(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口開口部（１２）と出口開口部（１３）を持ち、それらの開口部の間に加工ビームの道筋（１６’）となるレーザビーム（１６）用の通路（１５）が構成されているハウジング（１１）と、
前記ハウジング（１１）の外部で、前記出口開口部（１３）から離れた所に位置づけられる加工焦点（１８）であって、レーザ加工中におけるレーザビーム（１６）と工作物（２０）の相互作用ゾーンを決定する加工焦点（１８）に前記レーザビーム（１６）を集束させる集光体（１７）と、
前記ハウジング（１１）の側壁（２６）で、前記レーザビームの通路（１５）のそばに設けられ側壁モジュールとして構成されたセンサモジュール（２７）であって、１個以上のセンサ（２９，３０）を含むセンサモジュール（２７）を含むセンサ部（２５）と、
レーザ加工中に前記相互作用ゾーンからやってくる光線を前記センサモジュール（２７）のセンサ（２９，３０）上へ向け、その光線の少なくとも一部を検出して工作物（２０）の加工を監視できるようにするビーム偏向装置（３１）と、
を備え、
ビーム偏向装置（３１）が、前記相互作用ゾーンからやってくる光線の一部を、前記加工ビームの光路（１６’）から分離する第１のビームスプリッタ（３２）と、前記入射光線の一部をセンサモジュール（２７）に向ける一方で、もう１つ別の部分を通過させる第２のビームスプリッタ（３５）とを含む、ことを特徴とする、レーザビーム（１６）を用いて工作物（２０）を加工するレーザ加工ヘッド。
【請求項２】
入口開口部（１２）と出口開口部（１３）を持ち、それらの開口部の間に加工ビームの道筋（１６’）となるレーザビーム（１６）用の通路（１５）が構成されているハウジング（１１）と、
前記ハウジング（１１）の外部で、前記出口開口部（１３）から離れた所に位置づけられる加工焦点（１８）であって、レーザ加工中におけるレーザビーム（１６）と工作物（２０）の相互作用ゾーンを決定する加工焦点（１８）に前記レーザビーム（１６）を集束させる集光体（１７）と、
前記ハウジング（１１）の側壁（２６）で、前記レーザビームの通路（１５）のそばに設けられ側壁モジュールとして構成されたセンサモジュール（２７）であって、１個以上のセンサ（２９，３０）を含むセンサモジュール（２７）を含むセンサ部（２５）と、
レーザ加工中に前記相互作用ゾーンからやってくる光線を前記センサモジュール（２７）のセンサ（２９，３０）上へ向け、その光線の少なくとも一部を検出して工作物（２０）の加工を監視できるようにするビーム偏向装置（３１）と、
を備え、
前記センサモジュール（２７）は、第３のビームスプリッタ（４２）を介して前記入射光線が供給される少なくとも２つのセンサ（２９，３０）を有することを特徴とする、レーザビーム（１６）を用いて工作物（２０）を加工するレーザ加工ヘッド。
【請求項３】
入口開口部（１２）と出口開口部（１３）を持ち、それらの開口部の間に加工ビームの道筋（１６’）となるレーザビーム（１６）用の通路（１５）が構成されているハウジング（１１）と、
前記ハウジング（１１）の外部で、前記出口開口部（１３）から離れた所に位置づけられる加工焦点（１８）であって、レーザ加工中におけるレーザビーム（１６）と工作物（２０）の相互作用ゾーンを決定する加工焦点（１８）に前記レーザビーム（１６）を集束させる集光体（１７）と、
前記ハウジング（１１）の側壁（２６）で、前記レーザビームの通路（１５）のそばに設けられ側壁モジュールとして構成されたセンサモジュール（２７）であって、１個以上のセンサ（２９，３０）を含むセンサモジュール（２７）を含むセンサ部（２５）と、
レーザ加工中に前記相互作用ゾーンからやってくる光線を前記センサモジュール（２７）のセンサ（２９，３０）上へ向け、その光線の少なくとも一部を検出して工作物（２０）の加工を監視できるようにするビーム偏向装置（３１）と、
を備え、
前記センサ部（２５）は、前記センサモジュール（２７）が含むセンサ（２９，３０）に加えて、前記ハウジング（１１）の１つ又は複数の側壁の入口開口部（１２）の領域に配置された１個又は２個以上のセンサ（２８）を包含し、前記１個又は２個以上のセンサは、前記相互作用ゾーンからやってくる光線、特に、プラズマ放射、の検出のために構成されていることを特徴とする、レーザビーム（１６）を用いて工作物（２０）を加工するレーザ加工ヘッド。
【請求項４】
入口開口部（１２）と出口開口部（１３）を持ち、それらの開口部の間に加工ビームの道筋（１６’）となるレーザビーム（１６）用の通路（１５）が構成されているハウジング（１１）と、
前記ハウジング（１１）の外部で、前記出口開口部（１３）から離れた所に位置づけられる加工焦点（１８）であって、レーザ加工中におけるレーザビーム（１６）と工作物（２０）の相互作用ゾーンを決定する加工焦点（１８）に前記レーザビーム（１６）を集束させる集光体（１７）と、
前記ハウジング（１１）の側壁（２６）で、前記レーザビームの通路（１５）のそばに設けられ側壁モジュールとして構成されたセンサモジュール（２７）であって、１個以上のセンサ（２９，３０）を含むセンサモジュール（２７）を含むセンサ部（２５）と、
レーザ加工中に前記相互作用ゾーンからやってくる光線を前記センサモジュール（２７）のセンサ（２９，３０）上へ向け、その光線の少なくとも一部を検出して工作物（２０）の加工を監視できるようにするビーム偏向装置（３１）と、
を備え、
前記ビーム偏向装置（３１）が、前記相互作用ゾーンからやってくる光線の一部を、前記加工ビームの光路（１６'）から分離する第１のビームスプリッタ（３２）を含み、
前記第１のビームスプリッタ（３２）により分離された前記加工レーザビームの一部を検出する基準センサ（３４）が前記センサモジュール（２７）に設けられることを特徴とする、レーザビーム（１６）を用いて工作物（２０）を加工するレーザ加工ヘッド。
【請求項５】
入口開口部（１２）と出口開口部（１３）を持ち、それらの開口部の間に加工ビームの道筋（１６’）となるレーザビーム（１６）用の通路（１５）が構成されているハウジング（１１）と、
前記ハウジング（１１）の外部で、前記出口開口部（１３）から離れた所に位置づけられる加工焦点（１８）であって、レーザ加工中におけるレーザビーム（１６）と工作物（２０）の相互作用ゾーンを決定する加工焦点（１８）に前記レーザビーム（１６）を集束させる集光体（１７）と、
前記ハウジング（１１）の側壁（２６）で、前記レーザビームの通路（１５）のそばに設けられ側壁モジュールとして構成されたセンサモジュール（２７）であって、１個以上のセンサ（２９，３０）を含むセンサモジュール（２７）を含むセンサ部（２５）と、
レーザ加工中に前記相互作用ゾーンからやってくる光線を前記センサモジュール（２７）のセンサ（２９，３０）上へ向け、その光線の少なくとも一部を検出して工作物（２０）の加工を監視できるようにするビーム偏向装置（３１）と、
を備え、
前記出口開口部（１３）と前記集光体（１７）との間の加工ビーム路に配置された保護ガラス（２１）を監視する前記センサ部（２５）が、前記ハウジング（１１）のうち、前記保護ガラス（２１）のエリア内の側方部分に配置されたさらなるセンサ（２４）を少なくとも１つ含み、前記保護ガラス（２１）からやってくる散乱光を捕えることを特徴とする、レーザビーム（１６）を用いて工作物（２０）を加工するレーザ加工ヘッド。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ加工ヘッドにおいて、
前記ビーム偏向装置（３１）は、
前記相互作用ゾーンからやってくる光線が前記集光体（１７）を通過したあとにたどる光路上に配置されて、前記相互作用ゾーンを前記センサモジュール（２７）上に結像する結像体（４１）を含むことを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【請求項７】
請求項１に記載のレーザ加工ヘッドにおいて、
