帶可松耦合元件的噴嘴容納部、噴嘴更換器和激光加工機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于噴嘴更換器的噴嘴容納部W及一種具有多個(gè)噴嘴容納部的 噴嘴更換器W及一種具有運(yùn)種噴嘴更換器的激光加工機(jī)，該噴嘴更換器用于在激光加工機(jī) 的加工頭上安裝和/或拆卸噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002] 在文件EP2 078 584Al中已公開一種具有多個(gè)噴嘴容納部的用于安裝/拆卸激 光噴嘴的裝置。
[0003] 為了執(zhí)行加工過程而安裝在激光加工設(shè)備的加工頭上的加工噴嘴可能會(huì)由于與 工件部分、源自加工過程的瓣射物和污物相撞而弄臟或損壞。因此，運(yùn)些噴嘴設(shè)及到一種損 耗件，該損耗件出于過程可靠性的原因而應(yīng)定期或按需更換。在待加工工件的材料類型或 材料厚度改變的情況下W及在采用譬如使用鏡面切削頭和/或水冷裝置進(jìn)行激光切削時(shí) 所要求的專用噴嘴的情況下也必須更換噴嘴。
[0004] 目前，通常在二維激光切削設(shè)備上采用噴嘴更換器裝置，該噴嘴更換器裝置包括 多個(gè)用于加工噴嘴的同類標(biāo)準(zhǔn)噴嘴容納部。為了在運(yùn)種噴嘴更換器上為其它形狀的噴嘴而 設(shè)置噴嘴容納部，通常必須拆卸所述噴嘴更換器的外殼，并且，必須松掉所述標(biāo)準(zhǔn)噴嘴容納 部在很難觸及到的部位上的固定螺栓。因此，運(yùn)種噴嘴更換器為不同類噴嘴在激光加工機(jī) 上的使用僅提供有限的靈活性。
[0005] 文件JP2007144587A公開了一種具有多個(gè)工具容納部的工具保持和運(yùn)輸鏈，不同 置入件能夠被置入到該工具保持和運(yùn)輸鏈中，W便容納不同工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種噴嘴容納部、一種具有多個(gè)噴嘴容納部的噴嘴更換器 W及一種具有運(yùn)種噴嘴更換器的激光加工機(jī)，借助運(yùn)些裝置能夠靈活地操作和支承具有不 同類型（內(nèi)部和外部）噴嘴幾何形狀的噴嘴。
[0007] 該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過一種用于噴嘴更換器的噴嘴容納部得W解決，該噴嘴更換 器用于在激光加工機(jī)的加工頭上安裝和/或拆卸噴嘴，該噴嘴容納部包括：用于支承至少 一個(gè)噴嘴的噴嘴支承元件；可松脫地與所述噴嘴支承元件相連接的、用于在所述噴嘴更換 器上（持久）固定所述噴嘴容納部的禪合元件；W及具有至少一個(gè)鎖定元件和布置在所述 噴嘴支承元件內(nèi)部的用于操縱所述鎖定元件的操縱元件的鎖定裝置，其中，所述操縱元件 為了松脫所述噴嘴支承元件與所述禪合元件之間的連接而能夠從鎖定位置運(yùn)動(dòng)到解鎖位 置。
[0008] 所述噴嘴容納部的根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造（即，劃分成噴嘴支承元件和可松脫地與之 連接的禪合元件）W簡(jiǎn)單且可靠的方式實(shí)現(xiàn)了噴嘴支承元件的更換，即，不同類型的、分別 適配于幾何形狀不同的噴嘴的（尤其是適配于不同噴嘴外輪廓的）噴嘴支承元件能夠可松 脫地與所述禪合元件相連接。所述禪合元件能夠?yàn)榱斯潭ㄔ谒鰢娮旄鼡Q器上（譬如通過 可旋轉(zhuǎn)的支承元件）與所述噴嘴更換器或與所述噴嘴更換器的殼體相連接。
[0009] 通過根據(jù)本發(fā)明的噴嘴容納部，使噴嘴更換器對(duì)不同噴嘴的幾何形狀多樣性的適 配能力得W改善。此外，通過將操縱元件布置在噴嘴支承元件內(nèi)部，使得操縱元件在噴嘴安 放于噴嘴支承元件中時(shí)無法被操縱并且通過運(yùn)種方式可靠地避免了噴嘴支承元件意外地 從禪合元件松脫。
[0010] 不同噴嘴支承元件的替代或更換可通過操作人員手動(dòng)實(shí)現(xiàn)或者通過自動(dòng)化器具 (例如抓取機(jī)器人）實(shí)現(xiàn)。噴嘴支承元件的觸及通過操作人員或者自動(dòng)化器具典型地從噴 嘴更換器或噴嘴支承元件的上側(cè)起實(shí)現(xiàn)。如果操縱被布置在噴嘴支承元件內(nèi)部的操縱元 件，則該操縱元件引起了禪合元件與噴嘴支承元件之間連接的松脫，并且，噴嘴支承元件能 夠被取下。
[0011] 不言而喻的是，為了建立噴嘴支承元件與禪合元件之間的連接，操縱元件也能夠 從解鎖位置運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中。鎖定元件能夠尤其通過與操縱元件滑動(dòng)地共同作用在鎖定 位置（在所述鎖定位置中，鎖定元件作用到禪合元件上，W便鎖止噴嘴支承元件）與解鎖位 置（在所述解鎖位置中，與禪合元件之間的連接被松脫）之間運(yùn)動(dòng)。為了將噴嘴支承元件置 入到禪合元件中，典型地需要操縱所述操縱元件或使該將操縱元件運(yùn)動(dòng)到其解鎖位置中。
[0012] 譬如可構(gòu)造成（鎖止）栓的操縱元件能夠尤其具有在徑向方向上朝向噴嘴容納部 的中軸線延伸的滑動(dòng)面（或滑動(dòng)區(qū)段）并且能夠沿著該面或該區(qū)段處于與鎖定元件滑動(dòng)接 觸?；瑒?dòng)面能夠譬如構(gòu)造成錐形或凸形的面，W使譬如可構(gòu)造成球體的鎖定元件沿著徑向 方向運(yùn)動(dòng)。鎖定元件在該情況下沿著徑向方向可運(yùn)動(dòng)地支承在噴嘴支承元件上，譬如沿著 徑向方向延伸的開口或球形籠件CKugeU滋技g)能夠用于上述目的。
[0013] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，噴嘴支承元件在其朝向禪合元件的一側(cè)上具有禪合銷，所 述禪合銷能夠至少部分地導(dǎo)入到形成在禪合元件上的或者布置在禪合元件中的禪合容納 部中。通過禪合銷和禪合容納部，使禪合銷與禪合容納部或禪合元件之間產(chǎn)生機(jī)械式作用 連接。禪合容納部或禪合銷典型地沿著噴嘴容納部的中軸線方向延伸。鎖定裝置（即操縱 元件和鎖定元件）能夠布置在禪合銷中。
[0014] 在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中，禪合銷的輪廓和禪合容納部的輪廓形成了用于轉(zhuǎn)矩傳 遞的形狀和力鎖合連接。為了該形狀和力鎖合連接，禪合銷的橫截面和禪合容納部的橫截 面（即禪合銷的外輪廓和禪合容納部的內(nèi)輪廓（容納輪廓））在幾何形狀方面相互適配用 W傳遞轉(zhuǎn)矩。為了傳遞轉(zhuǎn)矩，所述輪廓（外輪廓和內(nèi)輪廓）具有至少一個(gè)接觸面，所述接觸 面相對(duì)于中軸線不對(duì)稱地布置進(jìn)而在禪合銷與禪合容納部的容納輪廓之間引起形狀和力 鎖合。運(yùn)樣就避免了在圍繞中軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)禪合容納部與噴嘴支承元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因 此，噴嘴支承元件與禪合容納部之間的形狀和力鎖合連接允許了支承在噴嘴支承元件中的 噴嘴通過禪合容納部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而在激光加工機(jī)的加工頭上梓上和梓下。為了使禪合容納 部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，禪合容納部的外側(cè)和禪合元件的內(nèi)側(cè)設(shè)置成具有形狀和力鎖合輪廓。此 夕F，禪合元件的外側(cè)能夠設(shè)置成具有齒盤，所述齒盤由齒帶驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。通過運(yùn)種方式， 轉(zhuǎn)矩能夠傳遞到禪合元件上進(jìn)而也傳遞到與該禪合元件連接的、具有被支承在其中的噴嘴 支承元件的禪合容納部上。禪合銷的輪廓和銷容納部的輪廓（或外輪廓）優(yōu)選在鎖定元件 的（或在鎖定位置中至少在部分區(qū)域中容納所述鎖定元件的容納部的）區(qū)域中形成。
[0015] 在另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，操縱元件能夠在鎖定位置與解鎖位置之間沿著噴嘴容 納部的中軸線直線運(yùn)動(dòng)、典型地能夠滑移。噴嘴容納部的中軸線典型地相對(duì)于禪合元件居 中地并且相對(duì)于禪合容納部W及噴嘴支承元件居中地走向，并且，該中軸線在禪合元件的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)形成旋轉(zhuǎn)軸線。鎖定元件典型地能夠沿著參照所述中軸線的徑向方向運(yùn)動(dòng)，W 便引起鎖定或松脫該鎖定。
[0016] 在另一實(shí)施方式中，操縱元件能夠抵著彈黃力的作用而從鎖定位置運(yùn)動(dòng)到解鎖位 置中。為了將鎖定元件帶入其解鎖位置中（進(jìn)而實(shí)現(xiàn)噴嘴支承元件的釋放和替換），操縱元 件必須抵著彈黃力（典型地沿著Z方向朝下）運(yùn)動(dòng)到其解鎖位置中。彈黃加載地支承的操 縱元件（呈滑塊或栓的形式）能夠在噴嘴更換器的蓋帽打開時(shí)W及在噴嘴被取下時(shí)在理想 情況下無附加工具地由操作員用食指或者由自動(dòng)化抓取裝置從上側(cè)或噴嘴安放側(cè)出發(fā)簡(jiǎn) 單地操縱，W便接下來更換噴嘴支承元件。噴嘴更換器本身的拆卸工作不是必需的。彈黃 力能夠譬如通過被構(gòu)造成螺旋彈黃的、被安裝在禪合容納部上的彈黃元件來施加