CN110382159B - 用于识别工件接合位置的方法和激光加工头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于识别工件接合位置的方法和具有壳体和用于实施用于识别工件接合位置的方法的设备的激光加工头，工作激光射束路径被引导经过该壳体，该设备具有用于拍摄工件的接合部位的图像的摄像机和照明设备，该摄像机的观察射束路径共轴地耦入到工作激光射束路径中，该照明设备的照明射束路径共轴地耦入到观察射束路径和工作激光射束路径中。在方法中借助摄像机拍摄接合部位的图像，并且由接合部位的图像求取用于接合位置的测量数据，该测量数据配属于接合部位的走向。由测量数据的一部分确定接合部位走向的模型，其中，模型提供测量曲线，其用于控制接合过程和/或确定另外的质量特征。

Description

用于识别工件接合位置的方法和激光加工头

技术领域

本发明涉及一种用于识别工件接合位置的方法和具有用于实施该方法的设备的激光加工头。

背景技术

在接合过程中、尤其在需要精准地确定接合位置以便将焊接激光定位到接合位置上的激光焊接过程中，经常出现以下问题：接合间隙通过成像光具和设立的三角测量方法的可视化不允许接合位置的可靠探测。在接合位置处，接合间隙经常不具有会通过三角测量线成像的几何形状。附加的外部照明经常会由于位置关系和由焊接过程所产生的污物而不合适。

通常，必须在焊接之前获知接合位置的方位，以便例如在错误定位的情况下在焊接之前使构件偏斜。在许多情况下，构件的波动、即该构件结合夹紧设备的公差不允许所述构件在没有调节的情况下焊接到接合位置上。如果构件费用高，那么在整个长度上、即例如在完整的回转上测量接合位置，以便这样操控焊接激光，使得该焊接激光沿着该存储的曲线受引导。既为了接合位置或接合缝的质量评定也为了操控焊接激光，一定要避免偏差值(Ausreiβer)。但是在单个图像中的接合间隙位置的不确定的探测通常得到具有多个偏差值和粗略误差的测量曲线。

明显具有所谓的偏差值的测量曲线不允许在测定构件之后以所存储的位置来操控焊接激光。

如在图1a中示意性示出的那样，在传统的用于借助三角测量方法来识别工件接合位置的方法中，三角测量线2借助激光器投射到两个工件4和5之间的接合间隙3上并且由相应合适的传感器、例如摄像机拍摄，以便探测接合位置6作为三角测量线2的中断。

在图1b中示出如由三角测量线拍摄的图像，该三角测量线已经投射到接合间隙3上。尤其当两个工件具有不同的反射特性时，实际上不可能识别出真正的接合间隙。在图1b中针对构件在图像右侧实际上没有得到可分析处理的信号，以至于接合间隙本身、即在图1b中通过箭头F指向的圆来标出的接合位置在实际上不能识别出。

如果替代于借助在接合间隙上的激光线所进行的三角测量方法，使用工件的具有接合间隙3的灰度图像照片，其中，如在图2a中表明的那样，摄像机拍摄感兴趣区域(ROI)7来识别接合间隙6，那么得出灰度图像，如在图2b中示出的那样。

在这里识别出接合间隙3。然而，当接合间隙闭合时或当工件的反射特性改变时，也可能在检测时通过垂直照明产生偏差值、即有误差的测量值，其绝不相当于接合间隙的方位、即接合位置。

如果由图2b所示出的灰值图像感测出接合间隙在整个长度上、即在示出示例中在360度上的接合位置，那么所感测的测量数据不仅具有偏差值8，还具有区域9，在所述区域中未识别出位置，如图3中所示的那样。因此，难以由如图3所示出的测量数据准确地并且可靠地求取接合部位的走向。

在普雷茨特两合公司的焊接头YW52中，设置有三角测量激光器以检测接合间隙并且测定焊缝(Nahtraupe)。如果接合间隙具有显著的几何特征、例如足够大的焊接坡口，那么可以在三角测量线中检测出接合间隙。测量数据中的偏差值通过平滑滤波器和简单边界来减小。

在普雷茨特两合公司的焊缝检查系统

5000中，为了检测接合位置和焊缝，将两个三角测量线横向于接合间隙地相对于焊缝倾斜地投射到该焊缝上并且由摄像机观察。此外，同时拍摄焊缝的高分辨率的灰度图像。通过沿着三角测量线的几何变化、通过三角测量线的亮度变化并且通过灰度图像中的亮度差来确定接合位置。此外，也分析处理灰度图像。在此，使测量值变平滑并且通过限定的边界来消除偏差值。

