CN103121147B - 一种激光切割机的自动更换喷嘴组件 - Google Patents
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Abstract
一种激光切割机的自动更换喷嘴组件。本发明提供了一种结构简单、操作方便，可实现自动更换喷嘴的激光切割机的自动更换喷嘴组件。所述激光切割机包括工作台和切割头，所述切割头底部设有可更换的喷嘴，在所述工作台上、切割头的下方设有所述自动更换喷嘴组件，所述自动更换喷嘴组件包括电机、安装座、托座、传动机构和至少两组喷嘴接收构件；所述托座通过至少两根立柱固定连接在所述安装座的上方、且顶面的同一圆周上均布若干通孔；所述传动机构包括主齿轮和若干从动齿轮；本发明可形成二级缓冲结构；使其对喷嘴上携带的向下的冲力进行缓冲卸荷，从而，对喷嘴进行有效的保护。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割机领域，尤其涉及自动更换喷嘴组件的改进。
背景技术
激光切割作为一种新型热切割技术，具有切割速度快，生产效率高，切割端面质量好，热影响区小和环保等优点，已经成为主要的金属板材切割方式之一，得到了越来越广泛的应用。然而，在加工不同厚度、材料等板材的生产加工过程中，必须将不同类型的喷嘴安装到激光切割头上，才能实现正常的工作。现有技术中，常采用手动更换等方式，然而，激光切割机的切割头一般处在加工区域内，因此，在机械运行中通过手动对激光切割机的喷嘴进行更换是十分危险的。这样，在更换喷嘴时就必须关闭设备，等待冷却，严重导致了生产时加工效率的下降。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种结构简单、操作方便，可实现自动更换喷嘴的激光切割机的自动更换喷嘴组件。
本发明的技术方案是：所述激光切割机包括工作台和切割头，所述切割头底部设有可更换的喷嘴，在所述工作台上、切割头的下方设有所述自动更换喷嘴组件，
所述自动更换喷嘴组件包括电机、安装座、托座、传动机构和至少两组喷嘴接收构件；所述托座通过至少两根立柱固定连接在所述安装座的上方、且顶面的同一圆周上均布若干通孔；
所述传动机构包括主动齿轮和若干从动齿轮；
所述喷嘴接收构件活动连接在所述通孔中，所述喷嘴接收构件的下部贯穿所述通孔；所述从动齿轮固定连接在所述喷嘴接收构件的下部；
所述主动齿轮固定连接所述电机的输出轴、且与所述托座同轴心，所述主动齿轮分别与各所述从动齿轮啮合。
所述喷嘴接收构件包括用于容置喷嘴的喷嘴仓、过渡轴、缓冲弹簧和兼做导向轴的限位螺栓；
所述过渡轴的中部活动连接在所述托座的通孔中、且下部与所述从动齿轮固定连接，使得所述喷嘴接收构件通过所述过渡轴活动连接在所述托座的通孔中；
所述喷嘴仓包括上部的喷嘴容置槽和下部的缓冲槽；所述缓冲槽的槽口朝下、且通过同步旋转机构套接在所述过渡轴顶部；所述喷嘴容置槽的槽底开设有中孔，所述限位螺栓穿设在所述中孔中、且固定连接在所述过渡轴的顶部；所述缓冲弹簧设在所述缓冲槽的槽底和所述过渡轴的顶面之间、且套接所述限位螺栓。
所述喷嘴容置槽的槽口还开设有沉台，所述沉台的内壁上开设有若干径向孔，若干所述径向孔朝向所述沉台的轴心的内端口设有内径逐渐变小的锥面；
所述喷嘴仓还包括设在所述喷嘴容置槽中的锁紧组件，所述锁紧组件设在所述径向孔中，所述锁紧组件由内到外包括滑块、锁紧弹簧和顶块，所述滑块设在所述径向孔的内端口、且外径大于所述径向孔的内端口的口径，所述顶块固定连接在所述径向孔远离所述沉台的轴心的外端口，使得所述滑块可在所述锁紧弹簧的作用下在所述径向孔中往复运动；
所述滑块朝向所述沉台的轴心的一侧端面上还设有半球形凸起，所述半球形凸起伸出所述径向孔的内端口。
所述同步旋转机构为：所述过渡轴顶部设有与所述过渡轴的轴心平行的传动键，所述缓冲槽的内壁上开设有与所述传动键相适配的长条形凹槽，使得所述缓冲槽与所述过渡轴通过传动键连接。
所述过渡轴中部还设有侧突起、所述侧突起设在所述托座的上方。
