CN1701896A - 激光加工机中的喷嘴交换盒 - Google Patents

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Abstract

一种激光加工机中的喷嘴交换盒，在激光加工机的加工区域的外侧配置的激光加工工具的更换工作站，设置有更换喷枪前端的喷嘴的喷嘴工作站(300)。喷嘴工作站(300)设置有多个盒，用于更换激光加工工具前端的喷嘴(65)。由此，可以在激光加工机中装备具有喷枪及在喷枪的前端可自由更换安装的喷嘴的激光加工具的喷嘴交换盒，能够提高加工效率。

Description

激光加工机中的喷嘴交换盒
技术领域
本发明涉及一种在激光加工机中能够进行非熟练化操作的，对于各种材质及板厚的加工能力，能够最大限度地提高产品质量及生产率，达到长时间无人运行的激光加工机中的喷嘴交换盒。
背景技术
历来，激光加工机中已知的有可自动更换喷嘴的机器(例如参照专利文献1)。这样的激光加工机，是在工作台上更换喷嘴，并且喷嘴的分度能够利用X轴与Y轴的工作台的动力来进行的喷嘴更换装置。
[专利文献1]特开平6-23580号公报。
由于上述喷嘴更换装置是螺钉拧入式的喷嘴装卸方式，所以在于喷嘴保持部本体上因灰尘的黏附等而造成机械偏心的情况下，因喷嘴的旋转次数会产生偏差，所以形成了喷嘴不能到达螺钉端点，这样就不能确认喷枪是否被夹紧或松动，由此会导致事故。
而且，在大多数情况下喷枪的机械中心轴与光轴不同。此时必须使喷嘴的位置与光轴相吻合，由调整用螺钉(调节螺钉)进行调整。在这种情况下，喷嘴中心与机械中心会产生偏离。
由于需要喷嘴更换位置与机械中心相一致地装配，所以有使喷嘴保持部本体与喷嘴中心不一致、不能进行喷嘴更换的缺点。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种设置有自动更换喷嘴的盒，能够达到长时间无人运行的激光加工机。
本发明的激光加工机，作为基本的装置设置有：台座，和配置于台座上并支撑工件的托台，和沿台座的长度方向的轴、即X轴移动控制的支柱，由支柱支撑并沿着与X轴垂直的Y轴移动控制的滑鞍，和由滑鞍支撑并沿着与由X轴和Y轴所形成的平面垂直的Z轴移动控制的加工头，以及对于加工头可自由交换安装的激光加工工具。而且，具有设置在工具自动交换位置上的激光加工工具的喷嘴交换盒。
激光加工工具设置有：具有包括聚光透镜的光学系统装置的喷枪，以及在喷枪的前端可自由更换安装的喷嘴。
喷嘴交换盒被平面配置在由X轴及Y轴所形成的平面上，也可以配置在对于由X轴及Y轴所形成的平面相交叉的平面上。
进而，喷嘴交换盒的配置可以是单列配置，多列配置，及矩阵配置。
接着，喷嘴交换盒设置有装载喷嘴的喷嘴置物台，喷嘴置物台设置有相对于外周的固定部在平面内可自由滑动支撑的弹性体。
而且，喷枪具有设置在前端部的接头部，并具有由单按方式装卸喷嘴的耦合器。
(发明效果)
多种多样的加工能够长时间无人化运行。
即使是在喷嘴中心与机械中心偏离的情况下，也能够由浮动机构进行喷嘴更换。
由于内装喷嘴的工具是在直线轴(例如X、Y、Z轴)上可自由移动的结构，所以喷嘴盒设置场所的限制极少。
即使是在机械安全罩未打开的加工之中，也能够在任意的时间安全地取出或放入喷嘴，能够进行喷嘴的检修与更换。
附图说明
图1是本发明的激光加工机的整体立体图。
图2是本发明的激光加工机的俯视图。
图3是本发明的激光加工机的主要部分的主视图。
图4是本发明的激光加工机的主要部分的立体图。
图5是本发明的激光加工机的主要部分的侧视图。
图6是激光加工工具的更换工作站的主视图。
图7是激光加工工具的更换工作站的俯视图。
图8是喷嘴工作站的主视图。
图9是喷嘴工作站的俯视图。
图10是喷嘴工作站的详细图。
图11是表示喷枪与喷嘴的装卸结构的截面图。
图12-1是表示喷嘴取下的作用的说明图。
图12-2是表示喷嘴取下的作用的说明图。
图13是表示喷嘴取下的流程图。
图14-1是表示喷嘴安装的作用的说明图。
图14-2是表示喷嘴安装的作用的说明图，。
图15是表示喷嘴安装的流程图。
图16是表示喷嘴交换盒的另一例的说明图。
图中：1—激光加工机，10—台座，20—托台，30—支柱，40—滑鞍，50—加工头，60—激光加工工具，70—强电盘，72—激光振荡，80—控制盘，90—罩，100—激光加工工具的更换工作站，200—激光加工机的工具工作站，300—激光加工机的喷嘴工作站。
具体实施方式
图1是表示本发明的激光加工机的整体立体图，图2是俯视图，图3是主视图。图4是主要部分的立体图，图5是侧视图。
由符号1表示整体的激光加工机，具有在台座10上配置的托台(工作台)20，并装载有板状的工件W1，在台座10的长度方向的延长线上设置有托台交换装置12，准备有装载了下一个加工用的工件W2的托台20a。
在台座10的两侧，沿长度方向安装有一对导轨34，在导轨34上装配有可自由地沿X轴方向上移动的支柱30。
支柱30的X轴方向上驱动装置，例如可以使用线性马达，在导轨34上设置的固定元件与直动引导件32上设置的移动元件之间形成线性马达。
