card holder.

Zweiachssystem: two-axis system:

1 . Der Laserstrahl wird über zwei bewegliche Spiegel abgelenkt in x- und y-Richtung. 1 . The laser beam is deflected by two movable mirrors in x- and y-direction.

2. Die Karte wird bei der Beschriftung nicht bewegt. 3. Es gibt immer eine Kissen-Tonnen-Verzerrung. 2. The card is not moved at the label. 3. There is always a cushion-ton distortion.

4. Der Sensor kann ortsfest in der Maschine fixiert sein. 4. The sensor can be fixed in place in the machine.

Wenn ein in spezifischer Art und Weise in der Laserbearbeitungsmaschine ausgelenkter Lichtstrahl der Laserlichtquelle reproduzierbar immer exakt auf dem gleichen Punkt des Werkstückes auftreffen würde, läge das der Erfindung zugrunde liegende Problem gar nicht vor. If a light beam of the laser light source deflected in a specific manner in the laser processing machine would reproducibly always impinge exactly on the same point of the workpiece, the problem underlying the invention would not exist at all.

Es würde ein einziges Laser-Koordinatensystem existieren, in dem der Auf- treffpunkt des Laserstrahls bezüglich der Karte angegeben werden könnte, wenn die Kartenposition bekannt ist. There would be a single laser coordinate system in which the point of impact of the laser beam with respect to the map could be specified if the map position is known.

In der Praxis ist dies jedoch nicht so, da zweckmäßigerweise zwei unterschiedliche Koordinatensysteme definiert werden, die nicht identisch sind: In practice, however, this is not the case, since it is expedient to define two different coordinate systems which are not identical:

Zum einen das Laser-Koordinatensystem: On the one hand, the laser coordinate system:

Die Laserlichtquelle ist im Laser-Koordinatensystem fest positioniert und der Auftreffpunkt des Lasers auf dem Werkstück in diesem Laserkoordinaten- System wird durch die Auslenkungen des Laserstrahls verursacht und auch die Fehler und Ungenauigkeiten sowohl der Austrittsposition des Laserstrahls aus der Laserlichtquelle und seiner Richtung, als auch die Fehler in den Umlenkungen des Laserstrahles. - Zum anderen das Maschinen-Koordinatensystem: The laser light source is fixedly positioned in the laser coordinate system and the point of incidence of the laser on the workpiece in this laser coordinate system is caused by the deflections of the laser beam and also the errors and inaccuracies of both the exit position of the laser beam from the laser light source and its direction, as well Error in the deflections of the laser beam. - On the other hand, the machine coordinate system:

Dieses Koordinatensystem ist auf die Maschine als Ganzes bezogen, oder auf eines ihrer Teile, insbesondere den beweglichen Kartenhalter, wobei es sich dann um ein bezüglich der Gesamtmaschine bewegliches Koordinaten- System handelt, das dann jedoch wiederum insgesamt Toleranzen gegenüber dem festen Teil der Maschine besitzt. Dieses Koordinatensystem ist beeinflusst von Temperaturdehnungen und Führungsungenauigkeiten, z. B. des Kartenschlittens gegenüber dem Grundgestell der Maschine den Erschütterungen des Grundgestells der ge- samten Maschine und ähnlichen Faktoren. This coordinate system is related to the machine as a whole, or to one of its parts, in particular the movable card holder, which is then a coordinate system movable with respect to the overall machine, but in turn has overall tolerances with respect to the fixed part of the machine. This coordinate system is influenced by thermal expansions and guiding inaccuracies, e.g. As the card slide relative to the base frame of the machine, the vibrations of the base frame of the entire machine and similar factors.

Da mit dem Maschinenkoordinatensystem Positionen auf dem Werkstück definiert werden sollen, wäre das Maschinenkoordinatensystem im Idealfall ein Koordinatensystem, welches bezüglich des Werkstückes selbst festge- legt ist, was im vorliegenden Fall jedoch wegen der Beweglichkeit des Werkstückes nicht möglich ist, so dass Fehler der Positionierung des Werkstückes im Kartenhalter und dessen Halterkoordinatensystem, erst recht gegenüber dem Maschinen-Koordinatensystem, zusätzlich kompensiert werden müssen. Since positions on the workpiece are to be defined with the machine coordinate system, the machine coordinate system would ideally be a coordinate system which is fixed with respect to the workpiece itself, which in the present case is not possible due to the mobility of the workpiece, so that positioning errors of the workpiece are not possible Workpiece in the card holder and its holder coordinate system, especially compared to the machine coordinate system, must be additionally compensated.

Die mangelnde Übereinstimmung zwischen dem Laserkoordinatensystem und dem Maschinenkoordinatensystem, beispielsweise dem speziellen Halter-Koordinatensystem (worunter bei diesem beweglichen Koordinatensystem die Lage des Halterkoordinatensystems in der Bearbeitungsposition des Werkstückhalters zu verstehen ist) kann sich auf unterschiedliche Art und Weise darstellen: a) The lack of correspondence between the laser coordinate system and the machine coordinate system, for example the special holder coordinate system (which is to be understood in this movable coordinate system as the position of the holder coordinate system in the processing position of the workpiece holder) can be represented in different ways:

Die Ursprünge der beiden Koordinatensysteme - wenn sie analog zueinan- der festgelegt werden - können differieren, entweder in X-Richtung oder in Y-Richtung, also den beiden Auslenkrichtungen des Laserstrahles, oder in beiden Richtungen, b) The origins of the two coordinate systems - if they are determined analogously to one another - can differ, either in the X direction or in the Y direction, ie the two deflection directions of the laser beam, or in both directions.

Die Skalierung der beiden Koordinatensysteme kann differieren, indem ihre Längeneinheiten in einer übereinstimmenden Richtung unterschiedlich lang sind. c) The scaling of the two coordinate systems may differ by having their length units of different lengths in a coincident direction. c)

Die geometrische Form der Koordinatensysteme kann sich unterscheiden. - Das Maschinenkoordinatensystem ist idealerweise ein kartesisches Koordinatensystem, also mit lotrecht aufeinander stehender X- und Y- Richtung. The geometric shape of the coordinate systems may differ. - The machine coordinate system is ideally a Cartesian coordinate system, ie with perpendicular to each other X and Y direction.

Bei dem Laserkoordinatensystem definiert der mögliche Ablenkungsbereich des Lasers (nach der letzten Umlenkung) bis zum Focuspunkt einen Kegel oder einen Kegelstumpf mit einer Kugel-Segment-förmigen Bodenfläche, so dass die letzte Linse im Strahlengang immer eine sogenannte Planfeldlinse ist, die die Focuspunkte des Lasers von diesem Kugelsegment in eine plane Ebene verteilen soll. In the laser coordinate system, the possible deflection range of the laser (after the last deflection) to the focal point defines a cone or truncated cone with a spherical segment-shaped bottom surface, so that the last lens in the beam path is always a so-called plan field lens, which is the focus points of the laser of this ball segment to distribute in a plane plane.

Dadurch wird jedoch leider auch bewirkt, dass das Laserkoordinatensystem in der planen Ebene, der Kartenebene, kein exakt kartesisches Koordinatensystem ist, sondern tonnenförmige, Ein- oder Ausbuchtungen aufweist gegenüber einem exakt kartesischen wie dem Maschinenkoordinatensystem. However, this also unfortunately causes the laser coordinate system in the plane plane, the map plane, is not an exact Cartesian coordinate system, but has barrel-shaped, indentations or bulges compared to an exact Cartesian as the machine coordinate system.

Die Richtung der einander entsprechenden X- oder Y-Richtungen können voneinander abweichen, so dass die Koordinatensysteme relativ um ihre Lotrechte (Z-Richtung) zueinander geringfügig verdreht sein können. d) The direction of the mutually corresponding X or Y directions may differ, so that the coordinate systems can be slightly rotated relative to each other about their perpendicular (Z direction). d)

Die durch die jeweiligen Koordinatensysteme definierten Ebenen, insbesondere die X-Y-Ebenen, sind nicht identisch und auch nicht parallel, sondern bilden einen leichten Winkel zueinander, indem beispielsweise die Ursprünge der beiden Koordinatensysteme miteinander identisch sind, davon abweichende Punkte jedoch einen zunehmenden Versatz in Z-Richtung aufweisen. Die beiden Koordinatensysteme, also Laserkoordinatensystem und Maschinenkoordinatensystem, sind keine real an der Maschine eingezeichneten Koordinatensysteme, sondern gedanklich festgelegte Koordinatensysteme, beispielsweise auch in der Steuerung der Maschine hinterlegte Koordina- tensysteme, wobei nicht unbedingt beide in der Steuerung separat hinterlegt sein müssen. Es kann auch nur eines von beiden hinterlegt sein. The planes defined by the respective coordinate systems, in particular the XY planes, are not identical and also not parallel, but form a slight angle to one another, for example if the origins of the two coordinate systems are identical to each other, but deviating points represent an increasing offset in Z axis. Have direction. The two coordinate systems, ie the laser coordinate system and the machine coordinate system, are not coordinate systems actually drawn on the machine, but coordinate systems defined by thought, for example also coordinate systems stored in the control of the machine, whereby not necessarily both must be stored separately in the control. It can also be deposited only one of two.

Laserkoordinatensystem einerseits und Maschinenkoordinatensystem andererseits können deshalb auch als Soll-Position und Ist-Position der ge- wünschten Laserauftreffpunkte gesehen werden. Wenn nur eines davon, z. B. das Laser-Koordinatensystem, in der Steuerung körperlich, also durch Definierung des Nullpunktes und der Achsrichtungen, hinterlegt ist, sind Soll-, also auch Ist-Position in den Koordinaten dieses Koordinatensystems hinterlegt. The laser coordinate system, on the one hand, and the machine coordinate system, on the other hand, can therefore also be seen as the desired position and the actual position of the desired laser impingement points. If only one of them, z. B. the laser coordinate system, in the control physically, ie by defining the zero point and the axial directions, is deposited, the target, so also actual position deposited in the coordinates of this coordinate system.

Der Laserauftreffpunkt auf dem Werkstück, z. B. der Karte, findet sich dann an der gewünschten Soll-Position wieder, wenn die Abweichungen des Laserkoordinatensystems, also der Ist-Position potentieller Auftreffpunkte, vom Maschinenkoordinatensystem, den Soll-Positionen potentieller Auftreffpunk- te des Laserstrahls, bekannt ist und die Ist-Position durch Berücksichtigen der daraus errechneten Korrekturwerte in die gewünschte Soll-Position überführt werden kann. The laser impact point on the workpiece, z. As the map, is then at the desired target position again, if the deviations of the laser coordinate system, ie the actual position of potential impact points from the machine coordinate system, the desired positions of potential points of incidence of the laser beam, known and the actual Position can be transferred by taking into account the calculated correction values in the desired desired position.

