DE19618045A1

DE19618045A1 - Process for processing workpieces with laser radiation

Info

Publication number: DE19618045A1
Application number: DE1996118045
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl Ing Zefferer; Wolfgang Dr Rer Nat Schulz; Frank Dipl Ing Schneider; Dirk Dr Rer Nat Petring; Kai-Uwe Dipl Ing Preisig
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1996-05-06
Filing date: 1996-05-06
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 2016-05-07
Also published as: WO1997041995A3; DE19618045C2; WO1997041995A2

Abstract

In a process for machining workpieces (10) with laser radiation (11), the irradiated machining area (12) is monitored by a measurement technique by means of which response signals (26) are determined and a process parameter (16) is modulated with an excitation frequency ( omega ). In order to prevent a process state to exceed a predetermined limit, the process state is monitored to check if it approaches said predetermined limit. In order to carry out this process even on non-coated workpieces, and in particular without requiring equivalent thermal networks of the workpieces to be machined, the alternating fractions (UM1(t)sin( omega t+ THETA )) of measurement signals (14) of at least one excitation frequency ( omega ) are used to determine the response signals (26), the machining-specific relation between the response signals and the process parameter (16) at the excitation frequency ( omega ) is predetermined, and the response signals (26) are used to monitor and/or regulate the process state, depending on said relation.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bear beiten von Werkstücken mit Laserstrahlung, bei dem eine meß technische Überwachung des bestrahlten Bearbeitungsbereichs erfolgt, derentsprechend Antwortsignale bestimmt werden, und bei dem eine Modulation eines Verfahrensparameters mit einer Anregungsfrequenz vorgenommen wird, bei der die Überschrei tung eines Prozeßzustands über eine vorbestimmte Grenze hin aus vermieden wird.The invention relates to a method for Bear processing of workpieces with laser radiation, in which one measure technical monitoring of the irradiated processing area response signals are determined accordingly, and in which a modulation of a process parameter with a Excitation frequency is made at which the overreaching direction of a process state beyond a predetermined limit is avoided from.

Ein Verfahren mit den vorgenannten Bearbeitungsschritten ist aus der DE 39 26 540 C2 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird der bestrahlte Bearbeitungsbereich mit einer strahlungsabsorbierenden Schicht abgedeckt. Die Modulation des Verfahrensparameters, nämlich der Laserstrahlungslei stung, führt zu einer Änderung der Oberflächentemperatur der Beschichtung des Werkstücks, nicht aber zu einer Änderung der zu bestimmenden Temperatur des Werkstücks. Infolgedessen kann letztere dadurch bestimmt werden, daß von der gemessenen Oberflächentemperatur der Schicht ein Temperaturwert abgezo gen wird, der aus der vom Werkstück absorbierten Laserstrah lungsleistung und dem Wärmeersatzschaltbild des jeweiligen Werkstücks berechnet wird.A method with the aforementioned processing steps is known from DE 39 26 540 C2. In this well-known The irradiated processing area with a radiation-absorbing layer covered. The modulation of the process parameter, namely the laser radiation line stung, leads to a change in the surface temperature of the Coating the workpiece, but not to change the temperature of the workpiece to be determined. As a result the latter can be determined from that of the measured Surface temperature of the layer subtracted a temperature value gene from the laser beam absorbed by the workpiece power and the heat replacement circuit diagram of the respective Workpiece is calculated.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den eingangs genannten Verfahrensschritten so zu verbessern, daß die Überwachung des bestrahlten Bear beitungsbereichs auch bei unbeschichteten Werkstücken und ohne Heranziehung von Wärmeersatzschaltbildern der zu bear beitenden Werkstücke durchgeführt werden kann. Vor allem soll ein Verfahren aufgezeigt werden, bei dem eine Überwachung und/oder eine Regelung unter Berücksichtigung einer vorbe stimmten, möglicherweise kritischen Verfahrensgrenze erfolgt, wobei die Annäherung eines Prozeßzustandes an diese vorbe stimmte Grenze überwacht wird, so daß geforderte Qualitäts merkmale der Bearbeitung nicht beeinträchtigt werden.In contrast, the invention is based on the object a process with the above-mentioned process steps to improve so that the monitoring of the irradiated Bear processing area even with uncoated workpieces and without using heat equivalent circuit diagrams machining workpieces can be carried out. Above all, should a method is shown in which a monitoring and / or a regulation considering a pre agreed, possibly critical procedural limit, whereby the approximation of a process state is over agreed limit is monitored so that required quality Features of processing are not affected.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Bestimmung der Antwortsignale die Wechselanteile von Meßsignalen min destens einer Anregungsfrequenz verwendet werden, daß die bearbeitungsspezifische Abhängigkeit der Antwortsignale von dem Verfahrensparameter für die Anregungsfrequenz vorermit telt wird, und daß die Antwortsignale anhand der vorgenannten Abhängigkeit bei der Überwachung und/oder für eine Regelung des Prozeßzustands verwendet werden.This object is achieved in that for determination of the response signals, the alternating components of measurement signals min least an excitation frequency can be used that the processing-specific dependence of the response signals on the process parameter for the excitation frequency beforehand telt, and that the response signals based on the aforementioned Dependency in monitoring and / or for regulation of the process status can be used.

Die allgemein bekannte meßtechnische Überwachung eines mit Laserstrahlung bestrahlten Bearbeitungsbereichs muß in terpretierbare Meßsignale ergeben. Die Meßsignale müssen ein Maß für den zu überwachenden oder zu regelnden Prozeßzustand und dessen charakteristischen Veränderungen sein. Dazu dürfen die Meßsignale nicht zu stark gestört oder verrauscht sein, damit der Prozeßzustand mit hoher statistischer Wahrschein lichkeit richtig beurteilt werden kann. Schwankungen der Meß- Signale werden umso größer, je mehr sich der Prozeßzustand einer kritischen Grenze nähert. Eine solche kritische Grenze ist beispielsweise durch die Bartbildung beim Schneiden be stimmt. Um das ungewollte Erreichen oder Überschreiten dieser Grenze zu vermeiden, muß bei dem bekannten Verfahren der Sollwert, auf den geregelt werden soll, relativ weit von der kritischen Grenze bzw. Grenzgeschwindigkeit entfernt liegen. The well-known metrological monitoring of a Processing area irradiated with laser radiation must be in interpretable measurement signals result. The measurement signals must be on Measure of the process status to be monitored or controlled and its characteristic changes. To do so the measurement signals are not too disturbed or noisy, thus the process state with a high statistical probability can be properly assessed. Fluctuations in the measurement Signals become larger the more the process state changes is approaching a critical limit. Such a critical limit is for example due to the formation of a beard when cutting Right. To unwanted reaching or exceeding this Avoiding the limit must in the known method of Setpoint to which to regulate, relatively far from critical limit or speed limit.

Das verlangsamt den Prozeß. Demgegenüber hat das vorbeschrie bene Verfahren den Vorteil, daß man das Werkstück dicht an der Verfahrensgrenze bearbeiten und den Prozeß regeln kann. Es besteht nicht die Gefahr, daß die Grenze ungewollt über schritten wird, weil sich die Modulation des Verfahrenspara meters auf den zu regelnden Prozeßzustand nicht auswirkt. Durch die Verwendung der Wechselanteile von Meßsignalen min destens einer ausgewählten Anregungsfrequenz, bei der also eine Störung des zu regelnden Prozeßzustands ausgeschlossen ist, werden nur schnelle Vorgänge detektiert, z. B. die Ände rung der Temperatur an einer Absorptionsfront. Dabei erfolgt die Verwertung der Wechselanteile dahingehend, daß sie als Grundlage für die Bestimmung des Verfahrensparameters dienen, indem sie auf den Wert der Anregungsamplitude normiert wer den. Die Normierung erfolgt in Verbindung mit einer vorermit telten bearbeitungsspezifischen Abhängigkeit der Antwortsig nale von dem Verfahrensparameter für die Anregungsfrequenz. In einem entsprechenden Diagramm kann der höchst zulässige Grenzwert des Verfahrensparameters vermerkt und damit eine Begrenzung der maximal zulässigen Stellgröße vorgenommen wer den.That slows down the process. In contrast, that has been described bene process the advantage that you close the workpiece edit the process boundary and regulate the process. There is no danger that the border will be crossed unintentionally is stepped because the modulation of the procedural para meters does not affect the process state to be controlled. By using the alternating components of measuring signals min at least one selected excitation frequency, at which a disturbance of the process state to be controlled is excluded is, only fast processes are detected, e.g. B. the changes temperature on an absorption front. This is done the utilization of the alternating shares in that they as Serve as the basis for determining the process parameter, by normalizing to the value of the excitation amplitude the. The standardization is carried out in conjunction with a telten processing-specific dependency of the answer signals from the process parameter for the excitation frequency. In a corresponding diagram, the maximum permissible Limit of the process parameter noted and thus a The maximum permissible manipulated variable is limited the.

Für das Verfahren ist von Bedeutung, daß die Modulation des Verfahrensparameters unter Anwendung einer speziellen An regungsfrequenz so erfolgt, daß den Meßsignalen spezielle In formationen aufgeprägt sind, die durch die Verwertung der Wechselanteile der Meßsignale für die spezielle Anregungsfre quenz ausgewertet werden können. Neben den Informationen über den stationären Prozeßzustand enthalten die Meßsignale jetzt auch Informationen über das zeitabhängige Antwortverhalten. Diese Informationen über das zeitabhängige Antwortverhalten werden zu charakteristischen Antwortsignalen aufbereitet, welche zur Bewertung des aktuellen Prozeßzustands zu benutzen sind. Unter Ausnutzung des bekannten Antwortverhaltens, näm lich der Abhängigkeit der Antwortsignale von dem Verfahrens parameter für die spezielle Anregungsfrequenz, kann nun aus diesen Antwortsignalen der schnellen Vorgänge auf den Prozeß zustand geschlossen und ein Überwachungssignal erzeugt und/oder eine Stellgröße des Verfahrensparameters bestimmt werden. Mit Hilfe der den Meßsignalen aufgeprägten Test signale, also der Modulationen spezieller Anregungsfrequenz, die sich in den Wechselanteilen der Meßsignale für die Anre gungsfrequenz manifestieren, kann der Prozeß einem vorbe stimmten Grenzwert genähert werden, ohne diese kritische Grenze tatsächlich überschreiten zu müssen und ohne daß die Gefahr einer ungewollten Überschreitung der Grenze erfolgt. Die Steuerung bzw. Regelung des Prozeßzustands kann mit den bekannten Methoden der Regelungstechnik durchgeführt werden.It is important for the method that the modulation the process parameter using a special An excitation frequency so that the measurement signals special In formations are impressed by the recovery of the Alternating components of the measurement signals for the special excitation fre can be evaluated. In addition to the information about the measurement signals now contain the steady state of the process also information about the time-dependent response behavior. This information about the time-dependent response behavior are processed into characteristic response signals, which to use to evaluate the current process status are. Using the known response behavior, näm Lich the dependence of the response signals on the method parameters for the special excitation frequency, can now be made these response signals of the fast processes to the process state closed and a monitoring signal generated and / or a manipulated variable of the method parameter is determined will. With the help of the test imprinted on the measurement signals signals, i.e. the modulations of special excitation frequency, which are in the alternating parts of the measurement signals for the Anre manifestation frequency, the process can prep agreed threshold to be approximated without this critical To actually have to cross the border and without the There is a risk of unwanted crossing of the border. The control or regulation of the process state can with the known methods of control engineering are carried out.

Das vorbeschriebene Verfahren ist anwendbar, wenn sich Qualitätsmerkmale kontinuierlich mit dem Verfahrensparameter oder mit mehreren Verfahrensparametern ändern. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, das Verfahren anzuwenden, wenn die vorbestimmte Grenze des zu regelnden Prozeßzustands durch ein Schwellverhalten bestimmt ist. Beispielsweise genannte Pro zeßzustände bzw. Qualitätsmerkmale, die ein deutliches Schwellverhalten aufweisen, sind die Bartbildung und das Aus brennen bzw. das Auskolken beim Schneiden, die Einschweiß tiefe, die Porenbildung und die Spritzerbildung beim Schwei ßen sowie die Coating-Schädigung bei der Oberflächenbearbei tung.The procedure described above is applicable if Quality features continuously with the process parameter or change with several process parameters. However, it is particularly advantageous to use the method when the predetermined limit of the process state to be controlled by a Swelling behavior is determined. For example, named Pro conditions or quality characteristics that are clear Have swelling behavior, beard formation and the end burn or scouring while cutting, the weld deep, pore formation and spattering during sweat as well as the coating damage during surface processing tung.

Die Anregungsfrequenz für die Modulation des Verfahrens parameters muß auf das jeweilige Bearbeitungsverfahren abge stimmt werden. Es ist daher vorteilhaft, das Verfahren so durchzuführen, daß eine on-line-Anpassung der Anregungsfre quenz und eine entsprechende Anpassung von Abhängigkeiten von Antwortsignalen von dem Verfahrensparameter für die ange paßten Anregungsfrequenzen erfolgt. Durch die on-line-Anpas sung der Anregungsfrequenz etc. kann auf gesteuerte Verände rungen von Verfahrensparametern Rücksicht genommen werden, z. B. auf die Änderungen der Laserstrahlungsleistung beim Kon turschnitt.The excitation frequency for the modulation of the method parameters must depend on the respective machining process be true. It is therefore advantageous to do the process this way perform an on-line adjustment of the excitation fre quenz and a corresponding adjustment of dependencies of response signals from the process parameter for the specified matched excitation frequencies. Through online adaptations solution of the excitation frequency etc. can be controlled changes process parameters are taken into account, e.g. B. on the changes in laser radiation power at Kon door cut.

Außer Änderungen der Anregungsfrequenz können auch wei tere Modulationsparameter geändert werden, so daß es vorteil haft ist, wenn als weitere Modulationsparameter die Signal form und/oder die Signalamplitude on-line angepaßt werden.In addition to changes in the excitation frequency, white tere modulation parameters are changed so that it is advantageous is relevant if the signal as a further modulation parameter shape and / or the signal amplitude can be adjusted on-line.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß die Antwortsignale aus Wechselanteilen von Meßsignalen mittels deren Amplituden und/oder Phasen oder mittels von den Meßsig nalen abgeleiteter Größen gewonnen werden. Damit wird es ermöglicht, das Verfahren zweckmäßig zu modifizieren. Sofern die Antwortsignale von Meßsignalen nicht aus deren Amplituden und/oder Phasen gewonnen werden können, werden abgeleitete Größen verwendet, die dann das eigentliche Antwortsignal lie fern. Derartige abgeleitete Größen ergeben sich durch gleichzeitige Messung der Frequenzantworten bei mehreren Anregungsfrequenzen und Vergleich dieser Antworten, durch die Messung von Anstiegszeiten bzw. Relaxationszeiten, durch die Messung von Extremwerten, durch die Messung von Zeitdauern der positiven bzw. negativen Abweichung vom Meßsignalmittel wert, durch Messung der Nichtlinearität der Meßsignalantwort, z. B. des Klirrfaktors, usw.The process can be carried out so that the Response signals from alternating portions of measurement signals by means of their amplitudes and / or phases or by means of the measuring sig derived derived quantities can be obtained. So it will enables the method to be modified appropriately. Provided the response signals of measurement signals not from their amplitudes and / or phases can be obtained are derived Sizes used, which then lie the actual response signal remote. Such derived quantities result from simultaneous measurement of frequency responses for several Excitation frequencies and comparison of these answers by the Measurement of rise times or relaxation times through which Measurement of extreme values by measuring time periods the positive or negative deviation from the measuring signal means worth by measuring the non-linearity of the measurement signal response, e.g. B. the distortion factor, etc.

Das Verfahren kann auch so durchgeführt werden, daß die Verwendung der Wechselanteile der Meßsignale intervallweise erfolgt. Es ist bei bestimmten Bearbeitungsverfahren nicht erforderlich, die meßtechnische Überwachung kontinuierlich durchzuführen. Die Nutzung von Details ist möglich, z. B. bei einer Messung mit festgelegter Phasenbeziehung zu einem Test signal bzw. zu einer Modulation des Verfahrensparameters und in einem festgelegten Zeitintervall.The method can also be carried out so that the Use of the alternating components of the measurement signals at intervals he follows. It is not with certain machining processes necessary, the metrological monitoring continuously perform. The use of details is possible, e.g. B. at a measurement with a fixed phase relationship to a test signal or to a modulation of the process parameter and in a fixed time interval.

Die vorbeschriebenen Verfahren sind sämtlich als Überwa chungsverfahren durchführbar, bei denen der zu beeinflussende Prozeßzustand nicht notwendigerweise entsprechend dem Überwa chungsergebnis geregelt werden muß. Im Sinne einer Automati sierung von Produktionsverfahren ist es jedoch vorteilhaft, so zu verfahren, daß die Antwortsignale zur Bestimmung von Stellgrößen eines in einem Regelkreis für den Verfahrenspara meter eingesetzten Reglers verwendet werden.The procedures described above are all as supervisory feasible in which the person to be influenced Process status not necessarily in accordance with the monitoring result must be regulated. In the sense of an automat production process, however, it is advantageous to proceed in such a way that the response signals for determining Actuating variables in a control loop for the procedural para meter used controller can be used.

Das Verfahren kann auch eingesetzt werden, um eine An passung des Reglers zu erzielen. In diesem Fall wird das Ver fahren so durchgeführt, daß die Antwortsignale zur Sollwert- und- /oder Einstellparameteranpassung des den Verfahrensparame ter beeinflussenden Reglers verwendet werden, der die Meßsig nale benutzt. Beide vorerwähnten Verfahren können gemeinsam eingesetzt werden, um einen adaptiven Regler zu realisieren. Das kann grundsätzlich während der Regelung des Verfahrens parameters erfolgen, aber auch dann, wenn eine solche Rege lung nicht verwendet wird oder unterbrochen ist.The method can also be used to make an to achieve the controller's fit. In this case the ver drive carried out so that the response signals to the setpoint and / or adjustment parameter adjustment of the process parameter ter influencing controller can be used, the Meßsig nale used. Both of the above methods can be common can be used to implement an adaptive controller. This can basically happen during the regulation of the procedure parameters take place, but also when such a rule lung is not used or is interrupted.

Zweckmäßig ist ein Verfahren, bei dem der den Regler aufweisende Regelkreis für den Verfahrensparameter in vorbe stimmten Zeitabständen zwecks Sollwert- und/oder Einstellpa rameteranpassung unterbrochen wird und bedarfsweise zumindest währenddessen eine signalgebende und/oder prozeßunterbre chende Überwachung erfolgt. Während der in vorbestimmten Zeitabständen erfolgenden Unterbrechung der Regelung des Be arbeitungsvorgangs wird eine einfache Sollwert- und/oder Ein stellparameteranpassung erreicht, ohne daß dabei zugleich auf eine laufende Bearbeitungsregelung Rücksicht genommen werden müßte. Um den Bearbeitungsprozeß dennoch fehlfunktionsfrei durchführen zu können, erfolgt die signalgebende und/oder prozeßunterbrechende Überwachung zumindest während dieser Un terbrechungszeiten der Bearbeitungsregelung. Die intervall weisen Sollwert- und/oder Einstellparameteranpassungen ver einfachen das Verfahren und verbessern das Zeitverhalten des Systems. Gleichwohl können Folgeschäden abgewendet werden, beispielsweise durch Prozeßunterbrechung. Der Bearbeitungs prozeß kann so gesteuert oder geregelt werden, daß eine vor bestimmte Grenze, die z. B. durch ein Schwellwert bestimmt ist, nicht überschritten wird.A method is expedient in which the controller having control loop for the process parameter in vorbe agreed time intervals for the purpose of setpoint and / or setting pa parameter adjustment is interrupted and at least if necessary meanwhile a signaling and / or process interruption Appropriate monitoring takes place. During the in predetermined Interruption of the regulation of the Be working process becomes a simple setpoint and / or on Adjustment parameters achieved without at the same time an ongoing processing regulation must be taken into account ought to. To the machining process nonetheless malfunctioning to be able to carry out the signaling and / or process-interrupting monitoring at least during this Un Processing control break times. The interval refer to setpoint and / or setting parameter adjustments simplify the procedure and improve the timing behavior of the Systems. Consequential damages can nevertheless be averted, for example by interrupting the process. The editing Process can be controlled or regulated so that a prior certain limit, e.g. B. determined by a threshold is not exceeded.

Eine zweckmäßige Bestimmung der Anregungsfrequenz für das Verfahren erfolgt dadurch, daß die Anregungsfrequenz aus einem Frequenzintervall gewählt wird, das höchstens so tief reicht, daß eine Störung des zu überwachenden und/oder des zu regelnden Prozeßzustands ausgeschlossen ist, und das höchstens so hoch reicht, daß Vorgänge vorbestimmbaren Zeit verhaltens noch detektiert werden können. Bei innerhalb des Frequenzintervalls liegenden Anregungsfrequenzen ist gewähr leistet, daß Störungen des Prozeßzustandes durch die Modulation des Verfahrensparameters vermieden werden, andererseits aber auch noch schnellere Prozeßänderungen meßtechnisch zu erfassen sind. An appropriate determination of the excitation frequency for the method is carried out in that the excitation frequency a frequency interval is chosen that is at most as deep is sufficient that a malfunction of the monitored and / or regulating process state is excluded, and that at most so high that processes can be predetermined time behavior can still be detected. At within the Frequency interval lying excitation frequencies is guaranteed ensures that disruptions to the process state caused by the Modulation of the process parameter can be avoided, on the other hand, even faster process changes are to be recorded by measurement.

Das Verfahren kann zur Annäherung an die Trenngrenze beim Schneiden so durchgeführt werden, daß beim Schneiden von Werkstücken die Laserstrahlungsleistung um einen Mittelwert mit einer Anregungsfrequenz moduliert wird, die größer als die Riefenfrequenz ist, bedarfsweise aber kleiner, als es der Zeitkonstanten für die Änderung der Oberflächentemperatur der Schneidfront entspricht.The method can be used to approximate the separation limit when cutting be carried out so that when cutting Workpieces the laser radiation power around an average is modulated with an excitation frequency that is greater than the groove frequency is, if necessary, smaller than it is Time constants for the change in the surface temperature of the Cutting front corresponds.

Bei dem vorbeschriebenen Verfahren werden als Meßsignale Wärmestrahlungssignale von der Schneidfront verwendet, die mit koaxial zum Laserstrahl angeordnetem Strahlteiler oder Scraper-Spiegel auf einen Detektor gegeben werden. Bei diesem Verfahren sind eine langsame Zeitkonstante zu beachten, der entsprechend sich Schneidriefen ergeben, und eine schnelle Zeitkonstante für die Änderung der Oberflächentemperatur der Schneidfront. Verfahrensparameter ist die Laserstrahllei stung, die um einen Mittelwert von z. B. 95% P_Lmax (P_Lmax = ma ximale Laserleistung) mit einer Amplitude von z. B. 5% von P_L max und mit einer Anregungsfrequenz moduliert wird, die z. B. doppelt so groß ist, wie die Riefenfrequenz. Das Antwortsig nal wird aus den Wechselanteilen der Amplituden der Meßsig nale bestimmt.In the method described above, heat radiation signals from the cutting front are used as measurement signals, which are applied to a detector with a beam splitter or scraper mirror arranged coaxially to the laser beam. With this method, a slow time constant has to be taken into account, which accordingly results in cutting grooves, and a fast time constant for the change in the surface temperature of the cutting front. The process parameter is the Laserstrahllei stung, which by an average of z. B. 95% P _L max (P _L max = maximum laser power) with an amplitude of z. B. 5% of P _L max and is modulated with an excitation frequency z. B. is twice the groove frequency. The respons signal is determined from the alternating components of the amplitudes of the measuring signals.

Um beim Schweißen ein Durchschweißen sicherzustellen, wird das Verfahren so ausgeführt, daß beim Schweißen von Werkstücken die Laserstrahlungsleistung um einen Mittelwert mit einer Anregungsfrequenz moduliert wird, die größer als die Einschweißtiefenfrequenz ist, bedarfsweise aber kleiner, als es der Zeitkonstanten für die Änderung der Leuchtdichte des laserinduzierten Plasmas entspricht. Die Einschweißtie fenfrequenz ist die typische Frequenz der Einschweißtiefenän derung.To ensure through-welding when welding, the method is carried out so that when welding Workpieces the laser radiation power around an average is modulated with an excitation frequency that is greater than the welding depth frequency is, if necessary, smaller, than it is the time constant for the change in luminance of the laser-induced plasma. The weld-in frequency is the typical frequency of the welding depth change.

Mittels Strahlteilers oder Loch-Spiegels wird ein Plas mastrahlungssignal aus der Schweißkapillare auf den Detektor gegeben. Zeitkonstanten sind eine langsame Zeitkonstante aus der Einschweißtiefenvariation bei vergleichbaren Verfahrens parametern und eine schnelle Zeitkonstante, nämlich die typi sche Zeitkonstante für die Änderung der Leuchtdichte des Plasmas beim Schweißen. Zu modulierender Verfahrensparameter ist die Laserstrahlungsleistung, die um einen Mittelwert von z. B. 95% P_Lmax mit einer Amplitude von z. B. 5% von P_Lmax modu liert wird. Die Anregungsfrequenz ist z. B. doppelt so groß, wie die Einschweißtiefenfrequenz. Auch bei diesem Verfahren entspricht das Antwortsignal den Wechselanteilen der Meßsig nalamplitude.A plasma radiation signal is sent from the welding capillary to the detector using a beam splitter or a hole mirror. Time constants are a slow time constant from the welding depth variation in comparable process parameters and a fast time constant, namely the typical time constant for the change in the luminance of the plasma during welding. The process parameter to be modulated is the laser radiation power, which is around an average of e.g. B. 95% P _L max with an amplitude of z. B. 5% of P _L max is modulated. The excitation frequency is e.g. B. twice as large as the welding depth frequency. In this method, too, the response signal corresponds to the alternating components of the measurement signal amplitude.

Um die Annäherung an den Phasenübergang fest/flüssig beim Oberflächenbearbeiten von Werkstücken mit strahlungsab sorbierender Deckschicht zu erreichen, wird so verfahren, daß beim Härten von Werkstücken die Laserstrahlungsleistung um einen Mittelwert mit einer Anregungsfrequenz moduliert wird, die größer als die Einhärttiefenfrequenz ist, bedarfsweise aber kleiner, als es der Zeitkonstanten für die Änderung der Oberflächentemperatur einer Deckschicht des Werkstücks ent spricht. Die Einhärttiefenfrequenz ist die typische Frequenz der Änderung der Einhärttiefe.To approximate the phase transition solid / liquid when machining workpieces with radiation To achieve a sorbent top layer, the procedure is such that the laser radiation power when hardening workpieces an average value is modulated with an excitation frequency, which is greater than the hardening depth frequency, if necessary but less than it is the time constant for changing the Surface temperature of a top layer of the workpiece ent speaks. The hardening depth frequency is the typical frequency the change in the hardening depth.

Das Wärmestrahlungssignal der Absorptionsfront wird mit einem Detektor ermittelt. Eine langsame Zeitkonstante resul tiert aus der Einhärttiefenvariation bei vergleichbaren Ver fahrensparametern. Bezüglich der Oberflächentemperatur der Deckschicht ergibt sich eine schnelle Zeitkonstante. Die Mo dulation der Laserleistung erfolgt wie vorbeschrieben, wobei die Anregungsfrequenz beispielsweise das fünffache der Ein härttiefenfrequenz ist. Das Antwortsignal ergibt sich als Wert der Wechselanteile von Meßsignalamplituden bei Anre gungsfrequenzen.The heat radiation signal of the absorption front is with determined by a detector. A slow time constant results from the hardness depth variation with comparable ver driving parameters. Regarding the surface temperature of the There is a fast time constant in the top layer. The Mon Dulation of the laser power takes place as described above, whereby the excitation frequency, for example, five times the on hardness frequency is. The response signal results as Value of the alternating components of the measurement signal amplitudes at start frequencies.

In allen drei Fällen wird als Stellgröße beispielsweise die Geschwindigkeit verwendet, mit der das Werkstück relativ zur Bearbeitungsoptik verschoben wird. Insbesondere im letz teren Fall kann zugleich oder auch statt dessen die mittlere Laserstrahlleistung als Verfahrensparameter zum Einsatz kom men.In all three cases, for example, is used as a manipulated variable uses the speed at which the workpiece is relative is moved to the processing optics. Especially in the last The middle case can be used simultaneously or instead Laser beam power as a process parameter for the use of com men.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung wiederge gebenen Darstellungen näher erläutert. Es zeigt:The invention is based on in the drawing presentations explained in more detail. It shows:

Fig. 1 Beträge der Wechselanteile von Meßsignalen in Ab hängigkeit von Anregungsfrequenzen für unter schiedliche Bearbeitungsgeschwindigkeiten, FIG. 1 amounts of the AC components of measurement signals in dependence from excitation frequencies for under schiedliche processing speeds,

Fig. 2 die Verläufe von Testsignalen und Meßsig nalen in Abhängigkeit von der Zeit, bei hohen (-) und niedrigen (····) Werten der Modulations frequenz, . Figure 2 shows the waveforms of test signals and Meßsig dimensional function of the time at high (-) and low (····) values of the modulation frequency,

Fig. 3 Beträge der Wechselanteile von Meßsignalen in Ab hängigkeit von einem Verfahrensparameter, Fig. 3 amounts of the AC components of measurement signals in dependence from a method parameter,

Fig. 4, 5 Blockschaltbilder zur Veranschaulichung unter schiedlicher Regelverfahren, und Fig. 4, 5 are block diagrams for illustrating schiedlicher under control method, and

Fig. 6, durch Blockschaltungen detaillierter veranschau lichte Regelkreise zur Durchführung erfindungs gemäßer Verfahren. Fig. 6, illustrated by block circuits detailed control loops for performing fiction, contemporary methods.

Entsprechend den Fig. 6, 7 wird ein Werkstück 10 mit La serstrahlung 11 geschnitten. Zwischen beiden findet eine Re lativbewegung mit der Geschwindigkeit v(t) statt. Im Beispiel wird angenommen, daß das Werkstück 10 in der Richtung des Pfeils 19 verschoben wird, so daß die vertikal gestrichelten Bereiche des Werkstücks 10 bereits durchtrennt sind. Von dem mit der Laserstrahlung 11 bestrahlten Bearbeitungsbereich 12 geht optische Strahlung aus, nämlich thermische Strahlung oder reflektierte Laserstrahlung, und es werden Geräusche emittiert. Dementsprechend gelangt thermische Strahlung 20 auf einen Scraper-Spiegel 21, der die Laserstrahlung 11 im Lochbereich unbeeinträchtigt passieren läßt, die Wärmestrah lung 20 jedoch ausblendet, so daß sie mit einer nicht näher dargestellten Linse 22 auf einen Detektor 23 fokussiert wer den kann.According to FIGS. 6, 7, a workpiece 10 with La serstrahlung 11 is cut. A relative movement takes place between the two at the speed v (t). In the example it is assumed that the workpiece 10 is displaced in the direction of the arrow 19 , so that the vertically dashed regions of the workpiece 10 have already been severed. Optical radiation, namely thermal radiation or reflected laser radiation, emanates from the processing region 12 irradiated with the laser radiation 11 , and noises are emitted. Accordingly, thermal radiation 20 arrives at a scraper mirror 21 , which allows the laser radiation 11 to pass unimpaired in the hole area, but fades out the heat radiation 20 , so that it can be focused on a detector 23 with a lens 22 ( not shown).

Die Laserstrahlung 11 wird von einem Laser 24 abgegeben, und zwar mit einer Leistung P(t)=P₀+P₁sin(ωt). Die Leistung der Laserstrahlung 11 wird also zeitlich moduliert. Der zeit liche Verlauf der Laserleistung P(t) ist im Block 25 schema tisch veranschaulicht. P₀ entspricht z. B. 95% von P_Lmax und der Wechselanteil P₁sin(ωt) ist schematisiert dargestellt.The laser radiation 11 is emitted by a laser 24 , with a power P (t) = P₀ + P₁sin (ωt). The power of the laser radiation 11 is therefore modulated in time. The temporal course of the laser power P (t) is schematically illustrated in block 25 . P₀ corresponds to z. B. 95% of P _L max and the alternating component P₁sin (ωt) is shown schematically.

Die Modulation der Laserleistung ist ein Testsignal, auf das der Prozeß mit einem in der Wärmestrahlung 20 enthaltenen Meßsignal 14 reagiert. Mit Hilfe des Meßsignals 14 wird ein Antwortsignal 26 bestimmt, das einem Regler 18 zugeleitet wird, beispielsweise einem PID-Regler. Anhand dieses Antwort signals 26 bestimmt der Regler 18 eine Stellgröße 13, nämlich eine Stellgröße für die Vorschubgeschwindigkeit v(t). Diese Stellgröße 13 ist in den Fig. 6, 7 mit v₁(t) bezeichnet. Dementsprechend ergibt sich die Vorschubgeschwindigkeit unter Einsatz eines Addierers 27 aus der Sollgeschwindigkeit v_soll zu v(t)=v_soll-v₁(t).The modulation of the laser power is a test signal, to which the process reacts with a measurement signal 14 contained in the heat radiation 20 . With the help of the measurement signal 14 , a response signal 26 is determined, which is fed to a controller 18 , for example a PID controller. Based on this response signal 26 , the controller 18 determines a manipulated variable 13 , namely a manipulated variable for the feed rate v (t). This manipulated variable 13 is shown in Figs. 6, 7 with v₁ (t). Accordingly, the feed rate _should result using an adder 27 from the target speed v to v (t) = v _to -V₁ (t).

Zur Erläuterung der Gewinnung des Antwortsignals 26 für die vorbeschriebene Regelung wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der die Abhängigkeit der Beträge 15 von Wechselanteilen von Meßsignalen 14 von der Anregungsfrequenz ω dargestellt sind. Für eine vorbestimmte Bearbeitungsgeschwindigkeit v₁ ergibt sich die unterste Kurve der Fig. 1. Mit wachsender Be arbeitungsgeschwindigkeit sind die Beträge 15 durchaus gro ßer, am höchsten bei der Geschwindigkeit v_max. Es ist nun aber nicht so, daß jede beliebige Anregungsfrequenz ω ausge wählt werden könnte, um zu möglichst großen Beträgen 15 der Wechselanteile von Meßsignalen zu kommen. Das wird anhand von Fig. 2 erläutert. Diese demonstriert die Wirkung schneller Testsignale (durchgezogene Linien) und langsamer Testsignale (gepunktete Linien) auf die Meßsignale beim Schneiden eines Werkstücks 10. Das Testsignal ist hier abweichend von Fig. 6, 7 ein Rechteckimpuls, der abwechselnd positiv und negativ ist. Ist die ausgewählte Bearbeitungsgeschwindigkeit v < v_krit, so ergeben sich entsprechende zeitlich begrenzte Meßsignale, auch wenn die Testsignale vergleichsweise niederfrequent sind. Erfolgt die Modulation hingegen bei einer Bearbeitungs geschwindigkeit v ≈ v_krit, so ergeben sich bei Testsignalen höherer Anregungsfrequenz ω noch verwertbare Meßsignale, bei niedrigeren Anregungsfrequenzen ω erfolgt jedoch ein Über schreiten der Trenngrenze beim Schneiden. Es kommt also dar auf an, ausreichend schnelle Testsignale zu wählen, die Modu lation des Verfahrensparameters also hinreichend hochfrequent auszuführen, so daß der Bearbeitungsprozeß nicht derart ge stört wird, daß ein Überschreiten der kritischen Grenze er folgt. Bei ungestörtem Bearbeitungsprozeß werden die für das Bearbeitungsverfahren geforderten Qualitätsmerkmale nicht be einträchtigt. Z.B. erreichen die Rauhigkeit beim Schneiden, die Einschweißtiefe beim Schweißen und die Einhärttiefe bei der Oberflächenbearbeitung keine unannehmbaren Werte.To explain how to obtain the response signal 26 for the above-described regulation, reference is made to FIG. 1, in which the dependence of the amounts 15 on alternating components of measurement signals 14 on the excitation frequency ω is shown. For a predetermined processing speed v 1, the bottom curve of FIG. 1 results . With increasing processing speed, the amounts 15 are quite large, the highest at the speed v _max . However, it is not the case that any excitation frequency ω could be selected in order to arrive at the largest possible amounts 15 of the alternating components of measurement signals. This is explained with reference to FIG. 2. This demonstrates the effect of fast test signals (solid lines) and slow test signals (dotted lines) on the measurement signals when cutting a workpiece 10 . In contrast to FIGS. 6, 7, the test signal is a rectangular pulse which is alternately positive and negative. If the selected processing speed v <v _crit, so results in corresponding time-limited measurement signals, even if the test signals are relatively low frequency. If the modulation contrast at a processing speed v ≈ v _crit, so resulting in test signals higher excitation frequency ω still usable measurement signals, however, ω is carried out at lower excitation frequencies, a stride over the cut point during cutting. It is therefore important to choose sufficiently fast test signals, to execute the modulation of the process parameter with sufficient frequency so that the machining process is not disturbed in such a way that it exceeds the critical limit. If the machining process is undisturbed, the quality characteristics required for the machining process are not impaired. For example, the roughness when cutting, the welding depth during welding and the hardening depth during surface processing do not reach unacceptable values.

Fig. 3 zeigt nun für eine spezifische, nicht näher erläu terte Bearbeitung, wie die praktische Auswertung der Darstel lung der Fig. 1 zur Bestimmung der Stellgrößen 13 für den Ver fahrensparameter vorgenommen werden kann. Hierzu zeigt Fig. 3 die Abhängigkeit des Betrags 15 der Wechselanteile von Meßsi gnalen 14 in Abhängigkeit von dem Verfahrensparameter 16, hier der Bearbeitungsgeschwindigkeit. Diese Abhängigkeit gilt grundsätzlich für alle Verfahrensparameter, beispielsweise also auch für die Laserstrahlungsleistung PL. Für eine ausge wählte Anregungsfrequenz ω, der Frequenz des Testsignals, also für ω₁, werden die Beträge 15 von Wechselanteilen der Meßsignale zu einer neuen Kennlinie 28 zusammengefügt. Mit dieser Abhängigkeit des Betrags 15 von Wechselanteilen von dem Parameter 16 für die Anregungsfrequenz ω₁ kann eine Stellgrößenbestimmung vorgenommen werden, indem für die ge wählte Bearbeitungsgeschwindigkeit v₁ auf den ermittelten Be trag 15′ Bezug genommen wird, der in dem Addierer 29 mit ei nem Sollwert U_M1soll im Sinne einer Differenzbildung vergli chen wird, wobei die sich dabei ergebende Differenz den Reg ler 18 beaufschlagt. U_M1soll entspricht der vorbestimmten Grenze 17 des zu regelnden Prozeßzustands und hat den Wert 15′′. Es ist also möglich, den Verfahrensparameter 16 bzw. die Bearbeitungsgeschwindigkeit v solange zu steigern, bis der Betrag 15 der Wechselanteile der Meßsignale 14 den Wert 15′′ erreicht bzw. nahezu erreicht hat. Fig. 3 shows for a specific, not explained processing, how the practical evaluation of the presen- tation of FIG. 1 can be carried out to determine the manipulated variables 13 for the process parameters. For this purpose, Fig. 3 shows the dependence of the magnitude 15 of the alternating components of Meßsi gnalen 14 in dependence on the process parameters 16, here of the processing speed. This dependence basically applies to all process parameters, for example also to the laser radiation power PL. For a selected excitation frequency ω, the frequency of the test signal, ie for ω₁, the amounts 15 of alternating components of the measurement signals are combined to form a new characteristic curve 28 . Can be made ω₁ with this dependence of the amount 15 of alternating components of the parameter 16 for the excitation frequency, a manipulated variable determination by v₁ for the ge selected machining speed to the determined loading support 15 'reference is made in the adder 29 with egg nem desired value U _{M1 should be compared} in the sense of _forming a difference, the resulting difference acting on the controller 18 . U _M1soll corresponds to the predetermined limit 17 of the process state to be controlled and has the value 15 ''. It is therefore possible to increase the process parameter 16 or the processing speed v until the amount 15 of the alternating components of the measurement signals 14 has reached or almost reached the value 15 ''.

In Fig. 4 ist die auf diese Weise zu vollziehende Rege lung vereinfacht dargestellt, nämlich mit dem Block 30 für den Prozeß, beispielsweise einen Schneidprozeß, und mit dem Block 31 für die Gewinnung des Antwortsignals aus dem Meßsig nal 14. Die gestrichelte Darstellung erläutert den Einsatz eines Reglers 18′ im herkömmlichen Verfahren unter direkter Verwendung des Meßsignals zur Gewinnung der Stellgröße durch den Regler 18′.In Fig. 4, the regulation to be carried out in this way is shown in simplified form, namely with block 30 for the process, for example a cutting process, and with block 31 for obtaining the response signal from the measurement signal 14th The broken line illustrates the use of a controller 18 'in the conventional method using the measurement signal directly to obtain the manipulated variable by the controller 18 '.

In Fig. 5 ist dargestellt, daß die Wechselanteile von Meßsignalen 14 auch abweichend vom Vorbeschriebenen einge setzt werden können. Zum einen kann der Prozeß 30 in herkömm licher Weise mit dem Meßsignal 14 in der Regelschleife 32 ge regelt werden. Das vorbeschriebene Verfahren zu den Fig. 1 bis 3 wird zur Realisierung eines adaptiven Reglers 18 einge setzt. In diesem Fall werden die Antwortsignale nicht direkt zur Regelung des Prozesses benutzt, sondern zur Anpassung des Sollwertes des Reglers 18, der das Meßsignal 14 benutzt bzw. zur Anpassung von Reglerparametern bzw. von Einstellparame tern des Reglers, der das Meßsignal 14 benutzt. Dementspre chend sind in Fig. 5 die Blöcke 33 für die Adaption des Soll werts und 34 für die Adaption der Reglerparameter darge stellt. Diese Anpassungen können intervallweise erfolgen. Währenddessen ist eine nicht dargestellte prozeßunterbre chende Überwachung vorhanden, die den Prozeß sofort unterbre chen kann, um Folgeschäden zu vermeiden. Das gilt insbeson dere für Prozesse, die durch ein Schwellverhalten bestimmt sind. Mit dem Antwortsignal, das den Wechselanteilen von Meß signalen 14 entspricht wird also beispielsweise der Sollwert URS korrigiert, der über einen Addierer 35 durch Differenz bildung mit dem Meßsignal 14 die Eingangsgröße des Reglers 18 bestimmt. Die Wechselanteile von Meßsignalen 14 können zugleich oder in Ergänzung zu der Sollwertanpassung Einstell parameter des Reglers verändern, z. B. dessen Integralverhal ten.In Fig. 5 it is shown that the alternating components of measurement signals 14 can also be used differently from the above. On the one hand, the process 30 can be controlled in a conventional manner with the measurement signal 14 in the control loop 32 . The above-described method for FIGS. 1 to 3 is used to implement an adaptive controller 18 . In this case, the response signals are not used directly to control the process, but to adapt the setpoint of the controller 18 using the measurement signal 14 or to adjust controller parameters or setting parameters of the controller using the measurement signal 14 . Accordingly, the blocks 33 for the adaptation of the setpoint and 34 for the adaptation of the controller parameters are shown in FIG. 5. These adjustments can be made at intervals. In the meantime, a process-interrupting monitoring (not shown) is present, which can interrupt the process immediately in order to avoid consequential damage. This applies in particular to processes that are determined by swelling behavior. With the response signal, which corresponds to the alternating components of measurement signals 14 , the setpoint URS is corrected, for example, which determines the input variable of the controller 18 via an adder 35 by forming a difference with the measurement signal 14 . The alternating components of measurement signals 14 can change setting parameters of the controller at the same time or in addition to the setpoint adjustment, z. B. its integral behavior.

Die Fig. 6, 7 veranschaulichen die Gewinnung des Antwort signals 26 aus dem Meßsignal 14. Der zeitliche Verlauf des Meßsignals 14 ist im Block 36 dargestellt und wird durch U_M(t)=U_M0+U_M1(t)sin(ωt+Θ) beschrieben. Dieses Meßsignal wird gemäß Fig. 6 auf den Lock-in-Verstärker 37 aufgeschaltet, der vom Block 25 den Referenzsinus erhält, also den zeitlichen Verlauf der Amplituden P (t). In bekannter Technik wird mit Hilfe des Lock-in-Verstärkers 37 das Antwortsignal 26 gewon nen, nämlich als Abhängigkeit der Wechselanteile des Meßsig nals 14, wobei U_A(t)=U_M1(t) gilt. Diese Werte werden mit ei nem Sollwert U_M1soll per Addierer 29 verglichen und der Reg ler 18 wird entsprechend beaufschlagt. Der dargestellte Ver lauf des Antwortsignals 26 ist beispielhaft und hängt von dem tatsächlich stattfindenden Prozeßverlauf ab. FIGS. 6, 7 illustrate the extraction of the response signal 26 from the measurement signal fourteenth The time course of the measurement signal 14 is shown in block 36 and is described by U _M (t) = U _M0 + U _M1 (t) sin (ωt + Θ). This measurement signal is according to Fig. 6 switched to the lock-in amplifier 37 receives the reference sine from the block 25, so the timing of the amplitudes of P (t). In known technology, with the help of the lock-in amplifier 37, the response signal 26 is won, namely as a function of the alternating components of the measuring signal 14 , where U _A (t) = U _M1 (t) applies. These values are compared with a setpoint U _M1soll by adder 29 and the controller 18 is acted upon accordingly. The illustrated run of the response signal 26 is an example and depends on the actual course of the process.

In Fig. 7 ist der zeitliche Verlauf des Meßsignals 14 im Block 36 dargestellt, wie in Fig. 6. Es wird ein Bandpaßfilter 38 verwendet, um die Wechselanteile U_M1(t)sin(ωt+Θ) zu gewin nen. Deren Verlauf ist im Block 39 dargestellt. 40 bezeichnet ein Quadrierglied, mit dem sich die im Block 41 dargestellte zeitliche Abhängigkeit gemäß der Beziehung U(t)=U_M1(t) | sin(ωt+Θ) | ergibt. Ein Maximumdetektor 42 ergibt dann das Antwortsignal 26, das in zeitlicher Abhängigkeit beispielsweise dargestellt wurde.In Fig. 7, the time course of the measurement signal 14 is shown in block 36 , as in Fig. 6. A bandpass filter 38 is used to gain the alternating components U _M1 (t) sin (ωt + Θ). Their course is shown in block 39 . 40 denotes a square element with which the temporal dependence shown in block 41 is determined according to the relationship U (t) = U _M1 (t) | sin (ωt + Θ) | results. A maximum detector 42 then gives the response signal 26 , which was shown, for example, as a function of time.

Claims

1. A method for machining workpieces ( 10 ) with laser radiation ( 11 ), in which a metrological monitoring of the irradiated processing area ( 12 ) takes place, which are determined in accordance with response signals ( 26 ), and in which a modulation of a method parameter ( 16 ) with an excitation frequency (ω) is carried out, at which the exceeding of a process state beyond a predetermined limit is avoided, characterized in that the alternating components (U _M1 (t) sin (ωt + Θ)) of to determine the response signals ( 26 ) Measurement signals ( 14 ) of at least one excitation frequency (ω) are used, that the processing-specific dependency of the response signals on the process parameter ( 16 ) for the excitation frequency (ω) is determined beforehand, and that the response signals ( 26 ) are based on the aforementioned dependency during monitoring and / or be used for regulating the process state.

2. The method according to claim 1, characterized in that it is used when the predetermined limit ( 17 ) of the process state to be monitored is determined by a threshold behavior.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that an on-line adaptation of the excitation frequency (ω) and a corresponding adaptation of dependencies of response signals from the process parameter ( 16 ) for the adapted excitation frequencies (ω).

4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that as further modulation parameters the signal shape and / or the signal amplitude be adjusted on-line.

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the response signals from alternating components (U _M1 (t) sin (ωt + Θ)) of measurement signals ( 14 ) by means of their amplitudes and / or phases or by means of Measurement signals ( 14 ) derived quantities can be obtained.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the use of the alternating parts (U _M1 (t) sin (ωt + Θ)) of the measurement signals ( 14 ) takes place intermittently.

7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the response signals ( 26 ) for determining manipulated variables ( 13 ) of a controller circuit ( 18 ) used in a control circuit for the process parameters ( 16 ) are used.

8. The method according to claim 7, characterized in that the response signals ( 26 ) for the setpoint and / or setting parameter adjustment of the process parameters ( 16 ) be influencing controller ( 18 ) are used, which uses the measurement signals ( 14 ).

9. The method according to claim 8, characterized in that the controller ( 18 ) having the control circuit for the United process parameter ( 16 ) is interrupted at predetermined time intervals for the purpose of setpoint and / or adjustment parameter un and if necessary at least during this time a signaling and / or process interrupting monitoring is done.

10. The method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the excitation frequency (ω) is selected from a frequency interval that is at most is so deep that there is a disturbance in what is being monitored and / or the process state to be controlled is excluded is, and that is at most so high that processes Predictable time behavior can still be detected can.

11. The method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that when cutting work pieces ( 10 ) the laser radiation power is modulated by a mean value with an excitation frequency (ω) which is greater than the groove frequency, but smaller if necessary than it corresponds to the time constant for the change in the surface temperature of the cutting front.

12. The method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that when welding work pieces ( 10 ), the laser radiation power is modulated by a mean value with an excitation frequency that is greater than the welding depth frequency, but as required less than it corresponds to the time constant for the change in the luminance of the laser-induced plasma.

13. The method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that when hardening work pieces ( 10 ) the laser radiation power is modulated by a mean value with an excitation frequency that is greater than the hardening depth frequency, but if necessary, smaller than it corresponds to the time constant for the change in the surface temperature of a top layer of the workpiece ( 10 ).