專利名稱：一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光束校正裝置及方法。
背景技術(shù)：
隨著各種急慢性血管阻塞疾病嚴(yán)重威脅人類生命安全和健康，血管內(nèi)支架應(yīng)運而生。血管內(nèi)支架是一種植入到血管病變部位的金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，用以改善病變部位的血流狀況，對血管起到支撐的作用。醫(yī)用血管內(nèi)支架一般會通過介入式手術(shù)植入血管的病患處，并最終與血管內(nèi)壁貼合，因此要求醫(yī)用血管內(nèi)支架上各筋特征結(jié)構(gòu)尺寸上一致以保持整根醫(yī)用支架各點上張力相同，這對醫(yī)用支架加工工藝提出更高要求。一般醫(yī)用支架均采用無縫管材來進行加工，考慮到醫(yī)用支架無縫管材是采用拉拔等加工工藝方法來進行生產(chǎn)的，由于工藝的缺陷必然難以保證一般長度會超過2米的整根醫(yī)用支架管材上管徑公差均勻性。而醫(yī)用支架制造商的醫(yī)用支架管材管徑公差整體需要控制在±10um范圍內(nèi)，實際上由于加工及檢測方面技術(shù)不足，不可避免地會在整根醫(yī)用支架管材的不同點處管徑變化較大甚至超差的問題。醫(yī)用支架激光切割工藝中，要保證整根醫(yī)用支架上所有連接桿、筋、圓弧等特征整體加工質(zhì)量，要求嚴(yán)格控制切割頭下端的切割嘴與醫(yī)用支架管材距離保持固定不變，這樣才能確保激光與醫(yī)用支架管材作用時焦點處于管材上固定高度，從而確保整根醫(yī)用支架上各特征加工精度的一致性。同時激光入射角對切口寬度和切口表面粗糙度值有影響，因此切割時在保證管材夾持的同軸度的前提下，激光束的方向應(yīng)保持與管材的軸線垂直相交。當(dāng)激光束方向偏離軸線較大時，除了影響切縫質(zhì)量，還使得截面形狀偏離設(shè)計要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，解決以上技術(shù)問題。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正方法，解決以上技術(shù)問題。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，包括一工作平臺，所述工作平臺上設(shè)有立柱，所述立柱上設(shè)有激光裝置，所述工作平臺上設(shè)有用于夾住支架管材的夾具，所述激光裝置位于所述夾具上方，其特征在于，還包括一自動校正機構(gòu)，所述自動校正機構(gòu)包括一X軸移動機構(gòu)、一 Y軸移動機構(gòu)、 一 Z軸移動機構(gòu)，所述X軸移動機構(gòu)、所述Y軸移動機構(gòu)、所述Z軸移動機構(gòu)的控制端分別連接一微型處理器系統(tǒng)；在所述微型處理器系統(tǒng)的控制下，所述自動校正機構(gòu)三維移動，將所述激光裝置移動到其發(fā)出的激光束位于所述支架管材的軸線垂直的位置。所述夾具通過所述X軸移動機構(gòu)設(shè)置在所述工作平臺上，所述夾具在所述工作平臺上左右移動設(shè)置；
所述Y軸移動機構(gòu)設(shè)置在所述立柱上，所述Z軸移動機構(gòu)設(shè)置在所述Y軸移動機構(gòu)上，所述激光裝置設(shè)置在所述Z軸移動機構(gòu)上，所述激光裝置先后通過Y軸移動機構(gòu)、Z軸移動機構(gòu)設(shè)置在所述立柱上，所述激光裝置在所述立柱上前后、上下移動設(shè)置；
