Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum

Überprüfen einer Fokuslage eines insbesondere gepulsten Laserstrahls relativ zu einem Werkstück.

Beim Setzen von Schweißpunkten auf das Werkstück bzw. generell bei einer schweißenden Bearbeitung kann der Laserstrahl aus unterschiedlichen Gründen nicht korrekt auf das Werkstück fokussiert sein. Um dies zu vermeiden, kann die jeweilige Fokuslage, d.h. der Abstand der Strahltaille des Laserstrahls relativ zum Werkstück, an einer jeweiligen Position, an der ein Schweißpunkt gesetzt werden soll, hündisch oder durch Pilotlicht vorab geprüft werden. Eine solche Prüfung ist jedoch typischerweise ungenau und fehlerbehaftet. Nach der schweißenden

Bearbeitung des Werkstücks ist es zudem günstig, das Werkstück nochmals auf fehlerhaft (weil nicht mit der korrekten Fokuslage) gesetzte Schweißpunkte bzw. Schweißungen zu prüfen.

Es ist bekannt, die bei der Wechselwirkung eines Laserstrahls mit einem Werkstück in einer Wechselwirkungszone erzeugte und von dieser emittierte

elektromagnetische Strahlung zu detektieren, beispielsweise um diese zur

Prozesssteuerung zu verwenden. Anhand der detektierten Strahlung können

Laserparameter wie die Intensität bzw. die Leistung des Lasers, die Pulsfrequenz, etc. eingestellt werden. Auch kann anhand der detektieren Strahlungsintensität auf bestimmte Ereignisse während des Bearbeitungsprozesses geschlossen werden, beispielsweise auf den Zeitpunkt des Durchstechens des Werkstücks mittels des Laserstrahls. Auch die Fokuslage des Laserstrahls in Strahlrichtung des Laserstrahls kann auf diese Weise bestimmt werden.

Aus der DE 102 48 458 A1 ist ein Verfahren zum Einstellen einer Fokuslage eines auf ein Werkstück gerichteten Laserstrahls bekannt geworden. Der Laserstrahl tritt aus einem Bearbeitungskopf mit einer darin verschiebbar angeordneten

Fokussieroptik aus. Bei dem Verfahren wird der Abstand zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück konstant gehalten. Die aus einem Bereich einer

Wechselwirkungszone zwischen Laserstrahl und Werkstück kommende Strahlung wird erfasst und die Fokussieroptik wird so verschoben, dass ein der erfassten Strahlung entsprechendes Signal einen größten Wert annimmt.

Aufgabe der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen einer Fokuslage relativ zu einem Werkstück bereitzustellen, mit denen die Fokuslage auf einfache Weise überprüft werden kann.

Gegenstand der Erfindung

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, welches folgende Schritte umfasst: Fokussieren eines

Laserstrahls an einer Mehrzahl von Positionen entlang mindestens einer Bahnkurve auf dem Werkstück insbesondere auf dem Werkstück und auf mindestens einem weiteren, baugleichen Werkstück, Detektieren von Strahlung, die bei einer

Wechselwirkung des Laserstrahls, insbesondere eines jeweiligen Laserpulses, mit dem Werkstück an der zugehörigen Position erzeugt wird, Ermitteln von

Signalwerten, die der detektierten Strahlung an der jeweiligen Position entsprechen, sowie Überprüfen der Fokuslage an mindestens einer der Positionen durch

Vergleichen des Signalwerts an der (mindestens einen) Position mit einem aus den Signalwerten an mehreren der Positionen, insbesondere aus den Signalwerten an allen Positionen, gebildeten Referenzwert.

Die Erfinder haben erkannt, dass sich die Fokuslage des Laserstrahls anhand eines Vergleichs eines an einer jeweiligen Position ermittelten Signalwerts mit einem Referenzwert überprüft werden kann, der aus mehreren, insbesondere aus allen verfügbaren Signalwerten gebildet wird. Hierbei kann ausgenutzt werden, dass die Fokuslage an der Mehrzahl der Positionen typischerweise annähernd mit der nominellen Fokuslage übereinstimmt, die z.B. mit Hilfe einer Fokussieroptik eingestellt wird. Insbesondere bei der Bearbeitung von Werkstücken, die von einer planen Geometrie abweichen, d.h. bei Werkstücken, deren Werkstückoberfläche eine dreidimensionale Geometrie im Raum bildet, z.B. im Karosseriebau, ergeben sich ggf. bei einzelnen Positionen Abweichungen der tatsächlichen Fokuslage von der nominellen Fokuslage, wie nachfolgend erläutert wird.

Eine solche beispielsweise schweißende Bearbeitung kann mit Hilfe einer programmierbaren bzw. einstellbaren Fokussieroptik durchgeführt werden. Die Fokussieroptik bzw. eine entsprechende Steuerungseinrichtung kennt hierbei die jeweils auf der Werkstückoberfläche zu erzeugende Geometrie bzw. Bahnkurve und ist in der Lage, die Führungsbewegung eines Roboterarms zu kompensieren, an der die Fokussieroptik bzw. ein Bearbeitungskopf mit der Fokussieroptik angebracht ist. Befindet sich eine zu schweißende Geometrie bzw. Bahnkurve in dem von der Fokussieroptik erreichbaren Raum, wird der Schweißvorgang eingeleitet. Diese Bearbeitungsweise„on-the-fly“ stellt eine große Herausforderung an die Einstellung der Fokuslage und an die Fokuslagen-Steuerung der Fokussieroptik dar, so dass sich bei der schweißenden Bearbeitung an einzelnen Positionen Abweichungen von der nominellen Fokuslage ergeben können. Derartige Abweichungen können erkannt werden, indem ein an der jeweiligen Position ermittelter Signalwert mit dem

Referenzwert verglichen wird.

Für die Bildung des Referenzwerts können alle oder ggf. eine Auswahl der

Signalwerte herangezogen werden, die an einer Mehrzahl von unterschiedlichen Positionen entlang der Bahnkurve an dem (aktuellen) Werkstück ermittelt werden. Es ist aber auch möglich, zusätzlich oder alternativ für die Bildung des Referenzwerts Signalwerte heranzuziehen, die bei der schweißenden Bearbeitung von mehreren baugleichen Werkstücken mit derselben Fokussiereinrichtung bzw. mit derselben Steuerungseinrichtung entlang ein- und derselben Bahnkurve ermittelt werden.

