JPH02205288A - レーザ加工ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザ加工ヘッドに闇し、特に多関節型のレ
ーザ加工ヘッドにおいて、その先端の回転２軸を駆動す
るための装置に関する。

［従来技術］ 従来、この種の多関節型のレーザ加工ヘッドについては
、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸制御の他、ワーク表面に対し常にレ
ーザ光の照射光軸を例えば法線方向に保持することによ
り適正な加工状態が得られることから、立体ワークのレ
ーザ加工にはレーザ加工ノズルの姿勢をワーク表面形状
に従って変化させながら加工が行なわれる。このノズル
の姿勢を変更するための機構として、ヘッド本体に対し
回転第１軸を中心に回転制御される第１回転ブラケット
と、この第１回転ブラケットに回転自在に支持され、上
記回転第１軸と異なる方向の回転第２軸を中心に回転制
御される第２回転ブラケットとで構成し、それぞれの制
御信号のもとにそれぞれの駆動モータにて上記２軸の回
転制御を行っている。

一般に、第１軸の駆動モータはヘッド本体に設けられ、
ギヤ等を介して第１軸に回転駆動伝達しているが、第２
軸の駆動モータは上記第１回転ブラケットに取付けられ
ているのが常であった。

しかし、このような回転部に駆動モータを設けたのでは
、ヘッド自体が重くなり、また、先端部が大型化してし
まう。さらに、配線構造も加工位置に近いヘッド先端部
に複雑にからみ合い、回転第１軸および回転第２軸のそ
れぞれの３６０°前後の回転運動を許容するためには、
長いコードを要し、よって運動時には、コードのよしれ
や他の機構への巻き付き、さらにワークこの干渉も避は
得す、外観的にもすっきりできなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ このため、第２軸の駆動モータを第１軸の駆動モータと
同様にヘッド本体側に設け、第１軸内部または外部より
伝動手段を介して第２軸を回転駆動するようにすれば、
上記配線上と外観上の問題は解決する。しかし、単に各
モータとそれぞれの軸間の連結だけでは第１軸が回転す
ると、それにつれて第１主軸と上記伝動手段この間に相
対回転が生じ、第２軸も第１軸に対し相対回転してしま
うことになり、両軸の回転運動は互いに関連し合う状態
となる。したがって、それぞれの軸を単独で地面等の絶
対座標に対し駆動制御させるには、第１軸の回転運動に
よって第２軸が共回りされる方向に対し逆回転方向の回
転を付与することにより、一方の軸の回転による他方の
軸の回転を打ち消すような構成とすればよい。

このため、従来のレーザ加工ヘッドにおいては、種々の
差動歯車機構や演算による制御（ソフトウェア）での補
償方法による解決方法が考えられている。たとえば、ソ
フトウェアによる打ち消し方法を実施しようとした場合
、高速の演算処理が必要となるばかりでなく、両駆動系
の加減速特性までも第２軸の停止状態に影響を与えるた
め、非常に制御が高価となる。よって、いずれも駆動系
や制御系等が複雑となり、レーザ加工ロボットのような
回転軸内に光を通過させ、しかも高精度加工用の加工ヘ
ッドの運動制御には適当な手段ではなかった。

