[发明专利]用于自动更换切割喷嘴的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于自动更换切割喷嘴的装置。本发明还涉及 一种用于自动更换切割喷嘴的方法。

背景技术

取决于板厚度、材料和切割过程(例如气割/熔融切割)，必须 将不同类型的切割喷嘴安装到切割设备的刀头中。这些切割喷嘴在 现有技术中是手动更换或者旋紧的。然而，手动更换切割喷嘴与切 割设备的相对长的运行中断相联系的。

然而，用于自动更换切割喷嘴的喷嘴更换系统，特别用于激光 切割设备的刀头的喷嘴更换系统也是已知的。因此，例如EP 1602438A2示出了一种喷嘴更换系统，其中刀头在更换期间必须被 移动到不同的地点，以将待更换的喷嘴从刀头中取下以及从喷嘴更 换储料台中接收一个新的喷嘴。JP2006263765中公开了一种喷嘴 更换系统，其中刀头在喷嘴更换期间被保持在其位置上，并且实际 的喷嘴更换过程由机器人部件，特别是由机器人臂来进行。可以注 意到，已知的喷嘴更换系统的共同的缺点在于：成本过高且漫长的 更换时间阻碍了所追求达到的生产率增长。此外，已知的系统在技 术上非常复杂并且因此趋向于易发生故障。

另一个缺点在于这个事实，即所需的、从刀头所取下的喷嘴在 已知的喷嘴更换系统中被重新输送回到喷嘴更换储料台中，因此必 须考虑在下一步中要取下的喷嘴的状态，以避免错误地将已经使用 过的喷嘴重新安装到刀头中。

后果是为了工艺准确性或者单个喷嘴的检测使得系统复杂。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种用于自动更换切割喷嘴的 装置或者方法，利用该装置/方法可以在生产率增长的同时避开由现 有技术已知的缺点。

根据本发明的装置具有以下特征：喷嘴更换储料台和刀头可以 彼此相对地移动，从而喷嘴更换储料台在喷嘴更换期间在第一储料 台位置上从刀头中直接取下并清除一个切割喷嘴并且在第二储料 台位置上将一个切割喷嘴直接安装到刀头中,其中刀头的X-Y坐标 在喷嘴更换期间基本上保持不变，该X-Y坐标与Z坐标共同确定了 刀头在空间中的位置。这意味着，刀头在实际的喷嘴更换期间相对 于X-Y坐标必须是不被移动或者不被运动的。为了解释X-Y-Z坐标， 可以这样标记，即基本上在X-Y方向上的运动应该涉及或者被定义 为水平方向的运动过程，而在Z方向上的运动应该涉及或者被定义 为垂直方向的运动过程。随着在喷嘴更换中运动过程的节省出现了 时间节省(因为运动＝时间)，这种时间节省就导致了显著的生产率 增长。另一个优点在于，刀头的少量的运动也实现了刀头的总体上 更简单的控制。刀头为了喷嘴更换仅仅必须移动到一个预设的位置 (更换位置)，并且在到达更换位置后最多只还在Z方向上上下运 动。所有其它的运动都由可以相对于刀头运动的喷嘴更换储料台来 进行。因此，喷嘴更换储料台优选地配备有自己的驱动装置。由此， 喷嘴更换储料台可以原则上既在垂直方向上改变又在水平方向上 改变。

例如切割喷嘴更换的触发可以取决于操纵者的手动的请求来 实现或取决于自动的请求,例如通过切割喷嘴使用寿命计数器 (Counter)的运行来实现。切割喷嘴更换的其它的原因可以取决于 新的要加工的材料/板材或取决于在切割方案中相应的请求。

一个实施方式这样设置，即所移除的切割喷嘴的清除可以通过 设置在喷嘴更换储料台上的清除部件来实现。该清除部件原则上可 以是任意的实现清除已使用的切割喷嘴的装置。然而清除部件优选 地设计为设置在喷嘴更换储料台中的清除开口，优选地设计为贯通 孔。由此，待清除的切割喷嘴可以从刀头中取下并且通过在喷嘴更 换储料台中的清除开口来清除。

这里描述的喷嘴更换或者清除过程的工作原理可以以最简单 的方式利用基本上由现有技术已知的切割喷嘴插入式接合器(快速 接合器/制动装置)来实现。其中刀头可以具有弹动安置的喷嘴座系 统。切割喷嘴可以具有加长的容纳颈部，该容纳颈部具有止动槽， 该止动槽在安装时咬合到喷嘴座的内部构型中。集成在喷嘴座中的 止动机构这样设计，即该止动机构在外部的弹簧壳体和压力弹簧压 缩时脱开、解除固定并且在形状上开启止动槽，从而可以更换切割 喷嘴。例如可以这样设置，即快速接合器与喷嘴更换储料台作用连 接，其这样设计，即通过使刀头抵靠在喷嘴更换储料台上实现对该 快速接合器的操纵。这意味着快速接合器的操纵基本上是完全自动 化地实现的，无需操纵者的手动干涉。