Letzteres ist insbesondere sinnvoll, wenn die Signalwerte während des

schweißenden Bearbeitens des Werkstücks an einer Mehrzahl von Positionen entlang einer Bahnkurve ermittelt werden, die eine Stepnaht bildet, wobei an den jeweiligen Positionen Schweißpunkte mit unterschiedlicher Nahtgeometrie, z.B. mit unterschiedlicher Nahtlänge, oder mit anderen unterschiedlichen Parametern erzeugt werden. In diesem Fall ist ein direkter Vergleich der Signalwerte an unterschiedlichen Positionen entlang der Bahnkurve und somit die Bildung eines aussagekräftigen Referenzwerts aus den Signalwerten an der Mehrzahl von Positionen nicht ohne weiteres möglich. Um den Referenzwert zu bilden, können in diesem Fall die

Signalwerte, die an ein- und derselben Position entlang der Bahnkurve an mehreren nacheinander schweißend bearbeiteten Werkstücken ermittelt werden, für die

Bildung eines Referenzwerts für diese Position verwendet werden. Es ist auch möglich, für die Bildung des Referenzwerts Signalwerte, die an Schweißpunkten mit identischer Nahtgeometrie entlang mindestens einer Bahnkurve an ein- und demselben Werkstück gebildet werden, und Schweißpunkte mit identischer Nahtgeometrie, die an unterschiedlichen Werkstücken gebildet werden,

heranzuziehen, um einen aussagekräftigen Referenzwert für diese Art von

Schweißpunkten zu bilden.

Wie weiter oben beschrieben wurde, wird hierbei ausgenutzt, dass typischerweise im Mittel eine korrekte Fokuslage eingestellt wird, so dass es nur an einzelnen Punkten bzw. Positionen zu Abweichungen von der nominellen Fokuslage kommt. Die

Durchführung eines Vergleichs mit einem Referenzwert, der von den an

unterschiedlichen Positionen ermittelten Signalwerten abhängig ist, hat gegenüber der Verwendung eines absoluten bzw. konstanten Referenzwerts den Vorteil, dass ein solcher absoluter Referenzwert abhängig ist von verschiedenen Einflussfaktoren wie dem Material und dem Leistungseintrag in das Werkstück, der Abbildung, etc. Durch die Verwendung eines relativen Referenzwerts, der von den an Signalwerten abhängt, die an ausgewählten Positionen oder an allen Positionen ermittelt werden, kann die Überprüfung der Fokuslage flexibel und unabhängig von

Technologietabellen für bestimmte Werkstück-Materialien, Laserparameter, etc. gehalten werden. Für die Durchführung des Verfahrens sollte die Mehrzahl bzw. die Anzahl der Positionen, aus denen der Referenzwert gebildet wird, nicht zu klein gewählt werden. Typischerweise sollten fünf oder mehr, in der Regel zehn oder mehr Positionen verwendet werden, um einen aussagekräftigen Referenzwert zu bilden, der die Beurteilung der Qualität eines Schweißpunkts an einer jeweiligen Position ermöglicht.

Bei einer Variante wird als Referenzwert aus den Signalwerten der Mittelwert oder der häufigste Wert bestimmt. Wie weiter oben beschrieben wurde, stimmt bei einem typischen (dreidimensionalen) Werkstück an der Mehrzahl von Positionen bzw.

Schweißpunkten die Fokuslage mit der nominellen Fokuslage an der Oberfläche des Werkstücks überein, d.h. es handelt sich um„gute“ Schweißpunkte. Bei dem

Mittelwert handelt es sich typischerweise um das arithmetische Mittel, d.h. es erfolgt in der Regel keine Gewichtung der einzelnen Signalwerte.

Alternativ kann als Referenzwert der am häufigsten vorkommende Signalwert verwendet werden. In diesem Fall wird für die Signalwerte eine Häufigkeitsverteilung bzw. ein Histogramm erstellt, indem die Signalwerte in unterschiedliche Klassen bzw. Werte-Intervalle eingeteilt werden. Der häufigste Signalwert, genauer gesagt die Klasse bzw. das Werte- Intervall, in dem sich die meisten Signalwerte befinden, wird in diesem Fall als Referenzwert verwendet.

Bei einer alternativen Variante wird als Referenzwert ein maximaler Wert der

Signalwerte verwendet. Wie in der eingangs zitierten DE 102 48 458 A1 beschrieben ist, ist bei einer optimalen Fokuslage, d.h. bei einer Fokuslage, bei welcher der Fokus bzw. die Strahltaille des Laserstrahls sich auf der Oberfläche des Werkstücks befindet, die bei der Wechselwirkung mit dem Werkstück detektierte Strahlung und somit der entsprechende Signalwert maximal. Dies gilt insbesondere, wenn es sich bei der detektierten Strahlung um Wärmestrahlung handelt, die von einem

entsprechenden, im infraroten Wellenlängenbereich sensitiven Strahlungsdetektor detektiert wird.

Bei einer weiteren Variante wird in einem vorausgehenden Schritt eine nominelle Fokuslage des Laserstrahls relativ zum Werkstück bestimmt und die Fokuslage wird auf die nominelle Fokuslage eingestellt. Die nominelle Fokuslage kann

beispielsweise auf die in der DE 102 48 458 A1 beschriebene Weise bestimmt bzw. eingestellt werden, d.h. es wird an einer Position entlang der Bahnkurve die

Fokuslage, d.h. der Abstand des Fokus relativ zum Werkstück, verändert,

beispielsweise indem die Fokussieroptik bzw. ein in dieser vorgesehenes

fokussierendes optisches Element verschoben wird. Diejenige Einstellung der Fokussieroptik, an der die detektierte Strahlung bzw. der zugehörige Signalwert maximal ist, wird mit der nominellen Fokusposition identifiziert. Es versteht sich, dass die nominelle Fokuslage auch auf andere Weise bestimmt werden kann.