そこで、本発明は、レーザ加工ヘッドの回転２軸となる
第１中空軸および第２中空軸の各駆動手段をいずれも基
部側のヘッド本体に取り付けるとともに、簡単な連結構
造で第１中空軸の回転に伴う第２中空軸の回転運動を防
止するとともに、各中空軸それぞれに対し独自の駆動手
段で単独および同時制御を可能とするレーザ加工ヘッド
を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明は、ヘッド本体に第１中空軸を介して
この第１中空軸と一体の第１回転ブラケットを回転自在
に支持するとともに、この第１回転ブラケットに°第２
中空軸を介してこの第２中空軸と一体の第２回転ブラケ
ットを回転自在に支持し、この第２回転ブラケットの先
端にレンズホルダーを支持してなるレーザ加工ヘッドに
おいて、上記第１中空軸を回転駆動する第１駆動手段お
よび上記第２中空軸を回転駆動する第２駆動手段をそれ
ぞれヘッド本体に取り付け、上記第２中空軸に回転伝達
可能に連結した回転伝達筒な上記第１中空軸と同心的に
ヘッド本体に回転自在に支持し、第１中空軸に第１作動
輪を一体的に設けるとともに回転伝達筒に第２作動輪を
一体的に設け、第２駆動手段の出力軸にハーモニックド
ライブ（登録商標、以下同じ）減速機のウェブジェネレ
ータを連結し、このハーモニックドライブ減速機は上記
ウェブジェネレータと、このウェブジェネレータの外周
に回動自在に設けられたフレクスプラインと、このフレ
クスプラインと内歯結合された第１サーキュラスプライ
ンおよびこの第１サーキュラスプラインと異なる歯数で
上記フレクスプラインと内歯結合された第２サーキュラ
スプラインとからなり、上記第１サーキュラスプライン
に連動輪を一体に設けて上記第１作動輪と回転伝達可能
に連結するとともに、上記第２サーキュラスプラインに
伝動輪を一体に設けて上記第２作動輪と回転伝達可能に
連結し、かつ、ウェブジェネレータを固定とし第１サー
キュラスプラインを入力側、第２サーキュラスプライン
を出力側とした場合におけるハーモニックドライブ減速
機の変速比をＲとしたとき、第１作動輪の歯数Ｚ３．運
動輪の歯数７２、伝動輪の歯数２３および第２作動輪の
歯数２４の関係が、次式 ％式％） を満足するように歯数設定することにより、第１駆動手
段による第１中空筒の回転を第１作動輪、連動輪、ハー
モニックドライブ減速機、伝動輪および第２作動輪を介
して回転伝達筒に同一回転を伝達するように構成したも
のである。

［実施例］ 以下、本発明の具体的実施例を図面に基づき説明する。

第１図において、レーザ加工ヘッドのヘッド本体１は、
所定の加ニブログラムに基づき、図示しないＸ、Ｙ、Ｚ
の３軸方向に送り制御されるようになっている。さらに
、このヘッド本体１は、第１中空軸２、第１回転ブラケ
ット３、第２中空軸４、第２回転ブラケット５およびレ
ンズホルダー６から構成される加工ヘッド７を保持して
いる。

第１中空軸２は、ヘッド本体１に対し上下の軸受８．８
を介して回転第１軸Ａを中心に回転・自在に支持され、
内部はヘッド本体１上方より入射されたレーザ光を通過
させるように中空状に形成されている。

第１回転ブラケット３は、例えば７字形の所定の形試で
、中空状に形成され、その上端部分で第１中空軸２の下
端部分に図示しないねじによって一体的に固定されてい
る。

第２中空軸４は、第１回転ブラケット３の先端部分に軸
受９．９を介して回転第２軸Ｂを中心に回転自在に支持
され、内部はレーザ光が通過可能に中空状に形成されて
いる。

第２回転ブラケット５は、例えばＶ字形の所定の形試で
中空状に形成され、その一端部で、第２中空軸４の下端
部分に図示しないねじによって一体的に固定されている
。さらに、この第２回転ブラケット５の他端部分でレン
ズホルダー６を保持している。

このレンズホルダー６は内部に集光レンズ１０、先端部
にノズル１１を保持し、これらの集光手段によってレー
ザ光を上記回転第１軸Ａと回転第２軸Ｂこの交点Ｆに向
けて照射するようになっている。すなわち、−点指向型
のヘッド構造となっている。

上記第１回転ブラケット３には第１中空軸２の下方に位
置する反射鏡１２が固定されている。この反射鏡１２は
回転第１軸Ａに対し、例えば４５°の傾斜角で取付けら
れている。また、第１回転ブラケット３の第２中空軸４
へのレーザ光の入射側に位置する箇所には、反射鏡１３
が上記反射鏡１２と対向して固定されている。