前記第２のビームスプリッタ（３５）が、前記ハウジング（１１）の側壁（３６）であって、観測装置を連結できる連結用開口の前方に配置されることを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【請求項８】
請求項１に記載のレーザ加工ヘッドにおいて、
第２のビームスプリッタ（３５）は、前記ハウジング（１１）の、前記センサモジュール（２７）と反対の側壁（３６）に配置され、
前記ビーム偏向装置（３１）は、前記第１の偏向ミラー（３９）と前記第２の偏向ミラー（４０）を有し、これらのビームスプリッタ（３２，３５）により分離された前記相互作用ゾーンからやってくる光線の一部を、前記通路（１５）を横切らせて前記センサモジュール（２７）の側面に、又は、前記センサモジュール（２７）を納めた側の前記側壁（２６）に平行に、向け直すことを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【請求項９】
請求項２に記載のレーザ加工ヘッドにおいて、
前記結像体（４１）が前記相互作用ゾーンを結像する前記第３のビームスプリッタを、反射位置フィルタアパーチャ（４２）として構成して、前記センサ（２９，３０）が、前記相互作用ゾーンの異なる領域を測定することを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【請求項１０】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ加工ヘッドにおいて、
前記センサ部（２５）の個々のセンサ（２８，２９，３０）がフィルタ装置（２８’，２９’，３０’）を備え、それらのセンサが、前記相互作用ゾーンからやってくる光線の選択されたスペクトル領域を検出することを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームを用いて工作物を加工するレーザ加工ヘッド、特にレーザビームにより工作物を溶接または切断するレーザ加工ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
加工作業、特に溶接処理または切断処理を、進行中の作業に応じて監視できるようにするためには、加工焦点により決定された加工ゾーンまたは相互作用ゾーンからやってくる光線を測定する様々なセンサが必要である。これらのセンサは、通常、側方にレーザ加工ヘッド上へフランジ取付けされる。このような場合、その相互作用ゾーンの一帯に現れるどんなプラズマでも監視するＵＶセンサ、加工焦点で決定されるキーホールとして知られている部位の周りの領域からやってくる光線を検出し、かつ加工の間の温度プロファイルと周辺溶融を監視させる温度センサまたは赤外線センサ、および、そのキーホールからのレーザの背面放射を検出する背面放射センサが標準装備される。
【０００３】
とはいえ、多くの作業において、プロセスパラメータを可能な限り有意義に分析できるようにする正しいセンサの組合せを見つけ出せるのは、プロトタイプ製作での統計的調査によってしかない。このことから、多数の操作作業で重要な役割を果たすヘッドの外面形状が変更されることになる。例えば、構成要素を調べているときに、衝突を避けなければならないから、このヘッドの外形の変更は、不可能であることが多い。
【０００４】
「ｃｏｍｐａｎｙ  ｐｒｅｃｉｔｅｃ，２０００  ｉｓｓｕｅ，ｐａｇｅ  ４１」のカタログから、側方にレーザ加工ヘッド上へフランジ取付けされるレーザ溶接モニタがすでに知られている。レーザ溶接でのプロセスを監視するのに、どのセンサが必要であるかにより、それ相応に、公知のレーザ溶接モニタを変更しなければならない。
【０００５】
