切割嘴自动更换装置的制作方法

1.本实用新型属于激光切割技术领域，更具体地说，是涉及一种切割嘴自动更换装置。


背景技术：

2.激光切割加工作为一种全新的加工方法，以其加工精确、快捷、操作简单、自动化程度高等优点，被广泛应用于金属和非金属材料等加工行业。激光切割机与传统的切割方式相比不仅价格低，消耗低，并且因为激光加工对工件没有机械压力，所以切割出来产品的效果，精度以及切割速度都非常良好，并且还具有减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量，操作安全，维修简单等特点。近几年，激光切割机的发展速度相当快，已经逐渐代替传统工艺的加工方法。
3.激光切割是一种非接触式加工方式，其主要是通过激光切割器产生激光束，并由光纤传导至激光头，从激光切割嘴出光熔融工件。
4.在实际的激光加工过程中，由于加工板材的材料不一样以及达到一定的加工时长后切割嘴损坏，就必须实时去更换切割嘴。而传统的替换切割嘴的方式在很大程度上还是采用人工替换，在一定程度上，影响了整体机床的加工效率。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种切割嘴自动更换装置，解决采用人工进行更换切割嘴导致工作效率低的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种切割嘴自动更换装置，包括底板、可沿x轴方向活动设置于所述底板上的滑动板、用于驱动所述滑动板沿x轴方向活动的第一驱动机构、可沿z轴方向活动设置于所述滑动板上的安装板、用于驱动所述安装板沿z轴方向活动的第二驱动机构、若干可转动安装于所述安装板上并用于安装切割嘴的切割嘴安置组件、以及用于驱动所述切割嘴安置组件旋转以将所述切割嘴从切割头上拧下或将所述切割嘴安装在切割头上的第三驱动机构。
7.进一步地，所述底板上设置有x轴导轨，所述滑动板上设置有用于与所述x轴导轨配合的x轴滑块。
8.进一步地，所述底板上设置有用于限制所述滑动板沿x轴方向活动行程的限位块。
9.进一步地，所述底板上设置有用于在所述滑动板滑动到预设位置时锁紧所述滑动板以避免所述滑动板移位的锁紧件。
10.进一步地，所述第三驱动机构包括设置于所述安装板上的驱动件、与所述驱动件传动连接以将所述驱动件的驱动力转变成所述切割嘴安置组件的旋转运动的传动组件。
11.进一步地，所述传动组件包括与所述驱动件传动连接的第一齿轮、以及设置于所述切割嘴安置组件上并与所述第一齿轮啮合的第二齿轮。
12.进一步地，所述切割嘴安置座上开设有安装孔以及与所述安装孔连通的限位槽，
所述驱动杆的一端伸入所述安装孔中且通过定位销卡于所述限位槽中。
13.进一步地，所述切割嘴安置组件包括可转动安装于所述安装板上并由所述第三驱动机构驱动旋转的驱动杆、以及安装于所述驱动杆上的切割嘴安置座。
14.进一步地，所述切割嘴安置座上开设有用于容置所述切割嘴的多边形容置孔。
15.进一步地，所述安装板上设置有用于清洁所述切割嘴的毛刷。
16.本技术实施例提供的切割嘴自动更换装置的有益效果在于：通过设置切割嘴安置组件与第三驱动机构，利用第三驱动机构驱动切割嘴安置组件正向旋转或者反向旋转，使得切割嘴安置组件可带动切割嘴同步正向旋转或者反向旋转，进而实现了切割嘴从切割头上拧下或将切割嘴安装在切割头上的自动化操作，相对于采用人工更换切割嘴的做法来说，本技术实施例可有效提高工作效率，减少作业强度。另外，本技术实施例还设置有可沿x轴方向活动设置于底板上的滑动板、可沿z轴方向活动设置于滑动板上的安装板，利用第一驱动机构驱动滑动板沿x轴方向活动，第二驱动机构驱动安装板沿z轴方向活动，从而实现切割嘴安置组件在x轴与z轴方向上的活动，使得切割嘴安置组件可以实现与切割头精确对准，有效提高了定位精度，且适用范围更广，灵活性更强。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本技术实施例提供的切割嘴自动更换装置的立体结构示意图；
19.图2为本技术实施例提供的切割嘴自动更换装置的侧视图；
20.图3为本技术实施例所采用的切割嘴安置组件的立体结构示意图；
21.图4为本技术实施例所采用的切割嘴安置组件的截面示意图；
22.图5为本技术实施例所采用的切割嘴安置座的立体结构示意图；
23.图6为图5在另一角度的立体结构示意图；
24.图7为本技术实施例所采用的切割嘴的立体结构示意图。
25.其中，图中各附图标记：
26.10
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底板；11
‑
x轴导轨；12
‑
限位块；13
‑
锁紧件；20
‑
滑动板；21
‑
x轴滑块；22
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导向柱；23
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定位板；30
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第一驱动机构；40
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安装板；41
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毛刷；42
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标定板；50
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第二驱动机构；60
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切割嘴安置组件；61
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驱动杆；62
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切割嘴安置座；621
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安装孔；622
‑
限位槽；623
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容置孔；624
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定位销；70
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第三驱动机构；71
‑
驱动件；72
‑
传动组件；721
‑
第一齿轮；722
‑
第二齿轮；80
‑
轴承；100
‑
切割嘴。
具体实施方式
27.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
28.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另
一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
29.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.请一并参阅图1及图2、图3，现对本技术提供的切割嘴自动更换装置进行说明。本技术提供的切割嘴自动更换装置用于自动更换切割头(图中未示)上的切割嘴100。由于切割嘴100可通过螺纹连接的方式可拆卸安装于切割头上，因此当需要安装或者拆卸切割嘴100时，只需要旋转切割嘴100即可，例如，可以在切割头底部设置内螺纹，切割嘴100上设置有与内螺纹配合的外螺纹。切割嘴自动更换装置包括底板10、滑动板20、第一驱动机构30、安装板40、第二驱动机构50、若干切割嘴安置组件60以及第三驱动机构70。每个切割嘴安置组件60可用于安装一个切割嘴100，通过设置多个切割嘴安置组件60，可同时用于容置多个切割嘴100，其中至少一个切割嘴安置组件60为空的，即其中至少一个切割嘴安置组件60上没有容置切割嘴100，从而可用来容置从切割头上卸下的切割嘴100。滑动板20可沿x轴方向活动设置于底板10上。第一驱动机构30用于驱动滑动板20沿x轴方向活动。安装板40可沿z轴方向活动设置于滑动板20上。第二驱动机构50用于驱动安装板40沿z轴方向活动。其中，若以底板10作为参照物，x轴方向指的是底板10的水平方向，z轴方向指的是底板10的竖向方向。
32.切割嘴安置组件60可转动安装于安装板40上并用于安装切割嘴100，例如可以通过轴承80安装于安装板40上。第三驱动机构70用于驱动切割嘴安置组件60旋转，从而带动切割嘴100旋转，进而实现将切割嘴100从切割头上拧下或将切割嘴100安装在切割头上。当需要将切割嘴100安装在切割头上时，可利用第三驱动机构70驱动切割嘴安置组件60旋转，使得切割嘴100相对于切割头旋转，进而将切割嘴100旋入切割头上，实现了切割嘴100的自动安装。当需要将切割头上的切割嘴100拧下时，只需要由第三驱动机构70驱动切割嘴安置组件60反向旋转，使得切割嘴100反向旋转，进而实现切割嘴100与切割头的分离，使得拧下的切割嘴100安置于切割嘴安置组件60上，实现了切割嘴100的自动拆卸。
33.本技术提供的切割嘴自动更换装置，通过设置切割嘴安置组件60与第三驱动机构70，利用第三驱动机构70驱动切割嘴安置组件60正向旋转或者反向旋转，使得切割嘴安置组件60可带动切割嘴100同步正向旋转或者反向旋转，进而实现了切割嘴100从切割头上拧下或将切割嘴100安装在切割头上的自动化操作，相对于采用人工更换切割嘴100的做法来说，本技术实施例可有效提高工作效率，减少作业强度。另外，本技术实施例还设置有可沿x轴方向活动设置于底板10上的滑动板20、可沿z轴方向活动设置于滑动板20上的安装板40，利用第一驱动机构30驱动滑动板20沿x轴方向活动，第二驱动机构50驱动安装板40沿z轴方向活动，从而实现切割嘴安置组件60在x轴与z轴方向上的活动，使得切割嘴安置组件60可
以实现与切割头精确对准，有效提高了定位精度，且适用范围更广，灵活性更强。
34.进一步地，请参阅图1，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，底板10上设置有x轴导轨11，滑动板20上设置有用于与x轴导轨11配合的x轴滑块21，通过x轴滑轨与x轴滑块21的配合，使得该滑动板20可以沿着x轴滑轨滑动，运动精度高。
35.进一步地，请参阅图1，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，底板10上设置有限位块12，通过该限位块12的设置，可限制滑动板20沿x轴方向活动的行程，防止滑动板20与底板10脱离。优选的，该限位块12的数量为两个，分别设置于底板10的相对两侧，从而可对滑动板20的最大行程进行限位。
36.进一步地，请参阅图1，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，第一驱动机构30可以为直线电机，应当说明的时，该第一驱动机构30的设置方式并不局限于此，例如，在本技术的其他实施例中，该第一驱动机构30也可以为气缸或者为旋转电机，并同时设置可将旋转运动转变成滑动板的直线运动的传动装置，例如可以通过齿轮齿条进行传动。
37.进一步地，请参阅图1，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，第二驱动机构50可以为气缸，利用气缸驱动安装板40沿z轴方向往复运动。优选的，该第二驱动机构50可以设置为多个，可以实现更稳定地驱动。
38.进一步地，请参阅图1，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，该滑动板20与安装板40之间设置有导向柱22，通过导向柱22的设置，可提高运动的精确度。
39.进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，底板10上设置有锁紧件13，用于在滑动板20滑动到预设位置时锁紧滑动板20，进而避免滑动板20移位，提高结构的稳定性。优选的，在本技术的其中一个实施例中，该锁紧件13为夹紧气缸，当滑动板20滑动到预设位置后，夹紧气缸伸出并将滑动板20夹紧固定，防止在替换切割嘴100过程中的位置偏移，保证其运动精度。具体的，该滑动板20上设置有定位板23，夹紧气缸设置有两组，定位板23位于两组夹紧气缸之间，当滑动板20滑动到位后，两组夹紧气缸同时伸出使得定位板23被夹紧。应当说明的是，该锁紧件13也可以为其他设置方式，例如，在本技术的其他实施例中，该锁紧件13也可以为夹紧电机。
40.进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，第三驱动机构70包括驱动件71以及传动组件72。驱动件71设置于安装板40上，传动组件72与驱动件71传动连接，进而将驱动件71的驱动力转变成切割嘴安置组件60的旋转运动，切割嘴安置组件60带动切割嘴100同步旋转，进而实现切割嘴100的安装或者拆卸。优选的，在本技术的其中一个实施例中，该驱动件71为旋转电机，当然该驱动件71的设置方式并不局限于此，例如，在本技术的其他实施例中，该驱动件71也可以为直线电机或者直线气缸，并同时设置可将直线电机或者直线气缸的直线驱动力转变成切割嘴100组件的旋转运动的传动装置，例如可以通过齿轮齿条进行传动。
41.进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，传动组件72包括与驱动件71传动连接的第一齿轮721、以及设置于切割嘴安置组件60上并与第一齿轮721啮合的第二齿轮722，通过第一齿轮721与第二齿轮722的相互啮合，实现将驱动件71的驱动力转变成切割嘴安置组件60的旋转运动，其运动精度高。应当
说明的是，该传动组件72的设置方式并不局限于此，例如，在本技术的其他实施中，该传动组件72还可以为传动带轮，并利用传动带同步带动切割嘴安置组件60转动，其同样可以实现切割嘴安置组件60的旋转。
42.进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，切割嘴安置组件60沿安装板40的周向方向间隔设置，每个切割嘴安置组件60上均设置有第二齿轮722，每个切割嘴100组件上的第二齿轮722均与第一齿轮721啮合。通过设置一个第一齿轮721带动多个第二齿轮722转动，其传动性能高，零件少，同步性高。
43.进一步地，请一并参阅图3至图5，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，切割嘴安置组件60包括驱动杆61以及切割嘴安置座62。驱动杆61可转动安装于安装板40上并由第三驱动机构70驱动以作旋转运动。切割嘴安置座62安装于驱动杆61上并用于安装切割嘴100，当第三驱动机构70驱动该驱动杆61转动时，由于切割嘴安置座62固定于驱动杆61上，因此可与驱动杆61同步转动，进而带动切割嘴100转动。优选的，该切割嘴安置座62上开设有安装孔621以及与安装孔621连通的限位槽622，驱动杆61的一端伸入安装孔621中且通过定位销624卡于限位槽622中，进而实现了驱动杆61与切割嘴安置座62的连接固定。
44.进一步地，请一并参阅图3、图4及图6，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，切割嘴安置座62上开设有用于容置切割嘴100的多边形容置孔623。通过将容置孔623设置为多边形，从而可以使得切割嘴100既可以取出或者放入容置孔623中，同时当切割嘴安置座62转动时，切割嘴100在圆周方向上有约束力，不会相对切割嘴安置座62转动。优选的，如图6所示，切割嘴100的形状也可以设置成与容置孔623形状相适配，便于取出或者放入。应当说明的是，要使得切割嘴100不会相对切割嘴安置座62在圆周方向转动，还可以采用其他设置方式，例如，可以在切割嘴安置座62的内侧壁开设与容置孔623连通的限位孔(图中未示)，切割嘴100上设置限位销，利用限位销卡于限位孔中，从而可限制切割嘴100相对切割嘴安置座62转动。
45.进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，安装板40上设置有用于清洁切割嘴100的毛刷41。当需要将切割头上的切割嘴100取下时，可先通过毛刷41将切割头上的切割嘴100进行清洁，避免切割嘴100有杂质。
46.进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本技术提供的切割嘴自动更换装置的一种具体实施方式，安装板40上还设置有标定板42，通过切割头上的传感器对标定板42的感应，从而实现切割头的位置标定。
47.本技术实施例的切割嘴自动更换装置的工作过程如下所示：
48.当需要更换切割头上的切割嘴100时，首先，切割头可移动到切割嘴自动更换装置的活动区域内；
49.接着，通过第一驱动机构30将闲置的切割嘴安置组件60移动至切割头下方，再通过第二驱动机构50驱动切割嘴安置组件60的升降高度，使得该安装切割嘴安置座62正对切割头；
50.再接着，第三驱动机构70驱动切割嘴安置座62反向转动，从而将切割头上的切割嘴100拧下；
51.然后，通过第一驱动机构30与第二驱动机构50带动安装有待更换切割嘴100的切
割嘴安置座62移动到切割头下方；
52.最后，第三驱动机构70驱动切割嘴安置座62正向转动，进而将切割嘴100安装于切割头上，实现了切割嘴100的自动更换。
53.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。