在支柱30上，沿着与的X轴垂直的Y轴设置有导轨44，在Y轴上可自由移动地设置有滑鞍40。滑鞍40具有结合于导轨44的直动引导件42，在导轨44与直动引导件42之间形成线性马达。
滑鞍40在与由X轴、Y轴形成的平面垂直的Z轴方向上设置有导轨，沿Z轴可自由移动地装配有加工头50。加工头50设置有导入从激光振荡装置72送来的激光的光学系统。
在加工头50中装配有可自由更换的激光加工工具60。加工区域由罩90所覆盖，以确保安全。与台座10相邻接配置有强电盘70及激光振荡装置72。操作者指示各种驱动的操作盘80被配置在台座10的长度方向的端部。在台座10的接近控制盘80的一方的端部，准备有激光加工工具的更换工作站100。
图6是从工作台一侧观察激光加工工具的更换工作站100的主视图，图7是俯视图。
激光加工工具的更换工作站100设置有工具工作站200与喷嘴工作站300，其中，工具工作站200设置有具有喷枪与喷嘴的激光加工工具的工具交换盒，喷嘴工作站300设置有激光加工工具的喷嘴的喷嘴交换盒。
图8是喷嘴工作站的主视图，图9是俯视图，图10是左侧视图。
以符号300表示整体的喷嘴工作站，是具有在底座302上设置的驱动缸310，并具有由活塞杆312进行升降的盒底座314，还具有设置在盒底座314上的盒320。
在盒320上装备有多个储存工具器321，各储存工具器321中收存有更换用喷嘴65。
如图10所示，喷嘴工作站300具有覆盖上部的罩360，罩360仅在更换喷嘴时打开，在待机状态下总是关闭。
由驱动缸310的动作能够使盒底座314上升到更换喷嘴的位置。此时，罩360打开。
喷嘴的储存工具器321设置有装载喷嘴的置物台322与把持喷嘴且开关自由的钩部件324。
在钩部件324的外侧配置有上下移动的销332，该销332由安装于底座314的驱动缸330的作用而上下移动。该销332的上下移动是由平行环340而确保平行移动。
图11是说明激光加工工具的喷枪61与喷嘴65的装卸结构的截面图。
图11(a)是表示在激光加工工具的喷枪61上安装有喷嘴65的状态。
图11(b)是表示从激光加工工具的喷枪61上将喷嘴65取下的状态。
在喷枪61的前端装备有接头部62。该接头部62设置有耦合器622、在耦合器622的内侧可自由出入而支撑的球部件621、以及对耦合器622施力的弹簧623。
喷嘴65，在圆筒状的本体651的外侧形成有球部件321进入的槽652。
在喷嘴65安装在喷枪的接头部62的状态下，耦合器622的球部件621嵌合于喷嘴65的槽652中，以保持喷嘴65。
当在喷嘴工作站一侧设置的销232抵抗弹簧623的力将插座620推起时，球部件621被拉入耦合器622内，通过单按操作就能够将喷嘴65从喷枪61的接头部62拔出。
而且，喷嘴置物台322，由弹簧323对外周的固定部件如箭头所示，在平面内可自由滑动地支撑。
因此，即使是在喷嘴置物台322上3装载的喷嘴65的轴线对于喷枪61的轴线发生偏离的情况下，也能够吸收该偏差，进行喷嘴65的装卸。
图12-1、图12-2是表示喷嘴取下、使喷嘴回到喷嘴工作站的操作的说明图。
图12-1(a)表示喷嘴工作站的喷嘴盒的待机状态，并表示钩部件324向左右打开的状态。
同图的(b)是激光加工头沿Z轴方向下降、将激光工具的前端的喷嘴65放置到置物台322上并关闭钩部件324的状态。
同图的(c)是销332上升、抵抗弹簧623而将喷枪61的接头部62的插座620上推的状态。由该操作，耦合器622的球部件621释放对喷枪的夹紧。
在图12-2(d)中，在松开喷嘴的状态下，加工头沿Z轴方向上升。
同图的(e)是表示被取下的喷嘴65回到置物台322上的状态。使销332下降，结束喷嘴的返回操作。
图13是表示上述图12的操作的流程图。
图14-1、图14-2是表示将喷嘴工作站上准备的喷嘴安装于激光加工工具的喷枪上的操作的说明图。
图14-1(a)表示待机状态，喷嘴65装载于置物台322上。
同图的(b)是加工头沿Z轴方向下降同时销332上升，喷枪61前端的接头部62的耦合器打开的状态。
同图的(c)是激光加工头进一步下降、喷嘴65插入接头部62上的状态。
在图14-2的(d)中，销332下降，喷嘴65夹紧于接头部62，钩部件324打开。
同图的(e)是加工头沿Z轴方向上升，钩部件324闭合，结束喷嘴安装操作。
图15是表示上述图14的操作的流程图。
在上述实施例中，表示的是喷嘴交换盒配置于台座的端部的情况。
喷嘴交换盒也可以是以适宜的结构配置于其它所希望的位置。
图16是表示喷嘴交换盒的其它配置的例的说明图。
喷嘴交换盒380由轴384可自由旋转地支撑于横架30的端部。喷嘴交换盒380具有在圆周上配置的多个置物台386，由与上述实施例同样的机构，能够自动地更换加工头50上安装的喷嘴。
在该结构中，仅通过加工头在Y轴方向的移动就能够实行喷嘴的更换，能够达到更换时间缩短的目的。
喷嘴交换盒，除了上述例之外，还可以是以平面或立体的构成、配置。
而且，在上述实施例中，是对X轴及Y轴上的驱动装置中的线性马达的例进行的说明，但即使是使用滚珠丝杠，也能够应用本发明。
进而，在上述实施例中，作为在喷枪前端的接头部、在耦合器单元的内侧可自由输出地支撑的部件，以球为例进行了说明，但即使是使用滚柱，也能够应用本发明。