特開平１２−２２５４８１は、相互作用ゾーンからやってくる光線を検出する様々なセンサが互いに前後に配置されているレーザ加工ヘッドを開示している。このような場合、まず第１に、相互作用ゾーンからやってくる光線は、加工ビーム用の集光体を通過し、次に、ビームスプリッタまたは偏向ミラーとぶつかり、それによって、この光線が、対応するセンサ上へ方向づけられる。このようなプロセス監視に、どのセンサが、かつ何個必要であるかにより、レーザ加工ヘッドのうち、その加工焦点から遠い方の側に、適切なセンサハウジングを取り付けなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このことから出発して、本発明の基礎になる目的は、一定で、かつコンパクトな外部寸法を用いて、該当する加工作業に、これらのセンサを簡単に適合できるようにするやり方で、当初指定された型式のレーザ加工ヘッドをさらに発展させることである。
【０００７】
この目的は、請求項１記載のレーザ加工ヘッドを用いて達成される。本発明の好都合な改良や発展は、従属クレームに記述される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
こうして、入口開口部と出口開口部を持ち、それらの開口部の間に加工ビームの道筋となるレーザビーム用の通路が構成されているハウジングと、前記ハウジングの外部で、前記出口開口部から離れた所に位置づけられる加工焦点であって、レーザ加工中におけるレーザビームと工作物の相互作用ゾーンを決定する加工焦点にレーザビームを集束させる集光体（ｆｏｃｕｓ  ｏｐｔｉｃｓ）と、センサ部を備えている、レーザビームを用いて工作物を加工するレーザ加工ヘッドでは、本発明により、このセンサ部が、上記のハウジングの、レーザビーム通路のそばの側壁に設けられ側壁モジュールとして構成されたセンサモジュールであって、１個以上のセンサを含むセンサモジュールを含むことと、ビーム偏向装置が、レーザ加工中に相互作用ゾーンからやってくる光線をセンサモジュールのセンサ上へ向け、その光線の少なくとも一部を検出して工作物の加工を監視できるようにすることが規定されている。
【０００９】
レーザ加工ヘッドの側壁に設けられたセンサモジュールの、本発明による利用により、該当する加工作業と使用されるレーザ波長に必要なセンサを、レーザ加工ヘッドの外部寸法を変える必要なく、レーザ加工ヘッドに組み入れることは、簡単に達成できる。
【００１０】
本発明の有利な発展において、ビーム偏向装置は、前記相互作用ゾーンからやってくる光線が前記集光体を通過したあとにたどる光路上に配置されて、前記相互作用ゾーンをセンサモジュール上に結像する結像体を含むことが規定されている。
【００１１】
本発明のさらなる改良は、ビーム偏向装置が、前記相互作用ゾーンからやってくる光線の一部を、前記加工ビームの光路から分離する第１のビームスプリッタと、前記入射光線の一部をセンサモジュールに向ける一方で、もう１つ別の部分を通過させる第２のビームスプリッタとを持ち、前記第２のビームスプリッタが、前記ハウジングの側壁であって、観測装置を連結できる連結用開口の前方に配置されることを特徴としている。この手段により、いくつかの最終用途が、加工の間、部分的な追跡または精密な追跡を必要とする場合に、センサ部に悪影響を及ぼすことなく、適切な観測装置（例えば、ビデオカメラなど）を、レーザ加工ヘッドに取り付けることが可能になる。
【００１２】
第２のビームスプリッタは、前記ハウジングの、前記センサモジュールと反対の側壁に適切に配置され、また、前記ビーム偏向装置は、前記第１の偏向ミラー（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｍｉｒｒｏｒ）と前記第２の偏向ミラーを有し、これらのビームスプリッタにより分離された前記相互作用ゾーンからやってくる光線の一部を、前記通路を横切らせ前記センサモジュールの側面に、又は、前記センサモジュールを納めた側壁に平行に、向け直す。
【００１３】
本発明に係るレーザ加工ヘッドの好ましい発展により、前記センサモジュールが、側壁モジュールとして構成されることが規定されている。この手段により、前記の側壁モジュールは、同一のセンサを有する別のものと単に交換する必要があるだけであるから、センサ部は、計画された加工作業のときの要件と、使用されるレーザ光源にしたがって、簡単に取替えできるだけでなく、このセンサ部の手入れも同様に簡単にする。この手段により、センサ部の手入れによるレーザ加工システム用の運転停止時間を、最小限に減らすことができる。
