DE10248458A1

DE10248458A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen der Fokuslage eines auf ein Werkstück gerichteten Laserstrahls

Info

Publication number: DE10248458A1
Application number: DE2002148458
Authority: DE
Inventors: Bert Dr. Schürmann; Georg Spörl; Stephan Dr. Biermann
Original assignee: Precitec KG
Current assignee: Precitec GmbH and Co KG
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: DE10248458B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen der Fokuslage eines auf ein Werkstück (19) gerichteten Laserstrahls (18). Die Vorrichtung umfaßt einen Bearbeitungskopf (11), durch den der Laserstrahl (18) hindurchtritt, eine Fokussieroptik (12), die mittels einer Verstelleinrichtung (13) im Bearbeitungskopf (11) verschiebbar angeordnet ist, um die Fokuslage relativ zum Bearbeitungskopf (11) einzustellen, zumindest einen Strahlungsdetektor (18), der aus einem Bereich der Wechselwirkungszone (21) zwischen Laserstrahl (18) und Werkstück (19) kommende Strahlung erfaßt und ein der erfaßten Strahlung entsprechendes Ausgangssignal liefert, und eine Steuereinrichtung (14), die die Verstelleinrichtung (13) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des zumindest einen Strahlungsdetektors (22) so steuert. Um es auf einfache Weise zuverlässig zu ermöglichen, die Fokuslage eines Laserstrahls relativ zum Werkstück und zum Bearbeitungskopf mit hoher Genauigkeit einzustellen, ist ein Verfahren vorgesehen, bei dem der Abstand d zwischen Bearbeitungskopf (11) und Werkstück (19) konstant gehalten wird, DOLLAR A - die aus einem Bereich einer Wechselwirkungszone (21) zwischen Laserstrahl (18) und Werkstück (19) kommende Strahlung erfaßt wird, und DOLLAR A - die Fokussieroptik (12) so verschoben wird, dass ein der erfaßten Strahlung entsprechendes Signal (S) einen größten Wert annimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen der Fokuslage eines auf ein Werkstück gerichteten Laserstrahls.

Aus der DE 198 57 694 C2 ist bereits ein derartiges Verfahren sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung bekannt. Gemäß diesem bekannten Verfahren werden in die Oberfläche eines Werkstücks mit Hilfe eines Laserstrahls nacheinander mehrere voneinander getrennte Spuren bei jeweils unterschiedlichen Abständen zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück und ansonsten unter gleichen Bedingungen eingebrannt, wobei alle Spuren gleichlang sind. Während des Einbrennens der Bearbeitungspuren wird die Stärke eines dabei enstehenden Plasmas für jede Spur getrennt gemessen, indem die jeweils pro Spur gemessene Plasmastärke über die Länge der Spur integriert wird. Nach Beendigung der Plasmastärkemessungen aller Spuren werden die für jede Spur gemessenen, gespeicherten Plasmastärken untereinander verglichen, um als Abstand zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück denjenigen herauszusuchen, für den die maximale Plasmastärke gemessen worden ist.

Dieses Verfahren ermöglicht zwar eine geeignete Einstellung der Fokuslage relativ zum Werkstück bei einem Bearbeitungskopf für die Laserbearbeitung, bei dem die Fokussieroptik fest eingebaut ist, bei dem sich also die Relativlage von Fokussieroptik und Laseraustrittsöffnung nicht verändert. Das Verfahren ist jedoch relativ zeitaufwendig, da eine Mehrzahl von Bearbeitungspuren auf einem Werkstück eingebrannt werden müssen.

Aus der DE 44 07 682 C2 ist ein weiteres Verfahren zum Einstellen des Brennpunktes eines Laserstrahls in einer Laserbearbeitungsvorrichtung mit einem Bearbeitungskopf bekannt, in dem eine Fokussierlinse beweglich angeordnet ist, so dass die Fokuslage relativ zum Bearbeitungskopf verstellt werden kann, während zur Regelung des Abstands zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück ein Abstandssensor vorgesehen ist.

