[发明专利]用于激光切割机的通用喷嘴和通用喷嘴的调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于激光切割机的通用喷嘴和一种该通用喷嘴的调节方法。尤其地，本发明涉及一种切割头的通用喷嘴，激光束和切割气体可通过所述通用喷嘴输送至加工位置。

背景技术

在激光切割过程中，切割气体和激光束通过切割头中的喷嘴的喷嘴孔漏出。气体量和气流形状由喷嘴孔的直径确定。在切割薄金属板的过程中，提供细微的气流就足以将熔化的金属熔池和金属渣从间隙吹走。当待加工的材料的厚度增加时，气流的直径也必须加大。

由于这个原因，应用了分别具有不同直径喷嘴孔的不同喷嘴。通过喷嘴，可输送氮气以用于熔化切割，以及可输送氧气以用于火焰切割。

目前，必要时，通常通过手动将喷嘴从切割头拧出并通过将适合于随后的作业步骤的喷嘴拧入来将具有第一直径的喷嘴更换为具有第二直径的喷嘴。当加工顺序是自动程序时，还可通过以下方式来实施喷嘴的自动更换：借助于喷嘴的自动更换器将当前喷嘴从切割头拧出，从喷嘴贮斗取出随后需要的喷嘴，并再次将该喷嘴拧入切割头中。

因此，一种应用例如是在从位于托板上的多个厚度不同的小块金属板中的每个分别切割多个部分时。对于每种厚度的金属板，可使用相同的切割头，其中必须更换喷嘴，以便为不同的切割任务分别使用合适直径的喷嘴。

然而，在每种情况下，更换都意味着通过设定时间、停用期和通过操作喷嘴来中断作业流程。此外，当频繁地更换喷嘴时还存在螺纹磨损问题。

发明内容

本发明基于以下目的：通过减少设定时间、停用期和操作期来优化激光切割机的操作，以及通过省去多余的操作装置来最小化激光切割机的制造成本。

该目的通过根据权利要求1的通用喷嘴、通过根据权利要求13的激光切割机以及通过根据权利要求19的方法来实现。

根据本发明的一个方面，可在不更换通用喷嘴的情况下改变通用喷嘴的喷嘴孔。通过支撑一喷嘴盘，在所述喷嘴盘中设置了多个直径不同的喷嘴孔，使得喷嘴盘能够在通用喷嘴中旋转，可容易地改变直径，而无需用于多个喷嘴的附加的空间需求。不需要提供用于不同喷嘴的较大的贮斗，且不需要提供喷嘴的特定的自动更换器。另外，减少了设定时间，因为喷嘴可通过喷嘴盘在机器的作业区域内的简单旋转来改变成另一直径。因此，可由现有的系列喷嘴来制造通用喷嘴。

附图说明

本发明借助于实施例并参照附图来描述。

尤其地：

图1示出了一种其中可采用通用喷嘴的激光切割机；

图2示出了第一实施例中的通用喷嘴的透视图；

图3示出了根据图2的通用喷嘴的剖视图；

图4示出了通用喷嘴的另一实施例，所述通用喷嘴具有作为锁定机构的弹簧加载式压力件；

图5示出了根据图2至图4的实施例的喷嘴盘；

图6示出了图5的喷嘴盘的剖视图，所述喷嘴盘具有被扭转到剖切平面中的两个喷嘴孔；

图7示出了根据另一实施例的通用喷嘴的透视图；

图8示出了图7所示的通用喷嘴的剖视图；

图9示出了图7和图8所示的通用喷嘴的另一实施例的示图，所述通用喷嘴具有作为锁定机构的弹簧加载式压力件；

图10示出了根据图9的通用喷嘴的喷嘴盘的剖视图，所述喷嘴盘具有被扭转到剖切平面中的两个喷嘴孔；以及

图11示出了图10的喷嘴盘的透视图。

具体实施方式

图1示出了激光切割机1的结构，在所述激光切割机1中可安装通用喷嘴。此处，激光切割机1包括作为激光束发生器2的CO₂激光器、切割头3和工件支撑结构4。借助于激光束发生器2产生激光束5。成金属板形式的工件6布置在工件支撑结构4上。借助于偏转镜（未示出），激光束5在光束引导系统中从激光束发生器2传送至切割头3，并被引导至工件6。另外，激光切割机1被供送切割气体7，此处是氧气和氮气。替代性地或附加地，可提供气压或定制的气体。多种气体的使用取决于待加工的工件6的材料和对切割边缘的质量要求。

根据所使用的切割气体，当切割工件6时，例如在使用氧气的情况下，材料熔化并主要地被氧化，或者在使用惰性气体、例如氮气或氩气的情况下，材料仅仅熔化。于是，所产生的熔化微粒根据情况与氧化铁一起被切割气体吹走，并借助于抽气装置8经由抽气室9与切割气体一起被抽走。

切割头3借助于直线驱动装置10、11、12移动，所述直线驱动装置使切割头3能够沿着三个空间轴线移动。