(57)【要約】  複数の移動軸に沿って移動可能に支承された、レーザ加工機械（１）のレーザ加工ヘッド（２）の実際位置が、このレーザ加工ヘッド（２）の目標位置と等しいかまたはこれから偏差しているかを確定する本発明の方法には、以下のステップが含まれる。すなわち、ａ）レーザ加工ヘッド（２）から送出されるレーザビーム（４）が、レーザ加工機械（１）に固定された被加工物（３）の同じ目標ポジションを向く、レーザ加工ヘッド（２）の少なくとも２つの異なる加工位置（ｘ1，ｙ1，ｚ1，ｂ1，ｃ1，ｘ2，ｙ2，ｚ2，ｂ2，ｃ2）を選択するステップと、ｂ）選択した第１加工位置（ｘ1，ｙ1，ｚ1，ｂ1，ｃ1）にレーザ加工ヘッド（２）を移動し、レーザビーム（４）を用い、被加工物（３）の目標ポジションまたはこの目標ポジションの周りで被加工物（３）に開口部（７）を穿孔するステップと、ｃ）選択した別の第２加工位置（ｘ2，ｙ2，ｚ2，ｂ2，ｃ2）にレーザ加工ヘッド（２）を移動して、レーザビーム（４）と被加工物（３）との間の相互作用によって形成される放射を検出するステップとを有しており、レーザ加工ヘッド（２）の実際位置は、放射が検出されない場合には、開口部（７）の寸法と、レーザ加工ヘッド（２）の２つの加工位置とに依存する値よりも小さい値でその目標位置から偏差しているか、または、放射が検出される場合には、この値よりも大きい値で偏差している。
2016529108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｂ，Ｃ）に沿って移動可能に支承された、レーザ加工機械（１）のレーザ加工ヘッド（２）の実際位置が、当該レーザ加工ヘッド（２）の目標位置と等しいかまたはこれから偏差しているかを確定する方法であって、
ａ）  前記レーザ加工ヘッド（２）から送出されるレーザビーム（４）が、前記レーザ加工機械（１）に固定された被加工物（３）の同じ目標ポジションを向く、前記レーザ加工ヘッド（２）の少なくとも２つの異なる加工位置（ｘ1，ｙ1，ｚ1，ｂ1，ｃ1；ｘ2，ｙ2，ｚ2，ｂ2，ｃ2）を選択するステップと、
ｂ）  前記選択した第１加工位置（ｘ1，ｙ1，ｚ1，ｂ1，ｃ1）に前記レーザ加工ヘッド（２）を移動し、前記レーザビーム（４）を用い、前記被加工物（３）の前記目標ポジションまたは当該目標ポジションの周りで前記被加工物（３）に開口部（７）を穿孔するステップと、
ｃ）  前記選択した別の第２加工位置（ｘ2，ｙ2，ｚ2，ｂ2，ｃ2）に前記レーザ加工ヘッド（２）を移動して、前記レーザビーム（４）と前記被加工物（３）との間の相互作用によって形成される放射を検出するステップとを有しており、
前記レーザ加工ヘッド（２）の前記実際位置は、放射が検出されない場合には、前記開口部（７）の寸法と、前記レーザ加工ヘッド（２）の２つの加工位置とに依存する値よりも小さい値でもってその目標位置から偏差しており、または、放射が検出される場合には、前記値よりも大きい値でもって偏差している、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
ステップｃ）において、前記開口部（７）を穿孔する際に使用しなかった少なくとも１つの移動軸に沿って前記レーザ加工ヘッド（２）を移動する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記開口部（７）の直径（Ｄ）は、前記レーザビームの直径に等しい、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記開口部（７）の寸法は、前記レーザビームの直径よりも大きい、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