Wie weiter oben beschrieben wurde, sollte die Fokuslage an der Mehrzahl von Positionen jeweils ungefähr mit der nominellen Fokuslage übereinstimmen. Durch den relativen Vergleich der Fokuslagen an unterschiedlichen Positionen ist es nicht erforderlich, die Bestimmung der Fokuslage auf die weiter oben beschriebene Weise, d.h. durch ein Verstellen der Fokussieroptik bzw. eine Veränderung der Fokuslage an jeder der Mehrzahl von Positionen durchzuführen, vielmehr ist es ausreichend, wenn die nominelle Fokusposition an einer Position bestimmt und eingestellt wird. Bei einer weiteren Variante wird zum Ermitteln eines jeweiligen Signalwerts nur die während der Zeitdauer eines jeweiligen Laserpulses detektierte Strahlung

herangezogen. Es hat sich als günstig erwiesen, das Zeitintervall, in dem die

Strahlung detektiert wird, und das Zeitintervall, in dem ein jeweiliger Laserpuls des Laserstrahls erzeugt wird, zu synchronisieren. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine Signalauswertung nur erfolgt, wenn der gepulste Laserstrahl mit dem Werkstück wechselwirkt und hierbei Strahlung abgibt. Um aus der während der Dauer eines einzelnen Laserpulses detektierten Strahlung einen Signalwert zu erzeugen, kann beispielsweise eine digitale Filterung erfolgen, es ist aber auch möglich, einen Mittelwert oder ein Integral über die detektierte Strahlung als

Signalwert zu verwenden.

Bei einer weiteren Variante umfasst das Verfahren: Insbesondere schweißendes Bearbeiten des Werkstücks zumindest an der Mehrzahl von Positionen entlang der Bahnkurve, wobei das Überprüfen der Fokuslage vor dem Bearbeiten, während des Bearbeitens und/oder nach dem Bearbeiten des Werkstücks erfolgt. In der Regel wird entlang der Bahnkurve eine Stepnaht mit einer Mehrzahl von Schweißpunkten erzeugt, da eine kontinuierliche Naht das Werkstück zu stark erwärmen würde.

Die Überprüfung der Fokuslage an der mindestens einen, typischerweise an allen der Mehrzahl von Positionen kann vor dem (schweißenden) Bearbeiten des

Werkstücks erfolgen. In diesem Fall werden an der Mehrzahl von Positionen Test- Schweißpunkte erzeugt und die Fokuslage wird auf die weiter oben beschriebene Weise überprüft. Ergibt sich bei der Überprüfung an einzelnen Positionen eine Abweichung von der nominellen Fokuslage, kann diese Abweichung korrigiert werden, indem die tatsächliche Fokuslage an der jeweiligen Position beim

nachfolgenden Bearbeitungsprozess an die nominelle Fokuslage angepasst wird.

Die Überprüfung der Fokuslage kann auch nach der Beendigung der schweißenden Bearbeitung erfolgen. In diesem Fall kann durch die Überprüfung der Fokuslage eine Aussage über die Qualität der in dem Bearbeitungsprozess durchgeführten

Schweißung an den jeweiligen Positionen vorgenommen werden. Für den Fall, dass die Qualität der durchgeführten Schweißung als unzureichend bewertet wird, kann das Werkstück nachbearbeitet werden. Auch kann anhand der Bewertung der Qualität von (identischen) Schweißungen, die an mehreren Werkstücken

durchgeführt wurden, die Anzahl der Schweiß-Positionen bei zukünftigen

Schweißungen entlang der Bahnkurve festgelegt werden. Beispielsweise kann in diesem Fall an einer größeren Anzahl von Positionen entlang der Bahnkurve jeweils ein Schweißpunkt gesetzt werden, als dies für die Schweißung eigentlich erforderlich wäre. Auf diese Weise kann eine gewisse Anzahl von„nicht so guten“

Schweißpunkten in Kauf genommen werden, ohne dass die Qualität der Schweißung als Ganzes zu stark abnimmt.

Schließlich kann die Überprüfung der Fokuslage auch während der (schweißenden) Bearbeitung erfolgen. In diesem Fall ist es in der Regel erforderlich, zunächst an mehreren Positionen eine schweißende Bearbeitung (z.B. Punktschweißen) vorzunehmen, bevor die Überprüfung der Fokuslage an den einzelnen Positionen auf die weiter oben beschriebene Weise durchgeführt werden kann, da für die Bildung eines aussagekräftigen Referenzwerts in der Regel an einer Mindestanzahl von Positionen ein Signalwert ermittelt werden muss.

Bei einer Weiterbildung wird während des schweißenden Bearbeitens des

Werkstücks zum Überprüfen der Fokuslage ein Signalwert an einer aktuellen

Position entlang der Bahnkurve mit einem Referenzwert verglichen, der aus den Signalwerten an vorausgehend schweißend bearbeiteten Positionen entlang der Bahnkurve gebildet wird. In diesem Fall kann als Referenzwert beispielsweise der Mittelwert über alle Signalwerte an den vorausgehend schweißend bearbeiteten Positionen entlang der Bahnkurve gebildet werden. Es ist aber auch möglich, nur eine vorgegebene Anzahl von Signalwerten an vorausgehend schweißend

bearbeiteten Positionen für die Bildung des Referenzwerts heranzuziehen, beispielsweise einen Referenzwert in Form eines gleitenden Mittelwerts.

Bei einer weiteren Variante wird anhand einer zeitlichen Abnahme der Signalwerte bei der Bearbeitung des Werkstücks auf Verschmutzungen an mindestens einem den Laserstrahl führenden optischen Element geschlossen. In diesem Fall werden typischerweise die Signalwerte über einen längeren Zeitraum, d.h. für mehrere aufeinander folgende Bearbeitungsprozesse, gespeichert und es wird überprüft, ob die Signalwerte über die Zeit bzw. über die Mehrzahl von (schweißenden) Bearbeitungsprozessen (kontinuierlich) abnehmen. Bei dem optischen Element, das bei der Bearbeitung z.B. aufgrund von Spritzern verschmutzt wird, kann es sich beispielsweise um ein Schutzglas der Optik bzw. eines Bearbeitungskopfs handeln, der zur Führung des Laserstrahls dient.

