本實(shí)用新型涉及加工成型設(shè)備，尤其涉及到帶激光頭的機(jī)床。

背景技術(shù)：

目前，在航天科技、軌道交通、汽車工業(yè)和精密模具等領(lǐng)域，對具有復(fù)雜曲面和腔體的高精度零部件的需求越來越高。單純的機(jī)械加工以及精密鑄造等傳統(tǒng)工藝，已經(jīng)無法滿足這些零部件的結(jié)構(gòu)及精度要求。雖然3D打印技術(shù)能夠?qū)哂袕?fù)雜結(jié)構(gòu)的零件進(jìn)行打印成型，但是零件的尺寸精度和表面粗糙度也均滿足不了要求。因此，在此背景下需要一款能夠?qū)?D打印與傳統(tǒng)機(jī)械加工合二為一的機(jī)床，能夠?qū)⒓す忸^作為一把可進(jìn)行3D打印的特殊刀具，與機(jī)床主軸之間隨意進(jìn)行連接?，F(xiàn)有技術(shù)是采用手動(dòng)的方式，進(jìn)行激光頭與機(jī)床主軸之間的連接。如此，不但存在一定的操作危險(xiǎn)性，而且在加工過程中往往要進(jìn)行很多次的連接，由于人工操作速度較慢，會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)床的加工效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出一種機(jī)床的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)激光頭與機(jī)床主軸之間連接的自動(dòng)化。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種機(jī)床的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)，其包括：固定架；轉(zhuǎn)軸單元，裝設(shè)在該固定架上；傳動(dòng)單元，其包括能夠相對該轉(zhuǎn)軸單元旋轉(zhuǎn)的激光頭支座，該激光頭支座能夠穩(wěn)定地處于一第一狀態(tài)或一第二狀態(tài)；激光頭單元，能夠裝設(shè)在該傳動(dòng)單元上，并能與一機(jī)床主軸相連接；定位單元，用于配合該激光頭單元在該第一狀態(tài)和該第二狀態(tài)定位；連接單元，裝設(shè)在該激光頭單元上，用于連接該機(jī)床主軸；以及位置檢測單元，用于確定該激光頭單元在激光頭支座上或在該機(jī)床主軸上。

其中，該連接單元包括拉釘和刀柄。

其中，該傳動(dòng)單元還包括：驅(qū)動(dòng)元件和連桿；該連桿與該激光頭支座固定在一起，該驅(qū)動(dòng)元件能夠經(jīng)由該連桿驅(qū)使該激光頭支座繞該轉(zhuǎn)軸單元旋轉(zhuǎn)。

其中，該驅(qū)動(dòng)元件為直線氣缸，該直線氣缸的推桿與該連桿鉸接在一起，該直線氣缸固定在該固定架上。

其中，該轉(zhuǎn)軸單元包括：固定座和相對該固定座能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸；其中，該固定座固定在該固定架上，該轉(zhuǎn)軸與該激光頭支座固定在一起。

其中，該定位單元包括：若干定位塊和若干定位銷。

其中，該定位單元還包括：若干緩沖器。

其中，該位置檢測單元包括：檢測開關(guān)一，用于確定該激光頭元件在該激光頭支座上；和檢測開關(guān)二，用于確定該激光頭元件在該機(jī)床主軸上。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案還是：提供一種機(jī)床，包括機(jī)床床身和機(jī)床主軸，還包括裝設(shè)在該機(jī)床床身上的、如權(quán)上所述的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果在于，通過巧妙地用傳動(dòng)單元，轉(zhuǎn)軸單元，激光頭單元，定位單元，連接單元，位置檢測單元以及固定架構(gòu)成出一激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)激光頭與機(jī)床主軸之間連接的自動(dòng)化。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本實(shí)用新型的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)處于第一狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意。

圖2是本實(shí)用新型的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)處于第一狀態(tài)的另一視角的結(jié)構(gòu)示意。

圖3是本實(shí)用新型的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)處于第二狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意。

圖4是本實(shí)用新型的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)軸單元與傳動(dòng)單元的組合結(jié)構(gòu)示意。

圖5是本實(shí)用新型的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)軸單元與傳動(dòng)單元的分解結(jié)構(gòu)示意。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例作詳細(xì)說明。

參見圖1，圖1是本實(shí)用新型的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)處于第一狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意。本實(shí)用新型提出一種機(jī)床的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)10，包括：傳動(dòng)單元110，轉(zhuǎn)軸單元120，激光頭單元130，定位單元140，連接單元150，位置檢測單元160以及固定架170。

參見圖1，傳動(dòng)單元110包括：直線氣缸111，連桿112和激光頭支座113。具體地，傳動(dòng)單元110以激光頭支座113為基礎(chǔ)，激光頭支座113上面有孔與連桿112固定在一起。直線氣缸111的推桿與連桿112鉸接在一起。直線氣缸111固定在固定架170上。該直線氣缸111能夠驅(qū)使該激光頭支座113穩(wěn)定地處于一第一狀態(tài)(參見圖1和圖2)或一第二狀態(tài)(參見圖3)。值得一提的是，在其他實(shí)施例中，可以采用其他驅(qū)動(dòng)元件替代該直線氣缸111，來驅(qū)動(dòng)該連桿112動(dòng)作，例如：電機(jī)。

