本实用新型涉及激光切割领域，尤其涉及一种具有自动更换喷嘴的激光加工机。
背景技术：
近年来，激光加工行业飞速发展，对切割效率的需求越来越高，对设备自动化要求也越来越高。激光加工时，位于激光加工头顶端的喷嘴因为距离热源较近，因此，需要定期更换喷嘴；同时，在加工不同厚度、不同材质的材料时，也需要不同规格的喷嘴。人工更换喷嘴时，需等待喷嘴冷却后再进行更换，在带有大包围的封闭设备上，人工更换喷嘴时间更长。为减少更换喷嘴时间，提高生产效率，行业内已经有小部分设备使用了自动更换激光加工机中的喷嘴，避免了人工操作。但是无法实现在线切割工作中根据喷嘴的使用情况，或根据切割的板材情况实时更换，也就是在切割的过程中激光加工机的切割系统中无法获悉喷嘴在切割到什么程度时，进行自动更换，而且这种更换方式是在切割过程中自动完成的，还未能解决此技术问题。
而且在当今自动化程度相当高的时代，在切割过程，如何将切割过程的重要参数数据进行收集统计，并进行切割过程监控，实现精准切割，在线精准更换喷嘴，提高切割质量是上述公开的专利文件未进行解决的。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种具有自动更换喷嘴的激光加工机，包括：设备本体，设备本体设有切割平台，切割平台的两侧部分别设有X轴行走轨道，X轴行走轨道上设有沿着X轴行走轨道移动的切割组件，切割组件横跨在切割平台上；切割组件设有用于驱动切割组件沿着X轴行走轨道行走的X轴行走驱动装置和Y轴行走轨道，Y轴行走轨道上设有沿着Y轴行走轨道移动的切割机构；
切割机构设有用于驱动切割机构沿着Y轴行走轨道移动的Y轴行走驱动装置和Z轴升降机构，Z轴升降机构上设有沿着Z轴升降机构升降的激光切割头以及用于驱动激光切割头沿着Z轴升降机构升降的Z轴升降驱动装置；其特征在于，切割平台的端部，且在切割组件沿着X轴行走轨道移动的范围内设有喷嘴更换装置；
喷嘴更换装置包括：基板，基板上安置有喷嘴安置组件，喷嘴更换驱动电机，与喷嘴更换驱动电机输出轴连接的减速机，安装在减速机输出轴的带轮；喷嘴安置组件设有若干个喷嘴浮动旋转安置位；带轮与每个喷嘴浮动旋转安置位采用带传动连接。
优选地，喷嘴浮动旋转安置位包括：用于安置托放备用喷嘴的喷嘴托盘，中心轴，弹簧，轴承座以及从动轮；
喷嘴托盘设有空腔，空腔开口向上，备用喷嘴固设在空腔内；
空腔底壁，轴承座中心以及从动轮中心均设有与中心轴相适配的通孔；中心轴依次穿过空腔底壁的通孔，轴承座中心的通孔以及从动轮的通孔；中心轴第一端延伸至空腔内，中心轴第一端通过弹簧卡卡设在空腔内；
中心轴第二端延伸出从动轮的通孔，中心轴第二端通过弹簧卡卡设在从动轮通孔的外壁上；
弹簧套设在空腔底壁和轴承座之间的中心轴上；
基板上设有数量与喷嘴浮动旋转安置位相适配的安置通孔，轴承座安置于安置通孔内，通过螺栓与安置通孔固设连接；从动轮设置在基板的底部，喷嘴托盘设置在基板的上部；
带轮与喷嘴浮动旋转安置位的从动轮采用带传动连接，使从动轮通过中心轴将旋转动作和扭矩传递给喷嘴托盘。
优选地，喷嘴浮动旋转安置位还包括：限位管；
限位管套设在空腔底壁和轴承座之间的中心轴上；
限位管与轴承座的上端面连接，弹簧设置在中心轴和限位管之间；
弹簧一端与空腔底壁相顶持，弹簧另一端与轴承座的上端面相抵持；
限位管的高度低于弹簧自然安置的高度，限位管的顶端与更换喷嘴时，受到激光切割头下压的喷嘴托盘底端相抵持，限制喷嘴托盘下压高度。
优选地，基板上还设有用于通过拧螺钉调整皮带松紧的张紧轮调整装置；
基板底部设有与从动带轮，带轮，从动带轮以及每个喷嘴浮动旋转安置位采用皮带传动连接。
优选地，喷嘴安置组件的喷嘴浮动旋转安置位并排设置在基板上。
优选地，中心轴通过单面扁、双面扁、或者花键将从动轮的旋转动作和扭矩传递给喷嘴托盘。
优选地，喷嘴与激光切割头采用螺纹连接；
