27，钢轮28-4上安装B轴解禪齿轮29;该B轴电机驱动轴 26与B轴减速机28的波发生器之间设有轴套26-2、26-4,与齿轮箱体3之间用轴承26-1、26-3 支撑，使得电机驱动轴26及其上面的B轴减速机28、B轴驱动齿轮27及B轴解禪齿轮29整体容 纳于齿轮箱体3内。
[0089] 通过上述安装方式，齿轮箱可为主要动力装置及附件提供支撑，运样简化了结构， 减小了部件占用空间。
[0090] W上对基于差动解禪的双摆头Sl进行了详细的描述，其通过机械式解禪后，可W 通过使用普通电机来实现中空轴结构。运种双摆头并不仅紧限于在激光切割机中使用;实 际上，对于需要控制两个旋转轴运动的设备(如机械手）中，也可W采用上述的双摆头结构。 本实施例主要对激光切割机的应用场景进行说明，对于其他的应用场景不再展开说明。
[0091] 如图3~图22,本实施例应用于激光切割机时，其双摆头Sl的B轴摆头16设置有激 光切割头18;齿轮箱顶盖12上通过激光传导管安装座35安装激光传导管34，B轴输入轴4与 该激光传导管34连通，W便接收进入的激光束;激光束进入到激光传导管34空腔后，将会沿 着设计好的光路前行，最终传输至激光切割头18的割嘴，来对工件进行切割。
[0092] 为了保证激光束到达激光切割头18的割嘴，需要合理地设计光路。参见图18，B轴 输入轴4与首级B轴传动轴7之间、相邻的各级B轴传动轴之间通过螺旋锥齿轮副晒合;并且， B轴输入轴4与首级B轴传动轴7之间、相邻的各级B轴传动轴之间、末级B轴传动轴与B轴摆头 16之间的交会位置分别设置有激光反射镜;运些激光反光镜按照一定的角度配置，使得激 光束连续地反射到激光切割头18的割嘴，W便对工件进行切割。
[0093] 本实施例中，转动B轴输入轴4及各B轴传动轴时，激光束的聚焦位置会保持不变， 运对于激光切割头18的运行控制十分方便。为了达到此目的，需要特别地设计光路。
[0094] -种简单、有效的方案是:B轴摆头16的旋转轴分为S级，即：B轴输入轴(第一级B 轴旋转轴)4, 一端用轴承4-1支撑于齿轮箱体3,另一端用轴承4-2支撑于C轴摆臂6的空腔 内；首级B轴传动轴(第二级B轴旋转轴)7,通过轴承7-1及轴承7-2支撑于巧由摆臂6的空腔 内；末级B轴传动轴(第S级B轴旋转轴）10,通过轴承10-1及轴承10-2支撑于C轴摆臂6的空 腔内；B轴输入轴4与首级B轴传动轴7之间W螺旋锥齿轮副13晒合、首级B轴传动轴7和末级B 轴传动轴10之间W螺旋锥齿轮副9晒合，该末级B轴传动轴10与B轴摆头连接座16-1固连。当 旋转B轴输入轴4时，通过系列B轴传动轴的动力传输，来实现B轴摆头16绕B轴的摆动。
[00M] 本实施例中，C轴摆臂6和B轴摆头16均可由主体及封板组装而成，C轴摆臂6和B轴 摆头16的主体均具有空腔，运样可W用来安装中空的各级B轴旋转轴及各级激光反射镜组 件。其中，C轴摆臂6的主体在一些地方设置可拆卸的镜座安装盖6-1，运样既便于安装各级B 轴旋转轴，也便于调整激光反射镜组件的安装参数。
[0096] 具体的安装方式如下:激光切割机的光路设置有四级激光反射镜片，其中：第一级 激光反射镜片14安装于C轴摆臂6上B轴输入轴4和首级B轴传动轴7的交会位置，且它的反射 面垂直于B轴输入轴4和首级B轴传动轴7的轴线夹角平分线;第二级激光反射镜片8安装于C 轴摆臂6上首级B轴传动轴7的末级B轴传动轴10的交会位置，且它的反射面垂直于首级B轴 传动轴7的末级轴传动轴10的轴线夹角平分线;第=级激光反射镜片11安装于B轴摆头16底 壁上接近末级B轴传动轴10的出口位置;第四级激光反射镜片15安装于B轴摆头16顶壁上第 =级激光反射镜片11反射激光束的到达位置，且第四级激光反射镜片15可反射激光束至激 光切割头18的割嘴。运种光路，可保证激光束到达激光切割头18的割嘴，在C轴旋转及B轴摆 动时，激光束的聚集位置不会改变。