Bei einer weiteren Variante wird anhand einer Veränderung des zeitlichen Verlaufs der Signalwerte eine fehlerhafte Einspannung des Werkstücks erkannt. Für die typischerweise schweißende Bearbeitung werden das bzw. die zu schweißenden Werkstückteile mit Hilfe von Spannelementen bzw. mit Hilfe einer Spannvorrichtung fixiert. Beim Einspannen kann die Spannvorrichtung fehlerhaft eingestellt sein, so dass das Werkstück nicht im vorgegebenen Abstand bzw. die zu schweißende Bahnkurve nicht in einer gewünschten Ebene liegt. Dies kann anhand einer

Abweichung des Signals bzw. anhand einer Veränderung der Signalwerte erkannt werden, beispielsweise durch ein Ansteigen einer Abweichung mehrerer

aufeinanderfolgender Signalwerte von dem Referenzwert. Auch können die zum Einspannen des Werkstücks verwendeten Spannklammern (z.B. in Form von C- Klammern) das Werkstück in dem zu schweißenden Bereich abschirmen. In diesem Fall weicht typischerweise der jeweilige Signalwert an der abgeschirmten Position signifikant von dem Referenzwert ab.

Bei einer Variante wird anhand einer zeitlichen Veränderung der Signalwerte auf eine Veränderung der Fokuslage durch im Strahlweg zwischen einem Bearbeitungskopf zur Führung des Laserstrahls und dem Werkstück vorhandenen Metalldampf geschlossen. Bei der schweißenden Bearbeitung wird typischerweise Metalldampf freigesetzt, der in der Regel durch einen Schutzgasstrom zwischen dem

Bearbeitungskopf und dem Werkstück abgeführt wird. Wird der Schutzgasstrom durch das Werkstück selbst, beispielsweise aufgrund von dessen dreidimensionaler Geometrie, oder durch eine Spann- bzw. Halteeinrichtung für das Werkstück abgeschirmt, führt dies aufgrund des unterschiedlichen Brechungsindexes des Metalldampfs im Vergleich zu Luft zu einer Veränderung der effektiven Fokuslage des Laserstrahls. Diese kann ebenfalls anhand einer Veränderung der Signalwerte erkannt werden. Typischerweise nimmt beim Vorhandensein von Metalldampf die gemessene Signalstärke, d.h. der Pegel der ermittelten Signalwerte insgesamt io während des Bearbeitungsprozesses ab.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, umfassend: einen Bearbeitungskopf zum Fokussieren des Laserstrahls an einer Mehrzahl von Positionen entlang mindestens einer Bahnkurve auf dem Werkstück, insbesondere auf dem Werkstück und auf mindestens einem weiteren, baugleichen Werkstück, einen Strahlungsdetektor zum Detektieren von bei einer Wechselwirkung des Laserstrahls, insbesondere eines jeweiligen Laserpulses, mit dem Werkstück an der zugehörigen Position erzeugter Strahlung, eine Steuerungseinrichtung, die ausgebildet ist, Signalwerte zu ermitteln, die der detektierten Strahlung an einer jeweiligen Position entsprechen, und die ausgebildet ist, die Fokuslage an der mindestens einen Position durch Vergleichen des Signalwerts an der Position mit einem aus den Signalwerten gebildeten Referenzwert zu überprüfen.

Der Bearbeitungskopf kann an einem Roboter bzw. an einem Roboterarm

angebracht sein, der es ermöglicht, den Bearbeitungskopf praktisch beliebig im Raum auszurichten, um eine Bahnkurve mit einer gewünschten Geometrie auf dem Werkstück abzufahren und (schweißend) zu bearbeiten. Wie weiter oben

beschrieben wurde, kann/können mehrere Bahnkurve(n) an demselben oder an mehreren baugleichen Werkstücken vor, während oder nach einem

Bearbeitungsprozess mit Hilfe des Bearbeitungskopfs abgefahren werden. Hierbei kann eine Mehrzahl von Laserpulsen erzeugt werden, um eine Mehrzahl von Test- Schweißpunkten an dem Werkstück zu erzeugen.

Die Intensität der hierbei erzeugten Strahlung kann von dem Strahlungsdetektor detektiert werden. Bei der von dem Strahlungsdetektor detektierten Strahlung kann es sich um Wärmestrahlung im infraroten Wellenlängenbereich handeln, d.h. es wird eine von der Temperatur des Werkstücks abhängige Größe bestimmt. Abhängig von der Wellenlänge des Laserstrahls können Strahlungsdetektoren verwendet werden, die in anderen Wellenlängenbereichen als im infraroten Wellenlängenbereich Strahlung detektieren. Es versteht sich, dass auch die von zwei oder mehr unterschiedlichen Strahlungsdetektoren detektierte Strahlung verwendet werden kann, um an ein- und derselben Position einen Signalwert zu ermitteln. Bei einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Laserquelle zur Erzeugung des insbesondere gepulsten Laserstrahls und die Steuerungseinrichtung ist bevorzugt ausgebildet, zum Ermitteln eines jeweiligen Signalwerts nur die während der Zeitdauer eines jeweiligen Laserpulses detektierte Strahlung heranzuziehen. Für die Ermittlung eines jeweiligen Signalwerts hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Auswertung der detektierten Strahlung mit den Laserpulsen synchronisiert durchgeführt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass nur während der Zeitdauer eines jeweiligen Laserpulses, in der eine Wechselwirkung mit dem Werkstück erfolgen kann, eine Auswertung der detektierten Strahlung erfolgt. Die Laserquelle kann mit dem Bearbeitungskopf beispielsweise über eine Faseroptik bzw. über ein Lichtleitkabel verbunden sein. Der Strahlungssensor kann in diesem Fall in der Laserquelle angeordnet sein, d.h. es wird die vom Werkstück über das Lichtleitkabel in die Laserquelle propagierende Strahlung detektiert. Es versteht sich aber, dass der Strahlungssensor auch an anderer Stelle angeordnet werden kann,

beispielsweise innerhalb des Bearbeitungskopfes. Auch ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Detektion der Strahlung koaxial erfolgt, d.h. der

Strahlungsdetektor kann auch außermittig in Bezug auf eine Strahlachse des

Laserstrahls angeordnet sein. Es versteht sich ebenfalls, dass der Bearbeitungskopf nicht zwingend an einem Roboterarm angebracht ist, d.h. es kann jegliche andere Bewegungseinrichtung verwendet werden, welche eine Bewegung des