Zu diesem Zweck wird zunächst für eine oder mehrere konkrete Positionen im Bearbeitungsbereich der Maschine ermittelt, wie stark die Ist-Position (Laserkoordinatensystem) von der Soll-Position (Maschinenkoordinatensystem oder Halterkoordinatensystem) abweicht. For this purpose, it is first determined for one or more specific positions in the machining area of the machine how much the actual position (laser coordinate system) deviates from the desired position (machine coordinate system or holder coordinate system).

Zu diesem Zweck sind an diesen konkreten Positionen Laserlichtsensoren im Bearbeitungsbereich ortsfest an der Maschine, oder vorzugsweise ortsfest an dem beweglichen Werkstückhalter, angeordnet, so dass deren Posi- tion im Maschinenkoordinatensystem oder Halterkoordinatensystem bekannt ist. For this purpose, laser light sensors in the processing area are fixedly arranged on the machine at these specific positions, or preferably fixedly attached to the movable workpiece holder, so that their position is fixed. tion in the machine coordinate system or holder coordinate system is known.

Anschließend werden dieses Sensoren und damit deren Position im z. B. Halterkoordinatensystem mit dem Laserstrahl angefahren und festgehalten, um welche Position es sich bei dem Auftreffpunkt, und damit der Sensorposition gemessen im Laserkoordinatensystem, handelt. Subsequently, these sensors and thus their position in z. B. holder coordinate system is approached with the laser beam and recorded what position it is at the point of impact, and thus the sensor position measured in the laser coordinate system is.

Daraus wird für jeden einzelnen dieser Sensorpositionen ein Punkt- Korrekturwert zwischen den beiden Koordinatensystemen ermittelt, um den das Laserkoordinatensystem (Ist-Position) oder der Auftreffpunkt nach dem Laserkoordinatensystem, also die Ist-Position, zusätzlich verschoben werden muss, um den korrekten Punkt nach dem z. B. Halterkoordinatensystem (Soll-Position) zu erreichen. From this, a point correction value between the two coordinate systems is determined for each of these sensor positions by which the laser coordinate system (actual position) or the point of impact after the laser coordinate system, ie the actual position, must be additionally shifted to the correct point after the z. B. holder coordinate system (target position) to achieve.

Dieser Korrekturwert wird bei der anschließenden Bearbeitung des Werkstückes für die Auslenkung des Laserstrahls nach dem Laserkoordinatensystem mit berücksichtigt. Sofern nur ein einziger Sensor vorhanden ist, kann nur ein einziger Punkt- Korrekturwert ermittelt werden und dessen Komponenten in X- und Y- Richtung. This correction value is taken into account in the subsequent machining of the workpiece for the deflection of the laser beam according to the laser coordinate system. If only a single sensor is present, only a single point correction value can be determined and its components in the X and Y direction.

Nur wenn die beiden Koordinatensysteme außer eine Nullpunktsverschie- bung keine anderen Unterschiede aufweisen, lässt sich mit einem solchen einzelnen Punkt-Korrekturwert eine Korrelation der beiden Koordinatensysteme herbeiführen. Only if the two coordinate systems have no other differences apart from a zero offset, can such a single point correction value bring about a correlation of the two coordinate systems.

Da dies nicht sicher ist, werden für jede der beiden Auslenkrichtungen des Laserstrahls, also X- und Y-Richtung, zwei beabstandete Sensoren verwendet und für jeden Sensor ein Punkt-Korrekturwert bestimmt. Unter Umständen kann ein Sensor - abhängig von seiner Bauart - für die Ermittlung des Korrekturwertes in beide dieser Richtungen genutzt werden. Since this is not certain, two spaced sensors are used for each of the two deflection directions of the laser beam, ie the X and Y directions, and a point correction value is determined for each sensor. Under certain circumstances, depending on its design, a sensor can be used to determine the correction value in both of these directions.

Aus den beiden Punkt-Korrekturwerten derselben Richtung kann somit au- tomatisch ermittelt werden, ob die Skalierung der beiden Koordinatensysteme in dieser Richtung übereinstimmt oder zusätzlich ein Skalierungsunterschied besteht. Durch die beiden Punkt-Korrekturwerte der anderen Richtung kann zusätzlich ermittelt werden, ob ein Verdrehen der Koordinatensysteme um ihre Hochachse (Z-Achse) zueinander vorliegt. From the two point correction values of the same direction, it is thus possible to automatically determine whether the scaling of the two coordinate systems coincides in this direction or whether a scaling difference additionally exists. The two point correction values of the other direction can additionally be used to determine whether there is a rotation of the coordinate systems about their vertical axis (Z axis) relative to one another.

Auf diese Art und Weisen können aus diesen Punkt-Korrekturwerten zum einen ein Skalierungskorrekturwert für jede der X- und Y-Richtungen ermittelt werden und gegebenenfalls auch ein Drehungs-Korrekturwert bei Vorliegen einer Verdrehung der beiden X-Y-Koordinatensysteme um deren Lot zueinander. In this way, from these point correction values, a scaling correction value for each of the X and Y directions can be determined, and optionally also a rotation correction value in the presence of a rotation of the two X-Y coordinate systems relative to each other.

In diesem Sinne wäre die Anordnung von drei oder vier Sensoren vorzugsweise jeweils in den Ecken eines z. B. rechteckigen Bearbeitungsbereiches, bei einer rechteckigen Karte als Werkstück dann knapp außerhalb des Kar- tenbereiches im Halterahmen, der dann den Werkstückhalter darstellt, am sinnvollsten. In this sense, the arrangement of three or four sensors would preferably each in the corners of a z. B. rectangular processing area, in a rectangular card as a workpiece then just outside the card area in the holding frame, which then represents the workpiece holder, the most meaningful.

Will man dagegen auch die Größe oder das Vorhandensein einer tonnen- förmigen Verzerrung des Laserkoordinatensystems feststellen, so wird für jede Richtung vorzugsweise je ein Sensor in der Mitte der Erstreckung des Randbereiches und einer am Ende des Randbereiches, also in einer Ecke, vorgesehen, da hierdurch am besten eine tonnenförmige Ein- oder Ausbuchtung im mittleren Bereich des Randes ermittelt werden kann und hieraus wiederum für jede Auslenk-Richtung ein Tonnen-Korrekturwert automatisch errechnet werden kann. Die einzelnen Korrekturwerte werden in der Steuerung hinterlegt und abhängig von der Position des aktuell zu berechnenden Laserauftreffpunktes im Bearbeitungsbereich, also bezüglich des Laserkoordinatensystems, für diesen konkreten Auftreffpunkt exakt berechnet und ggf. addiert, was an- hand der Art des Korrekturwertes und des Abstandes des konkreten Auftreffpunktes vom rechnerischen Ursprung des Koordinatensystems möglich ist. If, on the other hand, one wishes to determine the size or the presence of a barrel-shaped distortion of the laser coordinate system, one sensor is preferably provided for each direction in the middle of the extension of the edge region and one at the end of the edge region, ie in a corner best a barrel-shaped indentation or bulge in the central region of the edge can be determined and from this in turn for each deflection direction, a ton correction value can be calculated automatically. The individual correction values are stored in the controller and, depending on the position of the laser incidence point currently to be calculated in the processing area, ie with respect to the laser coordinate system, calculated and possibly added exactly for this specific impact point, which depends on the type of correction value and the distance of the concrete Impact point of the computational origin of the coordinate system is possible.

Erschwerend kann hinzu kommen, dass der Laserauftreffpunkt nicht an einer festen Position des Werkstückes auftreffen soll, sondern in einer festen Positionierung bezüglich einer auf dem Werkstück vorhandenen sichtbaren Vorbearbeitung, beispielsweise einer Vorbedruckung, die sich jedoch herstellungsbedingt nicht immer an der exakt gleichen Kartenposition befindet. Für diesen Fall wird das Vorbearbeitungsresultat, beispielsweise die Vorbedruckung, von einer in der Maschine fest eingebauten Kamera aufgenommen und damit dessen Position im Halterkoordinatensystem bestimmt, sobald sich das Werkstück, beispielsweise die Karte, samt Werkstückhalter in der Bearbeitungsposition befindet und hieraus ein Vorbearbeitungs- Korrekturwert ermittelt, der bei der anschließenden Laserbearbeitung zusätzlich zu den anderen Korrekturwerten bei der Auslenkung des Laserstrahles nach dem Laserkoordinatensystem berücksichtigt werden muss. To make matters worse, that the laser impingement should not impinge on a fixed position of the workpiece, but in a fixed positioning with respect to an existing on the workpiece visible pre-processing, such as a pre-printing, however, is not always due to production at the exact same card position. In this case, the pre-processing result, for example the pre-printing, is recorded by a camera permanently installed in the machine and thus determines its position in the holder coordinate system as soon as the workpiece, for example the card, including the workpiece holder is in the processing position and determines a pre-processing correction value which must be taken into account in the subsequent laser processing in addition to the other correction values in the deflection of the laser beam according to the laser coordinate system.

Für die Laserbearbeitung muss neben der exakten Positionierung des Auf- treffpunktes des Laserstrahls auf dem Werkstück dort jedoch auch der korrekte Energieeintrag in das Werkstück bewirkt werden, denn eine falsche Energiemenge führt zu einem falschen Bearbeitungsergebnis, beispielsweise beim Beschriften mittels Laser zu einem zu hohen oder zu niedrigen Schwärzungsgrad oder Graustufengrad. For the laser processing, in addition to the exact positioning of the point of impact of the laser beam on the workpiece there, however, the correct energy input into the workpiece must be effected, because an incorrect amount of energy leads to a wrong processing result, for example when labeling by laser to a too high or too low blackness or gray scale level.

Dies kann beispielsweise daran liegen, dass der Laserstrahl nicht auf die Oberfläche des Werkstückes, also die x-y-Ebene z. B. des Maschinen- Koordinatensystems, fokussiert ist. Aus diesem Grund wird bei jedem einzelnen Laserlicht-Sensor der Laserstrahl mit seiner Fokalebene auf die Höhe (in z-Richtung) des Sensors, also die x-y-Ebene z. B. im Maschinen- Koordinatensystem, eingestellt: This may for example be because the laser beam is not on the surface of the workpiece, so the xy plane z. For example, the machine Coordinate system, is focused. For this reason, with each individual laser light sensor, the laser beam with its focal plane to the height (in the z direction) of the sensor, so the xy plane z. In the machine coordinate system, set:

Zu diesem Zweck wird nach dem Abtasten des Sensors in x- und/oder y- Richtung und Ermitteln der genauen Position des Sensors in x-y-Richtung im Laser-Koordinatensystem der Laser auf die exakte x-y-Position des Sensors eingestellt, zunächst mit beispielsweise Z = 0 nach dem Laser- Koordinatensystem. For this purpose, after scanning the sensor in the x and / or y direction and determining the exact position of the sensor in the xy direction in the laser coordinate system, the laser is set to the exact xy position of the sensor, first with Z = for example 0 after the laser coordinate system.