所述激光裝置上設(shè)有一測高傳感器，所述測高傳感器的檢測面朝向下方，所述測高傳感器的信號輸出端連接所述微型處理器系統(tǒng)。傳統(tǒng)判斷激光束是否與管材軸線垂直的方法是采用人工目視的方法，判斷激光束打在管材的光斑兩半部分是否對稱，人工目視浪費成本，同時存在較大的誤差。因此本發(fā)明利用X軸移動機構(gòu)、Z軸移動機構(gòu)將激光束的焦點位于支架管材表面。然后隨著Y軸移動，利用測高傳感器在支架管材的表面掃描式測量，Y軸在一個行程范圍內(nèi)測高傳感器在管材表面移動，測高傳感器在管材的表面掃描式測量，在測量時Z軸的位置確定，因此測高傳感器的初始高度一定，以此高度為基準(zhǔn)，測高傳感器依次掃描過多個點，尋找到最高點，即為激光束與管材軸線垂直的位置。本發(fā)明采用自動確定位置的方式，保證激光束的方向在切割過程中始終保持與管材的軸線垂直相交。所述Z軸移動機構(gòu)上設(shè)有一位移傳感器，所述位移傳感器的信號輸出端連接所述微型處理器系統(tǒng)。以便在加工過程中根據(jù)焦點變化，能夠?qū)崟r移動，穩(wěn)定焦點的位置始終處于待加工支架管材表面。所述X軸移動機構(gòu)的動板上設(shè)有一 Θ軸轉(zhuǎn)動裝置，所述夾具通過所述Θ軸轉(zhuǎn)動裝置連接所述X軸移動機構(gòu)。以便所述夾具夾持管材繞著θ軸轉(zhuǎn)動裝置高速旋轉(zhuǎn)，同時Θ軸裝置安裝在直線軸X軸的動板上，可以沿著直線軸進給，實現(xiàn)加工過程中的自動進料功倉泛。所述Y軸移動機構(gòu)的滑軌通過螺釘固定在所述立柱上，所述Y軸移動機構(gòu)的滑塊上設(shè)有所述Z軸移動機構(gòu)。所述滑塊的行程為15mnT25mm。因為支架管材的管材微小,管徑通常小于5mm,本發(fā)明中滑塊的行程優(yōu)選為20mm。所述激光裝置包括激光頭和設(shè)置在所述激光頭下方的噴嘴，所述測高傳感器設(shè)置在所述激光頭上，所述測高傳感器的軸線與激光頭的軸線同軸。為了保證工作平臺和立柱上安裝的相關(guān)零部件的平面度，所述工作平臺采用花崗巖工作平臺，所述立柱采用花崗巖立柱。且所述工作平臺和所述立柱均采用一整塊天然花崗巖材料制作。一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正方法，采用上述校正裝置進行校正，包括如下步驟:
1)將待加工的支架管材通過夾具固定，移動X軸移動機構(gòu)，左右移動支架管材，使其位于激光裝置的下方； 2)移動Z軸移動機構(gòu)，上下移動激光裝置，將激光束進行聚焦，使激光束的焦點位置處于支架管材表面；
3)移動Y軸移動機構(gòu)，前后移動激光裝置，測高傳感器依次掃描支架管材前后的高度，尋找到高度最高點，即為激光束與支架管材軸線垂直的位置。有益效果:由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明保證了激光束的焦點位置始終處于待加工支架管材表面，同時保證激光束的方向在切割過程中始終保持與管材的軸線垂直相交。


圖1為本發(fā)明的主視 圖2為本發(fā)明的側(cè)視 圖3為本發(fā)明的部分結(jié)構(gòu)立體 圖4為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)立體圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進一步闡述本發(fā)明。參照圖1、圖2、圖3、圖4，一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，包括一工作平臺1，工作平臺I上設(shè)有立柱2，立柱2上設(shè)有激光裝置，激光裝置包括激光頭5和設(shè)置在激光頭5下方的噴嘴6，工作平臺I上設(shè)有用于夾住支架管材8的夾具81，激光裝置位于夾具81上方,還包括一自動校正機構(gòu)，自動校正機構(gòu)包括一X軸移動機構(gòu)10、一Y軸移動機構(gòu)4、一 Z軸移動機構(gòu)3，X軸移動機構(gòu)10、Y軸移動機構(gòu)4、Ζ軸移動機構(gòu)3的控制端分別連接一微型處理器系統(tǒng)。在微型處理器系統(tǒng)的控制下，自動校正機構(gòu)三維移動，將激光裝置移動到其發(fā)出的激光束位于支架管材8的軸線垂直的位置。