Bearbeitungskopfs relativ zum Werkstück ermöglicht. Beispielsweise kann es sich bei einer solchen Bewegungseinrichtung um ein Portal einer

Laserbearbeitungsmaschine handeln, an welcher der Bearbeitungskopf in

mindestens einer Raumrichtung beweglich geführt ist. Es versteht sich ebenfalls, dass für die Führung des Laserstrahls von der Laserquelle zum Bearbeitungskopf nicht zwingend ein Lichtleitkabel verwendet werden muss, vielmehr kann der

Laserstrahl auch in freier Strahlpropagation zu dem Bearbeitungskopf geführt werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeich- nung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschlie- ßende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur schweißenden

Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls, die zum Überprüfen einer Fokuslage des Laserstrahls relativ zum Werkstück ausgebildet ist,

Fig. 2 eine Darstellung der Intensität von Strahlung, die bei der Wechselwirkung von Laserpulsen des Laserstrahls bei unterschiedlichen Fokuslagen an ein- und derselben Position auf dem Werkstück erzeugt wird,

Fig. 3 eine Darstellung einer Bahnkurve auf dem Werkstück, die von einem

Bearbeitungskopf abgefahren wird und entlang derer an zehn

unterschiedlichen Positionen mittels Laserpulsen eine entsprechende Anzahl von Test-Schweißpunkten erzeugt wird,

Fig. 4a, b Darstellungen der Intensität der Strahlung, die bei der Wechselwirkung an den zehn Positionen detektiert wird, in einem idealen Fall sowie in einem Fall, bei dem an einer der Positionen die Fokuslage von einer nominellen Fokuslage abweicht.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw.

funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.

Fig. 1 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer Vorrichtung 1 zum schweißenden Bearbeiten eines Werkstücks 2, die einen Bearbeitungskopf 3 aufweist, um einen Laserstrahl 4 auf das zu bearbeitende, im gezeigten Beispiel zu schweißende Werkstück 2 auszurichten. Der Laserstrahl 4 wird von einer Laserquelle 5 erzeugt, die den Laserstrahl 4 über eine Lichtleitfaser 6 in den Bearbeitungskopf 3 einkoppelt. Der Laserstrahl 4 tritt divergent aus der Lichtleitfaser 6 aus und in eine

Fokussieroptik 7 ein, die eine nicht bildlich dargestellte Fokussierlinse sowie ggf. weitere optische Elemente aufweist, um den Laserstrahl 4 auf dem Werkstück 2, genauer gesagt an einer nominellen Fokusposition FN ZU fokussieren. Die nominelle Fokusposition FN liegt in einer Werkstückebene E, an welcher die Oberseite des Werkstücks 2 an der in Fig. 1 gezeigten Position P1 zur schweißenden Bearbeitung des Werkstücks 2 angeordnet ist.

Der fokussierte Laserstrahl 4 trifft auf einen Umlenkspiegel 8 und wird nachfolgend an zwei planen Scannerspiegeln 9a, 9b in X-Richtung bzw. in Y-Richtung eines XYZ- Koordinatensystems umgelenkt. Der X-Scannerspiegel 9a und der Y-Scannerspiegel 9b sind an Galvanometern befestigt und können gedreht werden. Die Position der Drehachse der Galvanometer bestimmt den Ablenkwinkel des jeweiligen

Scannerspiegels 9a, 9b und somit die Position P1 , P2, ... (vgl. Fig. 3) des

Laserstrahls 4 auf dem Werkstück im (nicht gezeigten) Bildfeld. Der fokussierte Laserstrahl 4 verlässt den Bearbeitungskopf 3 durch eine Öffnung, die mit einem Schutzglas 10 in Form einer planparallelen Platte abgedeckt ist.

In Fig. 1 ist der Laserstrahl 4 in vertikaler Richtung ausgerichtet, d.h. dieser trifft senkrecht auf die Werkstückebene E. Um die Fokuslage F des Laserstrahls 4 relativ zum Werkstück 2 zu bestimmen und um die Fokuslage F so einzustellen, dass diese mit der nominellen Fokuslage FN auf der Oberseite 2a des Werkstücks 2

übereinstimmt, weist die Vorrichtung 1 einen Strahlungsdetektor 13 auf. Der

Strahlungsdetektor 13 kann auch an einer anderen Stelle angebracht sein, beispielsweise seitlich an dem Bearbeitungskopf 3. Der Strahlungsdetektor 13 detektiert Strahlung 11 , die bei der Wechselwirkung des Laserstrahls 4, genauer gesagt bei der Wechselwirkung von Laserpulsen L1 bis L20 (vgl. Fig. 2) mit dem Werkstück 2 in einer Wechselwirkungszone 12 entsteht, in der das

Werkstückmaterial aufgeschmolzen wird. Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei der detektierten Strahlung 11 um Wärmestrahlung im IR-Wellenlängenbereich, die in einer der Strahlrichtung des Laserstrahls 4 entgegengesetzten Richtung den

Strahlengang des Laserstrahls 4 und die Lichtleitfaser 6 durchläuft und in der Laserquelle 5 von dem Strahlungsdetektor 13 detektiert wird. Die bei der

Wechselwirkung mit dem Werkstück 2 entstehende Strahlung 11 kann zu diesem Zweck beispielsweise über ein Auskoppelelement in Form eines dichroitischen Spiegels aus dem Strahlengang des Laserstrahls 4 ausgekoppelt werden. Für die Bestimmung der nominellen Fokuslage FN wird mit Hilfe der Fokussieroptik 7 die Fokuslage F in Propagationsrichtung des Laserstrahls 4 (d.h. in Z-Richtung) variiert und die an der (ersten) Position P1 auf dem Werkstück 2 erzeugte Strahlung 11 aufgezeichnet. Der Laserstrahl 4 ist bei der Variation der Fokuslage F gepulst und es wird während der Variation der Fokuslage F eine Anzahl von zwanzig Laserpulsen L1 bis L20 erzeugt (vgl. Fig. 2). Anhand der Intensität I der bei den jeweiligen