Anschließend wird die Z-Koordinate an dieser Stelle variiert und daraus eine Relation zwischen der Signalstärke des Sensors in Abhängigkeit von der Z-Position des Fokus des Laserstrahls in Form einer Glockenkurve ermittelt. Bei der Einstellung des Fokus in Z-Richtung sollte eine Verschiebung der Fokusposition in x- und y- Richtung vermieden werden, wie sie etwa bei einer Abstandsänderung zwischen Planfeldlinse und Werkstück bei Verwendung eines nicht telezentrischen f-Theta Objektivs zwangsläufig der Fall wäre. Die Änderung der Z-Position kann beispielsweise durch eine Änderung per Strahldivergenz vor der Planfeldlinse erreicht werden. Subsequently, the Z coordinate is varied at this point and from this a relation between the signal strength of the sensor is determined as a function of the Z position of the focus of the laser beam in the form of a bell curve. When adjusting the focus in the Z direction, a shift of the focus position in the x and y direction should be avoided, as would inevitably be the case, for example, for a change in distance between the plane field lens and workpiece using a non-telecentric f-theta objective. The change in the Z position can be achieved, for example, by a change by beam divergence in front of the plane field lens.

Durch Bestimmung des Maximums dieser Glockenkurve, was automatisch erfolgen kann, wird bestimmt, bei welchem Z-Wert die Signalstärke maximal ist, was dann der Z-Wert ist, an dem sich in Z-Richtung der Fokus des La- serstrahls genau auf der Höhe des Lichtsensors befindet. Stimmt dies nicht mit Z = 0 nach dem Laser-Koordinatensystem überein, ergibt sich daraus ein Z-Korrekturwert für das Laser-Koordinatensystem. By determining the maximum of this bell curve, which can be done automatically, it is determined at which Z value the signal strength is maximum, which is then the Z value at which the focus of the laser beam is exactly at the height in the Z direction the light sensor is located. If this does not agree with Z = 0 according to the laser coordinate system, this results in a Z-correction value for the laser coordinate system.

Wenn dies für alle Laserlichtsensoren durchgeführt wird, können aus den so erhaltenen einzelnen Z-Korrekturwerten wiederum Z-Skalierungs-Korrektur- werte für die Skalierung des Z-Korrekturwertes in X- und Y-Richtung automatisch bestimmt werden, die für die nachfolgende Laserbearbeitung zu- sätzlich beachtet werden. Dadurch wird sichergestellt, dass an jedem Bearbeitungspunkt der Laser mit seinem Fokus auf die Bearbeitungsebene eingestellt ist. Selbst wenn dies für einen Punkt des Koordinatensystems bei Z = 0 ohnehin gegeben ist, beispielsweise für den Ursprung des Koordinatensystems, muss dies nicht für die Laserlichtsensoren gelten, die abseits des Ursprunges liegen, da die x-y-Ebene des Laser-Koordinatensystems unter Umständen in einem leichten Winkel zur x-y-Ebene des Maschinen- Koordinatensystems liegen kann. If this is carried out for all the laser light sensors, it is possible in turn to automatically determine Z scaling correction values for the scaling of the Z correction value in the X and Y directions from the individual Z correction values thus obtained, which are used for the subsequent laser processing. be observed. This ensures that the laser is focused on the working plane at each machining point. Even if this is the case anyway for a point of the coordinate system at Z = 0, for example for the origin of the coordinate system, this does not have to apply to the laser light sensors which are off the origin, since the xy plane of the laser coordinate system may be in one slight angle to the xy plane of the machine coordinate system.

Vorzugsweise kann die Korrelation zwischen Fokusabstand und Signalstärke des Laserlichtsensors für den jeweiligen Sensor auch vor dem Einbau des Sensors in die Maschine in einer separaten Testvorrichtung ermittelt werden, statt oder zusätzlich zur anschließenden erneuten Überprüfung im eingebauten Zustand in der Maschine. Preferably, the correlation between focus distance and signal strength of the laser light sensor for the respective sensor can also be determined prior to installation of the sensor in the machine in a separate test device, instead of or in addition to the subsequent re-examination in the installed state in the machine.

Ein weiterer Grund, warum nicht die richtige Laserleistung bei der Laserbearbeitung auf der Werkstückoberfläche abgegeben wird, kann an der Laser- lichtquelle oder am Strahlengang des Lasers liegen, beispielsweise weil jede Laserlichtquelle produktionsbedingt eine andere Leitung liefert oder indem die Leistung der Laserlichtquelle abnimmt - z. B. alterungsbedingt - oder indem einer oder mehrere der Umlenkspiegel im Strahlengang verschmutzt sind und das Laserlicht nicht vollständig in die gewünschte Richtung reflek- tieren, sondern teilweise absorbieren, teilweise in unerwünschte andere Richtungen streuen. Another reason why the right laser power is not given off on the workpiece surface during laser processing can be due to the laser light source or the beam path of the laser, for example because each laser light source produces a different line due to production or if the power of the laser light source decreases. B. due to aging - or by one or more of the deflecting mirrors are dirty in the beam path and the laser light not completely reflect in the desired direction, but partially absorb, sometimes scatter in undesirable other directions.

Zu diesem Zweck wird eine Leistungskalibrierungskurve für jeden der Laserlichtsensoren in einer Testvorrichtung erstellt, bevor dieser in die Bearbei- tungsmaschine eingebaut wird. Dabei wird der Laserlichtsensor von einer baugleichen oder im Idealfall der identischen späteren Laserlichtquelle aus der späteren Bearbeitungsmaschine direkt und ohne Umlenkspiegel treffge- nau und mit exakter Fokussierung beaufschlagt und dabei die Laserleistung schrittweise variiert, vorzugsweise von 0 - 100% der Laserleistung, und die zugehörigen Signalstärken, beispielsweise Diodenspannungen, des Laserlichtsensors aufgezeichnet. For this purpose, a power calibration curve is created for each of the laser light sensors in a test apparatus before it is installed in the processing machine. In this case, the laser light sensor is detected by a structurally identical or ideally identical later laser light source from the later processing machine directly and without deflecting mirrors. precisely and with precise focus applied while the laser power varies gradually, preferably from 0 - 100% of the laser power, and recorded the associated signal strengths, such as diode voltages, the laser light sensor.

Damit kann bei dem anschließenden Anfahren der Laserlichtsensoren im eingebauten Zustand in der Maschine - wenn die x-y-Positionierung und die richtige Fokussierung erfolgt ist - aus den dann gemessenen Signalstärken rückgeschlossen werden, welche Leistung auf dem Werkstück auftrifft und ob dies der gewünschten Soll-Leistung entspricht. Thus, in the subsequent start-up of the laser light sensors in the installed state in the machine - if the xy positioning and the correct focus is done - be deduced from the then measured signal strengths, which hits power on the workpiece and whether this corresponds to the desired target power ,

Bei Abweichung der Ist-Leistung von der Soll-Leistung im Auftreffpunkt, also auf dem Laserlichtsensor, kann die Steuerung zum Ausgleich die aufgenommene Leistung der Laserlichtquelle entsprechend nachregeln oder - bei zu starker Abweichung - wird eine Fehlermeldung abgegeben, um die Ursache für diese starke Abweichung zu beheben, beispielsweise einen verschmutzten oder beschädigten Ablenkspiegel oder eine ganz oder teilweise defekte Laserlichtquelle. Für die vorstehend beschriebene Vorgehensweise wird - neben einer entsprechenden Steuerung - vor allem ein geeigneter Laserlicht-Sensor benötigt. In case of deviation of the actual power from the target power at the point of impact, so on the laser light sensor, the control to compensate the recorded power of the laser light source readjust accordingly or - in case of excessive deviation - an error message is issued to the cause of this strong deviation to remedy, for example, a dirty or damaged deflecting mirror or a completely or partially defective laser light source. For the procedure described above, a suitable laser light sensor is needed in addition to a corresponding control.

c) Ausführungsbeispiele c) embodiments

Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 : das Werkstück, den Werkstückhalter sowie die relevanten Koordinatensysteme, Fig. 2: die Verzerrung des Laserkoordinatensystems sowie die Positionsbestimmung der Laserlichtsensoren in der Maschine, Embodiments according to the invention are described in more detail below by way of example. 1 shows the workpiece, the workpiece holder and the relevant coordinate systems, 2: the distortion of the laser coordinate system and the position determination of the laser light sensors in the machine,

Fig. 3: das Festlegen der Fokuseinstellung der einzelnen Laserlicht- sensoren, 3: the setting of the focus setting of the individual laser light sensors,

Fig. 4: die Leistungskalibrierungskurve eines Laserlichtsensors, 4 shows the power calibration curve of a laser light sensor,

Fig. 5a: die Laserbearbeitungsmaschine nach dem Einachssystem in FIG. 5a: the laser processing machine according to the single axis system in FIG

Prinzipdarstellung, an der eine Kalibrierung vorgenommen werden soll, Schematic representation at which a calibration is to be made

Fig. 5b: nur eine Strahlablenkung nach dem Zwei-Achs-System in Prinzipdarstellung. Fig. 5b: only one beam deflection according to the two-axis system in a schematic representation.

Gemäß Figur 5a ist innerhalb der - hier in der Aufsicht dargestellten - Laserbearbeitungsmaschine 22 der Werkstückhalter 3 zwischen einer gestrichelt dargestellten Beladeposition und einer durchgezogen dargestellten Bearbeitungsposition verfahrbar, wobei sich in dem Werkstückhalter 3 ein eingelegtes Werkstück 4, in der Regel eine Kunststoffkarte, befindet. According to FIG. 5 a, the workpiece holder 3 can be moved between a loading position shown in dashed lines and a processing position shown in phantom within the laser processing machine 22 shown in the plan view, wherein an inserted workpiece 4, usually a plastic card, is located in the workpiece holder 3.

Zusätzlich ist in der Bearbeitungsposition der Werkstückhalter 3 in Y- Richtung gesteuert verfahrbar, während nur die X-Bewegung durch entsprechende Auslenkung des Laserstrahls 2 erfolgt. Es handelt sich somit um ein Ein-Achs-System der Laser-Auslenkung. In addition, in the machining position, the workpiece holder 3 can be moved controlled in the Y direction, while only the X movement takes place by means of corresponding deflection of the laser beam 2. It is therefore a one-axis system of laser deflection.

Der mögliche Bearbeitungsbereich 7 entspricht dabei mindestens den Außenabmessungen des Werkstückhalters 3. Der Laserstrahl 2 wird von einer Laserlichtquelle 1 in einer Richtung in der X-Y-Ebene neben dem Bereich des Werkstückhalters 3 abgegeben. Es ist oberhalb des Werkstückhalters 3 ein fünfeckiger Rahmen zu erkennen, in dessen Hauptschenkeln Ablenkspiegel 20 a,b,c montiert sind, die z. B. schwenkbar, gesteuert von der Steuerung 10 der Maschine 1 , sind. Ein analog gleicher Rahmen mit ebenfalls drei Ablenkspiegeln ist in Blickrichtung der Fig. 5 fluchtend unter dem Werkstückhalter 3 positioniert. The possible processing area 7 corresponds at least to the outer dimensions of the workpiece holder 3. The laser beam 2 is emitted by a laser light source 1 in a direction in the XY plane next to the area of the workpiece holder 3. It is above the workpiece holder 3 to recognize a pentagonal frame, in whose main legs deflecting mirror 20 a, b, c are mounted, the z. B. pivotally controlled by the controller 10 of the machine 1, are. An analogous same frame with also three deflection mirrors is positioned in alignment in the direction of FIG. 5 under the workpiece holder 3.