所述喷嘴从上到下包括连为一体的呈圆柱形的连接段和呈倒锥形的缓冲段，所述连接段的侧表面设有外螺纹，所述切割头的底部设有与所述外螺纹适配的内螺纹，使得所述喷嘴可拆卸的连接在所述切割头底部。
所述喷嘴容置槽的沉台的底面与所述喷嘴容置槽的内壁之间开设有上大下小的环形缓冲斜面，所述环形缓冲斜面的斜度与所述喷嘴的缓冲段的锥度一致。
本发明在使用时，切割头下移，使得喷嘴进入一个闲置的喷嘴接收构件中，开启电机，即可使得主动齿轮开始旋转，并带动若干所述喷嘴接收构件的从动齿轮同时旋转，从而卸下切割头底部的喷嘴；切割头抬起并平移至容置有需更换的喷嘴的喷嘴接收构件的上方，切割头下移，使得切割头底部与喷嘴相接触，反转电机，使得若干所述喷嘴接收构件的从动齿轮同时反转，从而将喷嘴装入切割头底部。
此外，当喷嘴容置在喷嘴容置槽中时，可同通过锁紧组件有效的对喷嘴进行夹持、锁紧；同时，当切割头下移，使得喷嘴进入喷嘴仓时，可有效的对喷嘴上携带的向下的冲力进行初步缓冲，再结合过渡轴与缓冲槽之间的缓冲弹簧，可形成二级缓冲结构；使其对喷嘴上携带的向下的冲力进行缓冲卸荷，从而，对喷嘴进行有效的保护。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，
图2是图1的俯视图，
图3是图1的立体图，
图4是本发明中自动更换喷嘴组件的立体图，
图5是本发明的局部剖视图，
图6是图5中B处的局部放大图，
图7是本发明中喷嘴接收构件的爆炸效果图，
图8是本发明中喷嘴仓的立体图，
图9是图8的后视图，
图10是本发明中过渡轴的立体图，
图11是本发明中喷嘴的立体图；
图中1是工作台，2是切割头，3是喷嘴，31是连接端，32是缓冲段，4是自动更换喷嘴组件，41是电机，411是输出轴，412是机身，42是安装座，420是立柱，43是托座，430是通孔，44是传动机构，441是主动齿轮，442是从动齿轮；
45是喷嘴接收构件，451是喷嘴仓， 4510是中孔，4511是喷嘴容置槽，45110是沉台，451100是环形缓冲斜面，45111是径向孔，451110是锥面，4512是缓冲槽，45120是长条形凹槽，4513是锁紧组件，45131是滑块，45132是锁紧弹簧，45133是顶块，
452是过渡轴，4520是侧突起，4521是传动键，453是缓冲弹簧，454是限位螺栓。
具体实施方式
本发明如图1-11所示，所述激光切割机包括工作台1和切割头2，所述切割头2底部设有可更换的喷嘴3，在所述工作台1上、切割头2的下方设有所述自动更换喷嘴组件4，
所述自动更换喷嘴组件4包括电机41、安装座42、托座43、传动机构44和至少两组喷嘴接收构件45（其中，至少有一个喷嘴接收构件45闲置）；所述托座43通过至少两根立柱420固定连接在所述安装座42的上方、且顶面的同一圆周上均布若干通孔430；
所述传动机构44包括主动齿轮441和若干从动齿轮442；
所述喷嘴接收构件45活动连接在所述通孔430中，所述喷嘴接收构件45的下部贯穿所述通孔430；所述从动齿轮442固定连接在所述喷嘴接收构件45的下部；
所述电机包括机身412和输出轴411，所述机身412的顶面与所述安装座42固定连接；所述主动齿轮441固定连接所述电机41的输出轴411、且与所述托座43同轴心，所述主动齿轮441分别与各所述从动齿轮442啮合。使得所述电机41可通过输出轴411驱动所述主动齿轮441旋转，并带动各从动齿轮442同步旋转。
使用时，切割头2下移，使得喷嘴3进入一个闲置的喷嘴接收构件45中，开启电机41，即可使得主动齿轮441开始旋转，并带动若干从动齿轮442同时旋转，从而卸下切割头2底部的喷嘴3；喷嘴3卸下后，切割头2抬起并平移至“容置有需更换的喷嘴3”的喷嘴接收构件45的上方，切割头2下移，使得切割头2的底部与新的喷嘴3相接触，反转电机41，使得若干从动齿轮442同时反转，从而将喷嘴3装入切割头2底部。
如图5-7所示，所述喷嘴接收构件45包括用于容置喷嘴3的喷嘴仓451、过渡轴452、缓冲弹簧453和兼做导向轴的限位螺栓454；
所述过渡轴452的中部活动连接在所述托座43的通孔430中、且下部与所述从动齿轮442固定连接，使得所述喷嘴接收构件45通过所述过渡轴452活动连接在所述托座43的通孔430中；
所述喷嘴仓451包括上部的喷嘴容置槽4511和下部的缓冲槽4512；所述缓冲槽4512的槽口朝下、且通过同步旋转机构套接在所述过渡轴452顶部；所述喷嘴容置槽4511的槽底开设有中孔4510，所述限位螺栓454穿设在所述中孔4510中、且固定连接在所述过渡轴452的顶部（使得喷嘴仓451可在限位螺栓454的导向下相对于过渡轴452进行轴向的往复运动）；所述缓冲弹簧453设在所述缓冲槽4512的槽底和所述过渡轴452的顶面之间、且套接所述限位螺栓454（当切割头2下移，喷嘴3进入喷嘴容置槽4511时，可有效的对喷嘴3上携带的向下的冲力进行缓冲卸荷，避免了喷嘴3的损坏）。
所述喷嘴容置槽4511的槽口还开设有沉台45110，使得沉台45110的底面与喷嘴容置槽4511的内壁形成了一个台阶圆，在喷嘴仓451旋转时，可利用台阶圆与喷嘴3之间摩擦力有效的带动喷嘴3与喷嘴仓451同步旋转，所述沉台45110的内壁上开设有若干径向孔45111，若干所述径向孔45111朝向所述沉台45110的轴心的内端口设有内径逐渐变小的锥面451110；
所述喷嘴仓451还包括设在所述喷嘴容置槽4511中的锁紧组件4513，所述锁紧组件4513设在所述径向孔45111中，所述锁紧组件4513由内到外包括滑块45131、锁紧弹簧45132和顶块45133，所述滑块45131设在所述径向孔45111的内端口、且外径大于所述径向孔45111的内端口的口径，所述顶块45133固定连接在所述径向孔45111远离所述沉台45110的轴心的外端口，使得所述滑块45131可在所述锁紧弹簧45132的作用下在所述径向孔45111中往复运动；
所述滑块45131朝向所述沉台45110的轴心的一侧端面上还设有半球形凸起，所述半球形凸起伸出所述径向孔45111的内端面。这样，当喷嘴3容置在喷嘴容置槽4511中时，可同通过锁紧组件4513有效的对喷嘴3进行夹持、锁紧；同时，当切割头2下移，使得喷嘴3进入喷嘴451仓时，可有效的对喷嘴3上携带的向下的冲力进行初步缓冲，再结合过渡轴452与缓冲槽4512之间的缓冲弹簧453，可形成二级缓冲结构，有效的对喷嘴3进行保护。
所述同步旋转机构为：所述过渡轴452顶部设有与所述过渡轴452的轴心平行的传动键4521（如图10所示），所述缓冲槽4512的内壁上开设有与所述传动键4521相适配的长条形凹槽45120（如图9所示），使得所述缓冲槽4512与所述过渡轴452通过传动键4521连接。
所述过渡轴452中部还设有侧突起4520、所述侧突起4520设在所述托座的上方（使得过渡轴452不会在重力的影响下向下窜动）。
如图11所示，所述喷嘴3从上到下包括连为一体的呈圆柱形的连接段31和呈倒锥形的缓冲段32，所述连接段31的侧表面设有外螺纹，所述切割头2的底部设有与所述外螺纹适配的内螺纹，使得所述喷嘴3可拆卸的连接在所述切割头2底部。这样，旋转喷嘴3，即可实现喷嘴3从激光切割头2底部装入或卸下。
如图8所示，所述喷嘴容置槽4511的沉台45110的底面与所述喷嘴容置槽4511的内壁之间开设有上大下小的环形缓冲斜面451100，所述环形缓冲斜面451100的锥度与所述喷嘴的缓冲段32的锥度一致。通过增大摩擦面积的方式来增大喷嘴3与喷嘴容置槽4511之间的摩擦力，有效的降低了喷嘴3的磨损，延长了其使用寿命。
Claims (5)
1.一种激光切割机的自动更换喷嘴组件，所述激光切割机包括工作台和切割头，所述切割头底部设有可更换的喷嘴，在所述工作台上、切割头的下方设有所述自动更换喷嘴组件，
所述自动更换喷嘴组件包括电机、安装座、托座、传动机构和至少两组喷嘴接收构件；所述托座通过至少两根立柱固定连接在所述安装座的上方、且顶面的同一圆周上均布若干通孔；
所述传动机构包括主动齿轮和若干从动齿轮；
所述喷嘴接收构件活动连接在所述通孔中，所述喷嘴接收构件的下部贯穿所述通孔；所述从动齿轮固定连接在所述喷嘴接收构件的下部；
所述主动齿轮固定连接所述电机的输出轴、且与所述托座同轴心，所述主动齿轮分别与各所述从动齿轮啮合；其特征在于，