ステップｃ）において放射が検出される場合、前記第２加工位置（ｘ2，ｙ2，ｚ2，ｂ2，ｃ2）から出発し、レーザビーム（４）を連続波状またはパルス状に入射させながら前記レーザ加工ヘッド（２）を前記被加工物（３）に対して相対的に移動し、当該移動を、前記レーザ加工ヘッド（２）の第３加工位置（ｘ3，ｙ3，ｚ3，ｂ3，ｃ3）においてもはや放射が検出されなくなるまで続ける、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２加工位置と前記第３加工位置との間のオフセット（Ｖ）から、前記レーザ加工ヘッド（２）の目標位置からの前記実際位置の偏差を求める、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第３加工位置から出発して、レーザビーム（４）を連続波状またはパルス状に入射させながら、前記被加工物（３）に対して相対的に前記レーザ加工ヘッド（２）を移動して、検出された放射と、検出されなかった放射との間の移行部を用いて前記開口部（７）の縁部点（１６）の実際ポジションを検出し、
当該縁部点（１６）の前記実際ポジションを用いて、前記開口部（７）の実際ポジションおよび／または実際輪郭を求め、
前記開口部（７）の前記実際ポジションと前記目標ポジションとの間のオフセット（Ｖ）から、および／または、前記開口部（７）の前記実際輪郭と目標輪郭との間の偏差から、前記レーザ加工ヘッド（２）の目標位置からの前記実際位置の偏差を求める、
請求項５に記載の方法。
【請求項８】
ステップｃ）において放射が検出されない場合、レーザビーム（４）を連続波状またはパルス状に入射させながら、前記被加工物（３）に対して相対的に前記レーザ加工ヘッド（２）を移動し、検出された放射と、検出されなかった放射との移行部を用いて前記開口部（７）の縁部点（１６）の実際ポジションを検出し、
前記縁部点（１６）の前記実際ポジションを用いて、前記開口部（７）の前記実際ポジションおよび／または実際輪郭を求め、
前記開口部（７）の前記実際ポジションと前記目標ポジションとの間のオフセット（Ｖ）から、および／または、前記開口部（７）の前記実際輪郭と目標輪郭との間の偏差から、前記レーザ加工ヘッド（２）の前記実際位置の、その目標位置からの偏差を求める、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記レーザビーム（４）をパルス状に入射させる場合、パルス状に入射する前記レーザビーム（４）の個々の、入射するパルスの目標ポジションは、前記被加工物（３）上で空間的に重なり合わない、
請求項５から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記パルス状に入射するレーザビームの複数の前記パルスの複数の目標ポジションが、前記開口部（７）の輪郭に対して直角に接近せず、特に緩やかな角度で接近するように、前記被加工物（３）に対して相対的に前記レーザビーム（４）を移動する、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
あらかじめ定めた移動パターン（１４）に沿って、特にメアンダ状の移動パターンに沿って、前記被加工物（３）に対して相対的に前記レーザビーム（４）を移動する、
請求項５または１０に記載の方法。
【請求項１２】
ステップｃ）において移動軸（Ｃ）の周りの１８０°の回転により、前記第２加工位置から前記第３加工位置に前記レーザ加工ヘッド（２）を移動する、
請求項１から１１までのいずれ１項に記載の方法。
【請求項１３】
ステップｂ）において、前記開口部（７）を穿孔するために前記レーザ加工ヘッド（２）から送出される前記レーザビーム（４）を、実質的に直角に前記被加工物表面（９）に当てる、
請求項１から１２までのいずれ１項に記載の方法。
【請求項１４】
コンピュータプログラム製品において、
プログラムがレーザ加工機械（１）の制御装置（６ａ）上で実行される場合に請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法のすべてのステップを実行するように適合されているコード手段を有することを特徴とする、
コンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