Um die Fokuslage relativ zum Werkstück einzustellen, wird bei konstant gehaltenem Abstand zwischen Werkstück und Bearbeitungskopf das Ausgangssignal des Abstandssensors überwacht, während gleichzeitig bei eingeschalte tem Arbeitslaserstrahl dessen Fokussieroptik verschoben wird. Erreicht der Fokus aufgrund der Verschiebung der Fokussieroptik den Bereich der Werkstückoberfläche, so dass im Bereich einer Wechselwirkungszone zwischen Laserstrahl und Werkstück ein leuchtendes Plasma entsteht, so stört dieses Plasma die Abstandsmessung was als erhebliches Rauschen im Ausgangssignal des Abstandssensor festzustellen ist. Wird die Fokussierlinse weiter verschoben, so dass der Arbeitsfokus des Laserstrahls theoretisch unter der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks liegt, so erlischt das Plasma, da die Energiedichte des Lasers auf der Werkstückoberfläche zu gering wird. In Folge dessen ist das Abstandssensorsignal wieder im wesentlichen rauschfrei.

Die der Mitte des verrauschten Bereichs des Abstandsensorsignals zugeordnete Linsenposition wird dann als diejenige gewählt, auf die die Fokussieroptik eingestellt wird, um den Arbeitslaserfokus gegenüber dem Werkstück für eine entsprechende Laserbearbeitung einzustellen.

Problematisch bei diesem Verfahren ist es, dass eine Konstanthaltung des Abstandes zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück nicht mehr möglich ist, so bald das Abstandssensorsignal bei Auftreten des Plasmas stark verrauscht ist. Tritt beispielsweise eine Verkleinerung des Abstandes zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück auf, während ein Plasma vorliegt, so tritt eine Verkürzung des verrauschten Bereichs auf, da der Arbeitsfokus schneller verschoben wird als durch eine Bewegung der Fokussieroptik allein. Umgekehrt tritt bei einer unerwünschten, aber nicht erkannten Vergrößerung des Abstandes zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück eine Verlängerung des verrauschten Bereichs des Abstandsensorsignals auf, da sich die Fokussieroptik langsamer auf die Werkstückoberfläche zubewegt als bei konstantem Abstand.

Eine zuverlässige Einstellung der Fokuslage ist hier ohne zusätzliche Abstandssensoren, die vom Plasma nicht beeinflußt werden, praktisch nicht möglich.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem bzw. der es auf einfache Weise zuverlässig möglich ist, die Fo kuslage eines Laserstrahls relativ zum Werkstück und zum Bearbeitungskopf mit hoher Genauigkeit einzustellen.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung nach Anspruch 11 gelöst.

Erfindungsgemäß wird also zum Einstellen der Fokuslage eines auf ein Werkstück gerichteten Laserstrahls die aus einem Bereich einer Wechselwirkungszone zwischen Laserstrahl und Werkstück kommende Strahlung erfaßt, während gleichzeitig der Abstand zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück konstant gehalten wird. Die Fokussieroptik wird dann so verschoben, dass ein der erfaßten Strahlung entsprechendes Signal einen größten Wert annimmt.

Erfindungsgemäß wird also die aus dem Wechselwirkungsbereich zwischen Laserstrahl und Werkstück kommende Strahlung unmittelbar erfaßt, die dann am intensivsten ist, wenn die Fokuslage des Laserfokus relativ zum Werkstück für die Bearbeitung optimal ist. Die direkte Erfassung der Strahlung aus dem Bereich der Wechselwirkungszone, also die Erfassung der Strahlung ohne Integration ermöglicht überraschenderweise eine zuverlässige Fokuslageneinstellung bei der Laserbearbeitung mittels verschiedener Bearbeitungslaser.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das der Strahlung entsprechende Signal in Abhängigkeit von der Verschiebeposition der Fokussieroptik aufgezeichnet wird, und das die Fokussieroptik in die Position verschoben wird, der der größte Signalwert oder, falls eine Mehrzahl größter Signalwerte vorliegt, der Zentralwert der größten Signalwerte zugeordnet ist.

