【手続補正書】
【提出日】平成19年3月23日(2007.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビーム・システムを制御する方法であって、前記方法は、
ａ）  投射レーザビームをワークに向けるステップと、
ｂ）  コントローラから少なくとも一つのコマンド信号を少なくとも一つの補助装置に提供して、前記少なくとも一つの補助装置によって生成された出力パラメータを制御するステップであって、少なくとも一つの補助装置は、エネルギー源および自動プロセス・コントローラのうちの一つである、ステップと、
ｃ）  少なくとも一つの補助装置によって生成される前記出力パラメータを検知し、前記検知した出力に基づいて、少なくとも一つの補助装置に提供される前記少なくとも一つのコマンド信号を調整するステップと
ｃ１）  前記投射レーザビームに応答して前記ワークから放出される少なくとも一つの信号を光学検知器において検知するステップであって、前記検知器は、前記少なくとも一つの信号に基づいて２つの出力を生成する、ステップと、
ｃ２）  前記ワークから放出される前記少なくとも一つの信号を制御するために、前記コントローラから少なくとも一つの補助装置への少なくとも一つのコマンド信号を調整するステップであって、前記コントローラによって提供される前記少なくとも一つのコマンド信号は、前記２つの出力の比率と前記２つの出力のうちの少なくとも一つの出力の強度とに基づいている、ステップと
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１の方法であって、前記少なくとも一つのコマンド信号を提供するステップは、
ｄ）  前記２つの出力の前記比率と前記２つの出力のうちの少なくとも一つの出力の前記強度とに基づいて、ルックアップ表中の位置を決定するステップと、
ｅ）  前記ルックアップ表中の前記位置に従って前記ルックアップ表に基づいてコマンド信号を提供するステップと
をさらに含む、方法。
【請求項３】
請求項１の方法であって、前記少なくとも一つのコマンド信号はレーザビーム・コマンド信号であり、前記補助装置は前記レーザビームを制御するための前記エネルギー源である、方法。
【請求項４】
請求項１の方法であって、前記少なくとも一つのコマンド信号は、ガス・フロー・コマンド信号であり、前記少なくとも一つの補助装置は、前記自動プロセス・コントローラから供給される前記ガス・フローを制御するための前記自動プロセス・コントローラである、方法。
【請求項５】
請求項１の方法であって、前記少なくとも一つの補助装置は、前記レーザビーム・システムへのガス・フローを制御するための自動プロセス・コントローラであり、ステップｃ）は、前記自動プロセス・コントローラから流出するガスの圧力を検知することと、前記圧力に基づいて、前記自動プロセス・コントローラに提供される前記コマンド信号を調整することとを含む、方法。
【請求項６】
請求項１の方法であって、前記少なくとも一つの補助装置は、第一補助装置と第二補助装置とを含み、ステップｃ）は、前記第一補助装置によって生成された第一出力パラメータを検知することと、前記第一出力パラメータに基づいて、前記第二補助装置に提供される前記コマンド信号を調整することとを含む、方法。
【請求項７】
請求項６の方法であって、前記第一補助装置は前記自動プロセス・コントローラであり、前記第二補助装置は前記エネルギー源であり、ステップｃ）は、前記自動プロセス・コントローラから流出する出口ガスの圧力を検知することと、前記出口ガスの前記圧力に基づいて、レーザビーム・エネルギーを制御するために前記エネルギー源に提供される前記コマンド信号を調整することとを含む、方法。
【請求項８】
請求項７の方法であって、ステップｃ）は、前記エネルギー源によって生成され、前記レーザビーム・システムのエネルギー・ビームを示すフィードバック信号を検知することと、前記フィードバック信号に基づいて、ガス・フローを制御するために前記自動プロセス・コントローラに提供される前記コマンド信号を調整することとを含む、方法。
【請求項９】
請求項８の方法であって、フィードバック信号を検知するステップは、前記投射レーザビームに応答して前記ワークから放出される少なくとも一つの信号を光学検知器において検知することを含み、前記検知器は、前記少なくとも一つの信号に基づいて２つの出力を生成する、方法。