レーザビーム（４）を用いて被加工物（３）を加工するための、移動可能に支承されたレーザ加工ヘッド（２）と、
前記レーザ加工ヘッド（２）を第１加工位置（ｘ1，ｙ1，ｚ1，ｂ1，ｃ1）に移動し、前記レーザビーム（４）を用いて、前記被加工物（３）の目標ポジションにまたは当該目標ポジションの周りで前記被加工物（３）に開口部（７）を穿孔し、引き続いて前記レーザ加工ヘッド（２）を第２加工位置（ｘ2，ｙ2，ｚ2，ｂ2，ｃ2）に移動するようにプログラミングされた制御装置（６ａ）と、
前記レーザビーム（４）と前記被加工物（３）との間の相互作用によって形成される放射を検出するセンサ（５）と、
検出した前記放射に基づいて、前記レーザ加工ヘッド（２）の実際位置が、その目標位置に等しいかまたは当該目標位置から偏差しているかを検査するようにプログラミングされた評価装置（６ｂ）とを有する、
請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法を実行するレーザ加工機械（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置の、複数の移動軸に沿って移動可能に支持されたレーザ加工ヘッドの実際位置が、このレーザ加工ヘッドの目標位置に等しいかまたはここから偏差していることを確定する方法に関しており、また、この方法を実行するレーザ加工機械にも関する。
【０００２】
このような方法は、例えばＵＳ５，４００，６３８から公知である。この明細書には、ロボットが、カメラおよび間隔センサを用いて、このロボットの基体に配置されている参照部材を種々異なる測定箇所に運んで測定する校正システムが記載されている。これにより、ロボットアーム長の温度に依存する種々の変化を確定し、引き続いて補償することができる。
【０００３】
しかしながらこのロボットにおいて、また例えばレーザ加工機械のような公知の別の加工機械においても、上記参照部材は、各加工空間における邪魔な外形であり、この邪魔な外径は衝突に結び付き得る。さらに、上で説明した測定を目的として正確な位置に参照部材を位置調整するためには、時間的および技術的なコストがかかる。さらに衝突に起因してはいるが比較的小さな偏差が、人間に眼では必ずしも識別できないことは問題である。このような位置誤りは結果的に、誤製造される被加工物に結び付き、すなわちコストのかかる欠陥商品に結び付いてしまうのである。
【０００４】
したがって本発明の課題は、冒頭に述べた方法およびこの方法を実行するレーザ加工機械を提供して、従来技術の欠点を克服することである。特に本発明による方法および本発明によるレーザ加工機械により、時間およびコストがかかりかつ技術的にコストのかかる手段を省略したい。
【０００５】
この課題は、冒頭に述べたタイプの方法によって解決され、この方法は以下のステップを有する。すなわち、
ａ）  レーザ加工ヘッドから送出されるレーザビームが、レーザ加工機械に固定された被加工物の同じ目標ポジションを向く、レーザ加工ヘッドの少なくとも２つの異なる加工位置を選択するステップと、
ｂ）  選択した第１加工位置にレーザ加工ヘッドを移動し、レーザビームを用い、被加工物の目標ポジションまたはこの目標ポジションの周りで被加工物に開口部を穿孔するステップと、
ｃ）  選択した別の第２加工位置にレーザ加工ヘッドを移動して、レーザビームと被加工物との間の相互作用によって形成される放射を検出するステップとを有しており、
レーザ加工ヘッドの実際位置は、放射が検出されない場合には、開口部の寸法と、レーザ加工ヘッドの２つの加工位置とに依存する値よりも小さい値でその目標位置から偏差しており、または、放射が検出される場合には、この値よりも大きい値で偏差している。
【０００６】