WO 03/041902 A1描述了一种用于分析处理接合部位和工件的方法和设备。为了分析处理接合部位的位置和质量，拍摄具有灰度图像的接合部位和投射到接合部位上的激光线的组合图像。在此，感测焊缝的方位并且实施随后对焊缝的检查。

WO 2008/028580 A1描述了一种用于在焊接时对焊接质量进行光学评定的方法和设备。在这里，借助摄像机拍摄过程和后置的三角测量线的图像并且用于评定质量。此外，提出一种氙闪光灯照明装置、LED照明装置以及激光二极管以照明工件的要拍摄的区域。

WO002007 053973描述了一种用于分析处理接合部位的方法和设备。在此，借助摄像机技术通过异步ROI(Region of Interest，感兴趣区域)技术在焊接过程之前和之后以传感器拍摄和分析处理三角测量线图像和灰值图像。

DE 10 2011 104550涉及一种用于监控接合缝、接合头和具有相同接合头的激光焊接头的测量设备。在这里描述了一种光学测量设备，该光学测量设备同时允许接合缝的快速3D测定和小的局部缺陷的识别。

WO2005 095043 A1描述了一种激光加工头和接合方法。在此，接合部位的测定和焊缝的测定借助两个传感器实现，所述传感器设置在激光加工头中并且感测投射到工件上的激光线。

DE10 2011 078 276 B3描述了一种用于在激光加工过程期间识别在焊缝上的误差的方法以及激光加工设备。在这里，在激光焊接头中通过接合部位跟踪(焊缝跟踪)借助于二维空间分辨探测器接收在工件侧发出的或反射的射束。所探测的射束的沿着探测场区段或沿着焊缝的型廓区段的强度(该强度与借助CMOS摄像机拍摄的图像的像素亮度相应)在固化的熔液区域中具有表征的变化曲线，其例如可以借助于指数函数来描述。指数函数的调整系数对于输送到工件中的热量是表征的并且能够用于在焊缝中的误差的识别。

DE 2011 012 729 A1描述了一种借助强度变化曲线的光学检查方法并且描述一种离线检查方法，在所述检查方法中分析处理激光三角测量线的照片。

EP 2 886 239 A1描述了一种具有壳体的激光加工头，通过准直光具和聚焦光具使工作激光射束路径受引导经过该壳体。观察装置具有用于拍摄工件的接合部位的图像的图像传感器。观察装置的观察射束路径借助于二向色的分束器共轴地耦入到工作射束路径中。此外，设置有照明激光器，该照明激光器的照明射束路径共轴地耦入到观察射束路径和工作激光射束路径中。所拍摄的各个图像以及其感兴趣的区域经受图像处理，以便从渐变图像中辨认出接缝。这同样适用于毛细管(Key Hole，键孔)和其位置。在毛细管和接缝之间的相对位置适用于调节加工轨迹。

WO 2007/088122 A1涉及一种激光射束焊接头并且描述了，已知的是，测量数据中的偏差值识别为误差并且被“减去”。

EP 2 022 595 A1涉及一种用于调节加工位置的方法和装置，并且描述了在两个点之间借助于直线的插值，以便使用实际位置相对于插值线的间距来进行焊缝跟踪。

发明内容

由此出发，本发明的任务是，提供一种用于识别工件接合位置的方法和具有用于实施该方法的设备的激光加工头，使得能够实现接合间隙位置的没有偏差值和粗略误差的可靠检测。

根据本发明，该任务通过根据本发明所述的方法和激光加工头解决。本发明的有利构型和扩展方案在下面描述。

根据本发明，为了从接合部位的摄像机图像、即例如灰度图像中识别出工件接合位置，求取用于接合部位的位置的测量数据，所述测量数据描绘了接合部位的走向。由这些测量数据的一部分确定接合部位走向的适配于原始测量数据的模型，该模型作为测量曲线被输出以用于控制接合过程和/或确定其他质量特征。根据本发明，不使用原始测量数据来求取接合位置和由此的质量特征、如最大偏差或径跳(Rundlauf)，而是使用由已适配于原始测量数据的模型的数据，从而没有原始测量数据中的偏差值损害接合位置的分析处理。