さらに、第２回転ブラケット５には第２中空軸４からの
レーザ光の照射側に位置する箇所に反射鏡１４がレーザ
光の光軸に対し例えば４５°の傾斜角度で固定されてお
り、かつ集光レンズ１０への入射側に位置する箇所には
、反射鏡１５が上記反射鏡１４と対向して固定されてい
る。

なお、第１図では、第１回転ブラケット３と第２回転ブ
ラケット５が同一平面上にある場合を示しており、集光
レンズ１０およびノズル１１の中心ｕＩＣは、回転第１
軸Ａと一致している。

この加工ヘッド７の場合、レーザ光は第１中空軸２の上
方から、回転第１軸Ａに沿って入射し、反射鏡１２で反
射され、第１回転ブラケット３の反射鏡１３側に進行し
、この反射鏡１３によって反射されて回転第２軸Ｂに沿
って進行する。そして、この回転第２軸Ｂ上で、第２回
転ブラケット５に取付けられた反射鏡１４に導かれ、こ
の反射鏡１４によって反射されて反射鏡１５側に進行し
、さらにこの反射鏡１５によって集光レンズ１０に導か
れ、ノズル１１より加工点Ｆに向けて照射されるように
なっている。

すなわち、この加工ヘッド７によれば、被加工物の照射
面の方向が変わっても、第１回転ブラケット３と第２回
転ブラケット５をそれぞれ回転第１軸Ａと回転第２軸Ｂ
の回りを回転させてノズル１１の姿勢を変化させるだけ
で、その照射点Ｆは移動することがない。

次に、この第１中空軸２と第２中空軸４の回転駆動構造
について説明する。

ヘッド本体１には、上記第１中空軸２を回転駆動するた
めの第１駆動手段としての第１駆動モータ１６および上
記第２中空軸４を回転駆動するための第２駆動手段とし
ての第２駆動モータ１７が第１中空軸２と平行に並列配
置され、それぞれモータ軸１６ａ、１７ａを上方に向け
て設けられている。そして、上記第２駆動モータ１７に
は後述するハーモニックドライブ減速機１９が取り付け
られている。

一方、第１中空軸２の内周にはこの第１中空軸２と同心
的に中空状の回転伝達筒２０が軸受２１．２１を介して
回転自在に支持され、この回転伝達筒２０の下端には第
１回転ブラケット３の内部でベベルギヤ２３を一体に有
している。さらに、第１回転ブラケット２内において上
記回転伝達筒２０と第２中空軸４この間で中空状の連結
筒２４が軸受２５．２５を介して回転自在に支持され、
この連結筒２４の両端にはベベルギヤ２６．２７を一体
に有し、−ｍのベベルギヤ２６は上記回転伝達筒２０の
ベベルギヤ２３に噛合し、他端のベベルギヤ２７は上記
第２中空軸４に一体に形成したベベルギヤ２８に噛合し
ている。

さらに、第１回転、ブラケット３内部で、各反射鏡１２
．１３を囲うようにして、回転伝達筒２０と連結筒２４
この間でレーザ光の光路を形成する第１シール部材５０
、連結筒２４と第２中空軸４この間でレーザ光の光路を
形成する第２シール部材５１がそれぞれ設けられている
。この各シール部材５０．５１はそれぞれ回転伝達筒２
０、連結筒２４、第２中空軸４に対し遊嵌され、かつ各
ギヤ２３．２７．２８部分からの油等から反射鏡１２．
１３を保護するためのシール作用をなしている。