Der Laserstrahl 2 trifft im Bereich seitlich neben dem Werkstückhalter 3 in der Höhe zwischen diesen beiden fest im Gestell der Maschine 1 montierten Rahmen auf einen schwenkbaren Auswahlspiegel 2,4 der den Laserstrahl beispielsweise - wie in Fig. 5 dargestellt - nach oben zum oberen fünfeckigen Rahmen und auf den dortigen Ablenkspiegel 20a leitet, von dort auf den zweiten Ablenkspiegel 20b und den dritten Ablenkspiegel 20c und von dort in die Zeichenebene hinein auf die Oberseite der im rahmenförmigen Werk- stückhalter 3 liegenden Werkstückes 4. The laser beam 2 hits in the area laterally adjacent to the workpiece holder 3 in the height between these two fixed mounted in the frame of the machine frame 1 on a pivotable selection mirror 2,4 of the laser beam, for example - as shown in Fig. 5 - up to the upper pentagonal frame and on the local deflecting mirror 20a, from there to the second deflecting mirror 20b and the third deflecting mirror 20c and from there into the plane of the drawing on the top of the workpiece holder 4 lying in the frame-shaped workpiece holder 3.

In gleicher Art und Weise kann durch den schwenkbaren Auswahlspiegel 24 der Laserstrahl 2 auch zum unteren fünfeckigen Rahmen und den dortigen Ablenkspiegeln umgelenkt werden, was eine Beschriftung des Werkstückes 4 von der Unterseite her bewirkt. In the same way can be deflected by the pivotable selection mirror 24 of the laser beam 2 and the lower pentagonal frame and the local deflection mirrors, which causes a caption of the workpiece 4 from the bottom.

Unabhängig davon, ob Oberseite oder Unterseite des Werkstückes 4 beschriftet werden sollen, wird mit einem X-Ablenkspiegel, der der jeweils letzte Ablenkspiegel 20c des Laserstrahls 2 oder ein weiter vorne im Strahlen- gang, z. B. zwischen Laserlichtquelle und Auswahlspiegel 24 angeordneter X-Ablenkspiegel sein kann, in X-Richtung gesteuert ausgelenkt, während die Y-Positionierung des Auftreffpunktes für den Laserstrahl durch entsprechende Verfahrung des Werkstückhalters 3 erfolgt, die vorzugsweise immer nur dann geändert wird, wenn eine in X-Richtung verlaufende Zeile der Beschrif- tung vom Laserstrahl 2 beendet wurde. Figur 5b zeigt demgegenüber in Prinzipdarstellung eine Anordnung, bei der der Laserstrahl nacheinander durch zwei schwenkbare Spiegel, deren Schwenkachsen nicht identisch sind, sondern vorzugsweise senkrecht aufeinander stehen, in zwei Raumrichtungen (x und y) ausgelenkt werden kann, also ein sogenanntes Zweiachssystem. Regardless of whether the top or bottom of the workpiece 4 are to be labeled, is with an X-deflecting mirror, the respective last deflecting mirror 20c of the laser beam 2 or a further forward in the beam path, z. B. between the laser light source and selection mirror 24 arranged X-deflecting mirror can be controlled in the X direction deflected, while the Y positioning of the point of incidence for the laser beam by appropriate Verfahrung the workpiece holder 3, which is preferably always changed only when a in X direction extending line of the label was terminated by the laser beam 2. By contrast, FIG. 5b shows, in a schematic representation, an arrangement in which the laser beam can be successively deflected in two spatial directions (x and y) by means of two pivotable mirrors whose pivot axes are not identical but preferably perpendicular to one another, ie a so-called two-axis system.

Der Rest der Laserbearbeitungsmaschine ist dabei nicht dargestellt. The rest of the laser processing machine is not shown.

Dabei ist ersichtlich, dass im Strahlengang des Lasers nacheinander ein X- Ablenkspiegel und ein Y-Ablenkspiegel, die jeweils mittels eines Galvomo- tors angesteuert von der Steuerung der Laserbearbeitungsmaschine, um ihre Schwenkachse gesteuert schräg gestellt werden, angeordnet sind. It can be seen that in the beam path of the laser successively an X-deflecting mirror and a Y-deflecting mirror, each driven by a Galvomo- driven by the control of the laser processing machine, are placed inclined about its pivot axis, are arranged.

Zwischen dem letzten Ablenkspiegel und dem Werkstück 4, welches sich im Werkstückhalter 3 befindet, ist eine so genannte Planfeldlinse angeordnet, welche die tonnenförmige Verzerrung des Koordinatensystems auf der Werkstückoberfläche, wie sie durch den kegelförmig ausgelenkten Laserstrahl 2 möglichst gut ausgleichen soll, was jedoch nur begrenzt möglich ist. Aus dieser Grundsituation wird klar, dass das Laserkoordinatensystem x,y, in welchem die Auslenkung des Laserstrahls und damit die notwendigen Bewegungen der Ablenkspiegel 20a, b,c festgelegt werden, nicht immer mit z. B. dem in der Maschine ortsfesten Maschinenkoordinatensystem Χ',Υ' ü- bereinstimmt aufgrund von Temperaturdrift der Spiegelaufhängungen, Deh- nungen und Schrumpfungen des Grundgestells der Laserbearbeitungsmaschine 22 aufgrund von Luftfeuchtigkeitsänderungen, Temperaturänderungen oder Verformungen aufgrund Erschütterungen oder ähnlichen Gründen. Between the last deflecting mirror and the workpiece 4, which is located in the workpiece holder 3, a so-called plan field lens is arranged, which is the barrel distortion of the coordinate system on the workpiece surface, as they should compensate as well as possible by the cone-shaped deflected laser beam 2, but only limited is possible. From this basic situation it becomes clear that the laser coordinate system x, y, in which the deflection of the laser beam and thus the necessary movements of the deflecting mirrors 20a, b, c are fixed, do not always coincide with z. For example, the machine coordinate system or ', Υ' fixed in the machine due to temperature drift of the mirror suspensions, elongations and shrinkages of the base frame of the laser processing machine 22 due to humidity changes, temperature changes, or deformations due to vibration or the like.

Erst recht stimmt das Laserkoordinatensystem x,y nicht mit dem Halter- Koordinatensystem X,Y überein, welches ortsfest bezüglich des Werkstückhalters 3 festgelegt ist, welcher in Y-Richtung beweglich ist und in X- Richtung in seinen Führungen spielbehaftet ist, was trotz Kenntnis seiner Soll-Positionen vor allem in X-Richtung weitere Übereinstimmungsfehler bereits gegenüber dem Maschinenkoordinatensystem Χ',Υ' darstellt, und erst recht gegenüber dem Laserkoordinatensystem x,y. Um die Übereinstimmungsfehler zwischen dem Laserkoordinatensystem x, y, in dem die Auslenkungen des Laserstrahls festgelegt werden, und vor allem dem Halter-Koordinatensystem X,Y zu beseitigen und damit die Laserbearbeitung an der richtigen Sollposition bezogen auf das Werkstück 4 anzubringen - wobei das Maschinenkoordinatensystem X'Y als Zwischenschritt benutzt werden kann -, werden zwischen den einzelnen Koordinatensystemen Korrekturwerte, vor allem zwischen den I - K... . x, y und den H... -The laser coordinate system x, y does not coincide with the holder coordinate system X, Y, which is stationary with respect to the workpiece holder 3, which is movable in the Y direction and has play in its guides in the X direction, which despite its knowledge Target positions, especially in the X direction further conformity error already compared to the machine coordinate system Χ ', Υ' represents, and even more relative to the laser coordinate system x, y. In order to eliminate the coincidence errors between the laser coordinate system x, y, in which the deflections of the laser beam are fixed, and especially the holder coordinate system X, Y, and thus the laser processing at the correct target position relative to the workpiece 4 - the machine coordinate system X 'Y can be used as an intermediate step -, between the individual coordinate systems correction values, especially between the I - K .... x, y and the H ... -

K... X, Y, ermittelt, was wie folgt abläuft: K ... X, Y, determines what happens as follows:

Die für das Verhältnis zwischen Laserkoordinatensystem x,y und Maschi- nenkoordinatensystem Χ',Υ' ermittelten Korrekturwerte gelten für das (ortsfeste) Maschinenkoordinatensystem Χ',Υ' generell, während bei der Ermittlung von Korrekturwerten zwischen dem Laserkoordinatensystem x,y und dem Halterkoordinatensystem X,Y diese nur für eine bestimmte Positionierung des Werkstückhalters 3 in der Laserbearbeitungsmaschine 22 gelten, so dass diese Korrekturwerte unter Umständen für mehrere Positionierungen des Werkstückhalters 3, zumindest der Anfangs- und Endposition des Werkstückhalters 3 im Bearbeitungsbereich der Laserbearbeitungsmaschine 22 separat festgelegt werden und daraus möglicherweise auch ein Verlauf dieser Korrekturwerte je nach z. B. Y-Positionierung des Werkstückhalters 3 ermittelt werden muss. The correction values determined for the relationship between the laser coordinate system x, y and the machine coordinate system Χ ', Υ' apply to the (fixed) machine coordinate system Χ ', Υ' in general, while in the determination of correction values between the laser coordinate system x, y and the holder coordinate system X , These apply only to a certain positioning of the workpiece holder 3 in the laser processing machine 22, so that these correction values may be set separately for several positions of the workpiece holder 3, at least the starting and ending position of the workpiece holder 3 in the processing area of the laser processing machine 22 and possibly also a course of these correction values depending on z. B. Y positioning of the workpiece holder 3 must be determined.

Der vom Laserstrahl 2 erreichbare Bearbeitungsbereich 7 ist dabei bezogen auf die Laserbearbeitungsmaschine 22 nur eine in X-Richtung verlaufende Linie unter dem Ablenkspiegel 20c, aufgrund der Y-Beweglichkeit des Werkstückhalters 3 jedoch bezogen auf den Werkstückhalter 3 dessen Gesamtfläche einschließlich der z. B. mittigen großen Ausnehmung, in der das Werkstück 4 nur auf einem schmalen seitlichen Rand aufliegt. In Fig. 1 a sind in einer vergrößerten Darstellung nur des Werkstückhalters 3 mit eingelegtem Werkstück 4 gegenüber Fig. 5 das Laserkoordinatensystem x,y und das Halterkoordinatensystem X,Y eingezeichnet, die sich nicht de- cken. The achievable by the laser beam 2 processing area 7 is based on the laser processing machine 22 only one extending in the X direction line under the deflection mirror 20c, due to the Y-mobility of the workpiece holder 3, however, based on the workpiece holder 3 whose total area including the z. B. central large recess in which the workpiece 4 rests only on a narrow lateral edge. In FIG. 1 a, the laser coordinate system x, y and the holder coordinate system X, Y are shown in an enlarged representation of only the workpiece holder 3 with inserted workpiece 4 with respect to FIG. 5, which are not covered.