为了得到接合部位的尽可能强对比的图像和尽可能小的机械干扰轮廓，设置为，与摄像机的观察射束路径共轴地照亮工件。

本发明的有利扩展方案的特征在于，摄像机的用于拍摄接合部位的图像的观察射束路径共轴地耦入到工作激光射束路径中。以该方式，接合部位可以直接地从上方被观察来求取接合位置。

在本发明的有利扩展方案中设置为，从配属于接合部位的走向的测量数据中与构件相关地逐步地移除测量数据，并且接合部位走向的模型由保留的测量数据确定，其中，按照具有彼此间隔开的窗的梳形轮廓来进行从配属于接合部位走向的测量数据中将测量数据与构件相关地移除，在该梳形轮廓中窗的宽度和所述窗的间距与工件相应地选择。

因为已知接合部位走向，那么通过与构件相关地减少测量数据能够简化用于接合部位走向的模型的确定。

为了针对接合部位的整个走向提供测量数据，根据本发明的另一构型设置为，在接合部位走向中未识别的接合位置可以通过线性插值来补充。

本发明的优选构型的特征在于，接合部位走向的模型通过从测量数据重复移除数据来确定，例如借助具有确定宽度的梳形轮廓的推移和模型针对这些保留的测量数据的适配。

通过重复求取模型和相应确定关于该模型的偏差值数量，能够使最好的模型和由此推导出的具有高精度的测量曲线适配于实际的接合部位走向。

此外，激光加工头配备有用于实施根据本发明的方法的设备，该激光加工头具有壳体，工作激光射束路径通过准直光具和聚焦光具受引导经过该壳体，所述设备具有用于拍摄工件的接合部位的图像的摄像机和照明设备，该摄像机的观察射束路径共轴地耦入到工作激光射束路径中，该照明设备的照明射束路径共轴地耦入到观察射束路径和工作激光射束路径中。

通过工件的与观察射束路径共轴的照明能够拍摄接合部位的强对比图像，由这些图像可以求取接合部位的已经具有减小数量的偏差值的测量数据。

符合目的地，摄像机的观察射束路径和照明设备的照明射束路径耦入到工作激光射束路径在准直光具和聚焦光具之间的区段中。

在本发明的有利扩展方案中设置为，照明设备具有LED光源和准直光具，其中，LED光源具有带着集成透镜的LED芯片的LED电路板和具有高数值孔径的透镜。

为了得到接合部位的所拍摄图像中的高对比度，设置为，LED光源具有大功率LED，并且为了将照明设备的照明射束路径耦入到摄像机的观察射束路径中沿射束方向在可部分穿透的镜后面布置有吸收器。

为了使摄像机的观察射束路径中的干扰反射最小化，符合目的地设置为，在摄像机的观察射束路径设置有用于孔径适配的光圈。

附图说明

下面例如参照附图详细描述本发明。附图示出：

图1a两个工件的简化示意性俯视图以阐明借助三角测量方法所进行的接合位置确定，

图1b激光线的拍摄，该激光线已被投射到工件之间的接合间隙上，

图2a两个工件的简化示意性俯视图，用于阐明借助灰度图像拍摄所进行的接合间隙识别，

图2b两个工件之间的接合间隙的灰度图像拍摄，

图3用于显示在灰度图像中探测的在接合间隙的整个走向上的接合间隙位置的图表，

图4具有用于识别工件接合位置的集成设备的激光加工头的简化示意性示图，

图5在图4中示出的照明设备的详细示图，

图6确定接合部位走向的模型的流程图，

图7a用于阐明适配于接合部位走向的测量数据和用于移除该测量数据的一部分的梳形轮廓的示意性图表，

图7b用于阐明在根据图7a移除一部分数据之后的测量数据组的图表，

图8a用于阐明通过线性差值补充缺少的接合位置之后的示出接合部位走向的测量数据的图表，

图8b用于阐明适配于该测量数据的模型的图表，

图8c用于阐明在从测量数据中移除偏差值之后已适配于该测量数据的模型的图表，

图9接合间隙的具有小的对比度的灰度图像，和

图10接合位置的强对比的灰度图像，该灰度图像已经在使用根据本发明的LED垂直照明的情况下被拍摄。

在不同附图中，彼此相应的构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图4示出激光加工头的示意性构造，其中，出于简要性的原因省去该激光加工头的壳体。借助准直光具11和聚焦光具12引导工作激光射束路径10经过激光加工头。聚焦光具12使工作激光射束以未示出的方式穿过保护玻璃13聚焦到激光射束和和工件14之间的相互作用区域中以进行该工件的加工。在工作激光射束路径10中还布置有可部分穿透的转向镜15，该转向镜对于工作激光射束而言是不可穿透的，但对于用于观察工件表面的其他波长而言是可穿透的。