Hierdurch läßt sich die Einstellgenauigkeit erhöhen, da sich der größte Signalwert aus dem gesamten Signalverlauf zuverlässiger ermitteln läßt. Ferner können bei einem Signalverlauf, bei dem das Maximum plateauförmig ist, das Zentrum des Plateaubereichs, genau festgestellt werden, das die bestmögliche Fokuslage darstellt, da dann geringe Schwankungen der Fokuslage praktische keinen Einfluß auf die Bearbeitungsqualität haben.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die aus dem Bereich der Wechselwirkungszone kommende Strahlung von wenigstens einem Strahlungsdetektor erfaßt wird, der im Inneren des Berarbeitungskopfes angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Strahlungsdetektor in Laserstrahlrichtung vor der Fokussieroptik angeordnet ist.

Auf diese Weise wird sichergestellt, dass praktisch keinerlei Störlicht erfaßt wird, da in dem Innenbereich des Bearbeitungskopfes Licht nur durch die relativ kleine, als Blende wirkende Düsenöffnung eindringen kann. Störlicht ist somit praktisch vollständig ausgeschlossen.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Anteil der aus dem Bereich der Wechselwirkungszone kommenden Strahlung erfaßt wird, der im Bearbeitungskopf reflektiert wird.

Um die Meßgenauigkeit zu verbessern, ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mehrere Strahlungsdetektoren im Bearbeitungskopf vorgesehen sind, die um den Laserstrahl herum angeordnet sind.

Dabei ist es möglich, entweder Strahlung aus einem gewünschtem Wellenlängenbereich oder aus zwei oder mehr Wellenlängenbereichen zu erfassen, je nach dem, welche Art von Laser verwendet wird und/oder für welche Laserbearbeitung die Fokussierung vorgenommen werden soll.

Bei der Fokussierung eines von einem CO₂-Laser gelieferten Laserstrahls ist es zweckmäßig, wenn Plasmaleuchten erfaßt wird.

Bei der Verwendung eines YAG-Lasers ist es vorteilhaft, die Strahlung einer Metalldampfwolke über der Wechselwirkungszone zu erfassen.

Eine Vorrichtung zum Einstellen der Fokuslage eines auf ein Werkstück gerichteten Laserstrahls enthält in Übereinstimmung mit der Erfindung folgendes:

– einen Bearbeitungskopf durch den der Laserstrahl hindurchtritt,
– eine Fokussieroptik, die mittels einer Verstelleinrichtung im Bearbeitungskopf verschiebbar angeordnet ist, um die Fokuslage relativ zum Bearbei tungskopf einzustellen,
– zumindest einen Strahlungsdetektor, der aus einem Bereich der Wechselwirkungszone zwischen Laserstrahl und Werkstück kommende Strahlung erfaßt und ein der erfaßten Strahlung entsprechendes Ausgangssignal liefert, und
– eine Steuereinrichtung, die die Verstelleinrichtung in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des zumindest einen Strahlungsdetektors so steuert, dass das der erfaßten Strahlung entsprechende Ausgangssignal einen größten Wert annimmt.

Dabei ist der zumindest eine Strahlungsdetektor vorteilhafterweise im Bearbeitungskopf angeordnet.

Zum Schutz vor Verunreinigungen aus dem Wechselwirkungsbereich ist der zumindest eine Strahlungsdetektor von der Wechselwirkungszone ausgesehen hinter der Fokussieroptik angeordnet, wenn diese als Linsenoptik ausgebildet ist.

Es kann ferner eine Mehrzahl von Strahlungsdetektoren vorgesehen sein, die um den Laserstrahl herum angeordnet sind, wobei der spektrale Empfindlichkeitsbereich der Strahlungsdetektoren auf die zu erfassende Strahlung abgestimmt ist.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen:
1 ein schematisches vereinfachtes Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einstellen der Fokuslage eines auf ein Werkstück gerichteten Laserstrahls,
2 ein Blockdiagramm ähnlich 1, bei dem eine Fokussieroptik zum Einstellen der Fokuslage verschoben ist,
3 ein Blockdiagramm ähnlich 1 oder 2, bei dem eine Fokussieroptik in eine zweite Endposition verschoben dargestellt ist, und
4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Abhängigkeit eines Strahlungssignals von der Position einer Fokussieroptik bei festem Abstand zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie in 1 dargestellt ist, ist im Gehäuse 10 eines Bearbeitungskopfes 11 für die Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls eine Fokussieroptik 12 in Richtung z ihrer optischen Achse mittels einer Verstelleinrichtung 13 verschiebbar angeordnet. Die nur schematisch dargestellte Verstelleinrichtung 13 umfaßt einen von einer Steuereinrichtung 14 steuerbaren Stellmotor 15 und ein von diesem getriebenes Antriebselement 16, mit dem die Fokussieroptik 12 in geeigneter Weise gekoppelt ist, wie dies durch die Linie 17 dargestellt ist.
Die Fokussieroptik 12, die als Linsenoptik dargestellt ist, aber auch eine Spiegeloptik sein kann, fokussiert einen Laserstrahl 18 durch eine Laserdüse 20 mit einer entsprechenden Austrittsöffnung hindurch in einen Fokus F, der, wie in 2 dargestellt ist, zur Bearbeitung eines Werkstücks 18 im wesentlichen auf dessen Oberfläche liegt, so dass dort eine Wechselwirkungszone 21 zwischen Laserstrahl 18 und Werkstück 19 gebildet wird.
Um Strahlung zu erfassen, die aus dem Bereich der Wechselwirkungszone 21 in den Bearbeitungskopf 11 gelangt, ist zumindest ein Strahlungsdetektor 22 im Gehäuse 10 des Bearbeitungskopfes 11 außerhalb des Laserstrahls 18 angeordnet. In der Zeichnung sind zwei Strahlungsdetektoren, die beispielsweise als Photodioden ausgebildet sein können, dargestellt. Es können aber auch drei oder mehr Strahlungsdetektoren vorgesehen sein, um einen höheren Strahlungsanteil zu erfassen und/oder um unterschiedliche Wellenlängenbereiche der Strahlung zu messen. Jeder der Strahlungsdetektoren 22 ist, auch wenn dies der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung nicht dargestellt ist, mit einer Auswerteschaltung 23 verbunden, die ihrerseits mit der Steuereinrichtung 14 verbunden ist, um Signale und/oder Daten auszutauschen.
Beim Einsatz eines CO₂-Lasers sind der oder die Strahlungsdetektoren 22 zweckmäßigerweise so ausgelegt, dass sie Plasmaleuchten erfassen. Bei der Verwendung eines YAG-Lasers ist es vorteilhaft, den oder die Strahlungsdetektoren 22 auf die Strahlung einer Metalldampfwolke über der Wechselwirkungszone abzustimmen. Dabei kann entweder die Wärmestrahlung oder sichtbares Leuchten oder beides gemessen werden.
Um mit der beschriebenen Vorrichtung die Fokuslage des auf das Werkstück 19 gerichteten Laserstrahls 18 einzustellen, wird zunächst der Vorschub für den Bearbeitungskopf 11 in bekannter nicht näher zu erläuternder Weise gestartet, um daran anschließend den Laserstrahl einzuschalten. Die Fokussier-optik 12 befindet sich dabei in einer ersten Position, vorzugsweise in der oberen oder unteren Endstellung des möglichen Verschiebebereichs.
Nach dem Einschalten des Laserstrahls 18 wird die Verstelleinrichtung 13 zum Einstellen der Fokuslage von der Steuereinrichtung 14 so gesteuert, dass sie die Fokussieroptik 12 schrittweise oder kontinuierlich verschiebt, so dass sich auch die Lage des Fokus F des Laserstrahls 18 relativ zum Bearbeitungskopf 11 verändert. Da der Bearbeitungskopf 11 unter Einhaltung eines konstanten Abstands d zum Werkstück 19 verschoben wird, ändert sich die Fokuslage relativ zum Werkstück 19 in gleicher Weise.
Um die optimale Fokuslage zu erfassen und einzustellen, wird die aus dem Bereich der Wechselwirkungszone 21 zwischen Laserstrahl 18 und Werkstück 19 kommende Strahlung von dem oder den Strahlungsdetektoren 22 erfaßt, der bzw. die entsprechende Signale S an die Auswerteschaltung 23 liefern.