參見圖4和圖5，圖4是本實(shí)用新型的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)軸單元與傳動(dòng)單元的組合結(jié)構(gòu)示意。圖5是本實(shí)用新型的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)軸單元與傳動(dòng)單元的分解結(jié)構(gòu)示意。轉(zhuǎn)軸單元120包括：轉(zhuǎn)軸121，軸承套122，軸承123，外擋圈124，內(nèi)擋圈125，鎖緊螺母126，固定座127，端蓋128以及蓋板129。其中，固定座127固定在該固定架170。轉(zhuǎn)軸121能夠相對該固定座127旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸121與激光頭支座113固定在一起。

參見圖1、圖2和圖3，圖2是本實(shí)用新型的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)處于第一狀態(tài)的另一視角的結(jié)構(gòu)示意。圖3是本實(shí)用新型的激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)處于第二狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意。激光頭單元130為一個(gè)整體，能夠在激光頭支座113和機(jī)床主軸(圖未示)之間切換。

參見圖1、圖2和圖3，定位單元140包括：定位塊一141，定位塊二142、定位套三143、定位銷四144、定位銷五145、緩沖器一147以及緩沖器二148。

參見圖1，連接單元150包括：拉釘151和刀柄152。其中，刀柄152與激光頭單元130連接在一起。值得一提的是，機(jī)床主軸能夠與刀柄152連接起來，從而將激光頭單元130連接到機(jī)床主軸上。

參見圖1和圖2，位置檢測單元160裝設(shè)在該激光頭單元130上。位置檢測單元160包括：檢測開關(guān)一161和檢測開關(guān)二162。其中，檢測開關(guān)一161用于確定激光頭元件130在激光頭支座113上；檢測開關(guān)二162用于確定激光頭元件130在機(jī)床主軸上。

該激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)10的整體裝配情況大致為：以固定架170為基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)軸單元120整體裝配好后，將激光頭支座113與轉(zhuǎn)軸單元120中的轉(zhuǎn)軸121連接。然后，再將轉(zhuǎn)軸單元120中的固定座127與固定架170連接。然后，安裝定位單元140中的各個(gè)結(jié)構(gòu)件。最后，將該激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)10整體固定在機(jī)床床身(圖未示)上。值得一提的是，取決于實(shí)際應(yīng)用的情形，還可以包括將激光頭元件130擱置到該激光頭支座113上的裝配動(dòng)作。

裝設(shè)有該激光頭快速定位連接機(jī)構(gòu)10的機(jī)床的工作原理大致包括：(1)將激光頭單元130放到激光頭支座113上；(2)給直線氣缸111一個(gè)動(dòng)作命令，直線氣缸111推桿伸出，推動(dòng)連桿112；(3)連桿112帶動(dòng)激光頭支座113進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，激光頭支座113繞轉(zhuǎn)軸單元120進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，激光頭單元130跟隨激光頭支座113一起運(yùn)動(dòng)；(4)當(dāng)激光頭支座113碰到到緩沖器二148后，停止運(yùn)動(dòng)，這個(gè)位置為激光頭單元130換刀位置(參見圖3的第二狀態(tài))；(5)機(jī)床主軸移動(dòng)到激光頭單元130換刀位置，向下抓取連接單元150，定位銷五145與機(jī)床主軸上的定位套六連接，這時(shí)檢測開關(guān)二162與機(jī)床主軸接觸，產(chǎn)生信號，這個(gè)信號確定激光頭單元130被機(jī)床主軸準(zhǔn)確抓取到，然后機(jī)床主軸帶著激光頭單元130移動(dòng)到指定位置；(6)激光頭單元130移動(dòng)到指定位置處后，直線氣缸111推桿收回，帶動(dòng)激光頭支座113返回，激光頭支座113碰到緩沖器一147后，運(yùn)動(dòng)停止，激光頭支座113返回到原位(參見圖1和圖2的第一狀態(tài))；(7)激光頭單元130打印完成之后，直線氣缸111再次推動(dòng)連桿112，帶動(dòng)激光頭支座113運(yùn)動(dòng)到之前的換刀位置(參見圖3的第二狀態(tài))，機(jī)床主軸帶著激光頭單元130也移動(dòng)到該換刀位置，向下運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中，定位塊一141與定位塊二142接觸并定位，定位套三143與定位銷四144接觸并定位，這兩組定位件確保了激光頭單元130每次都能回到激光頭支座113上唯一固定的位置，當(dāng)激光頭單元130運(yùn)動(dòng)到檢測開關(guān)一161與激光頭支座113接觸后，產(chǎn)生信號，這個(gè)信號確定激光頭單元130準(zhǔn)確回到了激光頭支座113上，然后機(jī)床主軸松開激光頭單元130并抬高到指定高度，這時(shí)，激光頭支座113在直線氣缸111的帶動(dòng)下，帶著激光頭單元130回到初始位置(參見圖1和圖2的第一狀態(tài))。

本實(shí)用新型的有益效果在于，巧妙地通過傳動(dòng)單元110中的直線氣缸111驅(qū)動(dòng)激光頭元件130進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程較為平穩(wěn)，加上兩個(gè)位置上的緩沖器147、148，能夠準(zhǔn)確進(jìn)行定位，不會(huì)因長時(shí)間使用而使定位位置發(fā)生變化；需要進(jìn)行激光3D打印時(shí)，只需執(zhí)行程序代碼，機(jī)構(gòu)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)和定位，可以使激光頭單元130在傳動(dòng)單元110與機(jī)床主軸之間進(jìn)行隨意切換，效率很高，對于自動(dòng)化加工機(jī)床非常適用，能夠大大提高設(shè)備的生產(chǎn)加工效率，并能夠提高操作者的作業(yè)安全性。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以對上述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改和替換，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。