【００１４】
例えば、相互作用ゾーンの温度、または加工焦点で反射したレーザ光だけを完全に測定する必要があるときに、センサモジュールにサンサを１個だけ装備することは、原理的に可能である。とはいえ、特に、センサモジュールが、第３のビームスプリッタを介して入射光線が送られる２つ以上のセンサを持っているときには、本発明によるセンサ部の利点を、とりわけ充分に活用できる。
【００１５】
２つのセンサが備えられる場合には、結像体（ｉｍａｇｉｎｇ  ｏｐｔｉｃｓ）が相互作用ゾーンを結像する第３のビームスプリッタを、反射位置フィルタアパーチャとして構成して、これらのセンサが、相互作用ゾーンの異なる領域を検出することは、特に好都合である。
【００１６】
センサ部内の個々のセンサがフィルタリング装置を備えて、それらのセンサが、相互作用ゾーンからやってくる光線の選択されたスペクトルレンジを検出する場合には、好都合である。
【００１７】
本発明の特に好都合な発展では、前記第１のビームスプリッタにより分離された前記加工レーザ光線の一部を検出する基準センサが前記センサモジュールに設けられることが規定されている。
【００１８】
本発明の別の有用な発展は、前記センサ部が、前記センサモジュールが含むセンサに加えて、前記ハウジングの１つ又は複数の側壁の入口開口部の領域に配置された１個又は２個以上のセンサを包含し、前記１個又は２個以上のセンサが、前記相互作用ゾーンからやってくる放射（特に、プラズマ放射）の検出のために構成されている点で区別される。
【００１９】
高品質で、かつ干渉のないレーザ作用を可能にするために、前記出口開口部と前記焦光体との間の加工ビーム路に配置された保護ガラスを監視する前記センサ部が、前記ハウジングのうち、前記保護ガラスのエリア内の側方部分に配置されたさらなるセンサを少なくとも１つ備えて、前記保護ガラスからやってくる散乱光を捕えることが規定されている。これは、保護ガラスが、加工プロセス中に破壊される前のちょうど良いときに取り替えられるように、疲労、汚れ、損傷を早期に検出できるようにしている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、例えば図面を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。図面の様々な数字において、互いに一致する構成要素には、同一の参照数字が与えられている。
【００２１】
図１に示される通り、本発明に係るレーザ加工ヘッド１０は、レーザジェット１４だけでなく、入口開口部１２と出口開口部１３を持つハウジング１１も備えている。ハウジング１１の入口開口部１２と出口開口部１３との間には、加工ビーム１６’が通るレーザビーム１６用の通路１５が設けられ、この通路が、図１では、加工レーザビーム１６用の焦光体１７の光軸で示されている。
【００２２】
加工レーザビーム１６を加工焦点１８に集束させる焦光体１７は、焦点距離の異なる焦光体をレーザ加工ヘッド１０に装着できるように、交換可能な体ソケットとして構成された水冷式体ホルダ１９の中に配設されている。
【００２３】
加工焦点と工作物２０との間の相互作用ゾーンから生じる影響から、焦光体１７を保護するために、焦光体１７と、ハウジング１１の出口開口部１３との間に保護ガラス２１が配設されている。さらに、ハウジング１１と、レーザジェット１４との間には、保護ガラス２１の汚れを少なくするために、レーザビーム１６に横断方向に作用する超音速気流（ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ  ｇａｓ  ｓｔｒｅａｍ）を発生させる横断ビーム装置２２も配設されている。こうして、レーザビーム１６に横断方向に作用する超音速気流のおかげで、加工焦点１８で決定された相互作用ゾーンから、加工されている工作物の上へ生じた粒子が、ハウジング１１の出口開口部１３から側方へ吹き飛ばされ、したがって除去される。次に、なおも出口開口部１３に入る残りのどんな粒子も、保護ガラス２１により、焦光体１７には近づけない。