为了工件表面的成像来识别接合位置，设置具有镜头的摄像机16，该摄像机的观察射束路径17通过转向镜18并且穿过可部分穿透的转向镜15共轴地耦入到工作激光射束路径10中。为了接合位置的强对比的可视化或成像，设置具有视准光具20的照明设备19，该照明设备的照明射束路径21通过分束镜22共轴地耦入到摄像机16的观察射束路径17和工作激光射束路径10中。

因为分束镜22对于由照明设备19发射的光而言必须是可部分穿透的，即必须透射、也反射例如660nm的相同波长，所以沿射束方向在可部分穿透的镜22后面布置有吸收器23，以便避免在激光加工头内部的干扰反射，所述干扰反射通常由不能用于照明的照明光产生并且部分地转向到摄像机16上。此外，在摄像机16的观察射束路径17中布置有用于孔径适配和/或限界的光圈27，通过该光圈使背向反射(Rückreflex)以及来自保护玻璃13和聚焦光具12的区域中的反射至少部分地隐去。

对于明亮的强对比的图像必须使用足够强度的照明设备19并且使背向反射最小化。

因此，作为LED光源优选使用大功率LED，其具有大的芯片面积(典型地为l x lmm²)并且具有大的张开角度(最大160°)。为了使尽可能多的射出光准直，需要透镜的组合，所述透镜必须部分地具有高数值孔径。此外，光学元件上的损耗必须保持得小。

在图5中示出使尽可能多的光准直并且通过激光加工头转向的透镜组合。在这里，照明设备19还具有带着LED电路板24的LED光源和具有高数值孔径的透镜26，在该LED电路板上布置有带着集成透镜的LED芯片25、例如大功率或高功率LED。具有高数值孔径的透镜26用于使从LED芯片25以大的张开角度射出的照明光尽可能完全地射入到视准光具20中。

通过照明LED的共轴布置，照明射束路径21和观察射束路径17主要在相同的路线上延伸，即是共轴的。在共同的射束路径中的产生反射到摄像机16的传感器上的背向反射的每个元件减小图像的对比度。那么黑色的图像不再显现成黑色，而是显现成灰色。

符合目的地，每个光学元件设有优化的防反射层，该防反射层能够实现对于例如660nm的照明波长的近似100％的透射。然而这在许多情况下是不可能的，因为光学元件除了照明波长之外对于加工激光或可能的其他传感装置而言必须也是防反射涂覆的。对涂层提出的要求越多，那么层堆叠通常变得越厚和越复杂，以至于在加工射束路径中基于大激光功率的使用经常不再能够实现。

在没有对光具和所述光具的涂层或在射束路径中的方位或位置进行优化的情况下，图像是非常弱对比的，如图9示出的那样。因为接合位置在图像中的确定经常通过边缘检测发生，因此足够的对比度是强制需要的。

基于需要的图像对比并且基于由物场、即工件表面的差的反射特性所导致的照明强度损失和在激光加工头的射束路径中的损失，优选使用脉冲驱动的大功率LED。脉冲与摄像机16的传感器曝光阶段的时间窗中的图像拍摄同步地进行。

下面的措施提供了成像的优化对比：

借助大功率LED与透镜组合的LED照明，以便使尽可能多的射出光准直，如参见图5所示的那样。

聚焦光具的涂覆：在此，优选用于工作激光射束的尽可能好的防反射涂层，而用于照明光的防反射涂层尽可能地设计成不对工作激光保持产生消极影响。

聚焦光具12的形状：所使用的透镜的弯曲半径要这样适配，使得即使在防反射涂层的情况下在660nm时仍存在于前侧和背侧上的背向反射这样反射回去，使得摄像机16不被显著地照亮。为此，适用双凸形的透镜形状。但是即使存在适配的弯曲半径，必须保持得到聚焦光具12的焦距。

虽然原则上能够使保护玻璃13设有用于照明波长和工作激光的防反射涂层，由此不产生背向反射，但优选的是，保护玻璃不设置用于660nm的特定防反射涂层，并且保护玻璃以例如约4度的度数倾斜地放置，由此背向反射不直接照到摄像机16中并且不减小对比。然后背向反射不再共轴地走向并且通过用于孔径适配的光圈27来封闭。在此，光圈27具有一开口直径，其小于壳体的开口直径。

接合位置的通过所述共轴LED照明的强对比成像在图10中示出。

图6示出所述方法的流程图，通过所述方法由用于接合位置的、配属于接合部位走向的测量数据获知测量曲线，然后将该测量曲线用于控制接合过程并且用于确定其他质量特征。为此，执行N次迭代(Iteration)，其中，首先在步骤S1中从配属于接合部位走向的测量数据中移除测量数据。然后在步骤S2中使模型适配于所缩减的测量数据组，以便随后在步骤S3中确定关于该适配的模型的偏差值的数量。那么确定了测量数据组的各个测量数据中的哪一个测量数据还偏离所计算出的、作为预给定的误差边界的模型。只要所执行的迭代的数量n小于预给定的数量N，那么相应地以相同的方式执行下一次迭代。

在已执行所有N次迭代之后，在最后的步骤S4中选择出具有最少偏差值的模型。由关于该模型的测量数据移除偏差值并且最后重新计算出模型。那么这样产生的模型提供测量曲线，由该测量曲线可以确定另外的质量特征并且该测量曲线也可以考虑用于控制接合过程。

所述方法使用关于整个原始测量数据的部分的模型的重复适配，所述测量数据显示出相应于接合部位走向的测量曲线，尤其使用随机抽样一致性方法(Ransac Verfahren)来确定接合位置。

在此，应基于测量数据组设计数学模型并且尽可能不考虑偏差值。待确定的特征、如接合位置和由此确定的质量特征、如最大偏差或径跳不应以原始数据为基础，而是以来自数学模型的数据为基础。

例如使用四次多项式作为数学模型。测量数据组应通过模型Y＝A+B*x+C*x²+D*x³+E*x⁴来近似计算。作为结果，该算法提供具有系数A、B、C、D和E的调整后的多项式的偏差值。可以假设，轨迹偏差由于中心点的平移而出现，那么作为模型也可以使用等式Y(x)＝A+B*sin(C*x+D)。

那么在合适数量的N次迭代之后可以发现最佳的模型。

在每次迭代中测量数据的一部分的移除不是随机发生的，因为在图像中的导致偏差值的干扰大部分具有与构件相关的长度。数据的随机移除会意味着大数量的迭代。

图7a示出示例性的图案(梳形轮廓K)，通过该图案可以将测量数据的一部分从显示原始测量曲线M的测量数据组中移除。数据以窗的形式从原始测量数据组中的移除的距离和间距可以与构件有关地给定参数。这种移除数据的方法是与构件有关的。

通过根据图7a中所示出的梳形轮廓K移除数据所得到的测量数据组会近似地代表图7b中示出的测量曲线M‘。

基于该测量数据组计算出模型并且确定偏差值的数量。通过每次迭代产生具有(在多项式的情况下)不同系数的模型。关于适配于测量数据组的每个模型、即所计算出的多项式可以求取偏差值。模型的构型可以被限制，因为在大多情况下已经存在关于测量曲线的知识。在具有轴向接合间隙布置的构件中，接合位置会沿着圆走向。由于构件的不集中的夹紧所产生的误差可以通过三角模型来描述。

图8a示出在沿着轴向接合间隙走向的未检测出的位置(参见图3中的区域9)的线性插值之后的测量数据组的测量曲线M“。未检测出的位置不会是可信的测量数据、如在左或右ROI边缘上的值。

图8b示出基于根据图8a的上述测量数据组计算出的模型P、例如四次多项式。最大值为17.57mm。

在测量数据组的10次迭代和调整之后，最大值为16.97mm。轴向接合间隙走向基于图8c中示出的测量曲线M“‘所计算出的径跳可靠地相应于接合间隙在工件之间的实际走向。

根据本发明的方法也可以应用于识别灰度图像中的焊缝。在这里也存在以下问题：灰度图像中的焊缝的轮廓根据检测方法具有偏差值。在这里，上述适配的方法也可以准确地探测灰度图像中的焊缝边缘。此外，相应的数学模型适配于焊缝的期待走向。

通过根据本发明的方法可以可靠地消除偏差值和粗略误差并且生成接合间隙位置的沿着接合路径的测量曲线。通过这种生成的曲线可以可靠地评定接合间隙走向的质量、如径跳。该曲线可以用于在焊接时沿着该曲线定位焊接激光。