Laserpulsen L1 bis L10 detektierten Strahlung 11 kann festgestellt werden, wo sich die nominelle Fokuslage FN auf dem Werkstück 2 befindet. Hierbei wird ausgenutzt, dass die detektierte Strahlung 11 bei der nominellen Fokuslage FN ein Maximum der Intensität I aufweist, das im gezeigten Beispiel beim zehnten Laserpuls L10 erreicht wird.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, weist die detektierte Strahlung 11 einen Rauschanteil auf. Es ist daher nicht ohne weiteres klar, welcher der Laserpulse L1 bis L20 das Maximum der Intensität I aufweist und somit der nominellen Fokuslage FN

zugeordnet werden kann. Eine Steuerungseinrichtung 14 dient dazu, einem jeweiligen Laserpuls L1 bis L20 einen Signalwert S1 bis S20 zuzuordnen. Würde in der Steuerungseinrichtung 14 der maximale Wert der Intensität I eines jeweiligen Laserpulses L1 bis L20 als Signalwert S1 bis S20 ermittelt und wird der größte dieser Signalwerte S1 bis S20 der nominellen Fokuslage FN zugeordnet, könnte es sich hierbei um einen Rausch-Peak handeln, der das Ergebnis verfälschen würde.

Um eine solche Verfälschung des Ergebnisses zu vermeiden, wird die von dem Strahlungsdetektor 13 detektierte Strahlung 11 in der Steuerungseinrichtung 14 geeignet aufbereitet, um einen jeweiligen Signalwert S1 bis S20 zu ermitteln. Zur Ermittlung eines Signalwerts S1 bis S20 für einen jeweiligen Laserpuls L1 bis L20 kann in der Steuerungseinrichtung 14 eine (digitale) Filterung der Intensität I der detektierten Strahlung 11 vorgenommen werden. Mit oder ohne einer solchen

Filterung kann der Signalwert S1 bis S20 beispielsweise in Form des Mittelwerts der Intensität I eines jeweiligen Laserpulses L1 bis L20 ermittelt bzw. festgelegt werden. Als Signalwert S1 bis S20 kann auch das Integral der Intensität I der bei einem jeweiligen Laserpuls L1 bis L20 detektierten Strahlung 11 oder ein anderes geeignetes Maß für die Intensität I des jeweiligen Laserpulses L1 bis L20 ermittelt werden.

Für die Auswertung der detektierten Strahlung 11 in der Steuerungseinrichtung 14 ist es günstig, dass die Steuerungseinrichtung 14 auch die Laserquelle 5 zur Erzeugung des Laserstrahls 4 ansteuert. Auf diese Weise kann die Auswertung der detektierten Strahlung 11 mit der Erzeugung der Laserpulse L1 , ..., L20 synchronisiert erfolgen, d.h. die detektierte Strahlung 11 bzw. das Mess-Signal wird lediglich während der Zeitdauer At eines jeweiligen Laserpulses L1 , ..., L20 und nicht während der

Pulspausen ausgewertet. Auf diese Weise erfolgt die Auswertung nur innerhalb von Zeitintervallen, in denen der Laserstrahl 4 mit dem Werkstück 2 wechselwirkt.

Da die Verschiebung der Fokuslage F in Z-Richtung mittels der einstellbaren

Fokussieroptik 7 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit erfolgt, kann einem jeweiligen Zeitpunkt t eindeutig eine Position in Z-Richtung zugeordnet werden.

Beispielsweise entspricht die in Fig. 1 gezeigte Fokuslage F, die sich oberhalb des Werkstücks 2 befindet, dem fünften Laserpuls L5. Anhand der Zuordnung kann die Fokussieroptik 7, genauer gesagt ein in dieser angeordnetes fokussierendes

Element, beispielsweise eine Fokussierlinse, in Strahlrichtung des Laserstrahls 4 verschoben werden, bis die nominelle Fokusposition FN auf dem Werkstück 2 erreicht ist.

Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, entspricht die erste Position P1 einer von zehn

Positionen P1 bis P10, die entlang einer Bahnkurve B liegen, die bei einer

schweißenden Bearbeitung des Werkstücks 2, genauer gesagt beim Schweißen von zwei Werkstückteilen, die gemeinsam das Werkstück 2 bilden, mittels des

Bearbeitungskopfs 3 abgefahren wird. Um vor dem Bearbeiten zu prüfen, ob die Fokuslage F bei der Bewegung entlang der Bahnkurve B mit der nominellen

Fokuslage FN übereinstimmt, wird die während der schweißenden Bearbeitung abzufahrende Bahnkurve B bereits vor der schweißenden Bearbeitung abgefahren und der Laserstrahl 4 wird an zehn Positionen P1 bis P10 entlang der Bahnkurve B aktiviert, um zehn Laserpulse L1 bis L10 auf das Werkstück 2 aufzubringen. Die Intensität des Laserstrahls 4 wird hierbei so gewählt, dass an den zehn Positionen P1 bis P10 zehn Test-Schweißpunkte auf dem Werkstück 2 gebildet werden. Die Intensität der hierbei detektierten Strahlung 11 ist für den Fall, dass die Fokuslage F an allen zehn Positionen P1 bis P10 korrekt ist, in Fig. 4a dargestellt, während Fig. 4b den Fall zeigt, dass die Fokuslage F an der achten Position P8 von der

nominellen Fokuslage FN abweicht.

Um die Fokuslage F zu überprüfen, wird auf die weiter oben in Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene Weise in der Steuerungseinrichtung 14 jedem der zehn

Laserpulse L1 bis L10 ein Signalwert S1 bis S10 zugeordnet. Für die nachfolgenden Betrachtungen wird davon ausgegangen, dass im Mittel über alle Positionen P1 bis P10 die Fokuslage F mit der nominellen Fokuslage FN übereinstimmt, d.h. dass es nur an einer im Vergleich zur Gesamtzahl der Positionen P1 bis P10 geringen Anzahl von Positionen zu einer (signifikanten) Abweichung von der nominellen Fokuslage FN kommt. In der Regel wird die nachfolgend beschriebene Überprüfung der Fokuslage F relativ zu dem Werkstück 2 für jede der zehn Positionen P1 bis P10 einzeln durchgeführt. Im hier beschriebenen Beispiel ist die erste Position P1 von der

Überprüfung ausgenommen, da die Fokuslage F an der ersten Position P1 bereits auf die weiter oben beschriebene Weise geprüft bzw. bestimmt wurde. Nachfolgend wird die Überprüfung beispielhaft für die achte Position P8 bzw. für den achten Laserpuls L8 beschrieben.