Claims (8)

1.一种激光加工机中的喷嘴交换盒，所述激光加工机具有：台座，和配置于台座上并支撑工件的托台，和沿台座的长度方向的轴、即X轴移动控制的支柱，由支柱支撑并沿着与X轴垂直的Y轴移动控制的滑鞍，和由滑鞍支撑并沿着与由X轴和Y轴所形成的平面垂直的Z轴移动控制的加工头，以及对于加工头可自由交换安装的激光加工工具，其特征在于：
具有设置在工具自动交换位置上的激光加工工具的喷嘴交换盒。
2.根据权利要求1所述的激光加工机中的喷嘴交换盒，其特征在于：激光加工工具设置有：具有包括聚光透镜的光学系统装置的喷枪，以及在喷枪的前端可自由更换安装的喷嘴。
3.根据权利要求1所述的激光加工机中的喷嘴交换盒，其特征在于：喷嘴交换盒被平面配置在由X轴及Y轴所形成的平面上。
4.根据权利要求1所述的激光加工机中的喷嘴交换盒，其特征在于：喷嘴交换盒被配置在对于由X轴及Y轴所形成的平面相交叉的平面上。
5.根据权利要求3或4所述的激光加工机中的喷嘴交换盒，其特征在于：喷嘴交换盒的配置可以是单列配置，多列配置，及矩阵配置。
6.根据权利要求1所述的激光加工机中的喷嘴交换盒，其特征在于：喷嘴交换盒设置有装载喷嘴的喷嘴置物台，喷嘴置物台设置有相对于外周的固定部在平面内可自由滑动支撑的弹性体。
7.根据权利要求2所述的激光加工机中的喷嘴交换盒，其特征在于：喷枪具有设置在前端部的接头部，并具有由单按方式装卸喷嘴的耦合器。
8.一种激光加工机中的喷嘴交换盒，所述激光加工机具有：台座，和配置于台座上并支撑工件的托台，和沿台座的长度方向的轴、即X轴移动控制的支柱，由支柱支撑并沿着与X轴垂直的Y轴移动控制的滑鞍，和由滑鞍支撑并沿着与由X轴和Y轴所形成的平面垂直的Z轴移动控制的加工头，以及对于加工头可自由交换安装的激光加工工具，其特征在于：
设置有激光加工工具的喷嘴交换盒，并具有覆盖激光加工工具的喷嘴交换盒的上部、仅在更换激光加工工具的喷嘴时打开的防尘罩。
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