(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースに向けられたレーザビームの焦点位置を設定するレーザビーム焦点位置設定装置であって、
前記レーザビームが通過する焦点合わせ光学アレンジメントを有するレーザ加工ヘッドと、
前記レーザ加工ヘッドと前記ワークピースとの間の高さを調整する高さ調整装置と、
前記レーザビームによる前記ワークピースの加工プロセス中に前記加工ヘッドと前記ワークピースとの間に生成されるプラズマの強度を測定する測定装置と、
前記測定装置により測定された前記プラズマ強度の積分値を記憶するメモリと、
前記メモリ装置に記憶された前記プラズマ強度の積分値をお互いに比較して、前記プラズマ強度の積分値が最大となる場合の前記高さを選択する比較装置と、
を有することを特徴とするレーザビーム焦点位置設定装置。
【請求項２】
ワークピースに向けられたレーザビームの焦点位置を設定するレーザビーム焦点位置設定装置であって、
前記レーザビームが通過する焦点合わせ光学アレンジメントを有するレーザ加工ヘッドと、
前記レーザ加工ヘッドと前記ワークピースとの間の高さを調整する高さ調整装置と、
前記レーザビームによる前記ワークピースの加工プロセス中に前記加工ヘッドと前記ワークピースとの間に生成されるプラズマの強度を測定する測定装置と、
加工コントローラと、
前記測定装置により測定された前記プラズマ強度の積分値を前記加工コントローラから与えられるアドレスに記憶するメモリと、
前記メモリに記憶された前記プラズマ強度の積分値をお互いに比較して、前記プラズマ強度の最大積分値が記憶されたメモリ位置に対応する前記アドレスであるメモリ位置アドレスを前記加工コントローラに供給する比較装置と、
前記各メモリ位置アドレスと、前記レーザ加工ヘッドと前記ワークピースとの間の高さと、を割り当てるテーブルメモリと、
を有し、
前記加工コントローラは、前記比較装置によって供給された前記メモリ位置アドレスに基づいて、前記テーブルメモリから前記最大積分値に対応する前記レーザ加工ヘッドと前記ワークピースとの間の高さを読み出し、前記レーザビームの前記焦点位置として設定することを特徴とするレーザビーム焦点位置設定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、
前記測定装置は、前記プラズマによって発せられる放射の強度を測定することを特徴とするレーザビーム焦点位置設定装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の装置において、
前記測定装置はＬＣジェネレータを有し、前記ＬＣジェネレータの容量成分が、前記加工ヘッドと前記ワークピースとの間に存在する測定容量成分によって形成され、前記ＬＣジェネレータの出力信号が前記プラズマ強度に関する情報を含んでいることを特徴とするレーザビーム焦点位置設定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、
前記ＬＣジェネレータの搬送波周波数の成分をフィルタリングして取り出すフィルタが前記ＬＣジェネレータの下流に接続されていることを特徴とするレーザビーム焦点位置設定装置。
【請求項６】
請求項３或いは請求項５に記載の装置であって、
前記測定装置の下流に整流器が接続されていることを特徴とするレーザビーム焦点位置設定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１に記載の装置であって、
前記測定装置が、前記測定されたプラズマ強度を積分する積分器を有していることを特徴とするレーザビーム焦点位置設定装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって、
前記加工ヘッドのドライバと前記装置とが加工コントローラに接続されていることを特徴とするレーザビーム焦点位置設定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークピースに向けられたレーザビームの焦点位置を設定する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザビームによるワークピースの加工中には、良好な加工結果を得るために、レーザビームの焦点をワークピースの表面の領域にできるだけ合わせることが重要である。