【００２４】
保護ガラス２１は、汚れた保護ガラス２１を、追加的な工具をまったく使用せずに、素早く取り替えることができるように、保護ガラスカセット２３の中に配設されている。
【００２５】
保護ガラス２１を監視するために、保護ガラス２１のすぐそばに、１つまたは複数のセンサを側方に配置し、保護ガラス２１からやってくる散乱光を捕える。この場合、センサ２４は、好都合なことに、使用されている加工レーザビーム１６の波長に合わされる。特に、保護ガラス２１の周囲に均等に配置できるセンサ２４は、本質的に、加工ビームの方向に垂直に進行する散乱光成分だけを捕えるように揃えられる。
【００２６】
保護ガラス２１を監視するセンサ２４は、品質とプロセスの監視に役立つセンサ部２５（ａ  ｓｅｎｓｏｒ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ  ２５）の一部を成す。センサ部２５は、ハウジング１１の側壁２６に配設され、センサモジュール２７を有する。なお、このセンサモジュール２７は、側壁モジュールとして構成されて、センサモジュール２７が、レーザ加工ヘッド１０のハウジング１１の側壁２６の構成部分として簡単に交換できることが好ましい。
【００２７】
センサモジュール２７は別として、センサ部２５は、加工焦点で決定された相互作用ゾーンの上方に生ずるプラズマを観測する働きをする１つまたは複数のセンサ２８も備えている。プラズマ放射を捕えるために、いくつかのセンサ２８が備えられる場合には、これらのセンサは、好ましくは、入口開口部１２の近くで、通路１５を通るレーザビームの周りに、同じ間隔で配置される。
【００２８】
相互作用ゾーンからやってくる光線を、センサ２９，３０上へ向けるために、ここで、図２を用いてさらに詳しく説明されるビーム進路変更装置３１が備えられている。
【００２９】
ビーム進路変更装置３１は、第１のビームスプリッタ３２を備える。第１のビームスプリッタ３２は、石英ガラスから成るものであって、その表面に、加工ビーム１６の波長に合わされたグレア抑制剤を付けている。使用されるレーザ波長により、他の適切な透過材料を使用することも可能である。それゆえ、入射加工レーザビーム１６のうち、ごくわずかだけが、センサモジュール２７の方向に向けられて、遮蔽要素３３に当たるが、この遮蔽要素３３によって、センサモジュール２７が、レーザビーム通路１５から、センサモジュール２７内の基準センサ３４（図３を参照のこと）に割り当てられた貫通路の一領域（さらに詳細には図示せず）まで、遮蔽されている。
【００３０】
相互作用ゾーンからやってくるビームは、焦光体１７を通過した後で、第１のビームスプリッタ３２を経て、第２のビームスプリッタ３５に向けられるが、この第２のビームスプリッタ３５は、ハウジング１１の側壁３６に、かつ、観測装置（図示せず）を連結できる連結用開口３７の前方に配置されている。図示された実施例では、連結用開口３７は、カバープレート３８で閉じられている。第２のビームスプリッタ３５に当たった光線の一部は、第１の進路変更ミラー３９（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ  ｍｉｒｒｏｒ  ３９）の方向に向けられて、そのミラーにより、入射光線が、通路１５を横切ってセンサモジュール２７の側面に進むように向けられる。ここで、光線を、側壁２６に平行に進む方向に向ける第２の進路変更ミラー４０が備えられている。
【００３１】
光線進路変更装置３１には、結像体４１が備えられ、結像体４１は、第２のビームスプリッタ３５と第１の進路変更ミラー３９との間に配置され、また、焦光体１７とともに、相互作用ゾーンまたは加工焦点１８の像を、センサモジュール２７の入力要素４２上につくる。
【００３２】
