用于对工件进行激光加工的加工设备以及用于对工件进行激光加工的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对工件进行激光加工的加工设备，特别是用于激光切割的加工设备，该加工设备包括：加工激光源，用于生成加工激光束；照明激光源，具有用于生成具有光谱范围的照明激光束的功率；出口开口，用于加工激光束和照明激光束；以及激光束引导装置，被设计成使得加工激光束和照明激光束同轴地射出通过出口开口；其中，选择根据照明激光源的功率和照明激光束的光谱范围而选择的至少一个元件，使得在激光加工期间由照明激光束产生的照明比加工区域中工件的自发光更亮。还提供了一种用于对工件进行激光加工的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对工件进行激光加工的加工设备以及用于对工件进行激光加工的方法本专利技术涉及用于对工件进行激光加工的加工设备、用于对工件进行激光加工的加工设备的用途以及用于对工件进行激光加工的方法。平板切割系统通常使用具有功率大于1kW的光纤激光器作为加工激光器来操作。诸如平板切割设备的激光加工系统通常包括辅助激光器，该辅助激光器例如向设备的操作者指示加工激光器的位置或光束轴，如例如在US2018104769A或US2018104838A中所描述的。例如，如根据JP11344417A和JP2000135583A已知的，辅助激光器可以与加工激光器同轴地被引导。这些辅助激光器通常具有小于5mW的低功率。平板切割系统通常没有或者仅具有简单的过程监视。在平板切割系统仅具有简单的过程监视的情况下，通常使用光电二极管，该光电二极管检测在工件的热加工期间产生的过程发光，该过程发光也被称为过程光。有时使用多个二极管。然而，对于光电二极管，不显示过程光的局部分辨率。在激光焊接中，基于摄像装置的过程监视已经建立了一段时间。另外，利用摄像装置进行的主动过程监视此处也得到了证明。不仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对工件进行激光加工的加工设备，特别是用于激光切割的加工设备，所述加工设备具有：/n加工激光源(10a)，用于生成加工激光束(14)；/n照明激光源(10b)，具有用于生成具有光谱范围的照明激光束(16)的功率；/n出口开口(10c)，用于所述加工激光束和所述照明激光束；以及/n激光束引导装置(17)，被设计成使得所述加工激光束和所述照明激光束同轴地射出通过所述出口开口；/n其中，选择根据所述照明激光源的功率和所述照明激光束的所述光谱范围而选择的至少一个元件，使得在激光加工期间由所述照明激光束产生的照明比加工区域(11a)中所述工件的自发光更亮。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181026 DE 10201812684671.一种用于对工件进行激光加工的加工设备，特别是用于激光切割的加工设备，所述加工设备具有：
加工激光源(10a)，用于生成加工激光束(14)；
照明激光源(10b)，具有用于生成具有光谱范围的照明激光束(16)的功率；
出口开口(10c)，用于所述加工激光束和所述照明激光束；以及
激光束引导装置(17)，被设计成使得所述加工激光束和所述照明激光束同轴地射出通过所述出口开口；
其中，选择根据所述照明激光源的功率和所述照明激光束的所述光谱范围而选择的至少一个元件，使得在激光加工期间由所述照明激光束产生的照明比加工区域(11a)中所述工件的自发光更亮。


2.根据权利要求1所述的加工设备，
其中，所述照明激光源的功率被选择或者能够被调节成为至少50mW，优选地为100mW至3000mW，更优选地为130mW至1000mW，进一步优选地为150mW至300mW；以及/或者
其中，所述照明激光束的所述光谱范围被选择或者能够被调节成：使得所述光谱范围的中心波长在300nm至1000nm的范围内，优选地在300nm至820nm的范围内，更优选地在300nm至550nm的范围内，进一步优选地在300nm至490nm的范围内；以及/或者
其中，所述照明激光束的所述光谱范围被选择为具有小于20nm、优选地小于10nm、更优选地小于5nm的宽度的波长带。


3.根据前述权利要求中任一项所述的加工设备，
其中，从所述激光束引导装置(17)、所述加工激光源(10a)以及所述照明激光源(10b)中选择的至少一个元件被设计成或者能够被调节成：使得所述工件(11)的被照明的区域比所述工件的所述加工区域大，特别地所述工件(11)的被照明的区域为所述加工区域的至少1.5倍大，优选地所述工件(11)的被照明的区域为所述加工区域的两倍大。


4.根据前述权利要求中任一项所述的加工设备，
其中，所述激光束引导装置包括选自包括下述的组中的至少一个元件：
至少一个传输光纤(17)，被设计成使得所述加工激光束和所述照明激光束同轴地被引导；
至少一个光学单元(18)，用于使所述加工激光束和/或所述照明激光束聚焦；以及
至少一个单元(13)，用于使所述照明激光束和/或所述加工激光束至少部分地偏转，所述至少一个单元(13)特别地为二向色镜。


5.根据前述权利要求中任一项所述的加工设备，
其中，从所述激光束引导装置(17；18；13)、所述光学单元(18)、所述加工激光源(10a)以及所述照明激光源(10b)中选择的至少一个元件被设计成或者能够被调节成：使得所述照明激光束的焦点和所述加工激光束的焦点在轴向上彼此分开。


6.根据权利要求5所述的加工设备，
其中，所述加工激光源和所述照明激光源被设计成或者能够被调节成：使得由所述加工激光源和所述照明激光源而生成的所述激光束的光谱范围是不同的；以及
其中，所述光学单元(18)是色散的。


7.根据权利要求6所述的加工设备，其中，所述加工激光束的所述光谱范围包括第一波长，并且所述照明激光束的所述光谱范围包括小于所述第一波长的第二波长。


8.根据权利要求4至7中任一项所述的加工设备，
其中，所述传输光纤(17)具有内部光纤芯(17a)；以及
其中，所述加工激光源和所述照明激光源耦接至所述传输光纤，使得所述加工激光束被引导通过所述内部光纤芯。


9.根据权利要求8所述的加工设备，
其中，所述传输光纤(17)具有：包围所述内部光纤芯的外部光纤芯(17b)；以及/或者包围所述内部光纤芯或所述外部光纤芯的光纤包层(17c)；以及
其中，所述加工激光源和所述照明激光源耦接至所述传输光纤，使得所述照明激光束被至少部分地引导通过所述外部光纤芯和/或通过所述光纤包层。


10.根据权利要求9所述的加工设备，
其中，所述外部光纤芯具有第一直径以及/或者所述光纤包层具有第二直径，使得所述工件的被照明的区域比所述工件的所述加工区域大，特别地所述工件的被照明的区域为所述加工区域的至少1.5倍大，优选地所述工件的被照明的区域为所述加工区域的两倍大。


11.根据前述权利要求中任一项所述的加工设备，
其中，所述激光束引导装置具有用于对所述照明激光束进行选择性波束形成的单元(18)，特别地具有用于进行选择性波束形成的至少一个衍射光学元件，其被设计成使得所述工件的被照明的区域比所述工件的所述加工区域大，特别地所述工件的被照明的区域为所述加工区域的至少1.5倍大，优选地所述工件的被照明的区域为所述加工区域的两倍大。


12.根据前述权利要求中任一项所述的加工设备，所述加工设备具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·吕迪，
申请(专利权)人：百超激光有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH