护气体通常将是惰性气体(诸如氩气，等)，该惰性气体布置成在处理工件104时防止在该工件上发生化学反应(诸如氧化等)。
[0151]在一些实施方式中，光束扩展器217可布置成使其可被调节以便改变最终聚焦的焦点。这种布置可有助于控制待处理的物料是在处理头内被能量源熔化还是在处理头之后被能量源熔化。技术人员将认识到，改变可处理物料熔化的位置能确定待处理工件上的结合、抛光以及剩余应力。
[0152]在一个实施方式中，如在下文中描述的，两个岐管的配合表面(即，供应对接岐管300上的表面312和处理头对接岐管上的对应的表面)大致为平面，使得供应单元214能在远离处理头200时特别地以防止灰尘进入到管道302中的方式对接。因此，大致平面的表面可被视为平坦表面并且可被视为提供对准机构。
[0153]在供应对接岐管300上还设置有定位机构(在这种情况下为定位销314、316)，该定位机构布置成与处理头对接岐管上的互补结构接合。技术人员将认识到定位销314、316设置在处理头对接岐管上并且设置在供应对接岐管300上的凹口上。实际上，可使用除定位销之外的定位机构。除了大致平面的表面之外，定位机构可被视为对准机构。
[0154]如现在描述的，图4示出了在相对于彼此的多种情况下布置的供应单元214、处理头200以及夹持机构202。
[0155]图4a中示出了未对接的情况，其中，供应单元214处于第一种情况，该第一情况可被视为储存情况。供应单元上的供应对接岐管300抵靠大致平面的对接表面400而定位以便使管道302-310关闭。处理头200与夹持机构202分开储存。通常，处理头200将储存在机床100的工具更换器中，但是这种情况不需要。
[0156]图4b示出了处于一种情况下的系统，在这种情况中，处理头200已经定位在夹持机构202内，同时供应单元214保持处于如图4a中示出的第一情况中。通常，将使用加工头更换程序来选择处理头200并将其插入到夹持机构202中。技术人员将认识到，在许多实施方式中，这种更换程序是自动化的或至少半自动化，并且通常由控制器106控制。
[0157]图4c示出了在对接情况下的系统，其中，供应单元214处于第二情况中，其中，供应对接岐管300抵靠处理头而对接。在对接的情况下，供应对接岐管300中的管道302-310与处理头200内的操作管道对准。
[0158]在一些实施方式中，鼓风系统与供应对接岐管300关联，这样使得当供应对接岐管300与处理头对接岐管断开连接时，一股空气(或实际上为任何其他适合的流体)经过或穿过管道302-310以试图辅助防止污染物进入管道。
[0159]技术人员将认识到，图4a至图4c中的三个阶段概述了在供应单元214连接至处理头200之前将处理头200连接至夹持机构202。
[0160]图5不出了另一实施方式，然而相同的参考标号表不相同的部件。图5不出了用于将供应单元从第一未对接情况(如图4a中示出的)移动至第二对接情况(如图4c中示出的)的机构。
[0161]图6示出了图5中的实施方式的观察供应对接岐管300的另一正视图；8卩，从右手侧观察图5。
[0162]第一移动机构设置成以竖直的方式移动供应单元214，并且这个所描述的实施方式包括沿供应单元214的外表面的一部分设置的轨道500。技术人员将认识到，虽然附图中示出了在供应单元214 —侧上的轨道，但该轨道可设置在围绕供应单元214的周界的任意位置处，并且实际上可具有多于一个这种轨道。实际上，如从图7中可以看出，所描述的实施方式包括在供应单元214的侧面上的两个轨道500a、500b。
[0163]图7还更清楚地示出了安装在框架502上的小齿轮机构700。当小齿轮机构700致动时，其中的齿轮与轨道500a、500b相互作用并且取决于齿轮驱动方向而使供应单元214上下移动。
[0164]从图7中还将注意到，在所描述的实施方式中，小齿轮机构700的壳体与轨道500a、500b接合以便用作用于供应单元214的引导件。在其他实施方式中，可设置其他导向机构。
[0165]第二移动机构设置成使供应单元214在水平方向上移动。在所描述的实施方式中，第二移动机构包括两个蜗轮504、506，一个蜗轮朝向框架502的顶部设置而另一个蜗轮朝向框架的底部设置。
[0166]将认识到，第一移动机构和第二移动机构中的每一个均设置了布置成将供应对接岐管300与处理头对接岐管连接/断开连接的机构，这样使得当两个岐管连接时将介质或每个介质供应到加工头；即，每个岐管内的管道302至310彼此连接。
[0167]在壳体702内设置有与小齿轮机构700邻近的从动齿轮，并且该从动齿轮布置成相对于蜗轮504、506而驱动供应单元214，从而使供应单元214在水平方向上移动。
[0168]在其他实施方式中，可通过机构而不是齿轮来设置第一移动机构和第二移动机构。例如，可使用气动致动器和/或液压致动器。同时，在所描述的实施方式中存在两个移动机构，技术人员将认识到在其他实施方式中可存在更少或更多的移动机构。
[0169]图8更详细地示出了图5中实施方式的供应对接岐管300。在这个实施方式中可以看到，管道304-310包括在其端部区域处的连接件，并且该连接件布置成与在处理头对接岐管中的互补的连接件连接。
[0170]概括上文并参考图9，为了更换机床100上的处理头，机床控制器106执行其工具更换程序并挑选处理头200 (在对接先前存在的任一处理头之后)-步骤900。
[0171]如果需要，一旦处理头200接合在机床100的夹持机构202内，处理头200就由机床100旋转直到处理头200出现在已知的定向上以便能使两个岐管连接-步骤902。
[0172]一旦处理头200定位成准备接收供应单元214，就操作第二移动机构以便使供应对接岐管300移动远离对接表面400-步骤904。
[0173]此后，操作第一移动机构以便降低供应单元214-步骤906。
[0174]一旦供应单元处于正确的竖直高度中，就再次操作第二移动机构以将供应单元214上的供应对接岐管与处理头对接岐管接合-步骤908。
[0175]当两个岐管接合其中的平面表面时，定位机构314、316确保供应单元214相对于处理头正确地定向。技术人员将认识到，供应单元214相对于处理头200正确地对准有助于确保传输能量源(即，激光束)的部件的对准。在这种情况下，反射件208、222相对于彼此有助于确保激光束正确地聚焦。
[0176]本发明的实施方式可满足多个应用，并且特别地，这些实施方式通常将允许能量源和相关介质连接至机床100，以允许机床100用能量源来处理工件106。
[0177]—个具体的应用是激光沉积(还已知为激光熔覆)。激光沉积可应用于修复损坏的部件(包括涡轮叶片、泵轮等)。激光沉积处理允许将物料添加至后续加工的部件以完成该部件的修复。
[0178]图10示出了已经修复的涡轮叶片，其中，新料已经通过这种方法添加至由点划线突出的顶部区域。
[0179]在其他实施方式中，处理头可用于提供包括下列任一其他处理:焊接；沉积(包括增材制造、3D打印以及定向能量沉积)；热喷涂(在一些情况中使用发散的能量束)；电镀；切割；处理热管理；热处理；能量(即，激光)加工等。
[0180]图11是本发明的另一方面的实施方式的示意性地说明，其中，介质储存器设置在处理头中。如前文所描述的，处理头1100设置在夹持机构1102中，该加持机构附接至主轴1104，该主轴是机床1106的一部分。处理头包括介质储存器1108，该介质储存器与能量源1110 一起定位在处理头中。
[0181]来自能量源的能量被施加至介质储存器1108中的介质。介质进而沿通道1112转移至作用点1114，介质在该作用点处应用至工件。处理头的移动和作用点1114的位置主要由机床或由如前述的控制器控制。诸如旋转或精细定位的附加运动通常被结合到处理头中。本发明的如在如图2中示出的实施方式中，能量源1110包括热源并通过主轴1104或经由一个或多个对接系统而连接至机床中的电源。介质储存器包括布置成容纳一定量的介质(诸如聚合物丝状物)的室。如在图2的实施方式中或可替代地当该室定位在工具更换器中时，该室在处理头处于使用中时经由对接系统而重新填充有附加的介质物料。
[0182]图12是可替换的处理头的示例性实施方式，该处理头包括两个介质供应器。为了简便而在图12中仅示出了处理头1110。在这个实施方式中，处理头包括与第一介质供应器1116和第二介质供应器1118 —起的能量源1110，每个介质供应器均连接至分别通向第一作用点1124和第二作用点1126的相应的通道1120和1122。第一介质供应器可包括构建物料并且第二介质供应器可包括支撑物料，或者第一介质和第二介质可包括不同的颜色或可替代的介质以用于构造更复杂的工件。第一介质可为一种构建物料或支撑介质中的一种。控制器或机床可通过定位处理头和控制介质的沉积来控制介质的应用。此外，精密定位可被结合到处理头中(诸如将作用点延伸或收回到有利的一个或另一个。当处理头在使用中时，介质储存器1116和1118可在处于操作位置时或在处理头脱离工件转换器中的循环时通过介质供应器进行重新装填。能量源可为电池供电的能量源并且能量源还可在处理头处于工具更换器中时进行充电。
[0183]现在转到图13，该图示出了一种物料处理头，该物料处理头布置成可利用外部供应至处理头的能量和介质(或许通过上文描述的岐管)来挤压加热的聚合物。在这个实施方式中，处理头1150包括夹持机构1152和第一沉积头1154以及第二沉积头1156。夹持机构(有时是指工具保持器)可为ISO 40锥体或HSK 63a。
[0184]处理头是如由ASTM F2792标准限定的“物料挤压”装置的一个实例。因此，沉积头1154和1156布置成将物料挤压成工件。处理头还包括第一介质供应器1158和第二介质供应器1160。在这个实施方式中，介质供应器包括第一通道1162和第二通道1164，第一通道和第二通道中的每个均布置成对形成提供至介质供应器1158、1160的介质的第一聚合物丝状物和第二聚合物丝状物进行导向。介质从介质供应机构而被供应至第一通道和第二通道。介质供应机构布置成连接至岐管。电源还从岐管被提供至处理头，该岐管类似于前图中描述的岐管并已作出必要的修正。细丝供给机构1166位于处理头中并将第一丝状物和第二丝状物供给至相应的第一加热室1168和第二加热室1170。电源(通常经由岐管和这里在1172处示出的连接件而连接)将能量供应至第一加热室和第二加热室，并且第一丝状物和第二丝状物在相应的室内被加热，并且半液体介质被供应制第一沉积头1154和第