本発明によれば、被加工物加工の各フェーズにおいて、または、レーザ加工機械の設定の各フェーズにおいて簡単、極めて高速かつ効果的に、レーザ加工ヘッドの実際位置と、その目標位置とを比較することができる。すなわち、ここでは、不所望の幾何学的な偏差があるか否かを検査することができ、ひいてはこの機械の設定が（これまで）エラーなしに行われていたか否か、被加工物加工を継続できるか否か、または対抗手段を導入すべきか否かについての確認を行うことができる。本発明の方法により、特に前に実行され、かつ、一般的にコストのかかるレーザ加工ヘッドの幾何学的な校正を簡単、高速かつ効果的にチェックすることできる。特にこれにより、空間内でレーザ加工ヘッドを位置決めするための運動学的連鎖の、レーザ加工機械のＮＣ制御部に記憶された数値のオフセット値が、実際の機械的な変位に等しいか否かをチェックすることができる。ここでは、まず第１の被加工物を加工し、引き続いて校正を間接的に制御するためにその製造精度を使用することを省略することができる。本発明の方法により、レーザ加工ヘッドないしは移動可能に連結されかつ被加工物加工時にレーザ加工ヘッドを操作する運動学的連鎖の複数のコンポーネントの校正をチェックすることができる。
【０００７】
レーザ加工ヘッドの第１加工位置では、開口部が被加工物の目標ポジションにおいて点状の穿孔として被加工物に穴開けされるかまたは目標ポジションの周りで被加工物から切り取られる。開口部の直径がレーザビーム直径に等しい前者のケースとは異なり、後者のケースでは、開口部の寸法は、レーザビーム直径よりも大きい。開口部は有利には、被加工物加工の際に廃物として切り離される被加工物部分に穿孔される。
【０００８】
レーザ加工ヘッドの第２加工位置では、レーザビームと被加工物との間の相互作用によって形成されるプロセス放射が検出される。レーザビームが開口部を通り抜け、これによってプロセス放射が形成されない場合、被加工物におけるレーザビームの実際位置は、その目標位置から、最大で開口部の寸法だけ偏差し、その結果、レーザ加工ヘッドの実際位置は、その目標位置から最大で、開口部の寸法と、レーザ加工ヘッドの２つの加工位置とに依存する値だけ偏差する。点状の穿孔の場合、レーザ加工ヘッドの実際位置は、その目標位置と正確に一致する。これに対し、レーザビームが開口部を通るのではなく、被加工物材料に当たってプロセス放射が形成される場合、被加工物におけるレーザビームの実際位置は、その目標位置から、少なくとも開口部の寸法だけ偏差し、その結果、レーザ加工ヘッドの実際位置は、その目標位置から少なくとも、開口部の寸法と、レーザ加工ヘッドの２つの加工位置とに依存する値だけ偏差する。
【０００９】
本発明による方法は有利には、あらかじめ定めた周期で行われ、すなわち、例えば相前後して加工される複数の被加工物からなる一連の被加工物の５番目、１０番目または２０番目の後毎に行われるのである。
【００１０】
第２加工位置では、レーザ加工機械のレーザヘッドを移動する複数の移動軸の少なくとも１つの軸位置は、第１加工位置の各軸位置と異ならなければならない。特に有利には、ステップｃ）においてレーザ加工ヘッドは、開口部を穿孔する際に利用しなかった少なくとも１つの移動軸に沿って移動され、すなわち、利用しなかった少なくとも１つの移動軸の周りに旋回させられ、および／または、利用しなかった少なくとも移動軸に沿って動かされるのである。例えば、レーザ加工ヘッドをＸおよびＹ方向に動かすことによって被加工物から開口部を切り取ることができ、引き続いてレーザ加工ヘッドは、ステップｃ）においてビーム方向（Ｃ軸）の周りに１８０°だけ回転されることにより、第１加工位置から第２加工位置に移動するのである。択一的には、レーザ加工ヘッドが第２加工位置において、第１加工位置に対してビーム方向（Ｚ軸）にずらされ、および／または、レーザビーム軸の周りに回転させられる場合、第２加工位置において、例えば同じ方向から、かつ、第１加工位置における角度と同じ角度でレーザビームを目標ポジションに当てることも可能である。
【００１１】
ステップｂ）において、開口部を穿孔するためにレーザ加工ヘッドから送出されるレーザビームは実質的に直角に被加工物表面に当たる。レーザビームは有利には、水平に置かれた被加工物表面に直角に当たり、これにより、切り取られた被加工物材料、例えば、円形の金属辺が、開口部から下方に抜け落ちることがある。
