用于配置激光加工装置的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于配置激光加工装置的方 法、一种根据权利要求7的前序部分所述的激光加工方法以及一种根据权利要求13的前序 部分所述的激光加工装置。
【背景技术】
[0002] W02011083087A1主要与激光焊接相关地公开了一种智能系统，在该系统中，基于 所学习到的经验知识通过匹配所学习的知识而在未知的状况下由所述系统自主实施稍后 的加工过程。为此，传感器信息通过对原有工件的初始加工而得到概括和利用。在第一测 试过程的范围内，可以对专业知识加以利用，用以教授所述系统。
[0003] CN102855326A公开了一种用于管理激光切割参数的方法。在此，使用代数法和相 关性分析来获得对于激光切割质量的优化。
[0004] W02012000995A1公开了一种用于对在工具机上执行的加工过程加以检查的诊断 系统，以便获得用来改善后续加工过程的至少一个质量特征的建议。诊断系统包括如下的 建议模块，其在采用所存储的专业知识的情况下给出建议。在此，对由工具机传感器件获得 的数据或所加工的工件的图像数据加以读取。
[0005] EP0991493B1公开了一种用于具有输入装置的激光发射机的辅助系统，输入装置 对于操作人员实现了 ：输入多个与工件的加工状态相关的评估参数。在应用"人工智能功 能"的情况下，能够产生对加工状态参数的估值。在此，能够选择出相应参数，其对于改变之 前输入的加工状态最为有效。
[0006] DE102008052592A1公开了一种用于控制加工设备的装置。在数据存储器中，存储 了依据标准的加工程序，控制程序对该加工程序产生干预。凭借匹配装置能够将加工参数 以预调整的方式与要加工的工件的材料特性和/或加工过程的能够选出的目标参量相匹 配。该文献还公开了：在技术表单中，与材料类型、材料厚度以及加工方法相关地存储对于 所有实现过程可靠的加工重要相关的参量而言合适的加工参数。这种匹配装置仅实现了 对于参数有限的匹配；这样的系统仍然需要操作人员具有丰富的专业知识以及持续的注意 力，特别是在激光加工类型改变时。
[0007] EP2169491A1公开了一种用于准备参数和/或调节参数的检查系统。
[0008] 公知的解决方案的缺点特别在于，操作人员必须面对大量的过程参数，为了实现 质量上高品质的加工而对过程参数进行的调整是操作人员任务的一部分。这不仅需要高水 平的专业知识，而且很费时。此外，不排除由于把参数搞混而做出有误调整。由于激光加工 设备能够被非常多样性地应用并且能够应对彼此迥异的请求，所以得出大量的过程参数。 为了加工一个且为同一工件，根据加工模式（例如连续激光发射、脉冲激光发射、雕刻、裁 切等）对于相同的参数类型基于不同的数值。
[0009] 公知的解决方案的另一缺点特别在于：对最佳的过程参数的个别调整不能由操作 人员执行。过程参数在激光加工过程期间被改变，而操作人员不能施加影响或者不能对过 程参数的匹配加以控制或者在过程参数的可行性方面不能进行复查。此外，根据应用情况 可以考虑的是过程参数的多个不同数值或者过程参数的组合。与具体情况、工件或所要进 行的加工的类型的协调因此不能实现。激光光学器件愈加增多的沾污、构件的磨损以及调 节器的'漂移（Wegdriften)'凭借这样的系统也得不到顾及，从而在这种情况下，无法获得 最佳效果。
【发明内容】
[0010] 由此，本发明的目的在于，消除所述缺陷并且提出一种配置方法和一种激光加工 方法及一种激光加工装置，凭借其能够使得对过程参数的调整明显变得容易并且更为可靠 地实现。用于配置激光加工装置所花费的时间会明显降低，并且排除了有误调整。
[0011] 与实施方式相关地，应当在所有（即便是未意料到的）状况下均能应用最佳的过 程参数。所述系统应当以高灵活性见长并且能够为操作人员做出正确的决定，以便获得优 化的加工质量。通过应用根据本发明的系统应当能够正确规避系统自身未发现的或者原则 上无法发现的（不希望的）影响。
[0012] 所述目的凭借开头所提到的配置方法以如下方式实现：将不同类型的激光加工过 程划入一个分类，在该分类中每个激光加工过程对应有一组过程参数，在实施相关的激光 加工过程时应用这些过程参数，其中，在确定和/或改变激光加工过程的至少一个第一过 程参数时，与第一过程参数相关地根据至少一个所存储的规则自动确定和/或改变另一包 括在该分类中的激光加工过程的至少一个过程参数。