第１中空軸２と回転伝達筒２０のそれぞれの上端には第
１および第２作動輪としての第１および第２作動ギヤ２
９．３０が同心状にそれぞれ一体に設けられている。

また、第１駆動モータ１６は例えばパルスモータでなり
、このモータ軸１６ａには駆動ギヤ４２が固定されてい
る。この駆動ギヤ４２はその軸をヘッド本体１に一体設
けられた支持筒４３に対し回転自在に支持され、上記第
１中空筒２の第１作動ギヤ２９と噛み合っている。

ところで、第２図および第３図で示すように、上記ハー
モニックドライブ減速機１９は、たがいに歯数の異なる
第１および第２サーキュラスプライン３６．３２の内部
に、可撓性円筒状のフレクスプライン３４をかみ合わせ
、その内部に可撓性リングのベアリング３８を介して楕
円状のウェブジェネレータ４０をはめ込んで構成しであ
る。

このハーモニックドライブ減速機１９におけるウェブジ
ェネレータ４０の軸４１ａは第２駆動モータ１７のモー
タ軸１７ａに固定され、また、第１サーキュラスプライ
ン３６は連動輪としての連動ギヤ４５に固定され、第２
サーキュラスプライン３２は伝動輪としての伝動ギヤ４
４に固定されている。

さらに、両ギヤ４４．４５はヘッド本体１に一体に設け
られた支持筒４６．４７にそれぞれ回転自在に支持され
、しかもウェブジェネレータ４０の軸４１ａと同心状に
設けられである。

連動ギヤ４５は上記第１作動ギヤ２９と噛み合っており
、伝動ギヤ４４は上記第２作動ギヤ３０と噛み合ってい
る。

すなわち、上記モータ軸１７ａと一体の楕円状のウェブ
ジェネレータ４０の外周にはベアリング３８が設けられ
、このベアリング３８は、楕円状のウェブジェネレータ
４０の回転に伴って半径方向に倣いながら移動自在にな
っている。このベアリング３８の外周は、円筒状のフレ
クスプライン３４の内周を保持している。このフレクス
プライン３４は可撓性を有し、外周に外歯を有している
。

このフレクスプライン３４はベアリング３８の半径方向
の変形移動に伴って容易に変形することができる。フレ
クスプライン３４の外歯の外周位置にはそれぞれ真円の
円周上に沿った内歯を有する第１および第２サーキュラ
スプライン３６．３２を設けている。これらの内歯は、
長軸方向においてそれぞれフレクスプライン３４の外歯
と噛合するが、短軸方向では離れている。これらのうち
第２のサーキュラスプライン３２の内歯は前記フレクス
プライン３４の外歯より１個または２個程度歯数が多く
なっていて、長軸方向においては噛合するが、短軸方向
では、これと噛合わない。−力筒１サーキュラスプライ
ン３６の内歯の歯数はフレクスプライン３４の外歯と等
しく、従ってこのサーキュラスプライン３６とフレクス
プライン３４とは相対回転しない。

さて、ハーモニックドライブ減速機１９による減速は、
次のように行なわれる。

まず、第１駆動モータ１６が停止状態の場合、第１作動
ギヤ２９が停止されているため、連動ギヤ４５が停止さ
れ、この連動ギヤ４５と一体の第１サーキュラスプライ
ン３６は停止、その内歯と噛合う外歯をもつフレクスプ
ライン３４も停止させられる。

第２駆動モータ１７が回転すると、フレクスプライン３
４の長袖方向の外歯と第２サーキュラスプライン３２の
内歯この噛合が移動して、第２サーキュラスプライン３
２は、ウェブジェネレータ４０の１回転に対して内歯と
外歯この歯数の差分だけ例えば１歯または２歯分だけ同
一方向に回転し、その結果として第２サーキュラスプラ
イン３２および伝動ギヤ４４に減速回転を与える。