【００１２】
有利にはさらに、実際位置の偏差が確定した場合、レーザ加工ヘッドの幾何学的な校正が実行される。これによって回避されるのは、例えば、先行して行われた誤った校正または衝突により、不正確に加工された被加工物が形成されてしまうことである。この校正は有利には自動的に行われる。択一的には警報により、オペレータに目標位置から実際値の偏差を指摘することができるかまたはすでに始まっている被加工物加工を停止することができる。
【００１３】
有利な校正変形形態では、ステップｃ）において放射が検出される場合、レーザ加工ヘッドは、第２加工位置から出発し、レーザビームを連続波状またはパルス状に入射させながら、被加工物に対して相対に移動され、この移動はレーザ加工ヘッドの第３加工位置において放射がもはや検出されなくなるまで続けられる。なぜならばこのレーザビームは、開口部を通り抜けるからである。第２加工位置と第３加工位置との間のオフセットから、レーザ加工ヘッドの目標位置からの実際位置の偏差を少なくとも近似的に求めることができる。付加的には、レーザ加工ヘッドが、レーザビームを連続波状またはパルス状に入射させながら、その第３加工位置から、被加工物に対して相対的に移動され、検出される放射と、検出されなかった放射との間の移行部により、開口部の縁部点の実際位置を検出して、この縁部点の実際ポジションを用いて、開口部の実際ポジションおよび／または実際輪郭を求め、開口部の実際ポジションと目標ポジションとの間のオフセットから、および／または、開口部の実際輪郭と目標輪郭との間の偏差から、少なくとも近似的にレーザ加工ヘッドの実際位置の、目標位置からの偏差が求められる。
【００１４】
別の有利な校正変形形態では、ステップｃ）において放射が検出されない場合、レーザ加工ヘッドは、レーザ部非無を連続波状またはパルス状に入射させながら、被加工物に対して相対的に動かされ、検出された放射と検出されない放射の移行部を用いて、開口部の縁部点の実際ポジションが検出され、この縁部点の実際ポジションを用いて、開口部の実際ポジションおよび／または実際輪郭が求められ、開口部の実際ポジションと目標ポジションとの間のオフセットから、および／または、開口部の実際輪郭と目標輪郭との間の偏差から、少なくとも近似的に、レーザ加工ヘッドの実際位置の、その目標位置からの偏差が求められる。
【００１５】
２つの校正変形形態において、開口部を探索するまたは高速に縁部を識別するために有利であるのは、レーザビームが、あらかじめ定めた移動パターン、特にメアンダ状の移動パターンに沿って、被加工物に対して相対的に移動する場合である。レーザビームがフルの切断出力でパルス状に入射する場合、これらのパルス状に入射するレーザビームの個々に入射するレーザパルスの目標ポジションは、被加工物上で空間的に重なり合ってはならない。なぜならばそうでない場合、すなわち隣接するレーザパルスが被加工物上で空間的に重なり合う場合、相互作用を検出するための放射が十分に形成されることなく、被加工物縁部が、各レーザパルスによってさらに削り取られてしまうからである。この際にはレーザビームを有利には、レーザパルスの複数の目標ポジションが、開口部の目標輪郭に対して直角ではなく、可能な限りに緩やかな角度で接近するように、被加工物に対して相対的に移動する。この手段により、各レーザパルスが、前のレーザパルスによってすでに加工された被加工物材料に当たらないことを保証することができる。
【００１６】
上記の課題はさらに、本発明による方法を実行するレーザ加工機械によって解決され、このレーザビーム機械は、レーザビームを用いて被加工物を加工するため、移動可能に支承されたレーザ加工ヘッドと、レーザ加工ヘッドを第１加工位置に移動し、レーザビームを用いて、被加工物の目標ポジションにまたはこの目標ポジションの周りで被加工物に開口部を穿孔し、引き続いてレーザ加工ヘッドを第２加工位置に移動するようにプログラミングされた制御装置と、レーザビームと被加工物との間の相互作用によって形成される放射を検出するセンサと、検出した放射に基づいて、レーザ加工ヘッドの実際位置が、その目標位置に等しいかまたはこの目標位置から偏差しているかを検査するようにプログラミングされた評価装置とを有する。