Sobald die Auswerteschaltung 23 feststellt, dass die von den Strahlungsdetektoren 22 gelieferten Ausgangssignale einen größten Wert erreicht haben, wenn also die Signale wieder kleiner werden, kann ein entsprechendes Steuersignal an die Steuereinrichtung 14 ausgegeben werden, so dass diese die Verstelleinrichtung 13 so beaufschlagt, dass die Verschiebebewegung für die Fokussieroptik 12 zunächst gestoppt und dann umgekehrt wird, bis die Signale den größten Wert wieder erreicht haben.
Diese Vorgehensweise ergibt ein schnelles Auffinden und Einstellen der Fokuslage.
Um die Genauigkeit der Fokussierung des Laserstrahls 18 auf das Werkstück 19 zu erhöhen, ist es jedoch zweckmäßig, wenn die Fokussieroptik 12 vollständig über den gesamtmöglichen Verstellbereich verschoben wird, während eine Bearbeitungsspur in die Werkstückoberfläche 19 eingebrannt wird. In diesem Fall werden die Ausgangssignale des oder der Strahlungsdetektoren in Abhängigkeit von der Lage der Fokussieroptik 12 in z-Richtung, also von deren Verschiebestellung erfaßt, so dass sich eine Kurve S1 oder S2 ergibt, die die Abhängigkeit der Strahlungssignalwerte von der Verschiebung der Fokussieroptik in z-Richtung darstellt, wie es in 4 veranschaulicht ist.
Nachdem der Verlauf der erfaßten Strahlungsintensität in Abhängigkeit von der Verschiebung über den gesamten möglichen Verschiebeweg aufgezeichnet wurde, kann aus dieser Kurve die bestmögliche Position für die Fokussieroptik ermittelt werden. In diesem Fall gibt die Auswerteschaltung 23 einen entsprechenden Steuerbefehl an die Steuereinrichtung 14 aus, so dass diese die Verstelleinrichtung 13 steuert, um die Fokussiereinrichtung 12 in die Stellung z₀ zu verfahren, wie in 2 dargestellt ist.
Die erfaßte Strahlungsintensität, und damit das von den Strahlungsdetektoren 22 gelieferte Signal S kann einen Verlauf haben, bei dem wie in der Signalkurve S1 nur ein größter Wert vorliegt. In diesem Fall wird die Fokuslage entsprechend dem einen größten Wert gewählt.
In der Praxis, insbesondere bei der Verwendung von CO₂-Lasern, bei denen während der Materialbearbeitung zwischen dem Werkstück 19 und der Laserdüse 20 im Bereich der Wechselwirkungszone 21 eine Plasmawolke entsteht, ergibt sich ein Signalverlauf, wie er in 4 durch die gestrichelt dargestellte Kurve S2 veranschaulicht ist. Hier liegt also nicht ein einzelner größter Wert sondern ein Plateaubereich größter Werte vor. In diesem Fall wird die Fokussieroptik 12 nach dem Erfassen des Intesitätsverlaufs über den gesamten Verschiebebereich, so gewählt, dass die Verschiebelage der Fokussieroptik 12 dem Zentrum des Plateaubereichs des Intensitätsverlaufs entspricht.
Um die Fokuslage mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einzustellen, wird dabei von dem oder den Strahlungsdetektoren 22 Strahlung aus dem Wechselwirkungsbereich 21 erfaßt, die innerhalb des Gehäuses 10 des Bearbeitungskopfes 11 von dessen Seitenwänden und anderen Oberflächen reflektiert, insbesondere diffus reflektiert wird. Die Strahlungsdetektoren sind daher mit ihren strahlungsempfindlichen Oberflächen so ausgerichtet, dass sie eine Hauptempfangsrichtung quer zur optischen Achse A des Laserstrahls 18 besitzen. Die Darstellung in der Zeichnung geht von einer Anordnung aus, bei der die Normale der Empfangsoberfläche der Strahlungsdetektoren 22 senkrecht zur optischen Achse A steht. Die Strahlungsdetektoren 22 können aber auch so angeordnet sein, dass sie quer zur optischen Achse A des Laserstrahls 18 teilweise in Laserstrahlrichtung, also zur Austrittsöffnung der Laserdüse 20 hin blicken.
Obwohl es grundsätzlich möglich ist, die Strahlungsdetektoren 22 auch – vom Werkstück aus gesehen – vor der Fokussieroptik 12 im Bearbeitungskopf 11 anzuordnen, ist es in dem Fall, dass eine Linsenoptik verwendet wird, vorteilhaft, die Strahlungsdetektoren 22 – wie dargestellt – hinter der Fokussieroptik 12 anzuordnen, da diese dann als eine Art Schutzglas für die Detektoren dient.
Die beschriebene Vorrichtung läßt sich aber nicht nur zum Einstellen der Fokuslage vor dem eigentlichen Bearbeitungsvorgang verwenden, sondern sie kann auch während der eigentlichen Bearbeitung zur Kontrolle und Überwachung der Fokuslage und bei entsprechender Auswertung der Ausgangssignale der Strahlungsdetektoren 22 auch zur Überwachung des Bearbeitungsvorgangs selbst eingesetzt werden.