【請求項１０】
請求項６の方法であって、前記第一補助装置は前記エネルギー源であり、前記第二補助装置はレーザ高度コントローラであって、ステップｃ）は、前記レーザビーム・システムのエネルギー信号を示す、前記エネルギー源によって生成されるフィードバック信号を検知することと、前記フィードバック信号に基づいて、スタンドオフを制御するため、前記レーザ高度制御に提供される前記コマンド信号を調整することとを含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０の方法であって、前記フィードバック信号を検知するステップは、前記投射レーザビームに応答して前記ワークから放出される少なくとも一つの信号を光学検知器において検知することを含み、前記検知器は、前記少なくとも一つの信号に基づいて２つの出力を生成する、方法。
【請求項１２】
請求項１の方法であって、前記２つの出力のうちの前記少なくとも一つの出力の前記強度は、最大値である、方法。
【請求項１３】
請求項１の方法であって、前記検知器は少なくとも２つの検知器要素を含む、方法。
【請求項１４】
請求項１の方法であって、前記２つの出力は、光の第一スペクトル・バンドと、光の第二スペクトル・バンドとを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１４の方法であって、前記光の第一スペクトル・バンドは、前記光の第二スペクトル・バンドより、波長の短いバンドを有する、方法。
【請求項１６】
請求項１４の方法であって、前記光の第一スペクトル・バンドは、約４５０ｎｍと約６５０ｎｍとの間のスペクトル・バンドである、方法。
【請求項１７】
請求項１４の方法であって、前記光の第二スペクトル・バンドは、約９５０ｎｍと約１，１５０ｎｍとの間のスペクトル・バンドである、方法。
【請求項１８】
請求項１の方法であって、
ｄ）  プロセス・パラメータの第一群をコントローラに入力し、前記パラメータの第一群に基づいて、プロセス・パラメータの第二群を生成するステップをさらに含む、方法。
【請求項１９】
請求項１の方法であって、切削ヘッドによって前記レーザビームをワークに向け、前記切削ヘッドは、プレナムと、ノズルと、焦点レンズと、受光器と、検知器とを含む、方法。
【請求項２０】
請求項１９の方法であって、前記受光器は、前記ワークから放出された前記少なくとも一つの信号をケーブルに搬送するための少なくとも一つのポートを含み、前記ケーブルは、前記ワークから放出された前記少なくとも一つの信号を前記検知器に搬送する、方法。
【請求項２１】
レーザビーム・システムを制御するための装置であって、前記装置は、
投射レーザビームをワークに向ける光源と、
少なくとも一つの補助装置へ少なくとも一つのコマンド信号を提供して前記少なくとも一つの補助装置によって生成された出力パラメータを制御し、前記光源と交信するコントローラであって、少なくとも一つの補助装置は、エネルギー源と、自動プロセス・コントローラとのうちの一つである、コントローラと、
少なくとも一つの補助装置によって生成された前記出力パラメータを検知し、前記検知された出力に基づいて、少なくとも一つの補助装置に提供される前記少なくとも一つのコマンド信号を調整するための検知モジュールと
を含み、
前記検知モジュールは、前記投射レーザビームに応答して前記ワークから放出される少なくとも一つの信号を測定するための光学検知器であって、前記少なくとも一つの信号に基づいて２つの出力を生成する光学検知器を含み、前記コントローラは前記光学検知器と交信しており、前記コントローラは、前記コントローラからの少なくとも一つのコマンド信号を少なくとも一つの補助装置に送信して、前記ワークから放出される前記少なくとも一つの信号を制御し、前記少なくとも一つのコマンド信号は、前記２つの出力の比率と、前記２つの出力のうちの少なくとも一つの出力の強度とに基づいて、前記コントローラによって提供される、装置。
【請求項２２】
請求項２１の装置であって、前記コントローラは、
前記２つの出力の前記比率と、前記２つの出力のうちの前記少なくとも一つの出力の強度に基づいてルックアップ表中の位置を決定することと、
前記ルックアップ表中の前記位置に従って前記ルックアップ表に基づいてコマンド信号を提供することと