【００１７】
本発明は最後に、コンピュータプログラム製品にも関しており、このコンピュータプログラム製品は、プログラムがレーザ加工機械の制御装置上で実行される場合に、本発明による方法のすべてのステップを実行するように適合化されているコード手段を有する。
【００１８】
本発明が対象とするものの別の利点および有利な実施形態は、以下の説明、特許請求の範囲および図面から得られる。上で挙げかつ以下にさらに説明する特徴的構成はそれぞれ、それ自体でまたは任意の複数の組み合わせで使用することもできる。図示しかつ説明する実施形態は、列挙し尽くしたものと理解すべきではなく、むしろ本発明を説明するための例示的な性格を有するものである。図面の図は、本発明が対象とするものを大きく略示しており、縮尺通りであると理解してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１加工位置にある、本発明によるレーザ加工機械のレーザ加工ヘッドを示す図である。
【図２ａ】目標位置と等しい第２加工位置にある図１のレーザ加工ヘッドを示す図ある。
【図２ｂ】図２ａの目標位置ではない第２加工位置にある図１のレーザ加工ヘッドを示す図である。
【図３】開口部を探索するためにレーザビームが被加工物上を移動する、レーザ加工ヘッドを用いて加工した被加工物の平面図である。
【図４】開口部の縁部を識別するためにレーザビームが被加工物上を移動する、レーザ加工ヘッドを用いて加工した被加工物の平面図である。
【００２０】
図１には、レーザビーム４を用いて被加工物（例えば金属薄板）を加工する、移動可能に支承されたレーザ加工ヘッド２を備えたレーザ加工機械１が示されている。レーザ加工機械１は、レーザビーム４と被加工物３との間の相互作用によって形成される放射を検出するセンサ５と、制御装置６ａと、評価装置６ｂとを有する。レーザ加工ヘッド２は、図示しないレーザ加工機械１の、一般的に位置固定の機械基体に対し、複数の軸Ｘ，Ｙ，Ｚの周りに回転可能およびこれらの軸に沿って並進移動可能であり、かつ／または、軸Ｂ，Ｃの周りに回転可能に支承されている。被加工物３は一般的に機械基体に固定され、すなわち、緊締されるのである。
【００２１】
レーザ加工ヘッド２を用いて被加工物３を加工する際には、レーザ加工ヘッド２の位置誤りにより、すなわち、レーザ加工ヘッド２の実際位置がその目標位置から偏差している場合、被加工物３は誤って加工されてしまうことがある。このような位置誤りまたは偏差の原因としては、例えば、先行して行われた、機械基体に対するレーザ加工ヘッド２の幾何学的な校正、または、先行して発生した被加工物３または機械基体の別の部分とのレーザ加工ヘッド２の不所望の衝突が考えられる。偏差を回避するため、以下では図１ならびに図２ａおよび図２ｂを参照して、レーザ加工ヘッド２の目標位置からの、このレーザ加工ヘッド２の実際位置の偏差を確定する方法を説明する。この方法によって検査されるのは、図２ａに例示的に示したように、実際位置が目標位置に等しいか、または、図２ｂにおいて例示的にオフセットＶで示したようにこの実際位置が目標位置から偏差しているかである。
【００２２】
第１ステップでは、制御装置６ａにより、座標（ｘ1，ｙ1，ｚ1，ｂ1，ｃ1）および（ｘ2，ｙ2，ｚ2，ｂ2，ｃ2）をそれぞれ有する、レーザ加工ヘッド２の異なる加工位置８，１０が選択され、これらの座標において、レーザ加工ヘッド２から送出されるレーザビーム４は、被加工物３の同じ目標ポジションに向けられる。２つの加工位置８，１０は、少なくとも１つの座標が異なる。
【００２３】