また、第２駆動モータ１７を停止させ、ウェブジェネレ
ータ４０を停止させた状態で、第１駆動モータ１６を回
転させると、モータ軸１６ａの回転は駆動ギヤ４２を介
して第１作動ギヤ２９を回転させ、連動ギヤ４５、そし
て第１サーキュラスプライン３６と一体回転するフレク
スプライン３４を回転させる。第２サーキュラスプライ
ン３２は、フレクスプライン３４の１回転に対して、内
歯と外歯この歯数の差分だけ、例えば１歯または２歯分
だけ同一方向の回転に遅れが生じ、その結果として、第
２サーキュラスプライン３２および伝動ギヤ４４に減速
回転を与える。

ここで、各ギヤ２９．４５．４４．３０のそれぞれの歯
数は、第２￥Ａ動モータ１７が停止しているときの第１
駆動モータ１６の回転による第１作動ギヤ２９の回転と
、これに連動される第２作動ギヤ３０の回転がたがいに
、回転方向および回転量が同一となるように設定されて
いる。

つまり、第４図で示すように、ウェブジェネレータ４０
を固定とし第１サーキュラスプライン３６を入力側、第
２サーキュラスプライン３２を出力側とした場合におけ
るハーモニックドライブ減速機１９の変速比をＲとし、
第１作動ギヤ２９の歯数をＺｌ、連動ギヤ４５の歯数を
Ｚ２、伝動ギヤ４４の歯数をＺ３および第２作動ギヤ３
０の歯数をＺ４とすると、第１作動ギヤ２９が１回転し
たときの第２作動ギヤ３０の回転は、 ＩＸ（Ｚｌ／Ｚ２）ＸＲＸ（Ｚ３／Ｚ４）となり、すな
わち第２作動ギヤ３０も１回転するには、次式 ％式％） を満足するように歯、数設定すればよい。

ここで、Ｒは 第２サーキュラスプライン３２の歯数 で表すことができる。

さらに、上記駆動ギヤ４２および伝動ギヤ４４の各上端
にはそれぞれリミットスイッチ等の回動限を検出する検
出手段４８．４９が設けられ、第１中空軸２および第２
中空軸４０回転をそれぞれ所定角度（例えば３６０°　
）以内に規制している。

上記加工ヘッド７は、以下のように動作する。

まず、第１駆動モータ１６が制御装置からの信号等によ
って回転すると、そのモータ軸１６ａの回転は、駆動ギ
ヤ４２を介して第１中空軸２に回転を与える。これによ
り、第１回転ブラケット３は回転第１軸Ａを中心として
所定の角度だけ回転する。

このとき、もし回転６伝達筒２０が停止したままの収態
であると、第１回転ブラケット３が回転するとき、ベベ
ルギヤ２６は公転によりベベルギヤ２３にかみ合って自
転し、第２中空軸４を駆動するため、第２回転ブラケッ
ト５は第１回転ブラケット３の回転運動の影響を受けて
、不必要な回転をすることとなる。

しかし、本発明の構造においては、第２駆動モータ１７
が停止の場合、第１駆動モータ１６のよって回転される
第１中空軸２の回転と同じ量だけ回転伝達筒２０が回転
するため、ベベルギヤ２３．２６間に相対回転はなく、
第２中空軸４は第１回転ブラケット３に対して回転しな
いでもこの回転位置を維持することになる。

すなわち、第２駆動モータ１７が停止中であると仮定す
ると、第１駆動モータ１６による第１中空軸２の回転は
、これと一体の第１作動ギヤ２９を介して連動ギヤ４５
および第１サーキュラスプライン８６を逆方向に回転さ
せるとともに、フレクスプライン３４にも同様に逆方向
の回転が伝達されるため、これにかみ合う第２サーキュ
ラスプライン３２およびこれに固定されている伝動ギヤ
４４も逆方向に回転し、第１作動ギヤ３０をさらに逆回
転させる。つまり、上述した各ギヤの歯数比から第２作
動ギヤ３０が第１作動ギヤ２９と同一量だけ、かつ同一
方向に回転されることになる。

したがって、第１中空軸２が回転したとき、第２作動ギ
ヤ３０と一体の回転伝達筒２０が同じ方向にしかも同じ
回転量だけ回転するから、ベベルギヤ２６は自転しない
ことになる。このように、回転伝達筒２０は第１中空軸
２の回転時には同じ方向に同じ回転量だけ回転し、第２
回転ブラケット５に不必要な回転を与えないように働く
。

次に、第２回転ブラケット５０回転は制御装置からの信
号等によって第２駆動モータ１７を始動させて行う、こ
のとき第２駆動モータ１７のモータ軸１７ａの回転はウ
ェブジェネレータ４０に伝達される。ここで、フレクス
プライン３４の回転が停止したままと仮定すれば、ウェ
ブジェネレータ４００回転は、所定の大減速比のもとに
第２サーキュラスプライン３２、伝動ギヤ４４に伝達さ
れる。この伝動ギヤ４４の回転は第２作動ギヤ３０によ
り回転伝達筒２０に伝達される。

ここで、回転伝達筒２０の回転はベベルギヤ２３．２６
により連結筒２４を回転させ、さらにベベルギヤ２７．
２Ｂにより第２中空軸４に伝達されるため、第２回転ブ
ラケット５は回転第２軸Ｂを中心として所定の角度だけ
回転することになる。

このとき、第１回転ブラケット３は第２回転ブラケット
５の回転の影響を受けない。

以上の動作説明は、２つのモータ１６．１７の一方を停
止させているが、実際の運転では２つのモータ１６．１
７はもちろん同時に回転することもある。

このように、第１駆動モータ１６の回転に関しては第１
中空軸２および回転伝達筒２０の双方に伝達し、かつ第
２駆動モータ１７の回転に関しては、第１中空軸２に伝
達しないまま、回転伝達筒２０にのみ伝達するのである
。

このようにして、第１駆動モータ１６により第１中空軸
２が第２駆動モータ１７により第２中空軸４がそれぞれ
独自に回転駆動される。

なお、上記実施例では、第１作動輪、第２作動輪、連動
輪および伝動輪をそれぞれギヤ２９．３０．４５．４４
で構成したが、これに限らず、例えばそれぞれ歯付きブ
ーりとして、タイミングベルトやチェーン伝動によって
回転伝達することもできる。

また、ハーモニックドライブ減速機は、実施例で示すも
のに限らず、例えば第１サーキュラスプライン３６と第
２サーキュラスプライン３２の歯数を反対にするなど出
力形態の違うものを採用することも可能である。［発明
の効果］ 本発明によれば、第１回転ブラケットとこの第１回転ブ
ラケットに回転自在に支持された第２回転ブラケットの
それぞれの回転軸となる第１中空軸および第２中空軸を
それぞれ駆動する第１駆動手段および第２駆動手段を、
基部側のヘッドの本体に設けたことにより、例えば駆動
モータの配線等が固定側と先端の回転部この間に掛は渡
されるようなことがなく、回゛転体の回転によってコー
ドがよじれたり巻き付いたり、またワーク等に干渉した
りするおそれがなくなり、ヘッドの動作がスムーズに行
えるとともに、外観上もすっきりさせることができる。

また、第１中空軸と同心的に回転伝達筒を回転自在に設
けて、この回転伝達筒を介して第２中空軸を回転させる
ようにし、第２の駆動手段にハーモニックドライブ減速
機を設け、第１駆動手段による第１中空軸の回転と同時
にこの回転を第２駆動手段側のハーモニックドライブ減
速機に開運させて上記回転伝達筒も第１中空軸と同一回
転で回転させるようにしたので、第１中空軸の回転に伴
う第１回転ブラケットと第２中空軸間の相対回転が防止
され、これにより、第２中空軸も第２駆動手段によって
独自に回転駆動できるため、回転２軸の制御が複雑な補
正手段を介することなく簡単に行える。

