[发明专利]特别用于激光加工机的操作头

权利要求书

1.一种冗余轴激光加工机的操作头，包括由致动器控制并根据包 括笛卡尔坐标轴(X、Y、Z)的第一组变量(X、Y、Z、A)来操作的可动 结构，所述操作头根据第二组变量(W、B、C)操作，所述第一组变量 (X、Y、Z、A)和所述第二组变量(W、B、C)限定一个或多个冗余变 量，所述操作头包括：

基座(12)，其绕包括在所述第一组变量(X、Y、Z、A)中的第一轴 (A)可旋转地与冗余轴激光加工机的可动结构联接；

旋转体(20)，其绕垂直于所述第一轴(A)的第二轴(B)由所述基座 (12)可旋转地支撑；

终端体(30)，其设有操作端(37)，所述终端体沿所述第二轴(B)的 方向可动地由所述旋转体(20)支撑；

第一马达(36)，用于控制所述旋转体(20)绕所述第二轴(B)的旋转； 以及

第二马达(42)，用于控制所述终端体(30)沿所述第二轴(B)的运动，

所述冗余轴激光加工机包括控制单元和伺服控制模块，所述控制 单元和所述伺服控制模块用于控制所述可动结构的所述致动器和所 述操作头的马达，用来实现所述变量的作为设定序列之函数的轨迹；

其中，所述控制单元配置成将可动结构的轨迹((X、Y、Z、A)) 和操作头的第二轨迹(W、B、C)提供给所述伺服控制器(63)以分别致 动所述可动结构和所述操作头；和

所述操作端(37)安装在所述终端体上，使得所述操作端(37)能够 沿垂直于所述第二轴(B)的第三轴(C)平移，所述操作头能够沿着平行 于所述第三轴(C)的方向相对于所述终端体移动，并且所述操作头还 包括用来沿所述第三轴(C)移动所述操作端(37)的第三马达(53)。

2.根据权利要求1所述的操作头，其特征在于，所述第三马达由 所述终端体(30)承载，并包括基本上平行于所述第三轴(C)定位的第一 线性致动器(48)。

3.根据权利要求2所述的操作头，其特征在于，所述操作端(37) 包括适于聚焦来自所述冗余轴激光加工机的激光束的聚焦透镜。

4.根据权利要求1所述的操作头，其特征在于，所述第二马达由 所述基座(12)承载，并包括基本上平行于所述第二轴(B)定位的第二线 性致动器(45)。

5.根据权利要求4所述的操作头，其特征在于，所述旋转体(20) 承载固定到所述终端体(30)上的管状元件(24)，所述管状元件(24)以旋 转方式通过平行于所述第二轴(B)布置的线性棱柱形引导件连接到所 述管状体(20)上。

6.根据权利要求5所述的操作头，其特征在于，所述管状元件(24) 通过轴承(50)连接到第二致动器(45)上，所述轴承(50)能够使所述管状 元件(24)与所述第二致动器分离以绕所述第二轴(B)运动。

7.根据权利要求6所述的操作头，其特征在于，所述第二致动器 (45)接合凸缘(47)，所述凸缘(47)绕所述管状元件(24)安装，其中所述 轴承(50)插设于所述凸缘。

8.根据权利要求6所述的操作头，其特征在于，所述轴承是交叉 滚子轴承。