Für die Überprüfung der Fokuslage F an der achten Position P8 wird der Signalwert S8 an der achten Position P8 nicht mit einem absoluten Wert verglichen, sondern mit einem Referenzwert RM, RMAX bzw. RH, der ein relatives Kriterium bildet, da dieser aus den Signalwerten S1 bis S10 an allen zehn Positionen P1 bis P10 gebildet wird. Bei dem in Fig. 4a gezeigten Beispiel stimmt die Fokuslage F an allen zehn

Positionen P1 bis P10 mit der nominellen Fokusposition FN überein. Daher ist der jeweilige Signalwert S1 bis S10 an jeder der zehn Positionen P1 bis P10 maximal und alle zehn Signalwerte S1 bis S10 sind gleich groß. Der maximale Wert RMAX der zehn Signalwerte S1 bis S10 stimmt somit mit dem Mittelwert RM der zehn

Signalwerte S1 bis S10 überein. Sowohl der Mittelwert RM der zehn Signalwerte S1 bis S10 auch der maximale Wert RMAX der zehn Signalwerte S1 bis S10 können als Referenzwert verwendet werden. Alternativ kann auch der häufigste Wert der zehn Signalwerte S1 bis S10 als Referenzwert RH verwendet werden, der bei dem in Fig. 4a gezeigten Beispiel jedem der zehn Signalwerte S1 bis S10 entspricht. Bei dem in Fig. 4b gezeigten Beispiel ist der Signalwert S8 an der achten Position P8 kleiner als an den anderen neun Positionen P1 bis P 7, P9, P10, d.h. die Fokuslage F stimmt an der achten Position P8 nicht mit der nominellen Fokuslage F überein. Um die Abweichung zu erkennen, wird der Signalwert S8 an der achten Position P8 von der Steuerungseinrichtung 14 mit einem der drei weiter oben beschriebenen

Referenzwerte RMAX, RH, RM verglichen. Der maximale Wert RMAX sowie der häufigste Wert RH stimmen bei dem in Fig. 4b gezeigten Beispiel mit den in Fig. 4a gezeigten Referenzwerten RMAX, RH überein, während der Referenzwert RM in Form des Mittelwerts gegenüber dem in Fig. 4a gezeigten Fall reduziert ist.

Wird beim Vergleichen des Signalwerts S8 mit dem Referenzwert RMAX, RH bzw. RM festgestellt, dass der achte Signalwert S8 kleiner ist als der Referenzwert, beispielsweise kleiner ist als der Mittelwert RM, wird in der Steuerungseinrichtung 14 darauf geschlossen, dass die Fokuslage F an der entsprechenden Position P8 nicht korrekt ist. Um die Fokuslage F zu korrigieren, kann vor der Durchführung der schweißenden Bearbeitung die Fokuslage F an der achten Position P8, die von der programmierbaren bzw. steuerbaren Fokussieroptik 7 bei der schweißenden

Bearbeitung eingestellt wird, geeignet korrigiert werden. Erforderlichenfalls kann die auf die weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene Weise durchgeführte Variation der Fokuslage F in Z-Richtung an der achten Position P8 durchgeführt werden, um für die Korrektur die nominelle Fokuslage FN an der achten Position P8 zu bestimmen.

Aufgrund der Korrektur der Fokuslage F an der achten Position P8 kann die schweißende Bearbeitung an allen Positionen P1 bis P10 mit korrekter Fokuslage F bzw. mit der nominellen Fokuslage FN durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann die weiter oben beschriebene Überprüfung der Fokuslage F nach dem

schweißenden Bearbeiten erneut durchgeführt werden, um die Qualität der bei der schweißenden Bearbeitung gebildeten Schweißnaht zu beurteilen, bei der es sich um eine Steppnaht oder um eine kontinuierliche Schweißnaht handeln kann. Alternativ kann die Qualität der bei der schweißenden Bearbeitung gebildeten Schweißnaht visuell beurteilt werden. Das weiter oben beschriebene Verfahren kann auch während eines

Schweißprozesses, insbesondere während eines Punktschweißprozesses, durchgeführt werden, bei dem an einer jeweiligen Position P1 , P2, ... beispielsweise C-förmige Schweißpunkte gesetzt werden, wie dies in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist. In diesem Fall wird ein jeweiliger Signalwert S1 , S2, ... aus der beim Setzen eines C-förmigen Schweißpunkts an einer jeweiligen Position P1 , P2, ... detektierten Strahlung ermittelt. Hierbei wird der Referenzwert RMAX, RM, RH an einer aktuellen Position, z.B. P8, aus denjenigen Positionen P1 , P2, ..., P 7 bestimmt, die bereits mittels des Laserstrahls 4 bearbeitet wurden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn an der ersten Position P1 die Fokuslage F vorab so eingestellt wurde, dass diese der nominellen Fokuslage FN entspricht. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass für die Bildung des Referenzwerts RMAX, RM, RH alle Positionen P1 , P2, ... herangezogen werden, die bereits mittels des Laserstrahls 4 bearbeitet wurden, vielmehr kann für die Bildung des Mittelwerts nur eine vorgegebene Anzahl von Positionen, z.B. P4, ..., P 7, herangezogen werden, die unmittelbar vor der aktuellen Position P8 liegen. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Referenzwert RM in Form eines gleitenden Mittelwerts gebildet werden.

Für den Fall, dass die Mehrzahl von Schweißpunkten P1 , P2, ... , P8 - anders als in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist - eine unterschiedliche Geometrie aufweisen, dass diese unterschiedlich lang sind oder mit unterschiedlichen Parametern geschweißt werden, ist ein direkter Vergleich der Signalwerte S1 , S2, ..., S10 an

unterschiedlichen Positionen P1 , P2, ..., P10 entlang der Bahnkurve B bzw. die Bildung eines Referenzwerts RMAX, RM, RH aus den Signalwerten S1 , S2, ..., S8 an der Mehrzahl von Positionen P1 , P2, ..., P10 entlang der Bahnkurve B nicht ohne weiteres möglich.