Wird der Laserstrahl 2 in dem ihn bestimmenden Laserkoordinatensystem x,y ausgelenkt, so gibt das Laserkoordinatensystem x, y den Ist-Auftreffpunkt des Laserstrahls auf der Karte wieder, der in aller Regel nicht mit der Soll- position auf dem Werkstück 4 übereinstimmt, wie sie sich aus der Vorgabe nach dem Halterkoordinatensystem X,Y ergibt, welches ortsfest bezüglich des Werkstückhalters 3 definiert ist. If the laser beam 2 is deflected in the laser coordinate system x, y determining it, then the laser coordinate system x, y represents the actual point of impact of the laser beam on the card, which as a rule does not coincide with the desired position on the workpiece 4, as they do itself from the specification according to the holder coordinate system X, Y results, which is fixed with respect to the workpiece holder 3 defined.

Gemäß Fig. 1 a wird an einem definierten Punkt des Halterkoordinatensys- tems X,Y, beispielsweise dessen Nullpunkt, jedenfalls vorzugsweise am Werkstückhalter 3 außerhalb des Bereichs des Werkstückes 4, ein Laserlichtsensor 5.1 montiert, der mit der Steuerung 10 gekoppelt ist, und beim Auftreffen von Laserlicht 2 ein insbesondere quantitatives Signal abgibt. Da die ungefähre Position dieses Laserlichtsensors 5.1 auch nach dem Laserkoordinatensystem x,y bekannt ist, kann durch mehrfaches Überfahren des ungefähren Positionsbereiches in x- und y-Richtung die genaue Position dieses Sensors im Laserkoordinatensystem x,y bestimmt werden. Fig. 2b zeigt, wie die vermutete Position des Laserlichtsensors 5.1 in einer Abtastrichtung, x oder y, überfahren wird und dabei in regelmäßigen zeitlichen Abständen Laserlicht-Pulse abgesandt werden, und die entsprechenden vom Laserlichtsensor 5.1 dadurch abgegebenen Sensorsignale SS aufgezeichnet werden. Die Spitzen dieser Sensorsignale SS ergeben eine Glo- ckenkurve 19, die von der Steuerung 10 automatisch ermittelt wird, und die für jede Abtastrichtung und erst recht für unterschiedliche Sensoren eine unterschiedliche Amplitude und auch eine unterschiedliche Mittenlage aufweisen kann. According to FIG. 1 a, at a defined point of the holder coordinate system X, Y, for example its zero point, in any case preferably on the workpiece holder 3 outside the region of the workpiece 4, a laser light sensor 5.1 is mounted, which is coupled to the controller 10, and upon impact of laser light 2 emits a particular quantitative signal. Since the approximate position of this laser light sensor 5.1 is also known according to the laser coordinate system x, y, the exact position of this sensor in the laser coordinate system x, y can be determined by repeatedly traversing the approximate position range in the x and y directions. 2b shows how the presumed position of the laser light sensor 5.1 is run over in a scanning direction, x or y, and laser light pulses are emitted at regular time intervals, and the corresponding sensor signals SS emitted thereby by the laser light sensor 5.1 are recorded. The peaks of these sensor signals SS result in a bell curve 19, which is automatically determined by the controller 10, and the one for each scanning direction and a fortiori for different sensors may have different amplitude and also a different center position.

Die Steuerung 10 ist ebenfalls automatisch in der Lage, mittels bekannter Algorithmen den höchsten Punkt dieser Glockenkurve 19 zu bestimmen, was dann der exakte Wert in der Abtastrichtung, also x oder y, dieses Laserlichtsensors 5.1 im Laserkoordinatensystem x,y ist. The controller 10 is also automatically capable of using known algorithms to determine the highest point of this bell curve 19, which is then the exact value in the scanning direction, so x or y, this laser light sensor 5.1 in the laser coordinate system x, y.

Wenn der Istwert im Laserkoordinatensystem x, y der Nullpunkt war, ist der so gemäß Fig. 2b ermittelte x- oder y-Wert der höchsten Stelle der Glockenkurve 19 die jeweilige Komponente PKX1 oder PKY1 , die in Summe den Punktkorrekturwert PK1 ergeben, um den der in diesem Fall Nullpunkt des Halterkoordinatensystems X,Y sich von der Istposition, dem Nullpunkt des Laserkoordinatensystems x,y, unterscheidet. Dies gilt natürlich nicht nur für den Nullpunkt, sondern für jeden Punkt im Bearbeitungsbereich. If the actual value in the laser coordinate system x, y was the zero point, then the x or y value of the highest point of the bell curve 19 determined according to FIG. 2b is the respective component PKX1 or PKY1, which in total results in the point correction value PK1 by which in this case zero point of the holder coordinate system X, Y is different from the actual position, the zero point of the laser coordinate system x, y. Of course, this does not only apply to the zero point, but to every point in the processing area.

Um die Sollposition mit dem Auftreffpunkt des Laserstrahls 2 auf dem Werkstück 4 zu erreichen, muss also zu den hierfür bisher vorgesehenen Einstellungen der Auslenkspiegel im Laserkoordinatensystem x,y der Punktkorrek- turwert PK1 oder ein individueller, für diesen Auftreffpunkt maßgeblicher Punktkorrekturwert im Laserkoordinatensystem x,y hinzuaddiert werden, was von der Steuerung automatisch erfolgt. In order to achieve the desired position with the point of impact of the laser beam 2 on the workpiece 4, the point correction value PK1 or an individual point correction value relevant for this point of incidence in the laser coordinate system x, y must therefore be used for the previously provided settings of the deflection mirror in the laser coordinate system x, y which is done automatically by the controller.

Ein solcher Punktkorrekturwert kann natürlich nicht nur für die Nullpunkte dieser beiden Koordinatensysteme festgelegt werden, sondern für jeden beliebigen Punkt im Bearbeitungsbereich 7, also im Bereich des Werkstückhalters 3. Dementsprechend sind gemäß Fig. 1 b nicht nur der Laserlichtsensor 5.1 in der rechten unteren Ecke des rahmenförmigen Werkstückhalters 3 vorhanden, sondern auch Laserlichtsensoren 5.2 - 5.4 in den übrigen E- cken. Für jeden dieser Laserlichtsensoren 5.1 - 5.4 werden entsprechende Punktkorrekturwerte PK1 - PK4 ermittelt, jeweils getrennt nach ihren Komponenten in x- und y-Richtung, z. B. PK2x, PK2y. Of course, such a point correction value can be set not only for the zero points of these two coordinate systems, but for any point in the processing area 7, ie in the area of the workpiece holder 3. Accordingly, not only the laser light sensor 5.1 in the lower right corner of FIG present frame-shaped workpiece holder 3, but also laser light sensors 5.2 - 5.4 in the other E- ck. For each of these laser light sensors 5.1 - 5.4 corresponding point correction values PK1 - PK4 are determined, each separated according to their components in the x- and y-direction, z. Eg PK2x, PK2y.

Die beiden Koordinatensysteme x,y und X,Y sind häufig nicht nur relativ zueinander verschoben, sondern besitzen auch eine nicht übereinstimmende Skalierung, so dass also eine Größeneinheit z. B. in y-Richtung des Laserkoordinatensystems x,y eine andere ist als eine Y-Einheit im Halterkoordinatensystem X,Y und ebenso in X-Richtung. The two coordinate systems x, y and X, Y are often not only shifted relative to each other, but also have a non-matching scale, so that a size unit z. B. in the y-direction of the laser coordinate system x, y is another than a Y-unit in the holder coordinate system X, Y and also in the X direction.

Um dies zu ermitteln, werden - wiederum getrennt für die beiden Richtungen x und y - zwei in dieser Richtung beabstandete Laserlichtsensoren, z. B. 5.1 und 5.2, verwendet und aus z. B. den y-Komponenten PK1y und PK2y aus deren Punktkorrekturwerten PK1 und PK2 ein Skalierungs-Korrekturwert für diese Y-Richtung ermittelt insbesondere nach der Formel To determine this, - again separated for the two directions x and y - two spaced apart in this direction laser light sensors, z. B. 5.1 and 5.2, used and z. B. the y-components PK1y and PK2y from the point correction values PK1 and PK2 a scaling correction value for this Y-direction determined in particular according to the formula

PK2y -PK\y PK2y -PK \ y

SKY = 1 + SKY = 1 +

wobei der Nenner des Bruches der Abstand in Einheiten des Laserkoordina- tensystems in Positionen der beiden benutzten Sensoren 5.1 und 5.2 ist. where the denominator of the fraction is the distance in units of the laser coordinate system in positions of the two sensors used 5.1 and 5.2.

Dieser Skalierungs-Korrekturwert SKX, SKY ist somit ein Korrekturwert, der abhängig von der Position des Laserstrahls im Koordinatensystem pro Längeneinheit zu dem Wert nach dem Laserkoordinatensystem x,y hinzuge- rechnet werden muss, was ebenfalls in der Steuerung 10 automatisch erfolgt. Wenn bereits die Ursprünge der Koordinatensysteme gemäß Fig. 1 a zueinander versetzt waren, kommt dieser Punktkorrekturwert des Ursprungs des Laserkoordinatensystems x, y natürlich einmalig hinzu. Ein weiteres Problem ist, dass aufgrund der Auslenkung des Laserstrahls 2 durch zwei, um eine Achse schwenkbare Ablenkungsspiegel die Auftreff- punkte der Laserstrahlen 2 in x- und y-Richtung nach dem Laserkoordinatensystem in x- oder in y-Richtung meist keine geraden Linien durchlaufen, sondern höchstens in der Mitte des Bearbeitungsbereiches, und somit das Laserkoordinatensystem x,y tonnenförmig verzerrt ist, was in Fig. 2a über- trieben dargestellt ist. This scaling correction value SKX, SKY is thus a correction value that must be added depending on the position of the laser beam in the coordinate system per unit length to the value after the laser coordinate system x, y, which is also done automatically in the controller 10. If the origins of the coordinate systems according to FIG. 1 a have already been offset relative to each other, this point correction value of the origin of the laser coordinate system x, y is, of course, added once. Another problem is that due to the deflection of the laser beam 2 by two deflecting mirrors which can be pivoted about an axis, the impact points of the laser beams 2 in x- and y-direction after the laser coordinate system in the x or y direction usually no straight lines, but at most in the middle of the processing area, and thus the laser coordinate system x, y is barrel-shaped distorted, which in Fig 2a is exaggerated.