Claims

Verfahren zum Einstellen der Fokuslage eines auf ein Werkstück (19) gerichteten Laserstrahls (18), der aus einem Bearbeitungskopf (11) mit einer darin verschiebbar angeordneten Fokussieroptik (12) für den Laserstrahl (18) austritt, bei dem – der Abstand (d) zwischen Bearbeitungskopf (11) und Werkstück (19) konstant gehalten wird, – die aus einem Bereich einer Wechselwirkungszone (21) zwischen Laserstrahl (18) und Werkstück (19) kommende Strahlung erfaßt wird, und – die Fokussieroptik (12) so verschoben wird, dass ein der erfaßten Strahlung entsprechendes Signal (S) einen größten Wert annimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das der Strahlung entsprechende Signal (S) in Abhängigkeit von der Verschiebeposition der Fokussieroptik (12) aufgezeichnet wird, und das die Fokussieroptik (12) in die Position verschoben wird, der der größte Signalwert oder falls eine Mehrzahl größter Signalwerte vorliegt, der Zentralwert der größten Signalwerte zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Bereich der Wechselwirkungszone (21) kommende Strahlung von wenigstens einem Strahlungsdetektor (22) erfaßt wird, der im Inneren des Berarbeitungskopfes (11) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Strahlungsdetektor (22) in Laserstrahlrichtung vor der Fokussieroptik (12) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der aus dem Bereich der Wechselwirkungszone (21) kommenden Strahlung erfaßt wird, der im Bearbeitungskopf (11) reflektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Strahlungsdetektoren (22) im Bearbeitungskopf (11) vorgesehen sind, die um den Laserstrahl (18) herum angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Strahlung aus einem vorgegebenen Wellenlängenbereich erfaßt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Strahlung auf zwei oder mehr vorgegebenen Wellenlängenbereichen erfaßt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Plasmaleuchten erfaßt wird.
Verfahren nach Anspruch 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung einer Metalldampfwolke über der Wechselwirkungszone (21) erfaßt wird.
Vorrichtung zum Einstellen der Fokuslage eines auf ein Werkstück (19) gerichteten Laserstrahls (18) mit: – einem Bearbeitungskopf (11) durch den der Laserstrahl (18) hindurchtritt, – einer Fokussieroptik (12), die mittels einer Verstelleinrichtung (13) im Bearbeitungskopf (11) verschiebbar angeordnet ist, um die Fokuslage relativ zum Bearbeitungskopf (11) einzustellen, – zumindest einem Strahlungsdetektor (18), der aus einem Bereich der Wechselwirkungszone (21) zwischen Laserstrahl (18) und Werkstück (19) kommende Strahlung erfaßt und ein der erfaßten Strahlung entsprechendes Ausgangssignal liefert, und – einer Steuereinrichtung (14), die die Verstelleinrichtung (13) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des zumindest einen Strahlungsdetektors (22) so steuert, dass das der erfaßten Strahlung entsprechende Ausgangssignal einen größten Wert annimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Strahlungsdetektor (12) im Bearbeitungskopf (11) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Strahlungsdetektor (22) von der Wechselwirkungszone (21) ausgesehen hinter der Fokussieroptik (12) angeordnet ist, die als Linsenoptik ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Strahlungsdetektoren (22) vorgesehen ist, die um den Laserstrahl (18) herum angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass der spektrale Empfindlichkeitsbereich der Strahlungsdetektoren (22) auf die zu erfassende Strahlung abgestimmt ist.