喷嘴浮动旋转安置位还包括：用于在更换喷嘴时，感应激光切割头对喷嘴托盘下压力的激光切割头下压感应模块；
激光切割头设有喷嘴脱离感应装置和喷嘴安装到位感应装置；
从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
喷嘴的更换过程不需要人工参与，综合了行走升降驱动控制动作信息，切割平台坐标信息，喷嘴浮动旋转安置位坐标信息，喷嘴更换驱动电机控制动作信息，预设待切割板材的切割路径信息，折算成切割线的总长度信息，待切割板材的厚度信息和板材的材质信息，根据待切割板材的厚度和材质，预设喷嘴实现的切割长度信息，根据折算的切割线总长度和预设的喷嘴切割长度设置当次切割过程的喷嘴安置组件上设置备用喷嘴的数量信息，在切割过程中，每次更换喷嘴的更换平台坐标位信息，更换次序信息，喷嘴浮动旋转安置位坐标位信息，喷嘴更换执行模块控制执行信息，在切割过程中，控制装置根据切割过程中预设的数据信息，自动进行喷嘴的更换，也就是每经过切割的预设长度即到了需要更换喷嘴的时段，开始执行更换喷嘴的过程，在切割前操作人员已经预设好喷嘴的数量，保证本次切割过程喷嘴自动更换，而且由于喷嘴更换及时可以保证切割面平滑，提高切割效率，保证切割质量。因此，基于参考上述参数信息，能够提高喷嘴的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为具有自动更换喷嘴的激光加工机实施例示意图；
图2为喷嘴更换装置实施例示意图；
图3为喷嘴更换装置底部实施例示意图；
图4为喷嘴浮动旋转安置位实施例示意图；
图5为图4的B-B侧示意图；
图6为图4的A-A侧示意图；
图7为更换喷嘴数据统计系统实施例示意图.
附图标记说明：
1设备本体，2切割平台，3X轴行走轨道，4切割组件，5Y轴行走轨道，6切割机构，7激光切割头，8喷嘴更换装置，11喷嘴更换驱动电机，12减速机，13基板，16喷嘴浮动旋转安置位，21带轮，22皮带，23张紧轮调整装置，24从动带轮，31喷嘴托盘，32中心轴，33弹簧，34限位管，35轴承座，36从动轮，37螺栓，38空腔，51激光加工机，52工控服务器
具体实施方式
为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本实用新型保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实施例提供一种具有自动更换喷嘴的激光加工机，如图1，图2，图3所示，包括：设备本体1，设备本体1设有切割平台2，切割平台的两侧部分别设有X轴行走轨道3，X轴行走轨道3上设有沿着X轴行走轨道3移动的切割组件4，切割组件4横跨在切割平台2上；切割组件4设有用于驱动切割组件4沿着X轴行走轨道3行走的X轴行走驱动装置和Y轴行走轨道5，Y轴行走轨道5上设有沿着Y轴行走轨道5移动的切割机构6；
切割机构6设有用于驱动切割机构6沿着Y轴行走轨道5移动的Y轴行走驱动装置和Z轴升降机构，Z轴升降机构上设有沿着Z轴升降机构升降的激光切割头7以及用于驱动激光切割头7沿着Z轴升降机构升降的Z轴升降驱动装置；其特征在于，切割平台2的端部，且在切割组件4沿着X轴行走轨道3移动的范围内设有喷嘴更换装置8；
喷嘴更换装置8包括：基板13，基板13上安置有喷嘴安置组件、喷嘴更换驱动电机11、与喷嘴更换驱动电机11输出轴连接的减速机12以及安装在减速机12输出轴的带轮21；喷嘴安置组件设有若干个喷嘴浮动旋转安置位16；带轮21与每个喷嘴浮动旋转安置位16采用带传动连接；
设备本体1包括：控制装置；控制装置包括：行走升降驱动控制模块，切割平台坐标设置模块，喷嘴浮动旋转安置位坐标设置模块，喷嘴更换驱动电机控制模块，切割线长预设模块，板材设置模块，喷嘴更换设置模块，喷嘴数量设置模块，喷嘴更换点设置模块，喷嘴更换执行模块，空位喷嘴浮动旋转安置位坐标设置模块；