Meist sind zwei einander gegenüberliegende Kanten ballig konvex, die anderen beiden ballig konkav ausgebildet. Um die Abweichung des Laserkoordinatensystems x,y vor allem hinsichtlich der äußersten x- und y-Linien des Bearbeitungsbereiches 7 an das karthesi- sche, rechteckige Koordinatensystem X,Y bzw. Χ',Υ' mittels Korrekturwerten anzugleichen, werden Tonnenkorrekturwerte TKX und TKY für die beiden Richtungen x und y ermittelt, was wie folgt geschieht: Most two opposite edges are convex convex, the other two spherically concave. To equalize the deviation of the laser coordinate system x, y with respect to the Cartesian rectangular coordinate system X, Y or Χ ', Υ', above all with respect to the outermost x and y lines of the machining area 7, tire correction values TKX and TKY are used for the two directions x and y determine what happens as follows:

Gemäß Fig. 2a werden zu diesem Zweck Sensoren in x- und y-Richtung beabstandet an den Rändern des Bearbeitungsbereiches 7 angeordnet, und zwar sowohl an den beiden Ecken des Bearbeitungsbereiches in dieser Richtung als auch in der Mitte dieses Randes, sodass die Abweichung vom karthesischen Koordinatensystem detektierbar ist. According to FIG. 2a, for this purpose, sensors are arranged spaced apart in the x and y directions at the edges of the processing region 7, both at the two corners of the processing region in this direction and in the middle of this edge, so that the deviation from the Cartesian Coordinate system is detectable.

Wenn also in Y-Richtung die Sensoren 5.1 und 5.4 die entlang des in Y- Richtung verlaufenden Randes am weitesten voneinander entfernten Positionen einnehmen, ist dazwischen in der Mitte dieses Randes ein weiterer Laserlichtsensor 5.2 angeordnet. Thus, if in the Y direction the sensors 5.1 and 5.4 occupy the positions furthest apart from each other along the edge extending in the Y direction, a further laser light sensor 5.2 is arranged therebetween in the middle of this edge.

Sofern keine zusätzliche Verdrehung der Koordinatensysteme stattfindet, liegt eine Y-Linie des X,Y- oder Χ',Υ'-Koordinatensystems so, dass sie durch die beiden entfernten Sensoren 5.1 und 5. 4. verläuft. If there is no additional rotation of the coordinate systems, a Y-line of the X, Y or Χ ', Υ' coordinate system is located so that it passes through the two remote sensors 5.1 and 5.4.

Der mittlere Sensor 5.2. ist dagegen im Laserkoordinatensystem x, y um einen Tonnenkorrekturwert TKYmax von dieser Linie entfernt. Daraus lässt sich - unter Berücksichtigung des Maßes der Annäherung einer konkreten Laserauftreffposition an den oberen oder unteren Rand des Bearbeitungsbereiches 7 in Y-Richtung - ein für diesen Punkt jeweils zu er- mittelnder Tonnenkorrekturwert TKY ermitteln, und ebenso in der x-Richtung ein Tonnenkorrekturwert TKX, berechnet basierend auf den beim in X- Richtung mittleren Sensor 5.3 ermittelten maximalen Tonnenkorrekturwert TKXmax. Weiterhin sind Korrekturwerte für die Einstellung der Fokusposition in Z- Richtung notwendig, wie in den Figuren 3 dargestellt. The middle sensor 5.2. on the other hand, is in the laser coordinate system x, y removed by a ton correction value TKYmax from this line. From this, taking into account the degree of convergence of a specific laser incidence position to the upper or lower edge of the processing area 7 in the Y direction, a barrel correction value TKY to be determined for this point can be determined, and also a barrel correction value TKX in the x direction , calculated on the basis of the maximum barrel correction value TKXmax determined in the X-direction middle sensor 5.3. Furthermore, correction values for the adjustment of the focus position in the Z direction are necessary, as shown in FIGS.

Bisher wurde von den Abweichungen der zweidimensionalen Koordinatensysteme gesprochen, die in der Zeichenebene der Figuren 5 und 1 liegen. So far, it has been spoken of the deviations of the two-dimensional coordinate systems, which lie in the plane of Figures 5 and 1.

Senkrecht hierzu, in der Z-Richtung, ist für die vorliegende Anmeldung lediglich die Brennpunkte des Laserstrahls 2 von Bedeutung, die gezielt auf der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstückes 4 oder auch um eine vorgegebene Differenz in dessen Tiefe oder oberhalb dessen Oberfläche liegen soll. Perpendicular to this, in the Z direction, only the focal points of the laser beam 2 is important for the present application, which is targeted to lie on the surface to be machined of the workpiece 4 or by a predetermined difference in the depth or above the surface.

Da es jedoch beabsichtigt ist, eine optimale Schwärzung auf dem Werkstück 4 durchführen zu können, soll in aller Regel der Fokus genau auf der Oberfläche des Werkstückes 4 eingestellt werden, und dies wird als Nullpunkt der Z-Achse gewählt. However, since it is intended to be able to perform optimal blackening on the workpiece 4, as a rule, the focus should be set exactly on the surface of the workpiece 4, and this is chosen as the zero point of the Z axis.

Um zu ermitteln, ob dies auch zutrifft, wird - für jeden der in der Maschine verwendeten Laserlichtsensoren 5.1 bis 5.4 und gegebenenfalls getrennt für Oberseite - der Laserstrahl 2 in X-Y-Richtung exakt auf den jeweiligen Sen- sor z. B. 5.1 ausgerichtet und die Fokuseinstellung, also die Lage in Z- Richtung des Brennpunktes bezüglich des Laserkoordinatensystems auch mehrfach unterschiedlich, vorzugsweise beidseits von Z = 0, eingestellt und das sich jeweils ergebende Sensorsignal SS aufgezeichnet, woraus sich ein Zusammenhang gemäß Figur 3a ergibt. In order to determine whether this is also true, for each of the laser light sensors used in the machine 5.1 to 5.4 and optionally separately for top side - the laser beam 2 in the XY direction exactly to the respective sensor z. B. 5.1 and focus adjustment, so the position in the Z direction of the focal point with respect to the laser coordinate system also several times differently, preferably both sides of Z = 0, and set recorded each resulting sensor signal SS, resulting in a relationship according to Figure 3a results.

Findet sich nun das maximale Sensorsignal SS max. nicht bei Z = 0 sondern einem anderen Z-Wert, etwa Z = 1 , so ist die Differenz der Fokuskorrekturwert ZK, um den die Einstellung der Höhe des Fokuspunktes in Z-Richtung verändert werden muss, um auf der Oberfläche des Werkstückes 4 eine optimale Schwärzung hervorzurufen. Diese Fokuseinstellung ZK wird in der Regel an den einzelnen Sensoren durchgeführt, nachdem diese bereits in der Laserbearbeitungsmaschine fest positioniert, also eingebaut, sind. Now finds the maximum sensor signal SS max. not at Z = 0 but another Z-value, such as Z = 1, the difference is the focus correction value ZK, by which the adjustment of the height of the focal point in the Z-direction must be changed to an optimal on the surface of the workpiece 4 To cause blackening. This focus adjustment ZK is usually performed on the individual sensors, after they are already firmly positioned in the laser processing machine, ie built-in.

Dann ist natürlich auch die Kenntnis der Höhenlage (Z-Richtung) dieser Sensoren gegenüber dem Null-Höhe (X-/Y-Ebene) notwendig, zu der der Fokuskorrekturwert gegebenenfalls hinzuaddiert werden muss. Then of course the knowledge of the altitude (Z-direction) of these sensors compared to the zero height (X- / Y-plane) is necessary, to which the focus correction value may have to be added.

In einigen Fällen kann aus konstruktiven Gründen diese Fokuseinstellung in der Maschine nicht durchgeführt werden. In some cases, for structural reasons, this focus adjustment in the machine can not be performed.

In diesem Fall werden die Laserlichtsensoren vor dem Einbau in die Maschine 22 in eine spezielle Testvorrichtung eingebaut und dort diese Fokuseinstellung durchgeführt. Ferner können für die in X- und Y-Richtung beabstandeten Laserlichtsensoren und den daran festgestellten Fokus-Korrekturwerten ZK1 , ZK2, ZK3 aus den in einer Richtung, z. B. der Y-Richtung, beabstandeten Sensoren und Fokuskorrekturwerten ZK1 und ZK2 wiederum ein Fokus-Skalierungs- Korrekturwert ZSKY für die Y-Richtung und analog ZSKX für die X-Richtung ermittelt werden, falls bei den in dieser z. B. Y-Richtung beabstandeten Sensoren 5.1 und 5.2 die entsprechenden Z-Korrekturwerte ZK1 und ZK2 nicht gleich groß waren. Denn dies bedeutet, dass die x-y-Ebene im Laserkoordinatensystem xy nicht parallel sondern unter einem Winkel zur x-y-Ebene im Halterkoordinatensystem X, Y oder Maschinenkoordinatensystem X', Y' liegt, was mit diesem Fo- kus-Skalierungs-Korrekturwert ZSKX, ZSKY ausgeglichen werden kann. In this case, the laser light sensors are installed in a special test device before installation in the machine 22 and there performed this focus adjustment. Further, for the laser light sensors spaced apart in the X- and Y-direction and the focus correction values ZK1, ZK2, ZK3 detected therefrom, it is possible to read in one direction, e.g. B. the Y direction, spaced sensors and focus correction values ZK1 and ZK2 turn a focus scale correction value ZSKY for the Y direction and ZSKX analog for the X direction are determined, if in the z in this z. B. Y-direction spaced sensors 5.1 and 5.2, the corresponding Z-correction values ZK1 and ZK2 were not the same size. Because this means that the xy plane in the laser coordinate system xy is not parallel but at an angle to the xy plane in the holder coordinate system X, Y or machine coordinate system X ', Y', which compensates with this focus scaling correction value ZSKX, ZSKY can be.

Dagegen wird immer außerhalb der Maschine - in Figur 4 dargestellt - der Zusammenhang zwischen der am Laser 1 eingestellten Leistung und der sich daraus ergebenden Signalhöhe des Sensorsignals SS als Leistungs- Kalibrierungskurve 8 aufgezeichnet. In contrast, the relationship between the power set on the laser 1 and the resulting signal height of the sensor signal SS is recorded as a power calibration curve 8 always outside the machine-shown in FIG.

Dies ist notwendig, um später andersherum aus der Signalhöhe des Sensorsignals SS einen Rückschluss auf die auf dem Werkstück ankommende Leistung durchführen zu können, die trotz unveränderter Leistungseinstel- lung - die Laserkalibrierkurve 8 wird mit der neuen Laserlichtquelle durchgeführt - nicht gleich bleibt, sondern einen Abfall als Alterserscheinung oder aufgrund einer Spiegelverschmutzung aufweist. This is necessary in order to be able to subsequently derive from the signal level of the sensor signal SS a conclusion on the power arriving on the workpiece, which despite the unchanged power setting - the laser calibration curve 8 being performed with the new laser light source - does not remain the same, but a drop as a sign of aging or due to a mirror contamination.