【０００３】
この目的のために、加工レーザの焦点位置を変えて多くのトラックをワークピースの表面に焼き付け、次にこれらのトラックを綿密に検査することが、既に考えられている。その後に、最も強度の強いバーンイン深度（ｔｈｅ  ｍｏｓｔ  ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ  ｂｕｒｎ−ｉｎ  ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）を有するトラックに対する焦点位置を選んで、レーザ加工設備の焦点位置の較正に使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、そのようなトラックの目視による評価は困難であり、所望の結果が得られないことがよくある。
【０００５】
本発明は、従来技術の欄で説明したようなタイプの方法及び装置であって、ワークピース表面に対する加工レーザの焦点の位置がより正確に設定できるような方法及び装置を開発するという目的に基づいている。本発明の目的は更に、この設定を自動的に、すなわち人間の関与無しに実行することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
方法に関しては、設定された目的を達成する方法は、請求項１の特徴部に見いだすことができる。一方、装置に関しては、設定された目的を達成する方法は請求項９に特定されている。本発明の効果的な改変は、各々の下位の従属請求項で特徴付けられている。
【０００７】
レーザビームのための焦点合わせ光学アレンジメントを有する加工ヘッドからワークピースに向けて発せられるレーザビームの焦点位置を設定する方法は、レーザビームの助けを借りて、お互いに分離された複数のトラックを、加工ヘッドとワークピースとの間の距離についてはそれぞれ異ならせ、その他の点は同一とするという条件下で、ワークピースの表面に焼き付けるステップと、プロセス中に加工ヘッドとワークピースとの間に生成されたプラズマの強度を、各トラックについて別個に測定するステップと、最大プラズマ強度が測定された加工ヘッドとワークピースとの間の距離（焦点位置）を選択するステップと、によって特徴付けられる。
【０００８】
この方法によれば、各トラックに割り当てられたプラズマ強度を非常に正確に区別することが可能であり、その結果として、プラズマ強度と焦点位置とを一義的に関係付けることが可能になる。従って、最も強いバーンイン深度に適した焦点位置を一義的に選択することができる。非常に多数のトラックが使用される場合には、焦点位置の選択は極めて良好に最適化される。なぜなら、そのときには、所望の焦点位置の範囲内で、焦点位置を非常に細かく或いは比較的小さいステップに細分することができるからである。焦点位置における極めて小さな変化であっても、この方法では、バーンイントラックの助けによって検出されて、その結果として、この場合にもプラズマ強度と焦点位置との間の関係付けは一義的のままである。
【０００９】
本発明のある展開によれば、全トラックが同じ長さを有するように設計されて、各トラックに対してそれぞれ測定されたプラズマ強度が積分される。各トラックに沿ってプラズマ強度を積分することによって、プラズマ強度における変動を補償することができて、プラズマ強度と焦点位置との間のより一義的な結果がもたらされる。
【００１０】
本発明の改変において、各トラックに関してそれぞれ測定されたプラズマ強度はメモリに記憶されてもよい。この場合、全トラックのプラズマ強度の測定の終了時に、最大プラズマ強度が測定されたトラックを選択するために、メモリに記憶されたプラズマ強度がお互いに比較される。その後に、このトラックに関する焦点位置（レーザ加工ヘッドとワークピースとの間の距離）が、設備の更なる較正のために選択される。レーザ加工ヘッドとワークピースとの間の距離を、設備自身によって、トラック毎に非常に小さなステップで変更することができて、各々の関連した焦点位置或いは距離は、各トラックに対するプラズマ強度についてのそれぞれのメモリ位置に割り当てられている。従って、設備が全プロセスを自動的に制御することが可能であり、これは例えば、ワークピースの通常のレーザ加工の前、加工中、或いは加工後に生成されることができる適切な加工制御信号に基づいて、行われる。