によって前記レーザビーム・システムを制御する、装置。
【請求項２３】
請求項２１の装置であって、前記光源は、切削ヘッドを含み、前記切削ヘッドはプレナムと、ノズルと、焦点レンズと、受光器とを含む、装置。
【請求項２４】
請求項２３の装置であって、前記受光器は、前記ワークから放出された前記少なくとも一つの信号をケーブルに搬送するための少なくとも一つのポートを含み、前記ケーブルは、前記ワークから放出された前記少なくとも一つの信号を前記検知器に搬送する、装置。
【請求項２５】
請求項２４の装置であって、前記受光器は、レーザ切削ヘッド中に、前記少なくとも一つのポート配置するための環状リングを含む、装置。
【請求項２６】
請求項２１の装置であって、前記少なくとも一つのコマンド信号は、レーザビーム・コマンド信号であり、前記補助装置は、前記レーザビームを制御するための前記エネルギー源である、装置。
【請求項２７】
請求項２１の装置であって、前記少なくとも一つのコマンド信号は、ガス・フロー・コマンド信号であり、前記少なくとも一つの補助装置は、前記自動プロセス・コントローラによって供給される前記ガス・フローを制御するための前記自動プロセス・コントローラである、装置。
【請求項２８】
請求項２１の装置であって、前記少なくとも一つの補助装置は、前記レーザビーム・システムへのガス・フローを制御するための自動プロセス・コントローラであり、前記検知モジュールは、前記自動プロセス・コントローラから流出するガスの圧力を検知する、装置。
【請求項２９】
請求項２１の装置であって、前記少なくとも一つの補助装置は、第一補助装置と第二補助装置とを含み、前記検知モジュールは、前記第一補助装置によって生成された第一出力パラメータを検知し、前記第一出力パラメータに基づいて、前記第二補助装置に提供される前記コマンド信号を調整する、装置。
【請求項３０】
請求項２９の装置であって、前記第一補助装置は前記自動プロセス・コントローラであり、前記第二補助装置は前記エネルギー源であり、前記検知モジュールは、前記自動化プロセス・コントローラから流出する出口ガスの圧力を検知し、前記出口ガスの前記圧力に基づいて、レーザビーム・エネルギーを制御するために、前記エネルギー源に提供される前記コマンド信号を調整する、装置。
【請求項３１】
請求項３０の装置であって、前記検知モジュールは、前記エネルギー源によって生成され、前記レーザビーム・システムのエネルギー・ビームを示すフィードバック信号を検知し、前記フィードバック信号に基づいて、ガス・フローを制御するために前記自動プロセス・コントローラに提供される前記コマンド信号を調整する、装置。
【請求項３２】
請求項３１の装置であって、前記フィードバック信号は、前記投射レーザビームに応答して前記ワークから放出される少なくとも一つの信号であり、前記検知モジュールは、前記少なくとも一つの信号に基づいて２つの出力を生成する、装置。
【請求項３３】
請求項２９の装置であって、前記第一補助装置はエネルギー源であり、前記第二補助装置はレーザ高度コントローラであり、前記検知モジュールは、前記エネルギー源によって生成され、前記レーザビーム・システムのエネルギー信号を示すフィードバック信号を検知し、前記フィードバック信号に基づいて、スタンドオフを制御するために、前記レーザ高度コントローラに提供される前記コマンド信号を調整する、装置。
【請求項３４】
請求項３３の装置であって、前前記フィードバック信号は、前記投射レーザビームに応答して前記ワークから放出される少なくとも一つの信号であり、前記検知モジュールは、前記少なくとも一つの信号に基づいて２つの出力を生成する、装置。
【請求項３５】
請求項２１の装置であって、前記２つの出力のうちの前記少なくとも一つの出力の前記強度は、最大値である、装置。
【請求項３６】
請求項２１の装置であって、前記検知器は少なくとも２つの検知器要素を含む、装置。
【請求項３７】
請求項２１の装置であって、前記２つの出力は、光の第一スペクトル・バンドと、光の第二スペクトル・バンドとを含む、装置。
【請求項３８】
請求項３７の装置であって、前記光の前記第一スペクトル・バンドは、前記光の第二スペクトル・バンドよりも波長の短いバンドを有する、装置。
【請求項３９】
請求項３７の装置であって、前記光の第一スペクトル・バンドは、約４５０ｎｍと約６５０ｎｍとの間のスペクトル・バンドである、装置。