しかも、伝動部の歯数設定が非常に容易であり、メカ的
に回転駆動制御されるため、動作が確実である。特に、
−点指向型の加工ヘッドにおいては、各回転軸に対する
それぞれの制御信号がそのまま回転角信号となるため、
制御系での複雑な演算処理時間を要せず、このため高速
駆動に適用し、プログラム通りの照射位置を維持したま
ま常に適正なノズル姿勢に制御でき、よって高精度なレ
ーザ加工が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレーザ加工ヘッドの一実施例を示すヘ
ッド部の断面図、第２図は同上駆動部の１部拡大断面図
、第３図はハーモニックドライブ減速機の要部の断面図
、第４図は同上出力形態の一例を示す説明図である。 １・・・ヘッド本体、２・・・第１中空軸、３・・・第
１回転ブラケット、４・・・第２中空軸、５・・・第２
回転ブラケット、７・・・加工ヘッド、１６・・・第１
駆動手段としての第１駆動モータ、１７・・・第２駆動
手段としての第２駆動モータ、１９・・・ハーモニック
ドライブ減速機、２０・・・回転伝達筒、２９・・・第
１作動輪としての第１作動ギヤ、３０・・・第２作動輪
としての第２作動ギヤ、３２・・・第２サーキュラスプ
ライン、３４・・・フレクスプライン、３６・・・第１
サーキュラスプライン、４０・・・ウェブジェネレータ
、４４・・・伝動輪としての伝動ギヤ、４５・・・連動
輪としての連動ギヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘッド本体に第１中空軸を介してこの第１中空軸
   と一体の第１回転ブラケットを回転自在に支持するとと
   もに、この第１回転ブラケットに第２中空軸を介してこ
   の第２中空軸と一体の第２回転ブラケットを回転自在に
   支持し、この第２回転ブラケットの先端にレンズホルダ
   ーを支持してなるレーザ加工ヘッドにおいて、上記第１
   中空軸を回転駆動する第１駆動手段および上記第２中空
   軸を回転駆動する第２駆動手段をそれぞれヘッド本体に
   取り付け、上記第２中空軸に回転伝達可能に連結した回
   転伝達筒を上記第１中空軸と同心的にヘッド本体に回転
   自在に支持し、第１中空軸に第１作動輪を一体的に設け
   るとともに回転伝達筒に第２作動輪を一体的に設け、第
   ２駆動手段の出力軸にハーモニックドライブ（登録商標
   、以下同じ）減速機のウェブジェネレータを連結し、こ
   のハーモニックドライブ減速機は上記ウェブジェネレー
   タと、このウェブジェネレータの外周に回動自在に設け
   られたフレクスプラインと、このフレクスプラインと内
   歯結合された第１サーキュラスプラインおよびこの第１
   サーキュラスプラインと異なる歯数で上記フレクスプラ
   インと内歯結合された第２サーキュラスプラインとから
   なり、上記第１サーキュラスプラインに連動輪を一体に
   設けて上記第１作動輪と回転伝達可能に連結するととも
   に、上記第２サーキュラスプラインに伝動輪を一体に設
   けて上記第２作動輪と回転伝達可能に連結し、かつ、ウ
   ェブジェネレータを固定とし第１サーキュラスプライン
   を入力側、第２サーキュラスプラインを出力側とした場
   合におけるハーモニックドライブ減速機の変速比をＲと
   したとき、第１作動輪の歯数Ｚ＿１、連動輪の歯数Ｚ＿
   ２、伝動輪の歯数Ｚ＿３および第２作動輪の歯数Ｚ＿４
   の関係が、次式 （Ｚ＿１／Ｚ＿２）×Ｒ×（Ｚ＿３／Ｚ＿４）＝１を満
   足するように歯数設定することにより、第１駆動手段に
   よる第１中空筒の回転を第１作動輪、連動輪、ハーモニ
   ックドライブ減速機、伝動輪および第２作動輪を介して
   回転伝達筒に同一回転を伝達するようにしたことを特徴
   とするレーザ加工ヘッド。