【００１１】
本発明の更なる改変において、プラズマによって発せられる放射の強度を、例えば、プラズマ強度の測定のために使用することができる。この目的のために、例えばワークピースの溶接中や切断中などのワークピースの加工中にプラズマが通常生成される領域である、レーザ加工ヘッドの先端とワークピースとの間の領域、例えばノズル先端とワークピースとの間の領域に位置合わせされた放射センサを使用することができる。
【００１２】
しかし、代替として、例えば加工ヘッドとワークピースとの間の距離をＬＣジェネレータを使用して容量的に測定する場合には、ＬＣジェネレータの容量成分が、加工ヘッドとワークピースとの間に存在する測定容量成分によって生成され、ジェネレータ出力信号の振幅を使用してプラズマ強度を測定してもよい。ここで有効なことは、加工ヘッドとワークピースとの間の距離を決定するための距離信号とプラズマ強度信号との両方が、単一の同じジェネレータ出力信号から生成できることである。従って、焦点位置を見いだす方法は、特に単純な仕方で実行されることができる。
【００１３】
この場合、ジェネレータ出力信号からＬＣジェネレータの搬送波周波数をフィルタリングにより抽出し、この取得された搬送波周波数の信号の振幅からプラズマ強度を推定することが可能である。フィルタリングで取り出された信号及び／或いは上記の強度信号の単純な評価を可能にするために、これらの信号を両方とも、あらかじめ整流しても構わない。
【００１４】
ワークピースに向けられたレーザビームの焦点位置を設定する装置は、本発明に従って、焦点合わせされるためにレーザビームが通過する焦点合わせ光学アレンジメントを有する加工ヘッドと、加工ヘッドとワークピースとの間の距離を決定する装置と、ワークピース上のトラックに沿ってレーザビームによって生成されたプラズマの強度を測定する測定装置と、個別のトラックに沿ってそれぞれ測定されたプラズマ強度を記憶するメモリ装置と、トラックに沿って最大プラズマ強度が測定された距離を選択する比較装置と、を含んでいる。
【００１５】
この場合、測定装置は、プラズマによって出射された放射の強度を適切な波長範囲で測定するように設計されていてもよい。しかし、測定装置が、ＬＣジェネレータを有し、その容量成分が加工ヘッドとワークピースとの間に位置する測定容量成分によって生成されて、ＬＣジェネレータの出力信号がプラズマ強度に関する情報を含むようにすることも可能である。
【００１６】
この場合、例えばノイズのような、焦点位置の決定に適切ではない信号を抑制するために、ＬＣジェネレータの搬送波周波数をフィルタリングして取り出すフィルタを、ＬＣジェネレータの下流に接続してもよい。
【００１７】
更に、本発明の更なる改変によれば、測定値がより単純且つより正確に得られるように、測定装置の下流に整流器を接続してもよい。
【００１８】
測定装置は、変動への依存性がより少ない状態で動作できるように、測定されたプラズマ強度を積分する積分器を更に含んでいてもよい。通常のレーザ加工プロセスの前、加工中、或いは加工後に、焦点位置の選択或いは設定を完全に自動化して実行できるようにするために、測定装置、メモリ装置、比較装置、加工ヘッド及び／或いはそのドライバ、並びに加工ヘッドとワークピースとの間の距離を決定する装置は、全て加工コントローラに接続されてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明が、以下に図面を参照して詳細に説明される。
【００２０】
図１は、本発明の第１の例示的な実施形態に従ったレーザ加工設備の構成を示す模式図であり、プラズマ強度を光学的に測定することが可能なレーザ加工設備である。このレーザ加工設備はレーザ加工ヘッド１を有しており、ワークピース２の上に焦点合わせされるべきレーザビーム３が、それを通過する。レーザビーム３は、レーザ加工ヘッド１の中に設けられた焦点合わせ光学アレンジメント（焦点合わせ装置）４の助けを借りて、焦点合わせされる。ワークピース２の上に焦点合わせされたレーザビーム３は、溶接或いは切断作業を行うために使用され、その目的のために、レーザ加工ヘッド１及びワークピース２はお互いに相対的に移動される。プラズマ５が、プロセス中にレーザ加工ヘッド１の先端とワークピース２との間に生成される。レーザ加工ヘッド１の先端とワークピース２との間の高さｈは、レーザビーム３の焦点をワークピース２の表面の領域に維持するために、適切な手段によって一定に設定或いは維持される。この目的のために、高さ調整装置６がレーザ加工ヘッド１に接続されて、この高さ調整装置６が、レーザ加工ヘッド１をワークピース２の表面に垂直に変位させる。この高さ調整装置６は、加工コントローラ７によって駆動され、この加工コントローラ７が適切な高さ調整信号を高さ調整装置６にライン８を介して供給する。レーザ加工ヘッド１の先端とワークピース２との間の高さｈは、適切な方法で、例えば容量的に測定される。高さｈを一定に維持するために、ライン８上の高さ調整信号を適切に調節することが可能である。
【００２１】
測定装置９が、レーザ加工ヘッド１とワークピース２との間のプラズマ５の強度を測定するために設けられている。この測定装置９は放射検出器１１を備えており、この放射検出器１１には入力光学アレンジメント１０が設けられ、その放射検出器１１は測定された放射強度に対応する出力電圧Ｕを出力する。この場合、入力光学アレンジメント１０はレーザ加工ヘッド１とワークピース２との間の領域に向けられて、このようにして、プラズマ５によって発せられた放射を所望の或いは所定の波長で測定する。この場合、放射検出器１１はレーザ加工ヘッド１に結合されるか或いは永久的に接続されており、その結果として、レーザ加工ヘッド１の動きと協動してプラズマ領域５に常に焦点が合った状態が維持される。プラズマ５が強力であるほど、それによって発せられる放射強度は強く、そのときには放射検出器１１の出力電圧Ｕも同様に大きくなる。
【００２２】
測定装置９には積分器１２も設けられており、その入力は放射検出器１１の出力に接続されている。積分器１２は、放射検出器１１によって測定された放射強度、すなわち放射検出器１１によって出力された出力電圧Ｕを積分して、対応する積分値をその出力から供給する。
【００２３】
積分器１２の下流側に接続されているのは電子メモリ１３であって、これは、積分器１２によって供給された積分値を記憶するように機能する。
【００２４】
更に、比較装置１４がメモリ１３の下流に接続されていて、この比較装置１４の助けを借りて、メモリ１３に記憶された積分値がお互いに比較される。
【００２５】
積分器１２と電子メモリ１３とはライン１５を介して加工コントローラ７に接続されており、このライン１５を介して、加工コントローラ７は積分開始コマンド及び記憶開始コマンドを積分器１２及び電子メモリ１３にそれぞれ供給する。
【００２６】
加工コントローラ７はライン１６を介して電子メモリ１３及び比較装置１４に接続されているが、これは、読み出し／比較コマンドをこれらに伝達するためである。最後に、加工コントローラ７は電子メモリ１３及び比較装置１４に、例えば３つのアドレスライン１７を介して接続されている。これらのアドレスライン１７を介して、前述の加工コントローラ７はアドレスを電子メモリ１３に与え、その場所に、積分器１２によって供給された積分値が記憶される。一方、アドレスライン１７を介して、比較装置１４は加工コントローラ７に、最大積分値が記憶されているメモリ位置に対応するアドレスを供給する。各メモリ位置アドレスと、レーザ加工ヘッド１とワークピース２との間の割り当てられた距離ｈとの間の割り当ては、加工コントローラ７のテーブルメモリ１８に存在している。その結果、割り当てられた距離ｈは、比較装置１４によって供給されたアドレスに基づいてこのテーブル１８から読み出されることができる。高さ或いは焦点位置ｈは、積分器１２の最大積分値に割り当てられる。その後に加工コントローラ７は、最後にレーザ加工ヘッド１を、このようにして高さ調整装置６を介して決定されたこの焦点位置（高さｈ）に設定する。この焦点位置は、適切な調節によって引き続いて一定に維持される。
【００２７】
本発明に従った方法では、例えば、距離を隔てて隣接するように配置された８本のトラックを、ワークピース２の表面に、各々異なった高さｈで焼き付けることができる。８本のトラックは全て、同じ長さを有している。ひとたびあるトラックが焼き付けられると、そのトラックのプラズマ強度の和が、電子メモリ１３における、加工コントローラ７によってライン１７を介してあらかじめ決定されているアドレスのメモリ位置に記憶される。割り当てられた高さｈは、テーブルメモリ１８に記憶される。例えば、異なる焦点位置での８本のトラックの焼き付けの結果としてプラズマ強度の８通りの合計値が電子メモリ１３の関連したメモリ位置に記憶された後に、加工コントローラ７による読み出し信号の活性化によって、比較装置１４が活性化される。比較装置１４はその後に、各アドレスに記憶されている電子メモリ１３の積分値を比較して、アドレスライン１７を介して加工コントローラ７に、最大積分値が記憶されているアドレスを供給する。前述のように、読み出し信号は、ライン１６を介して、電子メモリ１３及び比較装置１４の両方に伝達される。最後に、ライン１７を介して加工コントローラ７に伝達されたアドレスの助けを借りて、関連する焦点位置（距離ｈ）がテーブルメモリ１８からそこに選択される。
【００２８】
ライン１５及び１６で同時に信号を活性化することによって、全設備を初期状態に再びリセットすることができる。
【００２９】
図２を用いて本発明に従った方法の他の例示的な実施形態を説明する。図２は、プラズマがレーザ加工ヘッドとワークピースとの間に存在する場合において、容量的に距離を測定する際のレーザ加工ヘッドとワークピースとの間の状態を説明する説明図である。この本発明に従った方法の他の例示的な実施形態によれば、加工ヘッドとワークピースとの間に存在する測定容量成分ＣMをその容量成分とするＬＣジェネレータによって、加工ヘッドとワークピースとの間の距離を容量的に測定する場合、ジェネレータ出力信号の振幅をプラズマ強度の測定に使用することもできる。
【００３０】
ある利点は、既知の容量性近接センサシステムを、ワークピースと加工ヘッドとの間の距離の決定だけではなく、加工ヘッドとワークピースとの間のプラズマ強度のモニタにも使用できる点である。電気的には、プラズマは例えば、ノイズ源ＱRに並列に接続されたインピーダンスＺPと考えることができる。例えばノイズ源ＱRが並列に接続されたこのインピーダンスＺPは、その場合には、距離依存性容量成分ＣM′に関する並列容量として、例えば加工ヘッドのＣｕ先端とワークピースとの間に位置している。
【００３１】
この方法では、加工ヘッドとワークピースとの間に存在する距離依存性容量成分ＣM′は、依然としてプラズマインピーダンスから独立して決定することができる。この目的のために、測定容量成分ＣMを含む形でＬＣジェネレータが構成される。ＬＣジェネレータは、例えば一般に知られているエミッタ結合型ＬＣ発振器であってもよく、測定容量成分ＣMが容量成分として含まれている。
【００３２】
ワークピースがレーザビームによって加工されない場合には、加工ヘッドとワークピースとの間に存在する距離依存性容量成分ＣM′のみがＬＣジェネレータに組み込まれる。プラズマが形成される場合にのみ、距離依存性容量成分ＣM′に並列に、形成されたプラズマに依存するインピーダンスＺPとノイズ源とがそこに加えられる。しかし、これらは、ＬＣジェネレータによって生成されるジェネレータ出力信号の周波数には特に影響しない。プラズマ５が強力であるほど、インピーダンスＺPは小さくなり、ジェネレータ出力信号の振幅は小さくなる。
【００３３】
測定容量成分ＣMがＬＣジェネレータに組み込まれる結果、ＬＣジェネレータはジェネレータ出力信号を生成し、その周波数は、加工ヘッドとワークピースとの間の距離依存性容量成分ＣM′のみによって決定される。一方、プラズマのインピーダンス及び並列に接続されたノイズ源は、生成されるジェネレータ出力信号の振幅に作用する。これより、ジェネレータ出力信号及びノイズ源の振幅は、プラズマ強度のインジケータとして機能する。この場合、ＬＣジェネレータの搬送波周波数をジェネレータ出力信号からフィルタリングして取り出したり通過させたりしてもよい。このようにすれば、プラズマのインピーダンスに関して更に特徴的な振幅値がジェネレータ出力信号から得られて、これによって、より意味のあるプラズマ強度信号を得て、これから、焦点位置に関して、より厳密に正確な結論を引き出すことができる。