In diesem Fall kann alternativ der Referenzwert RMAX, RM, RH aus einer Mehrzahl von Signalwerten S8, S8‘, ... bestimmt werden, die bei mehreren Schweißprozessen an mehreren unterschiedlichen, aber baugleichen Werkstücken 2 ermittelt werden. Die Mehrzahl von Signalwerten S8, S8‘, ... kann hierbei jeweils an ein- und derselben Position P8 entlang einer Bahnkurve B ermittelt werden, die für alle schweißend bearbeiteten baugleichen Werkstücke 2 identisch ist. In diesem Fall ist es für die Bildung des Referenzwerts RMAX, RM, RH erforderlich, dass die Schweißprozesse an den unterschiedlichen Werkstücken 2 unter möglichst gleichen Bedingungen ablaufen. Insbesondere sollte die Einspannung des jeweiligen Werkstücks 2 mit Hilfe der Spannklammern 16a,b stets auf die gleiche Weise erfolgen. Zur Bestimmung des Referenzwerts RMAX, RM, RH ist es in diesem Fall ebenfalls möglich, mehrere Signalwerte S1 , S2, ... an Schweißpunkten P1 , P2, ..., die an ein- und demselben Werkstück 2 mit vergleichbaren Schweißparametern geschweißt wurden, zusätzlich für die Bildung eines aussagekräftigen Referenzwerts RMAX, RM, RH für diese Art von Schweißgeometrie heranzuziehen.

Anhand der an den jeweiligen Positionen P1 bis P10 ermittelten Signalwerte S1 bis S10 können neben der Fokuslage F auch andere Größen bestimmt werden, die eine Aussage über den Schweißprozess und/oder über bei der Durchführung des

Schweißprozesses verwendeten Optiken, etc. ermöglichen. Beispielsweise kann anhand einer zeitlichen Abnahme der Signalwerte S1 , S2, ..., S10 bei der

Bearbeitung des Werkstücks 2 auf zunehmende Verschmutzungen an mindestens einem den Laserstrahl 4 führenden optischen Element, in der Regel an dem

Schutzglas 10, geschlossen werden. Die zeitliche Abnahme der Signalwerte S1 , S2, ... S10 wird hierbei typischerweise nicht bei einem einzigen Schweißprozess, sondern bei mehreren Schweißprozessen, d.h. über einen längeren Zeitraum, beobachtet. Fällt der absolute Wert der Intensität I der detektierten Strahlung 11 bzw. der ermittelten Signalwerte S1 , S2, ... unter einen Schwellwert, kann das Schutzglas 10 gereinigt oder ggf. ausgetauscht werden. Es ist ggf. auch möglich, das

Verschmutzen des Schutzglases während eines einzigen Bearbeitungsprozesses zu erkennen.

Anhand einer zeitlichen Veränderung der Signalwerte S1 , S2, ..., S10 kann auch auf eine fehlerhafte Einspannung des Werkstücks 2 geschlossen werden. Eine solche fehlerhafte Einspannung des Werkstücks 2 kann beispielsweise dazu führen, dass dieses bzw. dessen Oberfläche 2a an der in Fig. 1 gezeigten ersten Position P1 nicht in der Werkstückebene E angeordnet ist, sondern in Z-Richtung von dieser beabstandet ist. In diesem Fall wird die Abweichung der Signalwerte S1 , S2, ... von dem Referenzwert RMAX, RM, RH an mehreren aufeinanderfolgenden Positionen P1 , P2 ermittelt und bewertet. Anhand der Bewertung kann festgestellt werden, ob das ganze Werkstück 2 schräg eingelegt ist. Im Gegensatz dazu weicht bei einer fehlerhaften (Punkt-)Schweißung in der Regel nur ein einziger Signalwert S1 , S2, ... signifikant von dem Referenzwert RMAX, RM, RH ab. Bei der schweißenden

Bearbeitung kann ggf. auch der Fall auftreten, dass in Fig. 1 dargestellte

Spannklammern 16a,b, welche zum Einspannen bzw. zum Halten des Werkstücks 2 verwendet werden, sich ungewollt an einer der Positionen P1 bis P10 befinden, an denen das Werkstück 2 bzw. die beiden Werkstückteile zusammengeschweißt werden, d.h. die Spannklammern 16a,b schirmen das Werkstück 2 ab. Da die Spannklammern 16a,b typischerweise aus einem anderen Material bestehen als das Werkstück 2, tritt an der entsprechenden Position P1 , P2, ... eine typischerweise erhebliche Abweichung des Signalwerts S1 , S2, ... von dem Referenzwert RMAX, RM, RH auf. Die Abweichung ist in der Regel deutlich größer als die Abweichung des Signalwerts S1 , S2, ... , die bei der Abweichung der Fokuslage F von der nominellen Fokuslage FN auftritt. Anhand der Größe der Abweichung bzw. der Differenz des Signalwerts S1 , S2, ... von dem Referenzwert RMAX, RM, RH kann daher auf eine fehlerhafte Einspannung des Werkstücks 2 geschlossen werden.

Anhand einer zeitlichen Veränderung der Signalwerte S1 , S2, ... kann auch auf eine Veränderung der Fokuslage F durch im Strahlweg des Laserstrahls 4 zwischen dem Bearbeitungskopf 3 und dem Werkstück 2 vorhandenen Metalldampf 15 (vgl. Fig. 1 ) geschlossen werden. Der Metalldampf 15 wird typischerweise mit Hilfe eines Hilfs- bzw. eines Schutzgasstroms (mit Hilfe einer geeigneten Gasdüse) aus dem

Strahlweg des Laserstrahls 4 entfernt. Wird der Gasstrom durch das Werkstück 2, durch die Spannklammern 16a,b oder durch andere Bauteile abgeschirmt, die für die Halterung des Werkstücks 2 verwendet werden, gelangt der Metalldampf 15 in den Strahlengang des Laserstrahls 4 und führt aufgrund des veränderten

Brechungsindexes zu einer Veränderung der Fokuslage F. Typischerweise nimmt beim Vorhandensein von Metalldampf 15 die gemessene Signalstärke, d.h. die Intensität I der ermittelten Signalwerte S1 , S2, ... insgesamt ab, so dass anhand des verringerten Pegels, der typischerweise nur währen eines einzelnen

Bearbeitungsprozesses auftritt, auf das Vorhandensein des Metalldampfs 15 geschlossen werden kann.