根据本发明，接合位置的可视化或成像通过共轴的摄像机16和共轴的LED照明实现。在此，焊接头的所使用的滤光器、转向镜、保护玻璃和聚焦光具这样适配于LED的波长，使得在共同的LED照明射束路径21和观察射束路径17中的光具上到摄像机16中的反射最小化。这要么通过合适的涂层要么通过部件的灵活定位和合适的光圈实现。通过避免干扰的反射产生强对比图像。

Claims (14)

1.用于在焊接之前识别工件接合位置的方法，在所述方法中：

-借助摄像机(16)拍摄接合部位的图像，

-由所述接合部位(6)的图像求取用于所述接合位置的测量数据，所述测量数据配属于所述接合部位(6)的走向，其特征在于，

-由所述测量数据的一部分确定接合部位走向的适配于原始测量数据的数学模型，所述数学模型作为测量曲线被输出以用于控制接合过程和/或用于确定其他的质量特征。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工件与所述摄像机(16)的观察射束路径(17)共轴地被照明。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述摄像机(16)的所述观察射束路径(17)为了拍摄所述接合部位的图像而共轴地耦入到工作激光射束路径(10)中。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从配属于所述接合部位(6)的走向的测量数据中与构件有关地移除测量数据，并且所述接合部位走向的模型由所保留的测量数据确定。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，按照具有彼此间隔开的窗的梳形轮廓来进行从配属于所述接合部位(6)的走向的测量数据中与构件有关地移除测量数据，在该梳形轮廓中，相应于所述工件地选择所述窗的宽度和所述窗的间距。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述接合部位(6)的走向中未识别出的接合位置通过线性插值来补充。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述接合部位走向的用作为测量曲线、并适配于所述原始测量数据的所述模型由所述测量数据的一部分通过所述模型重复适配于所述测量数据来确定，其中，对于适配的模型分别确定偏差值(8)的数量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，从适配于所述原始测量数据的、具有最少偏差值(8)的模型的所述测量数据中移除为此确定的所述偏差值(8)，并且，具有这样得到的测量数据组的、用作为测量曲线的模型被重新确定。

9.激光加工头，该激光加工头具有壳体和用于实施上述权利要求中任一项所述的方法的设备，工作激光射束路径(10)借助准直光具(11)和聚焦光具(12)受引导经过该壳体，所述设备具有：

-用于拍摄工件的接合部位(6)的图像的摄像机(16)，该摄像机的观察射束路径(17)共轴地耦入到所述工作激光射束路径(10)中；

-设置成用于由所述接合部位(6)的图像中求取用于接合位置的测量数据的器件，所述测量数据配属于所述接合部位(6)的走向；和

-和照明设备(19)，该照明设备的照明射束路径(21)共轴地耦入到所述观察射束路径(17)和所述工作激光射束路径(10)中，其特征在于，

-所述设备具有设置成用于由所述测量数据的一部分确定接合部位走向的适配于原始测量数据的数学模型的器件，所述数学模型作为测量曲线被输出以用于控制接合过程和/或用于确定其他的质量特征。

10.根据权利要求9所述的激光加工头，其特征在于，所述摄像机(16)的所述观察射束路径(17)和所述照明设备(19)的所述照明射束路径(21)耦入到所述工作激光射束路径(10)的处于所述准直光具(11)和所述聚焦光具(12)之间的一个区段中。

11.根据权利要求9或10所述的激光加工头，其特征在于，所述照明设备(19)具有LED光源和另外的准直光具(20)。

12.根据权利要求11所述的激光加工头，其特征在于，所述LED光源具有带有集成透镜的LED芯片(25)的LED电路板(24)并具有透镜(26)，该透镜的高数值孔径适配于所射出的照明光的张开角度，使得照明光尽可能完全地射入到所述另外的准直光具(20)中。

13.根据权利要求12所述的激光加工头，其特征在于，所述LED光源具有大功率LED，并且为了将所述照明设备(19)的所述照明射束路径(21)耦入到所述摄像机(16)的所述观察射束路径(17)中，沿射束方向在能部分穿透的镜(22)后面布置有吸收器(23)。

14.根据权利要求9或10所述的激光加工头，其特征在于，在所述摄像机(16)的所述观察射束路径(17)中布置有用于孔径适配的光圈。

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