行走升降驱动控制模块分别与X轴行走驱动装置，Y轴行走驱动装置和Z轴升降驱动装置连接，行走升降驱动控制模块用于通过分别控制X轴行走驱动装置，Y轴行走驱动装置和Z轴升降驱动装置运行，控制激光切割头7移动；
切割平台坐标设置模块用于在切割平台2建立X轴，Y轴，Z轴坐标平台；
喷嘴浮动旋转安置位坐标设置模块用于设置每个喷嘴浮动旋转安置位16的坐标值，使行走升降驱动控制模块根据喷嘴浮动旋转安置位16的坐标值控制激光切割头7运行至对应的喷嘴浮动旋转安置位16进行喷嘴更换；
喷嘴更换驱动电机控制模块与喷嘴更换驱动电机11连接，喷嘴更换驱动电机控制模块用于控制喷嘴更换驱动电机11运行；
切割线长预设模块用于预设待切割板材的切割路径，并折算成切割线的总长度；
板材设置模块用于设置待切割板材的厚度和板材的材质；
喷嘴更换设置模块用于根据待切割板材的厚度和板材的材质，预设喷嘴实现的切割长度；
喷嘴数量设置模块用于根据折算的切割线总长度和预设的喷嘴切割长度设置当次切割过程的喷嘴安置组件上设置备用喷嘴的数量；
喷嘴更换点设置模块用于根据预设的喷嘴切割长度和折算的切割线总长度，设置在切割过程中，每次更换喷嘴的更换平台坐标位，还设置喷嘴安置组件上喷嘴浮动旋转安置位16的更换次序以及设置每次更换喷嘴对应的喷嘴浮动旋转安置位坐标位；
空位喷嘴浮动旋转安置位坐标设置模块用于在喷嘴安置组件的喷嘴浮动旋转安置位16中设有至少一个未安置喷嘴的喷嘴浮动旋转安置位16，设置所述喷嘴浮动旋转安置位16的坐标位；
喷嘴更换执行模块用于在执行切割过程中，当正在执行切割的喷嘴达到预设切割长度，或正在执行切割的激光切割头7运行至更换喷嘴的更换平台坐标位时，记录当前更换喷嘴坐标位，根据设置的喷嘴安置组件上喷嘴浮动旋转安置位16的更换次序以及设置的更换喷嘴对应的预设喷嘴浮动旋转安置位坐标位，喷嘴更换执行模块通过控制工作行走升降驱动控制模块控制激光切割头7运行至未安置喷嘴的喷嘴浮动旋转安置位，喷嘴更换执行模块通过控制喷嘴更换驱动电机控制模块控制喷嘴更换驱动电机11将喷嘴卸至未安置喷嘴的喷嘴浮动旋转安置位，喷嘴更换执行模块再通过控制工作行走升降驱动控制模块控制激光切割头7运行至预设喷嘴浮动旋转安置位坐标位，通过控制喷嘴更换驱动电机控制模块控制喷嘴更换驱动电机11进行喷嘴安装，喷嘴安装完成后，喷嘴更换执行模块通过控制工作行走升降驱动控制模块控制激光切割头7返回更换喷嘴坐标位。
本实施例中，喷嘴的更换过程不需要人工参与，本实施例中，综合了行走升降驱动控制动作信息，切割平台坐标信息，喷嘴浮动旋转安置位坐标信息，喷嘴更换驱动电机控制动作信息，预设待切割板材的切割路径信息，折算成切割线的总长度信息，待切割板材的厚度信息和板材的材质信息，根据待切割板材的厚度和材质，预设喷嘴实现的切割长度信息，根据折算的切割线总长度和预设的喷嘴切割长度设置当次切割过程的喷嘴安置组件上设置备用喷嘴的数量信息，在切割过程中，每次更换喷嘴的更换平台坐标位信息，更换次序信息，喷嘴浮动旋转安置位坐标位信息，喷嘴更换执行模块控制执行信息，在切割过程中，控制装置根据切割过程中预设的数据信息，自动进行喷嘴的更换，也就是每经过切割的预设长度即到了需要更换喷嘴的时段，开始执行更换喷嘴的过程，在切割前操作人员已经预设好喷嘴的数量，保证本次切割过程喷嘴自动更换，而且由于喷嘴更换及时可以保证切割面平滑，提高切割效率，保证切割质量。而且基于参考上述参数信息，能够提高喷嘴的利用率。
本实施例提供了两种更换喷嘴的时段即为正在执行切割的喷嘴达到预设切割长度，或正在执行切割的激光切割头7运行至更换喷嘴的更换平台坐标位时，两个时段任一个达到条件即启动更换喷嘴过程。双重条件使得更换喷嘴更为有保障，避免过度使用喷嘴而导致切割面质量不满足要求，出现爆燃，切割不匀等不足。