所述喷嘴接收构件包括用于容置喷嘴的喷嘴仓、过渡轴、缓冲弹簧和兼做导向轴的限位螺栓；
所述过渡轴的中部活动连接在所述托座的通孔中、且下部与所述从动齿轮固定连接，使得所述喷嘴接收构件通过所述过渡轴活动连接在所述托座的通孔中；
所述喷嘴仓包括上部的喷嘴容置槽和下部的缓冲槽；所述缓冲槽的槽口朝下、且通过同步旋转机构套接在所述过渡轴顶部；所述喷嘴容置槽的槽底开设有中孔，所述限位螺栓穿设在所述中孔中、且固定连接在所述过渡轴的顶部；所述缓冲弹簧设在所述缓冲槽的槽底和所述过渡轴的顶面之间、且套接所述限位螺栓；
所述过渡轴中部还设有侧突起、所述侧突起设在所述托座的上方。
2.根据权利要求1所述的一种激光切割机的自动更换喷嘴组件，其特征在于，所述喷嘴容置槽的槽口还开设有沉台，所述沉台的内壁上开设有若干径向孔，若干所述径向孔朝向所述沉台的轴心的内端口设有内径逐渐变小的锥面；
所述喷嘴仓还包括设在所述喷嘴容置槽中的锁紧组件，所述锁紧组件设在所述径向孔中，所述锁紧组件由内到外包括滑块、锁紧弹簧和顶块，所述滑块设在所述径向孔的内端口、且外径大于所述径向孔的内端口的口径，所述顶块固定连接在所述径向孔远离所述沉台的轴心的外端口，使得所述滑块可在所述锁紧弹簧的作用下在所述径向孔中往复运动；
所述滑块朝向所述沉台的轴心的一侧端面上还设有半球形凸起，所述半球形凸起伸出所述径向孔的内端口。
3.根据权利要求1所述的一种激光切割机的自动更换喷嘴组件，其特征在于，所述同步旋转机构为：所述过渡轴顶部设有与所述过渡轴的轴心平行的传动键，所述缓冲槽的内壁上开设有与所述传动键相适配的长条形凹槽，使得所述缓冲槽与所述过渡轴通过传动键连接。
4.根据权利要求1所述的一种激光切割机的自动更换喷嘴组件，其特征在于，所述喷嘴从上到下包括连为一体的呈圆柱形的连接段和呈倒锥形的缓冲段，所述连接段的侧表面设有外螺纹，所述切割头的底部设有与所述外螺纹适配的内螺纹，使得所述喷嘴可拆卸的连接在所述切割头底部。
5.根据权利要求4所述的一种激光切割机的自动更换喷嘴组件，其特征在于，所述喷嘴容置槽的沉台的底面与所述喷嘴容置槽的内壁之间开设有上大下小的环形缓冲斜面，所述环形缓冲斜面的斜度与所述喷嘴的缓冲段的锥度一致。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230620 Address after: No. 2, Zone 1, Building 46, Lanxiangyuan, Xincheng Garden, Yangzhou City, Jiangsu Province, 225009 Patentee after: Yangzhou Hengyun Construction Development Co.,Ltd. Address before: 225127 No. 99 middle Yangzi Road, Jiangsu, Yangzhou Patentee before: Jiangsu Yangli CNC Machine Tools Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Automatic replacement of nozzle components for a laser cutting machine Effective date of registration: 20231223 Granted publication date: 20150429 Pledgee: Jiangsu Zijin Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Yangzhou Branch Pledgor: Yangzhou Hengyun Construction Development Co.,Ltd. Registration number: Y2023980073704 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |