JP2680101B2 - レーザ加工ヘッド - Google Patents

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関し、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、コードのよじれ
や他の機構への巻き付き、さらにワークとの干渉も避け
得ず、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との間
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（ソフトウエア）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、
ソフトウエ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）減速機のウエブジェネレ
ータを連結し、このハーモニックドライグ減速機は上記
ウェブジェネレータと、このウエ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低減
機の変速比をＲとしたとき、第１作動輪の歯数Z₁、連動
輪の歯数Z₂、伝動輪の歯数Z₃および第２作動輪の歯数Z₄
の関係が、次式 （Z₁/Z₂）×Ｒ×（Z₃/Z₄）＝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、所定の加工プログラムに基づき、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Ｖ字形の所定の形状
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字形の所定の形状
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との交点Ｆに向け
て照射するようになっている。すなわち、一点指向型の
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の中心線Ｃ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の駆動手段と
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と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、一端のベベル
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との間で
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と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20、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てある。

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44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て
いる。

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パライン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。一
方第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34
の長軸方向の外歯と第２サーキュラスプライン32の内歯
との噛合が移動して、第２サーキュラスプライン32は、
ウェブジェネレータ40の１回転に対して内歯と外歯との
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、内歯と外歯との歯数の差
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駆動モータ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Z₁、連動ギヤ45の歯数Z₂、伝動ギヤ44の
歯数Z₃および第２作動ギヤ30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、 １×（−Z₁/Z₂）×Ｒ×（−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 （Z₁/Z₂）×Ｒ×（Z₃/Z₄）＝１ を満足するように歯数設定すればよい。

ここで、Ｒは 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
４の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4
2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、もし回転伝達筒20が停止したままの状態で
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と
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36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５の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40の回転は、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、28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、17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、434で構
成したが、これに限らず、例えばそれぞれ歯付きプーリ
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との間に掛
け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
減速機に関連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、一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)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、このウエ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の伝動輪を一
   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Z₁、連動輪の歯数
   Z₂、伝動輪の歯数Z₃および第２作動輪の歯数Z₄の関係
   が、次式 （Z₁/Z₂）×Ｒ×（Z₃/Z₄）＝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。