阅读说明：本技术 一种快换装置 (quick-change device ) 是由 刘亚亮 马康 邵雅男 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种快换装置,包括：上连接板；设置在所述上连接板的上定位套筒；与所述上定位套筒配合安装的下定位套筒；用于安装所述下定位套筒的下连接板；设置在所述上连接板和所述下连接板之间的平行垫块；用于所述上连接板和所述下连接板嵌套的密封套筒。本发明中上连接板、上定位套筒与准直头可以直接被拆下,再次安装时只需要插入原位置,并紧固螺钉即可保证装置恢复到拆卸时的位置,保证光路的一致性,通过螺钉控制滚珠与凹槽的配合来快速实现定位和连接,保证定位的高精度和可靠性。(The invention discloses quick-change devices, which comprise an upper connecting plate, an upper positioning sleeve arranged on the upper connecting plate, a lower positioning sleeve matched with the upper positioning sleeve for installation, a lower connecting plate used for installing the lower positioning sleeve, a parallel cushion block arranged between the upper connecting plate and the lower connecting plate, and a sealing sleeve used for nesting the upper connecting plate and the lower connecting plate.)

一种快换装置

技术领域

本发明涉及激光设备定位技术领域，特别涉及一种应用于对安装激光准直头等重复定位精度要求高的快换装置。

背景技术

近年来，随着激光加工技术的迅猛发展，由于激光具有方向性好、亮度高、单色性好以及高能量密度等特点，激光三维激光加工技术和激光复合加工技术已在工业生产、通讯、信息处理等领域得到广泛应用。

在激光技术应用的过程中，加工大型不易翻转的立体工件时，需要将激光加工头翻转和移动对工件进行加工，这时候就需要将激光出光口与激光光路相对固定保持相对静止，因此需要将激光准直头与光路进行机械连接安装。目前，对激光准直头与光路进行机械连接的方式为安装板、螺钉和销钉安装，连接方式存在问题为定位方式单一且不能后期调整不易拆卸或者连接为一次性连接无定位措施，在拆卸重装时就需要重新对光路调节。

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述技术问题，用于对安装激光准直头等重复定位精度要求高的快换装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种快换装置，对激光准直头等安装位置变化会影响光路的部件提供一种重复定位精度高、可微调且易拆易装的装置。

本发明采用的技术方案是：一种快换装置，包括：

一种快换装置，包括：

上连接板、下连接板、上定位套筒和下定位套筒；

所述上连接板上设置第二安装孔，所述上连接板上设置第二定位孔，所述上定位套筒安装在第二定位孔上；

所述下连接板上设置第一安装孔，所述下连接板上设置第一定位孔，所述下定位套筒设置在第一定位孔上；

所述下定位套筒嵌入上定位套筒内部与上定位套筒连接；

所述上定位套筒通过设置在下定位套筒内部的滚珠嵌入设置在上定位套筒内部的凹槽内与下定位套筒固定；

所述第一安装孔上设置密封套筒；

所述上定位套筒的外侧设置平行垫块。

作为本发明的进一步技术方案为：所述下定位套筒包括：第一安装部和第一固定部，所述第一安装部和第一固定部为空心圆柱结构，第一固定部套装在第一安装部并与第一安装部为一体连接，所述第一固定部上设置第一螺钉安装孔，所述第一安装部上设置滚珠。

作为本发明的进一步技术方案为：所述滚珠数量为四个，均匀设置在所述第一安装部的端部。

作为本发明的进一步技术方案为：所述第一定位孔的四周设置第一螺孔；第一安装部设置在第一定位孔内，通过螺钉穿过第一螺钉安装孔与第一螺孔固定。

作为本发明的进一步技术方案为：所述上定位套筒包括：第二安装部和第二固定部，所述第二安装部和第二固定部为空心圆柱结构，第二固定部套装在第二安装部并与第二安装部为一体连接，所述第二固定部上设置第二螺钉安装孔，所述第一安装部内部设置凹槽，所述下定位套筒通过挤压滚珠进入凹槽与所述上定位套筒连接。

作为本发明的进一步技术方案为：所述第二定位孔的四周设置第二螺孔，第二安装部设置在第二定位孔内，通过螺钉穿过第二螺钉安装孔与第二螺孔固定。

作为本发明的进一步技术方案为：所述平行垫块设为圆环状结构，所述平行垫块套装在第一安装部外侧。

作为本发明的进一步技术方案为：所述密封套筒为台阶圆环状结构，所述密封套筒的上方设置橡胶垫。

作为本发明的进一步技术方案为：所述上定位套筒和下定位套筒至少设置两组。

作为本发明的进一步技术方案为：所述上连接板和下连接板采用方型或圆形结构的面板。

本发明的有益效果为：

1、本发明滚珠处的螺钉只需退至滚珠可滚向内侧的位置，此时上连接板、上定位套筒与准直头可以直接被拆下，再次安装时只需要***原位置，并紧固螺钉即可保证装置恢复到拆卸时的位置，保证光路的一致性；

2、通过螺钉控制滚珠与凹槽的配合来快速实现定位和连接；

3、垂直于定位套筒方向的自由度和平行于定位套筒的自由度独立存在，保证定位的高精度和可靠性。

附图说明

图1为本发明提出的一种快换装置主视结构图；

图2为本发明提出的一种快换装置立体结构图。

图中所示：

1-上连接板，2-上定位套筒，3-下定位套筒，4-下连接板，5-平行垫块，6-密封套筒、7-准直头；

11-第二定位孔，12-第二螺孔；

21-第二安装部，22-第二固定部，23-第二螺钉安装孔，24-凹槽；

31第一安装部，32第一固定部，33第一螺钉安装孔，34滚珠；

41第一定位孔，42密封凹槽，43第一螺孔；

61-橡胶垫。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1和图2，其中图1为本发明提出的一种快换装置主视结构图；图2为本发明提出的一种快换装置右视结构图。