[0013] 通过这种措施，对过程参数的配置或调整基本上是自动化的，由此，操作大大简 化。
[0014] 由此，对于相同厚度和/或相同材料的工件能够以特别简单的方式分别生成过程 参数的完整的组。例如当过程参数对应具有连续激光功率的不间断的直线切割的情况来确 定或改变时，基于上述数值也自动确定或改变其他加工模式所基于的相应过程参数。这可 以是指：脉冲式切割出型廓、雕刻、蒸发、以连续激光功率切割小尺寸型廓、修剪出型廓、扫 描等。
[0015] 另外，其他参数能用于刺入、雕刻、裁切和/或蒸发。已经表明：为了对以不同加工 模式对相同类型（厚度、材料、形状等）的工件进行最佳加工，而将相应过程参数相互建立 关系。这种关系构成本发明的基础，这通过以所存储的规则来反映所述关系的方式来实现。
[0016] 在本发明中，对至少一个过程参数的配置或确定或改变在全局意义上或者说以总 括类别的方式实现，这是因为第一过程参数不同于与第一过程参数相关地确定或改变的过 程参数地属于（所述分类的）另一类别。不同类型的激光加工过程分别形成如下类别：第 一类型的激光过程形成所述分类的第一类别；第二类型的激光过程形成所述分类的第二类 另IJ。在此，第一类型有别于第二类型。其他不同类型的激光过程可以分别形成其他类别。
[0017] 优选的是：（形成分类的第一类别的）第一类型的激光过程与（形成分类的第二 类别的）第二类型的激光过程在激光射束的时间进程或时间顺序上相区别。
[0018] 特别优选的是：（形成分类的第一类别的）第一类型的激光过程以连续激光射束 (CW)为特征，并且（形成分类的第二类别的）第二类型的激光过程以脉冲式激光射束为特 征。
[0019] 例如当操作人员在（形成分类的第一类别的）连续波加工的情况下改变参数"焦 点位置"时，焦点位置自动根据所存储的规则也改变为所述分类的另外的类别。这例如可以 使得：焦点位置在脉冲式运行或'雕刻'时改变一定的量而得以匹配。在根据本发明的方法 中，在改变或确定（对应一定过程类型的）第一参数时，自动对其他过程类型的参数产生影 响。由此，通过这种总括类别的方法，自动根据所存储的规则对不同的加工类型（连续式、 脉冲式、切割、雕刻、蒸发等）加以优化。
[0020] 但操作人员改变第一过程参数时，本发明实现了：对在相同工件（例如片材）上的 不同的或属于不同类别的加工过程（也就是在质量角度看有所区别的过程）自动地而且以 总括类别的方式加以匹配。这一点使本发明明显区别于开头提到的对比文件，这是因为按 照这种方式不仅能够避免错误（在加工装置中存有全面的、总括类别的'专业知识'），而且 操作过程对于客户明显地简化而且在质量方面也得到简化。
[0021] '分类'这一表述够被宽泛地理解并且以其最广义的形式表示过程参数分别与确 定的激光加工过程的对应关系。例如可行的是过程参数（例如切割参数）的类似表格的结 构。横行表示参数的类型，例如切割速度、焦点位置、激光功率等。纵列为不同的过程类型 (进一步说：不同类型的激光加工过程）而设置。
[0022] 下面的示例：该表格例如可以由60行和8列构成，这对应每种片材厚度和种类在 理论上给出480种调整可行方案。但是，对于客户来说，不是所有参数都同样重要。已经表 明：大量参数相互间具有关系。示例：当第一列中的焦点的位置必须改变时，第二列至第八 列中的所有其他焦点位置根据固定的规则同样改变。在这里，所述关系可以作为专业知识 (至少一个所存储的规则）存在控制器中。
[0023] 当然，优选的是：存有大量规则，由此，相应大量的过程参数彼此相关。
[0024] 本发明的一个方面在于，两种类型的过程参数在所述分类中定义为：初级参数和 次级参数，初级参数由操作人员或者由激光加工装置根据一定的质量标准和/或传感器数 据来确定和/或改变。次级参数与初级参数相关并且根据所存储的规则确定和/或改变。
[0025] 初级参数是经常必须改变的重点内容，用以对加工效果或切割效果加以优化。在 通常的应用中，仅会将约5至10个参数划为初级参数。次级参数与初级参数具有关系。当 初级参数改变时，一个或多个次级参数根据所存储的规则改变。所述规则反映了专业知识。 凭借这种解决方案切实简化了设备的操作。
[0026] 所存储的规则可以存在控制器中或者存在外部存储器上。所述规则也可以改变。 针对哪些作为初级参数那些作为次级参数的定义同样可以改变。所存储的规则可以