源聚焦至工件上。导向机构可包括本文提及的导向机构中的任一种。
[0095]如上文描述的方面，本发明的实施方式可设置有在处理头内部产生能量源的机构。另外的或可替换的实施方式可布置成对在头部外部产生的能量源进行引导。
[0096]处理头可包括选择性地致动或停止能量源的机构。例如，控制器可布置成选择性地致动和/或停止能量源的产生。因此，在激光束的实例中，控制器可布置成致动和/或停止激光束的产生，或者可替换地，控制器可布置成控制激光束的聚焦或散焦等。
[0097]控制器可由物料处理器外部的处理电路提供，其中，物料处理器为机床和机械臂等中的一个。例如，处理电路可由物料处理器外部的但与该物料处理器连接的计算机提供。在其他实施方式中，控制器由物料处理器中的处理电路提供。
[0098]物料处理器可布置成改变工件的物料性能。例如，物料处理器可布置成对功率进行控制，这样使得工件或工件的至少一部分被加热、预加热、硬化、软化、自由加压、减压或多孔/实体缺陷减少/消除。这些操作可避免开裂、变形以及其他缺陷。可替换地，可诸如通过标记、纹理图案、纹理增强、选择性氧化，或通过再熔化或磨蚀等减小表面粗糙而改变工件的表面。可替换地，能改变颗粒结构或化学性质，诸如将钢颗粒转化为马氏体或者用附加的物料或碳化来引起局部合金化。
[0099]物料处理系统还可包括通常受控制器控制的流体供应器。控制器可布置成对来自流体供应器的流体的供应进行控制以对待处理的工件或工件的一部分进行淬火、清洁、喷丸、喷砂或处理。
[0100]可替换地或此外，控制器可布置成对流体的供应进行控制以提供惰性环境或富含元素(如碳化)的环境以对工件或工件的至少一部分进行淬火、润滑等。这些流体、气体和液体也可被视为介质。
[0101 ] 可存在多于一个流体供应器，其中，每个流体供应器可布置成供应不同的流体。
[0102]由流体供应器或每个流体供应器供应的流体可为下列流体中的任一种:水、油、例如稀有气体的惰性气体、空气、加工冷却剂、浸蚀液、清洁流体、铜绿、着色剂等。
[0103]在其他实施方式中，控制器布置成控制对工件进行处理的能量源。在此，工件的处理旨在覆盖至少下列方式:加压、解压、改变微结构、改变化学性质、降低/消除孔隙度、焊接、钎焊、连接、切削、钻削、铣削、标记、等离子喷镀、热喷镀、表面再熔化、热处理等。
[0104]在一些实施方式中，物料处理系统科包括一定量的介质。一定量的介质可关于本发明的上述方面中的任意方面而进行描述。因此，在一些实施方式中，一定量的介质可通过岐管而被传输到处理头中。在其他实施方式中，一定量的介质可通过盒等方便地设置在处理头中。
[0105]在一些实施方式中，物料处理系统可布置成将介质供应至先前已经由能量源预处理的工件。在这些实施方式中，介质可包括粉末等。由于先前通过处理头应用于工件的功率或至少通过其加速，这种粉末和类似的物料可布置成在工件上熔化、烧结和/或进行化学反应。
[0106]根据本发明的另一方面，提供了一种对工件进行处理的方法，该方法在控制器的控制下通过将能量源相对于工件进行导向而控制传输至工件的功率，这样使得工件的物料性能改变。
[0107]技术人员将认识到，本发明的各方面可包括布置成提供本文所描述的机床的控制的软件、固件或硬件。
[0108]如在现有技术中已知的，使用附加处理(包括沉积)和减少处理(包括铣削)的组合而制造工件根据需要为混联制造的形式；通过本文描述的实施方式和方面，使这些操作(以及其他操作，例如检测)之间的变化变得方便。
[0109]技术人员将认识到，本发明的上述方面引入了不同的特征，并且还将认识到本发明的一个方面的特征经过修改可应用于其他方面。
【附图说明】
[0110]下文仅通过实例的方式对本发明的实施方式进行详细的说明，附图中:
[0111]图1示出了机床；
[0112]图2示意性地示出了穿过本发明的实施方式的部件的截面；
[0113]图3示出了在本发明的实施方式中使用的岐管的细节；
[0114]图4a示出了本发明的在未组装情况下的实施方式；
[0115]图4b示出了图4a中的在部分组装情况下的实施方式；
[0116]图4c示出了图4a和图4b中的在完全组装情况下的实施方式；
[0117]图5示出了从第一角度观察的本发明的实施方式的视图；
[0118]图6示出了从第二角度观察的图5中的实施方式的视图；
[0119]图7示出了从突出传输机构的第三角度观察的图5中的实施方式的视图；
[0120]图8示出了介质供应器的图5中的实施方式的立体图；
[0121]图9概述了示出使用有关图1至图5中描述的实施方式的方法的流程图；
[0122]图10示出了由根据本发明的实施方式的机床加工的一个实例工件；
[0123]图11示出了根据本发明的另一方面的可替换的处理头的示意性附图；
[0124]图12是另一可替换的处理头的附图；
[0125]图13是用于应用加热的聚合物的实施方式的示意性附图；
[0126]图14是用于将液体介质应用至工件的实施方式的示意性附图；
[0127]图15是用于应用加热的聚合物的实施方式的示意性附图；
[0128]图16示出了使用传输基于能量源的电弧的等离子体的另一实施方式；