【請求項４０】
請求項３７の装置であって、前記光の第二スペクトル・バンドは、約９５０ｎｍと約１，１５０ｎｍとの間のスペクトル・バンドである、装置。
【請求項４１】
材料加工システムを制御する方法であって、前記方法は、
材料加工ストリームをワークに向けるステップと、
コントローラからの少なくとも一つのコマンド信号を少なくとも一つの補助装置へ提供して、前記少なくとも一つの補助装置によって生成される出力パラメータを制御するステップであって、少なくとも一つの補助装置は、材料加工ストリーム源と、自動プロセス・コントローラとのうちの一つである、ステップと、
少なくとも一つの補助装置によって生成される前記出力パラメータを検知し、前記検知された出力に基づいて、少なくとも一つの補助装置に提供される前記少なくとも一つのコマンド信号を調整するステップと、
前記材料加工ストリームに応答して前記ワークから放出される少なくとも一つの信号を光学検知器において検知するステップであって、前記検知器は、前記少なくとも一つの信号に基づいて２つの出力を生成する、ステップと、
前記ワークから放出される前記少なくとも一つの信号を制御するために、前記コントローラから少なくとも一つの補助装置への少なくとも一つのコマンド信号を調整するステップであって、前記コントローラによって提供される前記少なくとも一つのコマンド信号は、前記２つの出力の比率と前記２つの出力のうちの少なくとも一つの出力の強度とに基づいている、ステップと
を含む、方法。
【請求項４２】
請求項４１の方法であって、前記少なくとも一つのコマンド信号を提供するステップは、
前記２つの出力の前記比率と、前記２つの出力のうちの少なくとも一つの出力の前記強度とに基づいてルックアップ表中の位置を決定するステップと、
前記ルックアップ表中の前記位置に従って前記ルックアップ表に基づいてコマンド信号を提供するステップと
をさらに含む、方法。
【請求項４３】
請求項４１の方法であって、前記材料加工ストリーム源は、レーザ・システムであり、前記材料加工ストリームはレーザビームである、方法。
【請求項４４】
請求項４１の方法であって、前記材料加工ストリーム源は、プラズマ・アーク・システムであり、前記材料加工ストリームはプラズマ・アークである、方法。
【請求項４５】
ワークの加工をモニターするための方法であって、前記方法は、
投射レーザビームをワークに向けるステップと、
前記投射レーザビームに応答して前記ワークから放出される少なくとも一つの信号を光学検知器において測定するステップであって、前記検知器は、前記少なくとも一つの信号に基づいて２つの出力を生成する、ステップと、
前記２つの出力の比率と前記２つの出力のうちの少なくとも一つ出力の強度とに基づいて、前記ワークの加工の状態が、過燃焼切削状態であるか無穿通切削状態であるかを決定するステップと
を含む、方法。
【請求項４６】
請求項４５の方法であって、前記検知器は、サンドイッチ検知器を含む、方法。
【請求項４７】
請求項４５の方法であって、前記検知器は２つの要素を含む、方法。
【請求項４８】
請求項４５の方法であって、
前記２つの出力の前記比率と、前記２つの出力のうちの前記少なくとも一つの出力の強度とに基づいて、ルックアップ表の中での位置を決定するステップと、
前記ルックアップ表中の前記位置に基づいて、前記ルックアップ表から値を抽出するステップと
をさらに含む、方法。
【請求項４９】
請求項４５の方法であって、試験切削を実施し、好適な切削を示す前記２つの出力の前記比率と、前記２つの出力のうちの少なくとも一つの出力の前記強度とを決定することをさらに含む、方法。
【請求項５０】
請求項４５の方法であって、前記２つの出力のうちの前記少なくとも一つの出力の強度は、最大値である、方法。
【請求項５１】
請求項４５の方法であって、前記検知器は少なくとも２つの検知器要素を含む、方法。
【請求項５２】
請求項４５の方法であって、前記２つの出力は、光の第一スペクトル・バンドと、光の第二スペクトル・バンドとを含む、方法。
【請求項５３】
請求項５２の方法であって、前記光の第一スペクトル・バンドは、前記光の第二スペクトル・バンドより、波長の短いバンドを有する、方法。
【請求項５４】
請求項５２の方法であって、前記光の第一スペクトル・バンドは、約４５０ｎｍと約６５０ｎｍとの間のスペクトル・バンドである、方法。
【請求項５５】
請求項５２の方法であって、前記光の第二スペクトル・バンドは、約９５０ｎｍと約１，１５０ｎｍとの間のスペクトル・バンドである、方法。
【請求項５６】
請求項４５の方法であって、切削ヘッドによって前記レーザビームが前記ワークに向けられ、前記切削ヘッドは、プレナムと、ノズルと、焦点レンズと、受光器と、検知器とを含む、方法。
【請求項５７】
請求項５４の方法であって、前記受光器は、前記少なくとも一つの信号をケーブルに搬送するための少なくとも一つのポートを含み、前記ケーブルは、前記少なくとも一つの信号を前記検知器に搬送する、方法。
【請求項５８】
ワークを加工しモニターするための装置であって、前記装置は、
投射レーザビームをワークに向ける光源と、
前記投射レーザビームに応答して前記ワークから放出される少なくとも一つの信号を測定するための光学検知器であって、前記少なくとも一つの信号に基づいて２つの出力を生成する光学検知器と、
前記光学検出器と交信する光源モニターであって、前記２つの出力の比率と、前記２つの出力のうちの少なくとも一つの出力の強度とに基づいて、ワークの加工品質を決定する光源モニターと
を含む、装置。
【請求項５９】
請求項５８の装置であって、前記検知器は、サンドイッチ検知器を含む、装置。
【請求項６０】
請求項５８の装置であって、前記検知器は、２つの要素を含む、装置。
【請求項６１】
請求項５８の装置であって、前記光源モニターは、
前記２つの出力の前記比率と、前記２つの出力のうちの前記少なくとも一つの出力の強度とに基づいて、ルックアップ表の中での位置を決定することと、
前記ルックアップ表中の前記位置に基づいて、前記ルックアップ表から品質値を抽出することと
によって、ワークの加工品質を決定する、装置。
【請求項６２】
請求項５８の装置であって、試験ワークを切削することによって、好適な品質を示す前記２つの出力の値と、前記２つの出力のうちの少なくとも一つの出力の前記強度とを決定する、装置。
【請求項６３】
請求項５８の装置であって、前記２つの出力のうちの前記少なくとも一つの出力の前記強度は、最大値である、装置。
【請求項６４】
請求項５８の装置であって、前記検知器は少なくとも２つの検知器要素を含む、装置。
【請求項６５】
請求項５８の装置であって、前記２つの出力は、光の第一スペクトル・バンドと、光の第二スペクトル・バンドとを含む、装置。
【請求項６６】
請求項６５の装置であって、前記光の第一スペクトル・バンドは、前記光の第二スペクトル・バンドより、波長の短いバンドを有する、装置。
【請求項６７】
請求項６５の装置であって、前記光の第一スペクトル・バンドは、約４５０ｎｍと約６５０ｎｍとの間のスペクトル・バンドである、装置。
【請求項６８】
請求項６５の装置であって、前記光の第二スペクトル・バンドは、約９５０ｎｍと約１，１５０ｎｍとの間のスペクトル・バンドである、装置。
【請求項６９】
請求項５８の装置であって、前記光源は、切削ヘッドを含み、前記切削ヘッドはプレナムと、ノズルと、焦点レンズと、受光器とを含む、装置。
【請求項７０】
請求項５８の装置であって、前記少なくとも一つの信号を受信するための、前記検知器と交信する受光器をさらに含む、装置。
【請求項７１】
請求項７０の装置であって、前記受光器は、前記少なくとも一つの信号をケーブルに搬送するための少なくとも一つのポートを含み、前記ケーブルは、前記少なくとも一つの信号を前記検知器に搬送する、装置。
【請求項７２】
レーザ切削システム中で信号を受信するため用いられる受光器であって、前記受光器は、
前記信号を受信するための少なくとも一つのポートと、
前記信号を前記ポートから光学検知器に搬送するケーブルと、
レーザ切削ヘッドに前記ポートを配置するための環状リングと
を含む、受光器。
【請求項７３】
ワークを加工するためにレーザに使用されるレーザ切削ヘッドであって、
レーザビームの焦点を合わせるための焦点レンズと、
前記焦点レンズからレーザビームを受光するプレナムであって、前記レーザビームをガス・ストリームと組み合わせるプレナムと、
前記レーザビームと前記ガス・ストリームとを前記ワークに向けるためのノズルと、
前記レーザビームが前記ワークへぶつかる結果として、前記ワークから放出される信号を受信するための受光器と
を含む、レーザ切削ヘッド。