[發明專利]用于測量和調節加工頭和工件之間的距離的方法和裝置

有效

• 申請號: 201880046988.1
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN110914013B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: M·科格爾-霍拉舍爾;M·斯特雷貝爾;A·哈特維格;A·魯道夫
• 申請（專利權）人: 普雷茨特兩合公司
• 主分類號: B23K26/03
• 分類號: B23K26/03;B23K26/04;B23K26/08;B23K26/34;B23K26/36;B23K26/21;B25J13/08;B23Q17/22
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

1.用于測量和調整加工頭（10）和工件（14）之間的距離的方法，其中，- 將測量光源的光分成測量光射束（28）和參考光射束，所述參考光射束被耦入到參考臂（22）中，- 所述測量光射束（28）被耦入到加工射束光路中并且被所述加工射束光路的聚焦透鏡（38）聚束或聚焦到工件表面上，- 將在所述工件表面上反射的所述測量光射束（28）疊加給從所述參考臂反射回的參考光射束，和- 測量和分析評價單元（16）對包含在疊加后的測量和參考光射束中的關于測量臂和參考臂之間的路程差的信息進行分析評價，以便得到關于加工頭和工件之間的距離的信息并且產生相應的距離信號或執行信號，其特征在于，所述測量光射束（28）借助光學偏轉單元被分成至少兩個部分測量光射束，所述至少兩個部分測量光射束相對于所述加工射束光路的光軸傾斜地耦入到所述加工射束光路中，使得所述部分測量光射束彼此錯開并且也相對于所述加工射束（32）錯開地聚焦到工件表面上。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述加工頭是激光加工頭。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述光學偏轉單元構造為棱鏡、掃描儀或楔形板，或構造為金字塔形或漏斗形的三楔形板、四楔形板或多楔形板。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述光學偏轉單元構造為屋頂形或V形的雙楔形板。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述工件表面上的測量光焦點具有10μm至70μm的直徑。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述工件表面上的測量光焦點具有40μm至60μm的直徑。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述工件表面上的測量光焦點具有50μm的直徑。

8.用于調節加工頭（10）與工件之間的距離的方法，其中，- 按照根據上述權利要求之一所述的方法求取與加工頭和工件（14）之間的實際距離相應的距離信號，- 將求取的相應于實際距離的距離信號與應有距離信號比較，以便得到調節信號，并且- 將調節信號導送給控制電路，所述控制電路安排所述加工頭（10）沿加工射束（32）的方向移動，使得應有距離和實際距離之間的差減小。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述加工頭是激光加工頭。

10.用于測量和調整加工頭（10）與工件（14）之間的距離的裝置，具有：- 測量光源，-分束器，其將測量光源的光分裂成測量光射束（28）和參考光射束，- 參考臂（22），參考光射束穿過該參考臂，- 用于將所述測量光射束（28）耦入到加工射束光路中的光學系統，所述加工射束光路包括用于將光聚焦到工件表面上的聚焦透鏡（38），- 用于將在工件表面上反射的所述測量光射束（28）與從所述參考臂（22）反射回的參考光射束疊加的光學裝置，和-測量和分析評價單元（16），其構造為用于分析評價包含在疊加后的測量和參考光射束中的關于測量臂和參考臂之間的路程差的信息，以便得到關于加工頭和工件之間的距離的信息并且產生相應的距離信號或執行信號，其特征在于，在用于將所述測量光射束（28）耦入到加工射束光路中的所述光學系統之前布置有光學偏轉單元，所述光學偏轉單元構造為用于將所述測量光射束（28）分成至少兩個部分測量光射束（28'，28），所述至少兩個部分測量光射束能夠相對于所述加工射束光路的光軸傾斜地耦入到所述加工射束光路中，使得所述部分測量光射束（28'，28）彼此錯開并且也相對于所述加工射束（32）錯開地聚焦到工件表面上。

11.根據權利要求10所述的裝置，其中，所述加工頭是激光加工頭。