【００３４】
図２には、レーザ加工ヘッド１９が示されており、その先端には、センサ電極２０、例えばＣｕ電極が形成されている。センサ電極２０は、レーザ加工ヘッド１９とワークピース２との間の測定容量成分ＣMを形成する役割を果たす。
【００３５】
加えて、図２は、プラズマ形成中の測定容量成分ＣMの等価回路図を示している。この場合、測定容量成分ＣMは、インピーダンスＺP及びノイズ源ＱRを並列に伴った距離依存性容量成分ＣM′によって形成される。ここで、このインピーダンスＺPはプラズマを示し、ノイズ源ＱRはプラズマによって生じている。ワークピース２が加工されないときには、言い換えれば、プラズマが生成されないときには、レーザ加工ヘッド１９或いはセンサ電極２０とワークピース２との間の測定容量成分ＣMは、距離依存性容量成分ＣM′に等しい。ワークピース２の加工中に、レーザ加工ヘッド１９から発せられるレーザビーム（図示せず）は、ワークピース２の上に入射して、その結果として、ワークピース２は加工点で非常に加熱され、ワークピース材料は酸素が供給されると燃焼する（プラズマ生成）。ワークピース２の加工中に存在する測定容量成分ＣMは、これより、インピーダンスＺP及びノイズ源ＱRが並列に接続されている距離依存性容量成分ＣM′によって示すことができる。
【００３６】
ＣM′は、レーザ加工ヘッド１９或いはセンサ電極２０とワークピース２との間の距離ｈの尺度であるが、インピーダンスＺPは、ノイズ源ＱRとともに、プラズマ強度のインジケータとして機能する。
【００３７】
図３は、本発明に従った装置の更なる例示的な実施形態のブロック図である。図２に示されたような測定容量成分ＣMの等価回路は、図３のＬＣジェネレータＧの中に組み込まれている。ＬＣジェネレータＧは、例えばエミッタ結合型ＬＣ発振器であって、その構成要素の残りの部分は、ブロック２１によって示されている。測定容量成分ＣMが回路要素として組み込まれているＬＣジェネレータＧの回路は、後に、図４の説明の中で更に詳しく説明する。
【００３８】
測定容量成分ＣMがＬＣジェネレータＧに組み込まれている結果として、ＬＣジェネレータは、その出力にジェネレータ出力信号２２を生成する。その周波数は距離依存性容量成分ＣM′によって決定され、その振幅はインピーダンスＺP及び／或いはノイズ源ＱRによって決定される。より正確には、振幅はインピーダンスＺPに比例する。
【００３９】
ＬＣジェネレータＧの下流に接続された周波数／電圧変換器２３によって、ジェネレータ出力信号２２を、一般的に知られた方法で、レーザ加工ヘッド１９とワークピース２との間の距離を測定するために使用することができる。これは、インピーダンスＺP及びノイズ源ＱRが、ＬＣジェネレータＧの周波数に特に影響しないからである。
【００４０】
図３に示されているように、フィルタ２４がＬＣジェネレータＧの出力側に接続されている。このフィルタは、ＬＣジェネレータＧの搬送波周波数の成分をジェネレータ出力信号２２からフィルタリングして取り出すか、或いはそれを通過させる。更に、整流された信号を生成するために、整流器２５がフィルタ２４の出力側に接続されている。
【００４１】
プラズマ強度を決定するために、整流器２５の出力に現れた信号が、次に、既に図１に示された積分器１２に入力信号として供給される。これは、その後に、図１に示したような更なるシーケンスに従って処理されるためである。周波数／電圧変換器２３からくる信号は、図１に示された加工コントローラ７に供給されるが、これは、このようにして、各トラックに対する高さｈを一定に維持してテーブルメモリ１８に記憶するようにするためである。これもまた、高さ調整装置６の駆動によって実行される。他の点では、方法シーケンスは図１を参照して既に説明したものと同じであって、ここで再び説明する必要はない。ここで唯一説明すべき点は、プラズマ形成の場合には、各場合に設定された高さｈから得られるジェネレータ出力信号、或いはそのジェネレータ出力信号の振幅が、プラズマ５が存在しないときに得られたジェネレータ出力信号の振幅と比較されると言うことである。例として、プラズマが形成されないときにジェネレータ出力信号の振幅が２．０ボルトであるとすると、プラズマ形成が増すにつれて、ジェネレータ出力信号の振幅は、例えば１．０ボルトから０．５ボルトへと（３つのトラックに対して）ますます低下する。この場合、最小振幅が最大プラズマ強度を示し、上記の電圧差（１．５ボルト）がこの場合に最大になる。割り当てられた高さｈに関する各電圧差は、その後にメモリ１３に記憶されて、比較装置１４がその後に、最大電圧差が記憶されているメモリ１３のアドレスを選択する。このアドレスは、それから加工コントローラ７に伝達されて、これが引き続いて割り当てられた高さｈ（焦点位置）をテーブルメモリ１８から選択し、引き続いて設備をこの高さｈで較正する。
【００４２】
図４は、図３による装置で使用されているＬＣジェネレータＧを示している。このＬＣジェネレータＧはトランジスタＴ1を含んでおり、そのコレクタ端子は接地され、ベース端子は、共通接合点にてインダクタンス成分Ｌ及び測定容量成分ＣMに結合されている。インダクタンス成分Ｌ及び測定容量成分ＣMの各々の他の端子は、同様に接地されている。ＬＣジェネレータＧは更にトランジスタＴ2を含んでおり、そのベース端子は接地され、コレクタ端子はインダクタンス成分Ｌと測定容量成分ＣMとの共通接合点に接続されている。トランジスタＴ1及びＴ2のエミッタ端子はお互いに直接に接続されており、抵抗ＲEが、共通接合点を介して各エミッタ端子Ｔ1及びＴ2にそれぞれ接続されている。
【００４３】
図４に更に示されているように、増幅器ユニット２７が、ＬＣジェネレータＧの出力２６の上流に接続されている。
【００４４】
図４に示すＬＣジェネレータＧは、差分増幅器によって実現される。Ｔ1のベース電位はＴ2のコレクタ電位と同位相であるので、直接接続によって正のフィードバックを形成することができる。そのループ利得はトランジスタのトランスコンダクタンスに比例して、ワイドリミット内でエミッタ電流を変えることで設定することができる。そのとき、ジェネレータ出力信号はＬＣジェネレータＧの出力２６で得られて、その信号の周波数は距離依存性容量成分ＣM′に依存し、且つその信号の振幅は、プラズマのインピーダンスとプラズマによって生成されるノイズとに依存する。ＬＣジェネレータＧの出力２６は、実際には、図３に示すジェネレータ出力信号２２を供給する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  プラズマ強度を光学的に測定することが可能な、本発明に従ったレーザ加工設備の模式的なブロック図である。
【図２】  プラズマがレーザ加工ヘッドとワークピースとの間に存在する場合において、容量的に距離を測定する際のレーザ加工ヘッドとワークピースとの間の状態を説明する説明図である。
【図３】  レーザ加工ヘッドとワークピースとの間のプラズマの抵抗を測定することによってプラズマ強度を決定することが可能なレーザ加工設備の回路構成を示す模式的なブロック図である。
【図４】  図３に示す回路のＬＣジェネレータの模式的な回路図である。
【符号の説明】
１  レーザ加工ヘッド、２  ワークピース、３  レーザビーム、４  焦点合わせ光学アレンジメント、５  プラズマ、６  高さ調整装置、７  加工コントローラ、９  測定装置、１０  入力光学アレンジメント、１１  放射検出器、１２  積分器、１３  電子メモリ、１４  比較装置、１７  アドレスライン、１８  テーブルメモリ、１９  レーザ加工ヘッド、２０  センサ電極、２２  ジェネレータ出力信号、２３  周波数／電圧変換器、２４  フィルタ、２５  整流器、２６ＬＣジェネレータ出力、２７  増幅器ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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