図３に単に概略的に示される通り、上記の入力要素は、相互作用ゾーンの中央領域（すなわち、加工焦点１８）を、センサ３０上へ向ける（ただし、相互作用ゾーンのエッジ領域は、センサ２９まで通させる）ために、反射位置フィルタアパーチャとして構成された第３のビームスプリッタ４２によって形成されている。センサ部２５の個々のセンサ２８、２９、３０を、検出される光線の特定の波長に合わせるために、適切なフィルタ装置２８’、２９’、３０’が備えられる。
【００３３】
レーザ加工プロセスの間、すなわちレーザ切断またはレーザ溶接の間、一般に、プラズマからやってくるＵＶ光線は、センサ２８を用いて監視される。この場合、センサ２８は、１２０°の観測角度で光線の方向を調べるやり方で、通路１５のすぐそばに配置される。そのとき、プラズマセンサ２８の出力信号を利用すれば、溶接プロセスの目に見える部分を評価することができる。好ましくは、この通路の周囲に均等に配置された３個のプラズマセンサ２８が備えられる。
【００３４】
センサモジュール２７において、中央領域すなわち加工焦点１８が、位置フィルタとして構成されたビームスプリッタ４２の反射中央アパーテャ４２’から、背面反射センサ３０に向けられたとき、温度センサ２９は、相互作用ゾーンのエッジ領域を観測する。それゆえ、背面反射センサ３０は、いわゆるキーホールのエリアを含む。
【００３５】
プラズマセンサ２８、エッジ溶融と温度プロファイルを監視する温度センサ２９、及びキーホールからのレーザの背面放射を検出する背面反射センサ３０からの３つの異なるセンサ信号は、基準センサ３４のセンサ信号を用いて、基準センサ３４によって評価される。すなわち、測定された信号は、代表的な溶接継ぎ合わせ又は体表的な切断における記憶された値と比較される。
【００３６】
進行中の処理作業に応じて、結像されるエリアを変えることが必要である場合があり、それゆえ、センサモジュールの入力要素として、異なるアパーチャ（特に、異なる位置フィルタアパーチャ）を設けなければならないこともある。例えば、センサモジュール２７では、背面反射センサまたは温度センサとともにプラズマセンサを配置することが必要である可能性がある。次に、第３のビームスプリッタ４２は、温度センサまたは背面反射センサが、位置フィルタアパーチャとともに、あるいは、位置フィルタアパーチャなしに統合的に動作するかどうかにより、それ相応に、構成されることになっている。
【００３７】
このプロセスを監視するのに必要なセンサが、レーザ加工ヘッド１０のハウジング１１に組み入れられているから、本発明によるレーザ加工ヘッドは、コンパクトな構造を呈する。このようにセンサ部が組み入れられているために、本発明によるレーザ加工ヘッド１０を、異なるレーザ型式に、また必要に応じて、異なる処理システム（ｈａｎｄｌｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍｓ）またはレーザ処理機械にも、容易に適合させることができる。観測装置を連結できる連結用開口により、調整および制御を向上させる継合せまたは切断の追跡システムが使用できる。特に、レーザ溶接の間、レーザ溶接システムが動作しているときにも、溶接線供給送りを観測することにより、溶接線供給送りを最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  レーザ加工ヘッドの簡略化した略断面図である。
【図２】  本発明によるレーザ加工ヘッドのセンサ収容部分の簡略化した略断面図である。
【図３】  本発明によるレーザ加工ヘッド用のセンサモジュールの簡略化した略断面図である。
【符号の説明】
１１  ハウジング、１２  入口開口部、１３  出口開口部、１５  レーザビーム通路、１６  レーザビーム、１７  集光体、１８  加工焦点、２０  工作物、２５  センサ部、２６  側壁、２７  センサモジュール、２８  センサ、２９  センサ、３０  センサ、３１  ビーム偏向装置。
【図１】
0004107833.tif 000002
【図２】
0004107833.tif 000003
【図３】
0004107833.tif 000004