本实施例中，如图4，图5，图6所示，喷嘴浮动旋转安置位16包括：用于安置托放备用喷嘴的喷嘴托盘31，中心轴32，弹簧33，轴承座35以及从动轮36；
喷嘴托盘31设有空腔38，空腔38开口向上，备用喷嘴固设在空腔38内；空腔38底壁，轴承座35中心以及从动轮36中心均设有与中心轴32相适配的通孔；中心轴32依次穿过空腔38底壁的通孔，轴承座35中心的通孔以及从动轮36的通孔；中心轴32第一端延伸至空腔38内，中心轴32第一端通过弹簧卡卡设在空腔38内；中心轴32第二端延伸出从动轮36的通孔，中心轴32第二端通过弹簧卡卡设在从动轮36通孔的外壁上；弹簧33套设在空腔38底壁和轴承座35之间的中心轴32上；基板13上设有数量与喷嘴浮动旋转安置位16相适配的安置通孔，轴承座35安置于安置通孔内，通过螺栓与安置通孔固设连接；从动轮36设置在基板13的底部，喷嘴托盘31设置在基板13的上部；
带轮21与喷嘴浮动旋转安置位16的从动轮36采用带传动连接，使从动轮36通过中心轴32将旋转动作和扭矩传递给喷嘴托盘31。
中心轴32通过单面扁、双面扁、或者花键将从动轮36的旋转动作和扭矩传递给喷嘴托盘31。
喷嘴浮动旋转安置位16还包括：限位管34；限位管34套设在空腔38底壁和轴承座35之间的中心轴32上；限位管34与轴承座35的上端面连接，弹簧33设置在中心轴32和限位管34之间；弹簧33一端与空腔38底壁相顶持，弹簧33另一端与轴承座35的上端面相抵持；限位管34的高度低于弹簧33自然安置的高度，限位管34的顶端与更换喷嘴时，受到激光切割头7下压的喷嘴托盘31底端相抵持，限制喷嘴托盘31下压高度，防止损耗弹簧以及激光切割头7下压对喷嘴浮动旋转安置位16的损坏。
本实施例中，基板13上还设有用于通过拧螺钉调整皮带松紧的张紧轮调整装置23；基板13底部设有与从动带轮24，带轮21，从动带轮24以及每个喷嘴浮动旋转安置位16采用皮带22传动连接。这样可以保证皮带传动的稳定性。
本实施例中，喷嘴安置组件的喷嘴浮动旋转安置位16并排设置在基板13上，方便取换。
本实施例中，喷嘴与激光切割头7采用螺纹连接；
喷嘴浮动旋转安置位16还包括：用于在更换喷嘴时，感应激光切割头7对喷嘴托盘31下压力的激光切割头下压感应模块；
激光切割头7设有喷嘴脱离感应装置和喷嘴安装到位感应装置；
控制装置还包括：喷嘴脱离获取模块，喷嘴安装到获取模块，激光切割头下压获取模块；
喷嘴脱离获取模块用于通过喷嘴脱离感应装置获取喷嘴脱离激光切割头7的感应信号；
喷嘴安装到获取模块用于通过喷嘴安装到位感应装置获取喷嘴在激光切割头7上安装到位感应信号；
激光切割头下压获取模块用于通过激光切割头下压感应模块感应激光切割头7对喷嘴托盘31的下压力；
喷嘴更换执行模块还用于在执行切割过程中，当正在执行切割的喷嘴达到预设切割长度，或正在执行切割的激光切割头7运行至更换喷嘴的更换平台坐标位时，记录当前更换喷嘴坐标位，根据设置的喷嘴安置组件上喷嘴浮动旋转安置位16的更换次序以及设置的更换喷嘴对应的喷嘴浮动旋转安置位坐标位，喷嘴更换执行模块通过控制工作行走升降驱动控制模块控制激光切割头7运行至未安置喷嘴的喷嘴浮动旋转安置位，激光切割头7对喷嘴浮动旋转安置位16的喷嘴托盘31进行下压，激光切割头下压感应模块实时感应下压力，激光切割头下压获取模块实时获取下压力，当达到预设的下压力时，喷嘴更换执行模块通过控制工作行走升降驱动控制模块控制激光切割头7停止下压，喷嘴更换执行模块通过控制喷嘴更换驱动电机控制模块控制喷嘴更换驱动电机11将喷嘴卸至未安置喷嘴的喷嘴浮动旋转安置位，喷嘴脱离获取模块通过喷嘴脱离感应装置获取喷嘴脱离激光切割头7感应信号后，喷嘴更换执行模块通过控制工作行走升降驱动控制模块控制激光切割头7运行至预设喷嘴浮动旋转安置位坐标位；