Diese Alterungserscheinung kann mittels Steuerung ausgeglichen werden, so dass an einer gewünschten Bearbeitungsstelle immer der gleiche Wert des Sensorsignals SS und damit der dort auftreffenden Leitung vorliegt. This aging phenomenon can be compensated for by means of control, so that the same value of the sensor signal SS and thus the line impinging there is always present at a desired processing location.

BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS

x-y Laser-Koordinatensystem x-y laser coordinate system

ΧΎ Halter-Koordinatensystem ΧΎ Holder coordinate system

Χ',Υ' Maschinen-Koordinatensystem Χ ', Υ' machine coordinate system

VK1 Vorbearbeitungs-KorrekturwertVK1 pre-processing correction value

TKX, TKY Tonnen-Korrekturwert TKX, TKY tons correction value

K1 Korrekturwert K1 correction value

PK1 , PK2 Punkt-Korrekturwert, Abweichung PK1, PK2 point correction value, deviation

VK1 Vorbearbeitungs-KorrekturwertVK1 pre-processing correction value

SKX, SKY Skalierungs-KorrekturwertSKX, SKY Scaling correction value

ZK1 Fokus-Korrekturwert ZK1 focus correction value

ZSKX, ZSKY Fokus-Skalierungs-Korrekturwert z Fokuseinstellung ZSKX, ZSKY focus scale correction value z focus adjustment

SS Sensorsignal SS sensor signal

Werte im Koordinatensystem Values in the coordinate system

1 Laserlichtquelle 2 Laserlicht, Laserstrahl 1 laser light source 2 laser light, laser beam

3 Werkstückhalter 4 Werkstück 3 workpiece holder 4 workpiece

5.1 , 5.1 ', 5.2, .3, 5.4 Laserlicht-Sensor 5.1, 5.1 ', 5.2, .3, 5.4 Laser light sensor

6 Vorbearbeitungsresultat 6 pre-processing result

6' Sollposition 6 'target position

7 Bearbeitungsbereich 7 processing area

8 Leistungs-Kalibrierungs-Kurve 8 power calibration curve

9 Fokus-Kalibrierungs-Kurve9 Focus Calibration Curve

10 Steuerung 10 control

1 1 Glasfaser 1 1 fiberglass

1 1 a freies Ende Glasfaser-Abdeckung Fotodiode 1 1 a free end Fiber optic cover photodiode

Blende cover

Streulichtscheibe Light diffuser

Verstärker-Schaltung Laserlicht-Puls Glockenkurvea,b,c Ablenk-Spiegel Amplifier circuit laser light pulse bell curvea, b, c deflection mirror

Laserbearbeitungsmaschine elektrische Leitung Laser processing machine electric cable

Auswahlspiegel selection mirror

PATENTANSPRÜCHE

(x-y-Positionierung) (X-y positioning)

1 . Verfahren zum Kalibrieren einer Laserbearbeitungsmaschine (22), mit einer Laserlichtquelle (1 ), 1 . Method for calibrating a laser processing machine (22) with a laser light source (1),

einem Laserstrahl (2), der in den beiden Auslenk-Richtungen (x und y) des Laser-Koordinatensystems (x, y) auslenkbar ist, a laser beam (2) which is deflectable in the two deflection directions (x and y) of the laser coordinate system (x, y),

einem Werkstückhalter (3), in dem ein mittels Laserlicht (2) zu bearbeitendes Werkstück (4) aufgenommen ist, a workpiece holder (3), in which a workpiece (4) to be machined by means of laser light (2) is accommodated,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s

vor dem Bearbeiten des Werkstückes (4) before machining the workpiece (4)

wenigstens ein Laserlicht-Sensor (5) mit geringer räumlicher Ausdehnung mit der Maschine, insbesondere dem Werkstückhalter (3), fest verbunden wird und seine Position im Maschinen-Koordinatensystem (Χ',Υ'), besser im Halter-Koordinatensystem (X, Y), ermittelt wird, der wenigstens eine Laserlicht-Sensor (5) mit Laserlicht (2) abgetastet wird, at least one laser light sensor (5) with a small spatial extent with the machine, in particular the workpiece holder (3) is firmly connected and its position in the machine coordinate system (Χ ', Υ'), better in the holder coordinate system (X, Y ), the at least one laser light sensor (5) is scanned with laser light (2),

beim maximalen Sensor-Signal (SS) des Sensors (5) die Auftreffposition des Laserstrahls (2) als übereinstimmend mit der Position des Laserlicht-Sensors (5) unterstellt und im Laser-Koordinatensystem (x,y) bestimmt wird, insbesondere einschließlich der dafür notwendigen Auslenkung des Laserstrahls (2), at the maximum sensor signal (SS) of the sensor (5), the impact position of the laser beam (2) is assumed to coincide with the position of the laser light sensor (5) and determined in the laser coordinate system (x, y), in particular including that thereof necessary deflection of the laser beam (2),

aus der Differenz der Position des Sensors (5) im Maschinen- Koordinatensystem (Χ', Υ'), besser im Halter-Koordinatensystem (X,Y), und der Auftreffposition des Laserstrahls (2) im Laser- Koordinatensystem (x,y) wenigstens ein Punkt-Korrekturwert (PK1 ) automatisch errechnet wird zur Anpassung des Laser- Koordinatensystems (x,y) an das Maschinen-Koordinatensystem (Χ',Υ'), besser das Halter-Koordinatensystem (X,Y), und from the difference of the position of the sensor (5) in the machine coordinate system (Χ ', Υ'), better in the holder coordinate system (X, Y), and the impact position of the laser beam (2) in the laser coordinate system (x, y) at least one point correction value (PK1) is automatically calculated to adapt the laser coordinate system (x, y) to the machine coordinate system (Χ ', Υ'), better the holder coordinate system (X, Y), and

Claims

29 PATENTANSPRÜCHE (x-y-Positionierung) 29 PATENT CLAIMS (xy positioning)

vor dem Bearbeiten des Werkstückes (4) before machining the workpiece (4)

aus der Differenz der Position des Sensors (5) im Maschinen- Koordinatensystem (Χ', Υ'), besser im Halter-Koordinatensystem (X,Y), und der Auftreffposition des Laserstrahls (2) im Laser- Koordinatensystem (x,y) wenigstens ein Punkt-Korrekturwert (PK1 ) automatisch errechnet wird zur Anpassung des Laser- Koordinatensystems (x,y) an das Maschinen-Koordinatensystem (Χ',Υ'), besser das Halter-Koordinatensystem (X,Y), und 30 bei der anschließenden Bearbeitung des Werkstückes (4) der Laserstrahl (2) nach dem Laser-Koordinatensystem (x,y) unter Berücksichtigung des wenigstens einen Korrekturwertes (PK1) ausgelenkt wird. from the difference of the position of the sensor (5) in the machine coordinate system (Χ ', Υ'), better in the holder coordinate system (X, Y), and the impact position of the laser beam (2) in the laser coordinate system (x, y) at least one point correction value (PK1) is automatically calculated to adapt the laser coordinate system (x, y) to the machine coordinate system (Χ ', Υ'), better the holder coordinate system (X, Y), and 30 in the subsequent processing of the workpiece (4) of the laser beam (2) after the laser coordinate system (x, y) is deflected taking into account the at least one correction value (PK1).

2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

zum Abtasten der Laserlicht-Sensor (5) mit dem Laserstrahl (2) in derjenigen Richtung (x oder y) überlaufen wird, in der die Abweichung (PK1X, PK1Y) oder zwischen Sensor-Position und Auftreff-Position bestimmt werden soll. for scanning the laser light sensor (5) with the laser beam (2) in the direction (x or y) is overflowed, in which the deviation (PK1X, PK1Y) or between the sensor position and the impact position to be determined.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

in der Richtung (x oder y), in der die Abweichung (PK1X, PK1Y) oder zwischen Sensor-Position und Auftreff-Position bestimmt werden soll, beabstandet zwei Laserlicht-Sensoren (5.1 und 5.2 oder 5.1 und 5.3) angebracht werden und jeweils ein Punkt-Korrekturwert (PK1 und PK2 oder PK1 und PK3) ermittelt wird, und aus den beiden Punkt-Korrekturwerten (PK1, PK2) einer Richtung ein Skalierungs-Korrekturwert (SKX, SKY) für diese Richtung automatisch ermittelt wird, aus dem automatisch weitere Punkt- Korrekturwerte für jeden beliebigen Punkt in dieser Richtung ermittelt werden können. in the direction (x or y), in which the deviation (PK1X, PK1Y) or between sensor position and impact position is to be determined, spaced two laser light sensors (5.1 and 5.2 or 5.1 and 5.3) are attached and one each Point correction value (PK1 and PK2 or PK1 and PK3) is determined, and from the two point correction values (PK1, PK2) of a direction, a scaling correction value (SKX, SKY) for this direction is automatically determined from the automatically further point - Correction values can be determined for any point in this direction.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

für jede Auslenk-Richtung (X, Y) des Laser-Strahls (2) zwei beabstandete Laserlicht-Sensoren ((5.1 und 5.2, 5.1 und 5.3)) verwendet werden, von denen mindestens ein Laserlicht-Sensor (5.1) für beide Richtungen benutzt wird. 31 for each deflection direction (X, Y) of the laser beam (2) two spaced-apart laser light sensors ((5.1 and 5.2, 5.1 and 5.3)) are used, of which at least one laser light sensor (5.1) uses for both directions becomes. 31

(Laser-Fokussierung) (Laser-focusing)

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

vor dem Bearbeiten des Werkstückes (4) bei mindestens einem der in der Maschine eingebauten Sensoren (5.1), insbesondere bei allen Sensoren (5.1 - 5.4), der Laserstrahl (2) mit der Fokuseinstellung Z=0 im Laser- Koordinatensystem (x,y) auf die x-y-Position des maximalen Sensorsignals (SS) des Sensors (5.1) eingestellt wird und in dieser Position die Fokusein- Stellung (Z) des Laserstrahls (2) variiert wird sowie die sich dabei ergebenden Werte des Sensorsignals (SS) aufgezeichnet und in der Steuerung (10) abgespeichert werden. before machining the workpiece (4) in at least one of the sensors (5.1) installed in the machine, in particular in all sensors (5.1 - 5.4), the laser beam (2) with the focus setting Z = 0 in the laser coordinate system (x, y ) is set to the xy position of the maximum sensor signal (SS) of the sensor (5.1) and in this position the Fokusein- position (Z) of the laser beam (2) is varied and the resulting values of the sensor signal (SS) recorded and in the controller (10) are stored.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

aus der Fokuseinstellung (Zmax), bei der sich ein maximales Sensorsignal (SSmax) des Sensors (5.1) ergibt, im Vergleich zur Fokuseinstellung Z=0 ein Fokus-Korrekturwert (ZK1) für diesen Sensor (5.1) ermittelt wird. from the focus setting (Zmax), which results in a maximum sensor signal (SSmax) of the sensor (5.1), a focus correction value (ZK1) for this sensor (5.1) is determined in comparison to the focus setting Z = 0.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

aus den Fokus-Korrekturwerten (ZK1, ZK2,...) aller Sensoren (5.1 - 5.4) Fokus-Skalierungs-Korrekturwerte (ZSKX, ZSKY) für die X- und Y-Richtung automatisch bestimmt werden, die die Abweichung von der Parallelität zwi- sehen Maschinen-Koordinatensystem (Χ',Υ') und Laser-Koordinatensystem (x,y) wiedergeben und aus denen automatisch für jeden Punkt des Bearbeitungsbereiches ein Fokus-Korrekturwert automatisch berechnet und bei der Bearbeitung mittels Laserstrahl (2) berücksichtigt wird. 32 from the focus correction values (ZK1, ZK2,...) of all sensors (5.1-5.4), focus scale correction values (ZSKX, ZSKY) are automatically determined for the X- and Y-direction, which determines the deviation from the parallelism between - See machine coordinate system (Χ ', Υ') and reproduce laser coordinate system (x, y) and automatically calculated automatically for each point of the machining area, a focus correction value and taken into account during processing by means of laser beam (2). 32