[0097] 上述光路中，各级反射镜的安装夹角可根据时定转轴的设置状况确定。一种较优的 光路结构如下:B轴输入轴4和首级B轴传动轴7之间的轴线交会角a = 45°;首级B轴传动轴7 和末级B轴传动轴10之间的轴线交会角0 = 90% C轴摆臂6在B轴输入轴4和首级B轴传动轴7 交会的位置设置第一级反射镜座14-1，上面安装第一级激光反射镜片14,它的法线与B轴输 入轴4和首级B轴传动轴7的轴线共面，且激光入射角、出射角为45% C轴摆臂6在首级B轴传 动轴7和末级B轴传动轴10之间交会的位置设置第二级反射镜座8-1，上面安装第二级激光 反射镜片8,它的法线与首级B轴传动轴7和末级B轴传动轴10的轴线共面，且激光入射角、出 射角为22.5%B轴摆头16的底壁设置第=级反射镜座11-1，其位于末级B轴传动轴10的出口 位置，其中第=级反射镜片11的法线与末级B轴传动轴和激光切割头18的轴线共面，且激光 入射角、出射角为45%B轴摆头16的顶壁设置第四级反射镜座15-1，其位于激光切割头18上 方，其中的第四级反射镜片15的法线与第=级反射镜片11的法线和激光切割头18的轴线共 面，其入射角、反射角为45°。运样，激光束进入B轴输入轴的空腔后，将可沿光路顺利地汇入 到激光切割头18上方的汇光管18-2中，之后再经激光切割头18聚焦到工件表面进行切割作 业。
[0098] 上述光路可W保证双摆头旋转及摆动时，激光束的聚焦位置不发生改变。运种光 路设及的部件较少，光程较短，十分简单、实用。可W理解的是，本实施例中的光路还可W采 用其它设计方式，在此不再展开说明。
[0099] W上对一种具有中空轴结构的双摆头进行了详细描述，其有利于实现中空轴结 构。采用运种双摆头的激光切割机，具有W下突出特点：
[0100] 1、采用点对点的结构，通过两个旋转轴的运动可W灵活地调节刀具空间的法向矢 量，而不会影响切割点的=维坐标，一方面易于实现运动控制，另一方面也更易于规划刀具 路径。
[0101] 2、双摆头上的激光切割头运动方式比较灵活，可W快捷、精准地到达预定位置，之 后可W按照设定的方位、角度、距离来对工件表面进行切割，适应于多种工件形式的加工。
[0102] 3、易于实现中空旋转轴多通道集成的结构，激光切割头所需要的电缆、气流、光等 均可W从中空结构通过，有助于优化部件布局，使得产品结构更为紧凑。
[0103] 4、采用普通电机即可驱动双摆头的两个旋转轴运动，并较好地消除了两个旋转轴 之间的禪合效应，因不需要采用特殊定制的电机、减速机及编码器等部件，器件价格相抵较 低，运有利于降低成本。
[0104] 应用上述双摆头Sl来激光切割头18方位及角度的调整外，还需要调整激光切割头 18与工件之间的距离，运样才能较好地保证切割质量。在本实施例是通过切割头随动调高 装置S2来对激光切割头18与工件之间的距离调高的，W下具体说明。
[0105] 2、切割头随动调高装置S2
[0106] 本实施例中，激光切割头18的安装方式比较紧凑。请见图19-图22,同时参考图3~ 图18。8轴摆头16-侧壁上的B轴摆头安装座16-1与末级B轴传动轴10连接，由此B轴摆头16 可绕B轴摆动。B轴摆头16的底壁安装第=激光反射镜片11，B轴摆头16的顶壁安装第四激光 反射镜片15。第四激光反射镜片15位于激光切割头18上方，将激光束反射入激光切割头18 顶端的广口汇光管18-2内，再经过激光切割头18的锥形管传输，聚焦后进行切割工件。
[0107] 如图3-图22所示，本实施例中激光切割机具有光切割头随动调高装置S2,其通过 检测激光切割头18的割嘴与工件之间的距离，由控制器(图未示出）生成相应控制指令来驱 动激光切剖头移动。
[0108] 该切割头随动调高装置S2主要包括检测器、控制器及驱动器等组成部分：
[0109] 检测器，用于检测并输出到激光切割头18的割嘴与工件之间的距离信号；
[0110] 控制器，接收上述检测信号，并根据预设算法输出控制指令，W便控制驱动器的动 作；
[0111] 驱动器，根据上述控制指令，驱动激光切割头18朝接近或远离工件方向运动。
[0112] 具体地，切割头随动调高装置S2启动后：当检测到切割头18的割嘴与工件之间的 距离大于预设距离时，控制器输出第一控制指令(缩小间距驱动指令），由此使得光切割头 随动调高装置S2的驱动器来驱动激光切割头18超接近工件方向运动；当检测到激光切割头 18的割嘴与工件之间的距离小于预设距离时，控制器输出第二控制指令(增大间距驱动指 令），由此使得光切割头随动调高装置S2的驱动器来驱动激光切割头18超远离工件方向运 动。