如图1和图2所示，一种快换装置，包括：

上连接板1、下连接板4、上定位套筒2和下定位套筒3；

所述上连接板1上设置第二安装孔，所述上连接板1上设置第二定位孔11，所述上定位套筒2安装在第二定位孔11上；

所述下连接板上设置第一安装孔，所述下连接板上设置第一定位孔41，所述下定位套筒3设置在第一定位孔41上；

所述下定位套筒3嵌入上定位套筒2内部与上定位套筒2连接；

所述上定位套筒2通过设置在下定位套筒3内部的滚珠34嵌入设置在上定位套筒2内部的凹槽24内与下定位套筒3固定；

所述第一安装孔上设置密封套筒6；

所述上定位套筒2的外侧设置平行垫块5。

本发明提供了一种快换装置，具有高精度重复定位和快换功能，上定位套筒和上连接板连接固定，在上连接板上安装准直头7；下定位套和下连接板固定连接，下连接板用于与激光发射装置固定，通过上定位套筒与下定位套筒实现上连接板和下连接板的连接，使得激光发生装置的输出端与设置在上连接板上的准直头对准，当需要重复安装拆卸时，只需要将上连接板上的上定位套筒与下连接板上的下定位套筒对准安装，即可实现精确对准，安装效率高。

下定位套筒3包括：第一安装部31和第一固定部32，所述第一安装部31和第一固定部32为空心圆柱结构，第一固定部32套装在第一安装部31并与第一安装部31为一体连接，第一固定部32上设置第一螺钉安装孔33，第一安装部31上设置滚珠34。

第一安装部与下连接板进行安装，通过第一固定部与下连接板进行固定，第一固定部的外径大于第一安装部的外径，这样形成台阶状的空心圆柱结构，第一固定部上设置第一安装螺钉孔用于安装螺钉与下连接板固定，在第一安装部内部设置滚珠，用于实现与上定位套筒的固定。滚珠为球体，其与上定位套筒的凹槽通过螺钉位置挤压限定来再次校准定位，使上定位套筒与下定位套筒的位置相对确定。

优选的，所述滚珠34数量为四个，均匀设置在所述下定位套筒内部。

下连接板4上设置第一定位孔41，所述下连接板4的中心设置密封凹槽42，所述第一定位孔41的四周设置第一螺孔43；第一安装部31设置在第一定位孔41内，通过螺钉穿过第一螺钉安装孔33与第一螺孔43固定。

本发明实施例中，上定位套筒2包括：第二安装部21和第二固定部22，第二安装部21和第二固定部22为空心圆柱结构，第二固定部22套装在第二安装部21并与第二安装部21为一体连接，第二固定部22上设置第二螺钉安装孔23，第二安装部21内部设置凹槽24，下定位套筒3通过挤压滚珠34进入凹槽24与所述上定位套筒2连接。

上连接板1上设置第二定位孔11，上连接板1的第二安装孔用于安装准直头7，第二定位孔11的四周设置第二螺孔12，第二安装部21设置在第二定位孔41内，通过螺钉穿过第二螺钉安装孔33与第二螺孔12固定。

平行垫块5呈圆环状，其安装于上连接板与下连接板之间，装置中的所有平行垫块为同次加工，确保厚度的统一性，分布各处确定上连接板与下连接板之间的上下相对位置，相对由此保证准直头安装上时激光光路与水平面的角度。

为了保证发出的光不被分散，在上连接板与下连接板的光路连接处设置密封套筒6，对光路进行密封，其中密封套筒6为台阶圆环状结构，台阶下侧嵌入下连接板的激光发射输出口，台阶套装在上连接板的准直头连接部，在密封套筒的上方设置橡胶垫61，防止对准直头连接部发生磨损。

本发明实施例中，第一定位孔和第二定位孔可以设置多个，至少设置两组，对应的，上定位套筒和下定位套筒至少设置两组，具体根据设计需要选择。

上连接板和下连接板采用方型或圆形结构的面板，结构简单，方便加工。

本发明提供的定位快换装置，可整体装配后拆卸使用，重新安装后重复定位度极高，是不需要对光路再次进行调整的激光准直快换装备。

通过上定位套筒、滚珠(均布四个)和下定位套筒分别与螺钉连接的双重定位组合在装置中共有两组，以此来确定垂直于定位套筒轴线的两个方向的个自由度，并定位组合与安装在上连接板和下连接板之间的平行垫块(共有四块)来确定和限制定位套筒轴线的位置和2个自由度，这样这个装置的6个自由度就被完全约束了，不会存在过度定位或者欠约束。

滚珠处的螺钉只需退至滚珠可滚向内侧的位置，此时上连接板、上定位套筒与准直头可以直接被拆下，再次安装时只需要***原位置，并紧固螺钉即可保证装置恢复到拆卸时的位置，保证光路的一致性。

通过螺钉控制滚珠与凹槽的配合来快速实现定位和连接。

垂直于定位套筒方向的自由度和平行于定位套筒的自由度独立存在，保证定位的高精度和可靠性。

采用本快换装置，拆装一次时间均在20s(非专业人员)以内，通过实物测试得出重复定位精度在0.003mm以内，经工艺人员验证对光路几乎无影响。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。