加工單元和能源鏈之間的接口不可拆分，因此整個(gè)介質(zhì)的輸送必須通過恒定設(shè)在加工單元上的軟管進(jìn)行。軟管同時(shí)也用于對(duì)光纖的卸載。除了光導(dǎo)纖維之外，屬于介質(zhì)輸送系統(tǒng)的還有兩個(gè)導(dǎo)線引入系統(tǒng)、冷卻水供水系統(tǒng)、工藝用氣管路和信號(hào)電纜。軟管通過機(jī)床上方的旋轉(zhuǎn)臂與加工單元進(jìn)行垂直連接和導(dǎo)入。導(dǎo)入臂一方面負(fù)責(zé)保證軟管在工作區(qū)域內(nèi)的垂直走向，另一方面確保光纖和電線傳送系統(tǒng)的特定走向。導(dǎo)入臂、設(shè)備構(gòu)架和機(jī)器人之間的機(jī)械相互作用可通過結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)而達(dá)到最小。

推拉門設(shè)置在頂部更易于操作

      針對(duì)激光淬硬處理、焊接和切削技術(shù)，設(shè)備采用了高質(zhì)量的激光束——2.4kW纖維激光器。這些技術(shù)的組合，雖然占據(jù)工藝流程上的優(yōu)勢(shì)，但也隱藏著威脅操作人員的潛在危險(xiǎn)。一種符合技術(shù)現(xiàn)狀、帶有探頭監(jiān)視功能的激光保護(hù)罩確保了操作人員的安全（圖1）。設(shè)備的前端為機(jī)器人的保護(hù)工作區(qū)，因此無需再有其他防護(hù)措施。通過激光隔離罩頂棚的推拉活動(dòng)門，可以方便地進(jìn)入工作區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)天車的裝載作業(yè)。通過采用高效纖維激光器，可以在結(jié)合光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)（激光掃描儀）的基礎(chǔ)上，首次把多種激光加工工藝集成到模塊化的、可更換的加工單元里。

圖1 機(jī)床前端有一個(gè)供機(jī)器人使用的保護(hù)工作區(qū)。操作人員
的安全通過一個(gè)設(shè)有傳感器監(jiān)視功能的激光保護(hù)罩加以保證

      復(fù)合方案以光束引導(dǎo)和光束聚焦為基礎(chǔ)，運(yùn)用一種2D掃描系統(tǒng)（圖2）。采用帶有聚闌平角光學(xué)儀器的光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以對(duì)接近正射光束掃描區(qū)域的被加工工件的表面實(shí)現(xiàn)柔性加工。在待加工的工件表面上達(dá)到近似正交的光束傾角。對(duì)此，可有目的地利用在光束傳播范圍內(nèi)變動(dòng)的強(qiáng)度分布，以實(shí)現(xiàn)不同的加工工藝和加工范圍。

圖2 復(fù)合加工中心采用一種2D掃描系統(tǒng)，這種系統(tǒng)
可以對(duì)激光導(dǎo)向和聚焦進(jìn)行控制，通過對(duì)激光束的
離散處理，可以實(shí)現(xiàn)激光焊接和激光淬火處理等加工

發(fā)散激光器用于淬火處理

       大于1MW/mm²的焦點(diǎn)強(qiáng)度位于材料切削軸的上方，并被用于局部蒸發(fā)。通過這種方式，可以在毫秒的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)100μm以下的單脈沖鉆孔。在向前傳播的方向上，強(qiáng)度峰值逐漸降低，加工面上的激光束發(fā)生離散，由此工件表面的焦點(diǎn)會(huì)變得更大。在此光束離散的工作區(qū)域內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)激光焊接和激光淬硬加工。在連續(xù)激光加工（cw模式）和功率密度<1kW/mm²時(shí)，大部分的熱量進(jìn)入到工件中，這些熱量可以用于針對(duì)邊緣區(qū)域相位轉(zhuǎn)化的淬硬處理，在這種情況下，工件表面的硬化程度可局部升高（<