(Vorbedruckung) (Pre-printed)

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

- vor dem Bearbeiten die Position der Vorbearbeitungsresultate (6), insbesondere Vorbedruckung oder Vorprägung, des Werkstückes (4) im Maschinen-Koordinatensystem (Χ',Υ'), insbesondere im Halter- Koordinatensystem (X,Y) als auch im Laserkoordinatensystem (x, y) bestimmt wird und daraus ein Vorbearbeitungs-Korrekturwert (VK1) be- stimmt wird und - Before editing the position of Vorbearbeitungsresultate (6), in particular Vorbedruckung or pre-stamping, the workpiece (4) in the machine coordinate system (Χ ', Υ'), in particular in the holder coordinate system (X, Y) and in the laser coordinate system (x , y) is determined and from this a pre-processing correction value (VK1) is determined and

bei der anschließenden Bearbeitung des Werkstückes (3) die Laserbearbeitung in gewünschter örtlicher Relation zu dem Vorbearbeitungsresultat (6) aufgebracht wird, indem die Position der Vorbearbeitungsresultate (6) im Maschinen-Koordinatensystem (Χ',Υ') als auch ein Vor- bearbeitungs-Korrekturwert (VK1) für diese Position zwischen Laser- during the subsequent processing of the workpiece (3) the laser processing is applied in the desired local relation to the pre-processing result (6) by the position of the pre-processing results (6) in the machine coordinate system (Χ ', Υ') as well as a preprocessing Correction value (VK1) for this position between laser

Koordinatensystem (x,y) und Maschinen-Koordinatensystem (Χ',Υ') berücksichtigt wird. Coordinate system (x, y) and machine coordinate system (Χ ', Υ') is taken into account.

(Tonnen-Korrektur) (Tons correction)

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

durch Anordnung der zwei in einer Richtung (x oder y) beabstandeten Laser- licht-sensoren (5.1 und 5.2, 5.1 und 5.3) am Rand des Bearbeitungsberei- ches, einerseits in der Mitte des Randes (5.2) und andererseits am einen Ende des Randes (5.1), aus den beiden Punkt-Korrekturwerten (z. B. PK1, PK2) zusätzlich ein Tonnen-Korrekturwert (TKX, TKY) für jede Richtung automatisch errechnet wird für die Formabweichung des tonnenförmig verzerrten Laser-Koordinatensystems (x,y) in dieser Richtung im Vergleich zum kar- tesischen Maschinen-Koordinatensystem (Χ',Υ'), insbesondere Halter- Koordinatensystem (X,Y). 33 by arranging the two laser light sensors (5.1 and 5.2, 5.1 and 5.3) spaced apart in one direction (x or y) at the edge of the processing area, on the one hand in the middle of the edge (5.2) and on the other hand at one end of the edge (5.1), from the two point correction values (eg PK1, PK2) an additional ton correction value (TKX, TKY) for each direction is automatically calculated for the shape deviation of the barrel-shaped distorted laser coordinate system (x, y) in this direction in comparison to the Cartesian machine coordinate system (Χ ', Υ'), in particular holder coordinate system (X, Y). 33

(Leistungs-Bestimmung) (Power determination)

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

je der Laserlicht-Sensor (z. B.5.1) vor dem Einbau in die Maschine mit dem Licht einer Laserlichtquelle (1) gleicher Bauart, insbesondere der identischen Laserlichtquelle (1), treffgenau zentral und mit Fokuseinstellung (Z=0) beaufschlagt wird und durch Variation der Leistung der Laserlichtquelle (1) sowie der zugehörigen Stärken des Sensorsignals (SS) des Laserlicht- Sensors (1) eine Leistungskalibrierungskurve (8) automatisch erstellt und insbesondere in der Steuerung (10) der Maschine hinterlegt wird. each of the laser light sensor (eg .5.1) before installation in the machine with the light of a laser light source (1) of the same type, in particular the identical laser light source (1), centrally and with focus adjustment (Z = 0) is applied and by varying the power of the laser light source (1) and the associated strengths of the sensor signal (SS) of the laser light sensor (1) a power calibration curve (8) automatically created and stored in particular in the controller (10) of the machine.

(Fokus-Abweichung) (Focus error)

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 11. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

der Laserlicht-Sensor (5) vor dem Einbau in die Maschine mit dem Licht einer Laserlichtquelle (1) gleicher Bauart, insbesondere der identischen La- serlichtquelle (1), treffgenau zentral beaufschlagt wird und durch Variation der Fokuseinstellung (Z) des Fokuspunktes des Laserstrahls (2) vom Laserlicht-Sensor (5) sowie des zugehörigen Sensorsignal (SS) des Laserlicht- Sensors (5) eine Focus-Kalibrierungskurve (9) automatisch erstellt und insbesondere in der Steuerung (10) der Maschine hinterlegt wird. the laser light sensor (5) prior to installation in the machine with the light of a laser light source (1) of the same type, in particular the identical laser light source (1), is precisely applied centrally and by varying the focus setting (Z) of the focal point of the laser beam (2) from the laser light sensor (5) and the associated sensor signal (SS) of the laser light sensor (5) automatically creates a focus calibration curve (9) and stored in particular in the controller (10) of the machine.

12. Vorrichtung zum Kalibrieren einer Laserbearbeitungsmaschine (22) mit einem Maschinen-Koordinatensystem (Χ',Υ') die umfasst 12. An apparatus for calibrating a laser processing machine (22) with a machine coordinate system (Χ ', Υ') comprising

eine Laserlichtquelle (1), die a laser light source (1), the

einen Laserlichtstrahl (2) abgibt, der über bewegliche Ablenk-Spiegel (20) in den beiden Auslenkrichtungen (X und Y) des Laser- emitting a laser light beam (2), which is moved by means of movable deflection mirrors (20) in the two deflection directions (X and Y) of the laser beam.

Koordinatensystems (x, y) auslenkbar ist, 34 einen Werkstückhalter (3), in dem ein mittels Laserlicht (2) zu bearbeitendes Werkstück (4) aufgenommen ist, und das in den Bearbeitungsbereich (7) des Laserstrahls (2) bringbar ist, Coordinate system (x, y) is deflectable, 34 a workpiece holder (3), in which a laser light (2) to be machined workpiece (4) is received, and which is in the processing region (7) of the laser beam (2) can be brought,

eine Steuerung (10), in der sowohl das Laser-Koordinatensystem (x,y) als auch das Maschinen-Koordinatensystem (Χ',Υ'), insbesondere dessen Halter-Koordinatensystem (X,Y) hinterlegt ist und die eine Recheneinheit umfasst und die die Stellung der beweglichen Ablenk- Spiegel (20) steuert, a controller (10) in which both the laser coordinate system (x, y) and the machine coordinate system (Χ ', Υ'), in particular its holder coordinate system (X, Y) is deposited and which comprises a computing unit and which controls the position of the movable deflection mirrors (20),

gekennzeichnet durch marked by

wenigstens einem Laserlichtsensor (5.1), dessen Position im Maschinen- Koordinatensystem (Χ',Υ'), insbesondere im Halter-Koordinatensystem (X, Y) bekannt ist. at least one laser light sensor (5.1) whose position in the machine coordinate system (Χ ', Υ'), in particular in the holder coordinate system (X, Y) is known.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 13. Device according to one of the preceding device claims, characterized in that

zwischen der Blende (14) und der Fotodiode (13) eine Streulichtscheibe (15) angeordnet ist. between the diaphragm (14) and the photodiode (13) a scattered light disk (15) is arranged.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, gekennzeichnet durch 14. Device according to one of the preceding device claims, characterized by

einen optischen Sensor, insbesondere einen CCD-Sensor, zum Bestimmen des wenigstens einen Vorbearbeitungsresultates (6) auf dem in dem Bearbeitungsbereich (7) befindlichen Werkstück (4) im Maschinen- Koordinatensystem (Χ',Υ'), insbesondere im Halter-Koordinatensystem (X,Y), wobei der optische Sensor signaltechnisch mit der Steuerung (10) verbunden ist. an optical sensor, in particular a CCD sensor, for determining the at least one pre-processing result (6) on the workpiece (4) located in the processing area (7) in the machine coordinate system (Χ ', Υ'), in particular in the holder coordinate system ( X, Y), wherein the optical sensor is technically connected to the controller (10).

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 15. Device according to one of the preceding device claims, characterized in that

die Vorrichtung einen Prüfstand außerhalb der Laserbearbeitungsmaschine (22) für Laserlichtsensoren (5.1 ff.) umfasst, der eine Laserlichtquelle (1), insbesondere die gleiche Laserlichtquelle (1) wie die Laserbearbeitungsma- 35 schine (22), umfasst und in der der Laserstrahl (2) der Laserlichtquelle (1 ) exakt auf das vorstehende freie Ende der Glasfaser (1 1 ) oder die Blende (14) des Laserlichtsensors (5.1 ) ausgerichtet werden kann und die Leistung der Laserlichtquelle (1 ) und/oder die Fokuseinstellung (Z) des Laserstrahls (2) variiert werden kann und die Signalstärken (SS) des Laserlichtsensors (5) einer Steuerung, die auch eine Recheneinheit umfasst, insbesondere der Steuerung (10), zugehen. the apparatus comprises a test stand outside the laser processing machine (22) for laser light sensors (5.1 et seq.) comprising a laser light source (1), in particular the same laser light source (1) as the laser processing machine 35 (22), and in which the laser beam (2) of the laser light source (1) can be precisely aligned with the projecting free end of the glass fiber (1 1) or the diaphragm (14) of the laser light sensor (5.1) and the performance of Laser light source (1) and / or the focus setting (Z) of the laser beam (2) can be varied and the signal strengths (SS) of the laser light sensor (5) a control, which also includes a computing unit, in particular the control (10), go.