激光切割头7对喷嘴浮动旋转安置位16的喷嘴托盘31进行下压，激光切割头下压感应模块实时感应下压力，激光切割头下压获取模块实时获取下压力，当达到预设的下压力时，喷嘴更换执行模块通过控制工作行走升降驱动控制模块控制激光切割头7停止下压，通过控制喷嘴更换驱动电机控制模块控制喷嘴更换驱动电机11进行喷嘴安装，喷嘴安装到获取模块通过喷嘴安装到位感应装置获取喷嘴在激光切割头7上安装到位感应信号后，喷嘴更换执行模块通过控制工作行走升降驱动控制模块控制激光切割头7返回更换喷嘴坐标位。
激光切割头下压感应模块，喷嘴脱离感应装置和喷嘴安装到位感应装置可以起到准确的更换喷嘴，保证喷嘴安装的稳定。
本实用新型还提供一种更换喷嘴数据统计系统，如图7所示，包括：多台激光加工机51以及工控服务器52；激光加工机51的控制装置还包括：通信模块，数据发送模块，数据接收模块以及数据储存模块；通信模块用于使激光加工机51与工控服务器52建立通信通道；
数据发送模块用于在激光加工机与工控服务器建立通信通道后，激光加工机向工控服务器发送激光加工数据信息；
激光加工数据信息包括：行走升降驱动控制动作信息，切割平台坐标信息，喷嘴浮动旋转安置位坐标信息，喷嘴更换驱动电机控制动作信息，预设待切割板材的切割路径信息，折算成切割线的总长度信息，待切割板材的厚度信息和板材的材质信息，根据待切割板材的厚度和材质，预设喷嘴实现的切割长度信息，根据折算的切割线总长度和预设的喷嘴切割长度设置当次切割过程的喷嘴安置组件上设置备用喷嘴的数量信息，在切割过程中，每次更换喷嘴的更换平台坐标位信息，更换次序信息，喷嘴浮动旋转安置位坐标位信息，喷嘴更换执行模块控制执行信息；
数据接收模块用于接收工控服务器52发送的数据信息以及接收工控服务器52发送的控制指令；
数据储存模块用于储存激光加工数据信息，接收的数据信息以及接收的控制指令。
本实施例中，工控服务器52用于接收每个激光加工机51发送的激光加工数据信息，并将接收的激光加工数据信息储存至数据库中；
对每个激光加工机51传输的数据信息，通过表格或图形的形式进行整理，对每个激光加工机51发送的激光加工数据信息进行展示，使每个激光加工机51的激光加工数据信息显示在工控服务器52显示屏上，使用户实时获取各个激光加工机51的激光加工数据信息，对各个激光加工机51进行监控；
还获取每个激光加工机51工作过程中的设备运行参数信息，将每个激光加工机51的设备运行参数信息对应与各个设备运行参数的阈值进行比对当某一数据超出阈值时，发出报警提示；
对每个激光加工机51的激光加工数据信息和设备运行参数信息单独储存在数据库中，设置每个激光加工机51的激光加工数据信息依据激光加工起始时间和终止时间，对激光加工起始时间和终止时间之间的任一时间段的加工数据信息进行整合，整合形成激光加工数据信息，按照获取时间段形成一体系报告，通过图表、或曲线图、或梯形图显示在工控服务器52显示屏上。
工控服务器52用于预存板材切割路径与切割线的总长度的折算方式，预存板材材质的材料属性数据，预存根据切割板材的厚度和板材的材质，折算喷嘴实现切割长度的方式，预存根据折算的切割线总长度和预设的喷嘴切割长度设置当次切割过程的喷嘴安置组件上设置备用喷嘴数量；为用户提供对上述数据进行添加、修改、删除的端口，使用户根据实际需要更新上述数据，并将更新的数据发送至各个激光加工机51。这样用户可以根据在生成中不断的积累经验，应用到系统中，使得各个折算方式，计算方式更为合理，贴合实际，减低成本，提高切割效率。
这样用户可以将多台激光加工机51集成为一个系统由工控服务器52统一控制和维护。用户可以实时获取每个激光加工机51的数据信息，并加以利用。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。