[发明专利]喷嘴容纳件,喷嘴更换器和激光加工机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于喷嘴更换器的喷嘴容纳件以及一种带有多个喷嘴容纳件的喷嘴更换器和一种带有这种喷嘴更换器的激光加工机，该喷嘴更换器用于在激光加工机的一个加工头上安装和/或拆卸喷嘴。 

背景技术

一种带有多个喷嘴容纳件的用于安装/拆卸激光喷嘴的装置已公开在文件EP 2 078 584A1中。 

为了进行加工过程而安装在激光加工设备的加工头上的激光喷嘴可由于与工件部分、来自加工过程的溅射物和污物相撞而被弄脏或损坏。因此，激光喷嘴涉及一种损耗件，该损耗件出于过程可靠性的原因应定期更换。在改变工件的材料类型或材料厚度时和在执行新的加工策略-例如借助镜面切削头和/或借助水冷装置进行二维激光切削-时也需更换喷嘴，在这些情况下使用新的喷嘴几何结构。不同的喷嘴、尤其是新型喷嘴的更换过程至今还不是自动化的且因此通常以手动方式进行，因为在激光加工机上使用的喷嘴更换器通常仅可更换标准喷嘴类型的喷嘴。 

对于切削刀具，由文件JP 61197106 A和JP 61192436 A公开了一种阶梯形刀具容纳装置。这里不同成型的刀具相邻地设置在不同高度的不同梯级上。 

发明内容

本发明的任务在于，提供一种喷嘴容纳件、一种带有多个喷嘴容纳件的喷嘴更换器以及一种带有这种喷嘴更换器的激光加工机，利用这些装置使得灵活且自动化地操作和储存不同类型的喷嘴成为可能。 

根据本发明，该任务通过如开头所述的喷嘴容纳件实现，包括：(阶梯状的)喷嘴储存室，该喷嘴储存室沿喷嘴取出方向扩大至喷嘴取出口，其中，喷嘴储存室包括至少两个、优选至少三个阶梯状彼此错位的、用于分别安放一个喷嘴的喷嘴储存位置。 

喷嘴储存室基本上漏斗形地构造，从而在喷嘴储存室内部，在喷嘴储存位置上安放有多个不同类型的喷嘴，即，多个带有不同外轮廓或带有不同大小的外轮廓的喷嘴，且可自动地通过喷嘴取出口取出这些喷嘴。喷嘴外轮廓应理解为垂直于喷嘴(中心)轴线的喷嘴外周的变化曲线，该喷嘴轴线在喷嘴安放在容纳件中时应与喷嘴取出方向(Z方向)一致。不同类型喷嘴的外轮廓在尺寸上及也可能在形状上有所区别。 

多个喷嘴储存位置使得安放带有(垂直于喷嘴取出方向的)不同外轮廓的喷嘴成为可能及沿着喷嘴取出方向阶梯状彼此错位。因此，这些喷嘴储存位置位于垂直于喷嘴取出方向的不同平面上，其中，用于容纳具有最大横截面的喷嘴的喷嘴储存位置与喷嘴储存室的喷嘴取出口相邻。喷嘴分别用其端面在成型为阶梯形的喷嘴容纳件中逆着取出方向在高度上定位。 

喷嘴容纳件由刚性材料，优选由金属(例如铝)或增强塑料制成。为了减小摩擦，喷嘴容纳件的表面可具有涂层。 

在一个优选的实施形式中，至少一个喷嘴储存位置，优选至少两个喷嘴储存位置，尤其所有喷嘴储存位置都具有环形容纳轮廓，用于将喷嘴形状锁合地及由此防扭转地安放在喷嘴储存位置上。在该情况下，喷嘴容纳件的内轮廓(容纳轮廓)在一个垂直于喷嘴取出方向的平面中具有相对于喷嘴容纳件的延伸在喷嘴取出方向上的中轴线的、不同大小的径向距离的区域(即，通常不是径向对称的)，及喷嘴外轮廓相应地与此匹配，使得喷嘴外轮廓可形状锁合地与容纳轮廓形成靠触。例如，喷嘴的外轮廓在最大圆周处设有平面及容纳轮廓具有相应数量的平面或略微朝内拱起的面。这使安放的喷嘴和容纳轮廓之间的形状锁合成为可能，所述形状锁合能够实现到喷嘴上的转矩传递。以此方式，喷嘴在喷嘴容纳件绕中轴线旋转时一起转动，从而喷嘴可被拧到激光加工头上或从激光加工头上被拧下。 

除设有针对相应喷嘴的螺纹连接的激光加工头外，也可使用喷嘴被插接在其中的激光加工头。在该情况下，至少一个喷嘴储存位置必要时可具有相对喷嘴取出方向横向延伸的、用于靠触在加工头上的止挡，以便在加工头上触发闭锁过程，以致喷嘴可插到激光加工头上。 

优选地，至少一个这样的喷嘴储存位置具有一个夹紧装置和/或卡锁装置，用于产生一个逆着喷嘴取出方向作用在喷嘴上的保持力，由此，例如通过加工头中的密封件或形状锁合连接施加到喷嘴上的力在撤回加工头时不会导致喷嘴的一起运动，而是喷嘴可靠地被保持在喷嘴储存位置上。 

夹紧装置例如可通过以下方式实现，即，喷嘴储存位置或在喷嘴储存位置上形成的容纳轮廓具有一个或多个径向朝内延伸的、必要时弹性的或以机械操作的突出部，这些突出部可接合到喷嘴上相应的凹槽或合适的轮廓中，以便将喷嘴固定在喷嘴储存位置上。