CN108883495A - 尤其在借助于激光辐射接合时监测接缝的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监测接缝的方法，尤其是一种用于在借助于激光辐射实施接合的过程中监测接缝的方法，在所述方法中：在加工方向上于加工点前方测量一接合部位以检测所述接合部位的位置和几何特性；至少从位于所述加工点前方的所述接合部位的位置来在所述加工点后方确定所述接缝的一位置；并且在所述加工方向上于所述加工点后方、在所确定的位置处测量所述接缝以检测所述接缝的几何特性。本发明还涉及一种用于执行所述方法的装置以及一种配备有这种装置的激光加工头。

Description

尤其在借助于激光辐射接合时监测接缝的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种用于监测接缝、尤其在借助于激光辐射接合时监测接缝以保证质量的方法及装置
背景技术
对接合过程中所形成的接缝、即焊道的100％检查和测量是接合工艺、尤其是激光熔焊或钎焊所要求的，特别是在全自动化制造中所要求的。
焊缝的检查通常通过在具有传感器***的下游检查单元中“离线”地执行，所述传感器***只用来检查接缝、尤其是熔焊缝或钎焊缝。
熔焊缝和钎焊缝可以被来自Precitec GmbH&Co.KG的缝检查***5000全自动地监测。为此，两组彼此平行的光线均作为三角线横向于缝地倾斜地投射在缝上并被摄像装置大致垂直于缝地观察。此外，缝的高分辨率灰度图像被同步记录。通过沿着三角线的几何变化、通过三角线的亮度变化并通过灰度图像中的亮度差来确定缝边缘。此外，灰度图像也被分析评估。由此，非常小的缺陷、比如孔隙和熔池喷出物也可以被检测到。
另外的光学离线测试方法可以从DE2011012729A1知晓，在该文献中，激光三角线被分析评估以在考虑激光三角线的强度变化的情况下进行缺陷检测和质量监测。
然而，在利用位于焊接加工下游的***的情况下，只有熔焊缝或钎焊缝可以被检测，而接合之前缝相对于接合部位、即相对于要接合的点的精确方位、以及关于接合部位和焊接加工的信息没有被检测。然而，应当在可能的情况下在接合加工期间、即在熔焊或钎焊期间测量接合部位和熔焊缝或钎焊缝的所有几何特征、调查表面上的缺陷(例如开孔、孔)并调查内部缺陷(例如不良的连接、焊透上的不足)。
用于分析评估接合部位和工件的方法和装置可以从文献WO03/041902A1知晓。在此，在接合或焊接加工的前方和后方，均将激光线横向于接合线或接缝地投射在工件上并通过摄像装置来观察。同时获取灰度图像。从先导部中的激光线和灰度图像确定接合线的进程。为了检查焊缝，分析评估后随部中的灰度图像和激光线的图像。
用于在焊接期间光学地评价焊接质量的方法和装置可以从WO2008/028580A1知晓。在此，借助于摄像装置所拍摄的过程图像、以及下游三角线(即横向于焊缝延伸的光线)被用来评价焊缝的质量。
用于分析评估接点的另外的方法和另外的装置可以从WO2007/053973A1知晓。在此，为了分析评估接缝的方位和质量，接缝与光图案所形成的组合图像以及灰度图像被同一传感器但是在两个不同的区域中记录。三角线与灰度图像的分析评估由此可以利用一个传感器快速地执行，从而从三角线(光图案)确定方位并从灰度图像确定焊缝或接缝的质量。
用于监测接缝的光学测量装置、以及具有所述光学测量装置的接合头及激光焊接头从DE102011104550B4知晓。在此，三角光线于接合区域后方在工件上生成，所述三角光线横跨在接缝上并通过摄像装置被检测。第二摄像装置拍摄接缝本身的图片。光学测量装置实现了：同步执行接缝的快速3D测量和小的局部缺陷的检测。
DE102010011253B4描述了一种具有光截面装置的激光加工头，所述光截面装置于接合区域前方将光线投射在接合线上，激光加工头还具有摄像装置，摄像装置观察光线和接合区域、即通过激光辐射所形成的熔池。在此，在光截法中所确定的接合线方位作为目标轨迹被存储并与关联的熔池中心点的方位相比较以控制激光加工过程。
WO2005/095043A1描述了一种激光接合头和一种激光接合方法，其中，借助于接合头中的两个传感器在先导部和后随部中执行接合部位的测量以用于对缝的跟随和焊道的测量以用于质量监测。
一种用于在激光加工过程期间检测错误的方法以及一种激光加工装置可以从DE102011078276B3知晓，其中，发射的和/或反射的具有特定的波长以用于空间分辨评估的辐射在工件侧上被检测以实现对接合部位的跟随或对缝的跟随以及错误检测。
还可从EP2062674A1知晓一种用于准备和执行激光焊接加工的方法，其中，先导部中的接合线和后随部中的接缝借助于光截法来观察，而加工区域自身是基于发出的或由此反射的辐射来检测。基于所确定的接合线、加工区域和接缝的方位来控制激光焊接加工。
用于在激光焊接加工期间检查缝质量的方法可以从EP2567773A1知晓，在该方法中，位于焦斑前方或后方的两个激光光线通过CMOS摄像装置来监测并且加工区域和熔池通过InGaAs摄像装置来监测。
接合部位的方位由此可以例如借助于位于激光焦斑前方的光截面来确定，而所形成的缝的方位和形状、尤其缝的上焊道的曲率或几何形状可以在激光焦斑后方借助于光截面来监测。测量结果的组合评估用来同时利用多个缝特性以实施质量保证。
DE102006004919A1涉及一种激光焊接头，所述激光焊接头具有第一光线投射器，第一光线投射器将激光线以与图像处理装置的观察轴线成角度的方式横向于焊缝地投射在先导部中的一测量位置中。该截面光线用来实现对缝的跟随。为了控制所制造的焊缝，另外的光线投射器被提供，所述另外的光线投射器于第二测量位置处横向于焊接方向地将激光线投射在焊缝上。
从DE102009042986B3知晓的是，在先导部和后随部两者中，在待接合的部位上或被接合的部位上(即在接缝上)横向于缝走向地铺设光线，从而检测待接合的部位的几何形状和被接合的部位的几何形状。待接合的部位的几何形状和被接合的部位的几何形状然后可以相互比较，从而不管待接合的部位的几何形状是怎样的都可以确定出接缝的几何形状以及进而焊缝的几何形状。
具有摄像技术和光学器件的激光加工头或激光焊接头允许在焊接期间利用位于焊接加工部位之前的发光装置检测接合部位。焊缝可以基于所形成的焊道从几何学上来测量，并且可以利用位于焊接加工部位下游的发光装置来检查焊缝的缺陷。然而，焊道的精确位置、尤其它的中心位置、以及它的边缘点对于焊道的检查和测量是重要的。
如果缝的边缘点被错误地确定，那么后续的缝宽度的计算也将是不正确的。从端点至焊道的笔直连线所计算的缝的上曲率或下曲率也将是不正确的。如果缝的所确定的端点在实际缝中或在缝旁边的板材上布置地过远，那么几何数据的所有计算都将是不正确的。这些点由此必须被尽可能精确地确定以获得可靠的监测和检查结果。此外，测量的绝对值只可以在工件相对于传感器的方位被知晓的情况下才能被计算。尤其，在根据光截法通过后随部中的三角线仅仅单独评价焊道时，对于缝中的小缺陷的检测是困难的。
为了以稳健的方式描述焊缝的质量从而保证对于小缺陷能以很少的伪错误来高检测速率地检测，单独测量焊道是不够的，这例如因为：被检测的焊道相对于实际接合部位的小偏差已经导致不良连接。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种用于尤其在借助于激光辐射接合时监测接缝的方法及装置，其中，接缝或焊道的边缘被可靠地检测，以能够可靠地评价接缝的质量。
该目的是通过根据权利要求1的方法和根据权利要求9的装置来实现的。本发明的有利改进和实施例在相应的从属权利要求中予以描述。
根据本发明，因此，在用于监测接缝的方法中，在加工点的在加工方向上的前方，测量接合部位或接合线以检测接合部位或接合线的位置和几何特性，进而从接合部位的位置确定接缝的至少一个位置，并且在加工点的在加工方向上的后方，测量接缝以检测接缝在所确定的位置处的几何特性。
由此，在此，从先导部中的位置确定所确定的是不仅是接合部位沿着接合路径的位置而且还有接合部位横向于接合路径的位置，所述先导部中的所述位置确定检测接合部位沿着接合路径和横向于接合路径的方位。由此可以知晓接合部位、由此接缝以何种方式且于何处侧向于或横向于接合路径、即横向于缝的纵向方向地布置。由此，这并不是像现有技术中那样试图从后随部中所记录的光截面、以及由此从光截面本身的几何特性确定接缝的方位，而是相反的，至少从在先导部中所确定的位置确定焊缝的横向方位，以进而从对应于加工前的接合部位的区域中的光截面的进程确定接缝、以及由此焊道的几何特性。
采用这种方式，确保了即使在以下情况下也能可靠地检测焊道的几何特性：从光截面轮廓难以确定焊道的方位；这是因为从先导部中所检测的接合部位的横向位置可以确定焊道相对于缝纵向方向的横向方位。尤其，由此甚至能够在以下焊道几何特性的情况下也能可靠地确定焊道的边缘：板材金属表面平坦地过渡向焊道。由此，即使获知接缝或接合道的尺寸具有难度，也能实现对接缝的几何特性的可靠的检测，这对于熔焊或钎焊质量的可靠评价是关键的。
在本发明的一有利实施例中，设置成：加工点的位置被检测，从接合部位的位置和加工点的位置来确定接缝的位置。由此，进一步提高了位置确定的准确性。
在本发明的一有利改进中，设置成：从激光辐射在激光聚焦点处所形成的焊孔(德语：Keyhole)或熔池的宽度来确定接缝的宽度，其中，在考虑与材料、速度和/或功率相关的参数的情况下从激光辐射在激光聚焦点处所形成的焊孔或熔池的宽度来确定接缝的宽度。在横向于接合线快速振荡的工作激光束的情况下，在考虑激光束振荡的幅度的情况下确定接缝的宽度。作为测量图像中的焊孔的一种替代手段，可以借助于成像光学器件通过推测先导位置处的焊孔并推测尺寸来推测理论值。
尤其，从位置和缝宽度所获知的接缝被测量以确定接缝的几何特性从而监测质量。由此，工件表面的将要被检查以用于可靠质量评估的区域可以被显著更精确地限制于实际接缝。
在本发明的一实际实施例中，设置成：为了测量接合线和接缝，每个截面光线以横跨在接合线或接缝上的方式投射，并且借助于图像处理来分析评估截面光线的图像，以检测加工部位前方的接合线的位置和几何特性并检测加工部位后方的接缝的位置、宽度和几何特性。
尤其，缝高度、缝宽度、缝面积、焊道长度、焊道的凹度、凸度和/或中断部(Aussetzer)、未被焊接的孔和/或边缘凹口被测量以确定接缝的几何特性。
根据本发明的方法可以利用用于监测接缝的装置来有利地执行，所述装置具有：第一光截面装置，用于生成横跨在接合线上的截面光线，所述接合线在加工方向上位于加工点前方；第二光截面装置，第二光截面装置用于生成横跨在位于加工点后方的接缝上的截面光线；记录两个截面光线和加工点的图像的摄像装置；以及图像处理装置，所述图像处理装置如上所述的那样检测接缝的几何特性以监测接缝。
为了监测激光接合过程，具有用于将工作激光束聚焦在待熔焊或待钎焊的工件上的聚光光学器件的激光加工头进一步被设置成具有第一光截面装置和第二光截面装置，以分别将截面光线投射在加工点的先导部或后随部中的接合线或接缝上，激光加工头被设置成具有摄像装置，摄像装置记录工件表面上的两个截面光线和加工点的图像并将所记录的图像输出给图像处理装置，所述图像处理装置检测接缝的几何特性以监测接缝，如上所述。
摄像装置通过位于工作激光束路径中的聚焦光学部件来便利地观察工件表面。
附图说明
在下文中例如参考附图来更详细地说明本发明。附图示出：
图1示出具有根据本发明的用于监测接缝的装置的激光加工头的简化示意图；
图2A示出投射在接缝(焊道)上的截面光线(光截面)的记录截图；
图2B示出根据图2A的截面光线的示意图；
图3A示出在工件表面与缝之间具有平坦的难以检测的过渡的接缝(焊道)的光截面；
图3B示出根据图3A的截面光线的示意图；
图4A示出在先导部和后随部中的截面光线以及激光加工区中的焊孔或熔池的记录截图；
图4B示出根据图4A的光截面和焊孔或熔池的示意图；
图5a示出在角焊的焊接过程中工件上先导部和后随部中的光截面及焊孔或熔池的示意图，以示出对先导部和后随部中的几何数据及焊孔或熔池的位置的检测；
图5b示出根据图5a的光截面和焊孔的示意图，以示出对缝几何特性的检测；
图6a示出在对接焊过程中工件上先导部和后随部中的光截面及焊孔或熔池的示意图，以示出对先导部和后随部中的几何数据及焊孔或熔池的位置的检测；
图6b示出根据图6a的光截面和焊孔的示意图，以示出对缝几何特性的检测；以及
图6c示出根据图6a的光截面和焊孔的示意图，以示出在振荡工作激光束的情况下对焊孔或熔池的位置的检测。
具体实施方式
在各个附图中，彼此对应的构件和元件提供以相同的附图标记。
如图1所示，激光加工头10具有壳体11，加工激光束12被引导穿过壳体11，加工激光束12通过聚焦透镜14被聚焦在工件15上。焦点或聚焦点16在这种情况下根据期待的焊接的要求而位于工件表面上、或者靠近工件表面地位于工件表面上方或下方一定距离处，并熔化工件材料以将两个板材或类似物焊接在一起。在这种情况下，蒸气毛细管通常构造在激光聚焦点16的区域中，也即构造在所谓的工具中心点(tool center point，TCP)处，工具中心点也被称作焊孔并位于加工区域的中心处。摄像装置18设置成用来观察焊孔或熔池，所述摄像装置经由聚焦透镜14、部分投射镜19和摄像装置物镜20接收加工辐射、背反射、和在工件表面处反射的其它光，其中，所述部分投射镜19布置在工作光束路径中，摄像装置物镜20用来观察工件表面。部分投射镜19对于工作激光辐射基本上是透明的，但它对于其它波长范围是反射性的。
为了能够检测工件的表面几何特性、先导部(在加工方向上位于TCP前方)中接合线的位置、以及后随部(在加工方向上位于TCP后方)中的接缝或焊道的位置和几何特性，第一光截面装置21和第二光截面装置22被设置，所述第一光截面装置21和所述第二光截面装置22的相应的激光源23、24投射激光线，所述激光线在下文中被称作截面光线25、26或简称为光截。为了在先导部或后随部中生成截面光线25、26，激光源23、24发射激光束27、28，所述激光束以未示出的方式设置成扇形或者所述激光束设置成以横向于接合线或接缝的方式高速扫描工件的表面。
通过摄像装置18所记录的图像传输给图像处理装置30，所述图像处理装置从先导部中的截面光线25测量接合线的方位或位置、以及待焊接的工件之间、例如两个板材之间的边缘偏移和缝隙。接缝或焊道的形状和位置从后随部中的截面光线26来检测。尤其，缝高度、缝宽度、缝面积、焊道表面在缝的横向方向上的长度、缝的凹度或凸度被检测，从而还可以识别缝中的中断部和孔以及边缘凹口。
为了确定焊孔或TCP的方位或位置，从工作激光束12与工件15之间的相互作用区域反射回的工作激光辐射和/或加工光被摄像装置18记录。
通过摄像装置所观察到的图像在图4A中示出。先导部中的接合线的位置被用来：在激光聚焦点16到达接合线的其位置应该被用来跟随的点时，使激光聚焦点16跟随在接合线上。在此，激光聚焦点16前方的截面光线25与激光聚焦点16之间的距离以及进给速率将被纳入考虑，其中，激光加工头10以所述进给速率被沿着接合线引导。所述进给速率优选地来自用于控制激光加工头10的运动的机器控制部(未示出)。
还可以从截面光线25、26与激光聚焦点16之间的距离推断出激光加工头10与工件15之间的距离，这是因为：在激光加工头10靠近工件15时截面光线25、26与激光聚焦点16之间的距离增大，而在激光加工头10远离工件15移动时截面光线25、26与激光聚焦点16之间的距离减小。工件表面的形状以及(可能地)激光加工头10相对工件表面的垂直方向的倾斜可以从截面光线相对于彼此的角度并从它们的大体形状检测出。
图2A和2B示出投射在凸焊道上的截面光线26的一示例。
截面光线26的弧形区域代表焊道的表面，焊线的表面的边缘由竖线l和r来标记。线l和r与光线26的交点之间的距离A、即左边缘点和右边缘点之间的欧几里得距离代表缝的宽度，而焊道的缝高度H通过连线A与截面光线26的弧形区域之间的距离给定。焊道的长度通过光线26在标记线l、r之间的长度给定。
图3A和3B示出后随部中的截面光线26的一示例，其中，左工件的表面平坦地过渡到缝区域中，以使得焊道的左边缘难以被检测到。在图3A(b)、(c)和3B(b)、(c)中，焊道的边缘由线l、r来标记，或者缝的宽度通过距离A示出。
图4A(a)和(b)示出摄像装置的图像的一截图，以示出摄像装置18所记录的工件表面的图像。上截面光线25代表先导部中的光截，其中，工件之间的边缘偏移和缝隙可以作为间隙30被观察到。先导部中接合线的位置从该间隙30来确定。在图像的中间处，工作激光束12与工件15之间的相互作用区域、尤其是由工作激光束生成的焊孔或熔池可以作为斑点31被观察到。TCP的位置可以从斑点31的方位来确定，TCP的位置对应于斑点31的中心、即焊孔或熔池的中心。
下截面光线26代表后随部中的光截，从该光截可以确定焊道的各参数，所述参数是确定焊接质量所需要的。
在图4A(a)和图4B(a)中，代表焊孔或熔池的图像的斑点31向左偏移，而在图4A(b)和图4B(b)中，焊孔或熔池向右偏移。
焊孔还在具有快速振荡激光束的激光加工头、尤其是焊接头下横向于接合线地快速振荡。除了斑点的宽度之外，振荡的幅度也会影响缝宽度，如下文参考图6c所更详细解释的。
由此，图4示出工件表面的三个区域的被同时记录的图像。
为了将先导部中的由截面光线25中的间隙30所代表的接合线的方位用于激光聚焦点16的跟随，应当考虑的是：TCP从它在图4的中间处所示的位置(对应于斑点31的方位)到达先导部中的接合线的所测量的相应位置所需要的时间。如果先导部中接合线的位置和/或工具中心点或激光聚焦点16的位置(其是从斑点31所确定的)被用来确定缝中心位置，即缝中心横向于接合线的纵向方向的位置和/或缝宽度(如下文更详细说明的)，那么还有必要考虑截面光线26到达以下位置所需的时间：在该位置处从斑点31确定焊孔的位置。工具中心点与光截面之间的距离以及相应的进给速率会引起时间延迟，所述进给速率可能是恒定的或变化的。
如图5A所示，接合部位(即接合线的方位或位置)、工件之间的缝隙和边缘偏移是从先导部中截面光线25的几何特性由间隙30的位置和几何特性所确定的。附加地，工件表面的3D点被检测，所述3D点在附图中由十字表示。焊孔或熔池的方位和大小是从斑点31确定的。最后，工件表面的几何特性、尤其后随部中的焊道的几何特性进而是从截面光线26确定的。此外，板材金属或工件的空间几何特性的3D点被检测，这些3D点也由十字表示。
如图5B所示，焊道横向于接合线的方位(如箭头34所示)是由从间隙30的方位所确定的接合部位、以及所述接合部位与后续记录的斑点31的位置之间的偏移所引起的。焊道的由箭头35所表示的宽度是由斑点31的由双箭头33所表示的宽度、以及另外的因素所引起的，所述另外的因素与进给速率、工件的材料、工作激光束的功率、和工件表面在先导部中的几何特性相关。
焊道的横向方位和焊道的宽度(其是从先导部中所测量的接合部位和/或斑点的方位和大小所确定的)在所记录的截面光线26限定出这样的区域：该区域应当为了焊接的质量控制而被检查以检测缝的几何特性以及中断部、孔和边缘凹口。
图5A和5B示出角焊情况下的状况，而图6A和6B示出对抵拼接焊中的对应的元件，其中，所述对抵拼接焊指的是两个工件或板材以它们的边缘直接彼此相对地、没有偏移地定位地实施缝的焊接。
对抵拼接焊接中的缝宽度和缝位置采用与参考图5A和5B所描述的用于角焊的相同的方式确定。
如果横向于接合线快速振荡的工作激光束被用于焊接，那么焊孔也会横向于接点地快速振荡。如图6c所示，在利用振荡工作激光束实施对接焊的情况下，斑点31的位置、即焊孔或熔池的位置会根据激光束偏转幅度来变化。斑点31的对应偏移在图6c中通过双箭头40示出。此外，除了斑点31的宽度之外，振荡的幅度也会影响加工缝的宽度。
从先导部中接合线的位置、先导部中的接合线的位置与焊孔即斑点31之间的偏移、以及焊孔的位置和焊孔宽度或斑点宽度来确定接缝的位置(缝中心位置)和宽度是尤为重要的，这是因为：在理想情况下，接缝具有与待焊接的两个工件理想地对齐的表面，因而后随部中的截面光线26没有中断或偏差。通过检查后随部中的光线26的区域(其是从先导部和加工区域中的测量结果所确定的)，即使在对抵拼接焊的情况下也能实现可靠的质量监测。
除了先导部中的焊道的位置、偏移和焊孔位置、焊道相对于接合部位即TCP的偏移，还能够从来自先导部和后随部的3D数据和激光加工头的位置来确定相对于工件的空间方位的倾斜角度。
根据本发明，焊道端点的精确确定能够在后随部中的截面光线的图像搜索区域中实现，所述图像搜索区域通过先导部和斑点(TCP)来确定。这形成对缝的绝对几何数据(下曲率、宽度、凹度等)的可靠确定。此外，还能够利用焊道上的截面光线的亮度来检查表面缺陷。最后，激光功率也可以被测量并被用来与亮度和几何数据相互关联从而通过上文所描述的全部数据的共同作用来获取稳健的质量描述。
接合部位、板材金属或工件的几何特性、焊道的几何特性和表面数据以及激光功率数据的共同作用由此形成对接合加工的总体的且可靠的质量监测。

Claims (11)

1.一种用于监测接缝的方法，尤其是一种用于在借助于激光辐射实施接合的过程中监测接缝的方法，在所述方法中：
-在加工方向上于加工点前方测量一接合部位以检测所述接合部位的位置和几何特性；
-至少从位于所述加工点前方的所述接合部位的位置来在所述加工点后方确定所述接缝的一位置；并且
-在所述加工方向上于所述加工点后方、在所确定的位置处测量所述接缝以检测所述接缝的几何特性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述加工点的位置并且从所述接合部位的位置和所述加工点的位置来确定所述接缝的位置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从激光辐射在激光聚焦点处所形成的焊孔或熔池的宽度来确定所述接缝的宽度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在从激光辐射在所述激光聚焦点处所形成的焊孔或熔池的宽度来确定所述接缝的宽度时考虑与材料、速度和/或功率相关的参数。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在从激光辐射在所述激光聚焦点处所形成的焊孔或熔池的宽度来确定所述接缝的宽度时考虑激光束振荡的幅度，所述激光束振荡具有横向于接合线快速振荡的工作激光束。
6.根据权利要求3、4或5所述的方法，其特征在于，测量根据位置和缝宽度所知晓的所述接缝以确定所述接缝的几何特性从而用于质量控制。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了测量接合线和接缝，分别投射截面光线以使得相应的截面光线横跨在接合线或接缝上；借助于图像处理来分析评估所述截面光线的图像，以检测所述加工点前方的接合线的位置和几何特性以及所述加工点后方的接缝的位置、宽度和几何特性。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，测量缝高度、缝宽度、缝面积、焊道长度、焊道的凹度、凸度和/或中断部、未被焊接的孔和/或边缘凹口以检测接缝的几何特性。
9.一种用于监测接缝、尤其在借助于激光辐射实施接合的过程中监测接缝的装置，所述装置具有：
-第一光截面装置，所述第一光截面装置用于生成在加工方向上于加工点前方横跨在接合线上的截面光线；
-第二光截面装置，所述第二光截面装置用于生成在所述加工方向上于加工点后方横跨在接缝上的截面光线；
-摄像装置，所述摄像装置记录涉及这两个截面光线和所述加工点的图像；以及
-图像处理装置，所述图像处理装置根据前述权利要求中任一项所述的方法来检测接缝的几何特性从而监测所述接缝。
10.一种激光加工头，所述激光加工头具有聚焦光学器件以将工作激光束聚焦在待接合的工件上，所述激光加工头还具有第一光截面装置和第二光截面装置以分别将截面光线投射在加工点的先导部或后随部中的接合线或接缝上，所述激光加工头还具有摄像装置，所述摄像装置记录这两个截面光线和所述加工点在工件表面上的图像，并且这些图像被输出给图像处理装置，所述图像处理装置根据权利要求1至7中任一项所述的方法来检测接缝的几何特性以监测所述接缝。
11.根据权利要求9所述的激光加工头，其特征在于，所述摄像装置通过位于工作激光束路径中的聚焦光学器件来观察工件表面。
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