第２ステップでは、レーザ加工ヘッド２は、選択された第１加工位置８に移動され、レーザビーム４を用いて、被加工物３の目標ポジションまたは目標ポジションの周りに開口部７を被加工物３に穿孔する。開口部７は、加工物の目標位置に点状の穿孔として被加工物に穿孔されるか、または被加工物３の目標ポジションの周りで被加工物から切り取られる。開口部７の直径Ｄがレーザビーム直径と等しい前者のケースと異なり、後者のケースでは開口部７の寸法Ｄは、レーザビーム直径よりも大きい。これらの図において開口部７は説明のために誇張して大きく示されている。ここではレーザビーム４は有利には、被加工物３の、水平になった被加工物表面９に対して直角に入射する。
【００２４】
第３ステップにおいてレーザ加工ヘッド２は、レーザビーム４が遮断されて、図２ａまたは図２ｂに示した、選択された別の第２加工位置１０に移動される。図１と比べ、図２ａおよび図２ｂのレーザ加工ヘッド２は、Ｃ軸ないしはＺ軸の周りの１８０°の回転およびＸ方向にずらすことによって第２加工位置１０に移動している。レーザ加工ヘッド２は択一的に、別のないしは利用可能なすべての軸Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｂ，Ｃの周りで、第２加工位置１０に移動することもできる。レーザビーム４をスイッチオンし、レーザビーム４と、被加工物３との間の相互作用によって形成される放射をセンサ５によって検出する。レーザビーム４が、開口部７を通り抜け、これによってプロセス放射が形成されない場合、被加工物３におけるレーザビーム４の実際位置は、その目標位置から、最大で開口部７の寸法Ｄだけ偏差しており、その結果、レーザ加工ヘッドの実際位置は、その目標位置から最大で、寸法Ｄと、レーザ加工ヘッド２の２つの加工位置８，１０とに依存する値だけ偏差している。点状の差し込み穴の場合、レーザ加工ヘッド２の実際位置は、正確に目標位置と一致する。これに対し、レーザビームが開口部７を通してではなく、被加工物材料に当たって、センサ５によって検出されるプロセス放射が形成される場合、被加工物３におけるレーザビーム４の実際値は少なくとも、その目標位置から、開口部７の寸法Ｄだけ偏差しており、結果的にレーザ加工ヘッド２の実際位置は、その目標位置から、開口部の寸法Ｄと、レーザ加工ヘッド２の２つの加工位置とに依存した値だけ偏差する。
【００２５】
センサ５によって検出される放射は、例えば相互作用の際に形成されるプロセス光および／または熱放射であってよい。レーザビーム４が被加工物３と相互作用する際には、一般的にはＵＶ領域またはＶＩＳ領域にある波長のプロセス光が発生する。このプロセス光および／またはレーザビーム４による被加工物３の加熱の際に生じる（ＮＩＲ領域ないしはＩＲ領域の）熱放射は、センサ５を用いて検出することができる。センサ５によって検出される放射は、被加工物３によって反射されるレーザビームとすることも可能である。この場合に被加工物３は、レーザビームの少なくとも一部分を反射する材料からなる。これは一般的には金属製の被加工物、特に薄板の場合である。実際位置と目標位置との間に偏差Ｖがあり、したがってレーザビーム４が開口部７の目標ポジションに入射する際に被加工物材料と相互作用する場合、レーザビーム４が入射することによって被加工物表面９に過剰な変化が生じないようにするため、第２加工位置１０から入射する際のレーザビーム４の強度を、開口部７を穿孔する際のレーザビーム４の強度に比べて低減することができる。開口部７の目標ポジションに入射させるため、加工に（切断に）利用されるレーザビーム４の他に択一的な別のレーザを、特に別の波長のレーザを使用することができる。レーザ加工機械１の評価装置６ｂは、検出した放射に基づいて、レーザ加工ヘッド２の実際位置が、その目標位置に等しいかまたはここから偏差するかを検査するようにプログラミングされている。
【００２６】
上で説明した複数のステップは、加工すべき被加工物３の互いに離隔された複数のポジション１２，１３において繰り返して実行することができる（図１を参照されたい）。これにより、レーザ加工ヘッド２の目標位置からの実際位置の、ポジションに依存する複数の偏差を記録することができる。これらのようなポジションに依存する偏差の場合、レーザ加工ヘッド２を操作するアームを互いに移動するかないしは運動学的連鎖を位置調整して、レーザ加工機械１の加工スペースの異なるポジション１２，１３の偏差の大きさがそれぞれ異なるようにする。これに相応して、例えば、被加工物３の第１ポジション１２におけるこのようなポジション依存の偏差が、被加工物３の別の第２のポジション１３における偏差よりも目に付くようにする。上で説明した複数のステップは一般的に、時間的に順番に実行される。すなわち、はじめに被加工物３の第１のポジション１２において、続いて被加工物３の別のポジションにおいて行われるのである。
【００２７】
図３には、開口部７が穿孔された被加工物３が平面図で示されている。上述の方法を実行した後、レーザ加工ヘッド２の目標位置から偏差した実際位置が確定すると、別のステップにおいて、レーザ加工ヘッド２の校正を行うことができる。このために（図３ではレーザビーム４のレーザスポットだけで示されている）レーザ加工ヘッド２は、レーザ加工ヘッド２が目標位置から偏差している第２加工位置１０から出発して、レーザビーム４を入射させながら、例えばメアンダ状の移動パターン１４に沿って、被加工物３に対して相対的に移動される。ここでこの移動は、座標（ｘ3，ｙ3，ｚ3，ｂ3，ｃ3）を有する、レーザ加工ヘッド２の第３加工位置１５において、レーザビーム４と被加工物３との間の相互作用によって形成される放射が検出されなくなるまで行われる。第２加工位置１０と、および第３加工位置５との間のオフセットＶから、レーザ加工ヘッド２の実際位置の、その目標位置からの偏差を求めることができ、この偏差は、レーザ加工ヘッド２の座標の校正に利用することができる。
【００２８】
メアンダ状の移動パターン１４により、開口部７が見つかるまで高い信頼性で被加工物表面９を走査することができる。第２加工位置１０から第３加工位置１５にレーザ加工ヘッド２を移動中、レーザ加工ヘッド２のレーザは有利には、パルス状の強度でもしくは通常の切削加工に比べて低減された強度で作動されるか、または、相応に低減された強度を有する別のレーザが使用される。
【００２９】
切り取られた開口部７の場合、以下で図４に関連して説明するように、開口部７の縁部識別によってレーザ加工ヘッド２の偏差を求めることも可能である。レーザ加工ヘッド２は、レーザビーム４を連続波状またはパルス状に入射させながら被加工物３に対して相対的に移動され、検出される放射と検出されない放射の複数の移行部を用いて、開口部７の縁部点１６の実際ポジションが検出される。この場合に評価装置６ｂにおいて、縁部点１６の実際ポジションを用いて、開口部７の実際ポジション１７が求められ、開口部７の実際ポジションと、破線で示した目標ポジション１１との間のオフセットＶから、レーザ加工ヘッド２の目標位置から実際位置の偏差が求められる。択一的または付加的に開口部７の実際輪郭を求め、開口部７の目標輪郭からの実際輪郭のオフセットＶから、レーザヘッド２の目標位置からの実際位置の偏差を求めることができる。求めたこの偏差は、レーザ加工ヘッド２の座標の校正に使用することができる。
【００３０】
縁部識別の際にレーザビーム４をフルの切断出力でパルス状に入射させる場合、レーザビーム４の隣接する２つのレーザパルスの目標ポジションは、被加工物３上で空間的に重り合わないようにする。なぜならば重り合う場合、被加工物縁部は、各レーザパルスによってさらに削り取られ、その際に相互作用を検出するための光が十分に形成されないからである。また縁部識別の際、レーザビーム４の複数のレーザパルスの複数の目標ポジションが、目標輪郭に直角ではなく緩やかな角度で開口部７の目標輪郭に接近し、これによってこれらのレーザパルスが、前のレーザパルスによってすでに加工した被加工物材料に当たらないように被加工物３に対して相対的にレーザビーム４を移動する。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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