[0129]图17a示出了图16中的处于未组装状态的实施方式；
[0130]图17b示出了图17a中处于部分地组装状态的实施方式；
[0131]图17c示出了图17a和图17b中的处于完全组装状态的实施方式；以及
[0132]图18示出了处理头布置成将能量源传输到工件上的另一实施方式。
【具体实施方式】
[0133]图1示意性地示出了机床100，机床通常包括加工头102，该加工头保持在机床100的夹持机构中，并且该加工头布置成对工件104进行加工。此外，机床100通常由控制器106控制，在加工头对工件104进行处理时控制器控制加工头102的位置。
[0134]大多数机床100布置成使得加工头102可与其他加工头102互换以便为手头的任务提供正确的加工头102。以铣床为例，第一加工头可被提供用于移除粗料，而第二加工头可被提供用于移除细料。
[0135]同样地，机床100具有工具更换器，该工具更换器通常在控制器106的控制下可更换由机床100使用的加工头102以对工件104进行处理。
[0136]图2示出了处理头200，该处理头通过使用机床100的夹持机构202而连接至机床100，并且该处理头可储存在加工头的储存间中，并且该处理头用机床的工具更换器自动地连接至机床100。在此，工具更换器可提供用于机床当前不使用的处理头、加工头等的储存位置。本文的讨论涉及一种夹持机构202，并且假定与夹持机构202连接的主轴是机床100的一部分。
[0137]在描述的实施方式中，处理头200布置成将激光束206聚焦到工件104上。在其他实施方式中，可使用其他能量源代替激光。因此，处理头布置成在控制器106的控制下用聚焦的激光束206 (或其他能量源)处理工件104。
[0138]图2中，示出了穿过处理头200的截面，并且可看到诸如镜208的反射件，该反射件布置成使进入的激光束210移动九十度而入射到聚焦透镜212上以产生聚焦的激光束206。聚焦透镜212可被视为导向机构。值得注意的是，其他处理头200可具有光学部件(诸如反射件和聚焦透镜)的其他布置，或甚至可具有附加光学部件。
[0139]除激光束和光学部件之外，处理头200还包括一个或多个管道以传送介质。例如，介质可包括在传输流体中的布置成被能量源熔化的聚合物和/或金属粉末。处理布置成使得通过处理头传送介质，并且使介质经过能量源从而使介质在到达工件104之前被熔化或至少半熔化。同样地，能使用处理头将物料沉积到工件上，并且提供了沉积系统，该沉积系统例如可用于对部件进行修复。
[0140]机床(包括主轴)和夹持机构202具有在图2中由虚线XX表示的纵向轴线。加工头(例如铣刀)应存在于夹持机构202内，因此加工头围绕轴线XX旋转。方便地，能量源(在实施方式中被描述为激光束206)在工件106的表面上被聚焦成大致位于轴线XX上。
[0141]在其他实施方式中，聚焦透镜212实际上布置成产生发散的光束，诸如用于对基板进行预热、对工件进行热处理的情况或一些类型的热喷涂等。
[0142]虽然没有在附图中示出，但本发明的一些实施方式可布置成将能量源通过机床的主轴沿轴线XX传输；即，从图2中示出的位置区域207传输。在这种实施方式中，供应单元将向处理头200供应介质。
[0143]邻近于处理头200和夹持机构202而设置有供应单元214，该供应单元提供了用于容纳多个部件的壳体。处理头200包括处理头对接岐管201并且供应单元214包括供应对接岐管300，如下文中所描述的，如在图2中示出的情况下，对接岐管布置成彼此配合以将供应单元214连接至处理头200。
[0144]在供应单元214的顶部上设置有能量源216，该能量源在实施方式中为激光器。激光器216产生激光束，该激光束传输到供应单元214中并穿过包括第一透镜218和第二透镜220的光束扩展器217。光束扩展器217用于增大激光束的直径以便实现在工件104上更好的聚焦并且减小光学器件上的热负荷。
[0145]供应单元214还包括另一反射件222，该反射件布置成将来自激光器的光束以90°朝向处理头200和该处理头中的反射件208反射。透镜218、220和反射件222中的每一个均可被视为设置在供应单元214内的导向机构。
[0146]供应单元214还包括多种介质的供应器224，当供应单元214连接至处理头200时该供应器通过岐管连接至该处理头。
[0147]技术人员将认识到围绕工件104的区域226通常是指机床的工作区(或容积)。
[0148]图3示出了本发明的实施方式的供应单元214的供应对接岐管300。供应对接岐管300的中央是管道302，该管道布置成允许能量源(在本文描述的实施方式中为激光器)经过供应单元214与处理头200之间。
[0149]而且在供应对接岐管300上可看到管道304、306、308、310，这些管道布置成将来自供应单元的待由处理头200处理的冷却介质、保护气体和物料传送至处理头200。通常，将在供应单元214上的岐管和处理头200上的岐管中的至少一个上设置密封件以便使管道304-310密封并防止介质穿过该管道而流出。
[0150]如技术人员将认识到的是，保