參照圖1，夾具81通過X軸移動機構(gòu)10設(shè)置在工作平臺I上，夾具81在工作平臺I上左右移動設(shè)置。參照圖3、圖4，Y軸移動機構(gòu)4設(shè)置在立柱2上，Z軸移動機構(gòu)3設(shè)置在Y軸移動機構(gòu)4上，激光裝置設(shè)置在Z軸移動機構(gòu)3上，激光裝置先后通過Y軸移動機構(gòu)4、Z軸移動機構(gòu)3設(shè)置在立柱2上，激光裝置在立柱2上前后、上下移動設(shè)置。Y軸移動機構(gòu)4的滑軌41通過螺釘固定在立柱2上，Y軸移動機構(gòu)4的滑塊42上設(shè)有Z軸移動機構(gòu)3?；瑝K的行程為15mnT25mm。由于支架管材8的管材微小,支架管材8的管徑通常小于5mm,本發(fā)明中滑塊的行程優(yōu)選為20mm。激光裝置的激光頭5利用轉(zhuǎn)接板43，安裝板44、安裝側(cè)板45和Z軸移動機構(gòu)3進行連接。參照圖2，激光裝置上設(shè)有一測高傳感器7，測高傳感器7設(shè)置在激光頭5上，測高傳感器7的軸線與激光頭5的軸線同軸。測高傳感器7的檢測面朝向下方，測高傳感器7的信號輸出端連接微型處理器系統(tǒng)。傳統(tǒng)判斷激光束是否 與管材軸線垂直的方法是采用人工目視的方法，判斷激光束打在管材的光斑兩半部分是否對稱，人工目視浪費成本，同時存在較大的誤差。因此本發(fā)明利用X軸移動機構(gòu)10、Z軸移動機構(gòu)3將激光束的焦點位于支架管材8表面。然后隨著Y軸移動，利用測高傳感器7在支架管材8的表面掃描式測量，Y軸在一個行程范圍內(nèi)測高傳感器7在管材表面移動，測高傳感器7在管材的表面掃描式測量，在測量時Z軸的位置確定，因此測高傳感器7的初始高度一定，以此高度為基準(zhǔn)，測高傳感器7依次掃描過多個點，尋找到最高點，即為激光束與管材軸線垂直的位置。本發(fā)明采用自動確定位置的方式，保證激光束的方向在切割過程中始終保持與管材的軸線垂直相交。Z軸移動機構(gòu)3上設(shè)有一位移傳感器,位移傳感器的信號輸出端連接微型處理器系統(tǒng)。以便在加工過程中根據(jù)焦點變化，能夠?qū)崟r移動，穩(wěn)定焦點的位置始終處于待加工支架管材8表面。X軸移動機構(gòu)10的動板上設(shè)有一 Θ軸轉(zhuǎn)動裝置9，夾具81通過Θ軸轉(zhuǎn)動裝置9連接X軸移動機構(gòu)10。以便夾具81夾持管材繞著Θ軸轉(zhuǎn)動裝置9高速旋轉(zhuǎn)，同時Θ軸裝置安裝在直線軸X軸的動板上，可以沿著直線軸進給，實現(xiàn)加工過程中的自動進料功能。為了保證工作平臺I和立柱2上安裝的相關(guān)零部件的平面度，工作平臺I采用花崗巖工作平臺，立柱2采用花崗巖立柱。且工作平臺I和立柱2均采用一整塊天然花崗巖材料制作。一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正方法，采用上述校正裝置進行校正，包括如下步驟:
I)將待加工的支架管材8通過夾具81固定，移動X軸移動機構(gòu)10，左右移動支架管材8，使其位于激光裝置的下方。2)移動Z軸移動機構(gòu)3，上下移動激光裝置，將激光束進行聚焦，使激光束的焦點位置處于支架管材8表面。3)移動Y軸移動機構(gòu)4，前后移動激光裝置，測高傳感器7依次掃描支架管材8前后的高度，尋找到高度最高點，即為激光束與支架管材8軸線垂直的位置。參照圖2，在測量時因為Z軸移動機構(gòu)的位置確定，因此測高傳感器7的初始高度一定，以此高度為基準(zhǔn)，測高傳感器依次掃描過a、b、c等點，尋找到圖中的最高點C點，則該C點位置即為激光束與管材軸線垂直的位置。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不 受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，包括一工作平臺，所述工作平臺上設(shè)有立柱，所述立柱上設(shè)有激光裝置，所述工作平臺上設(shè)有用于夾住支架管材的夾具，所述激光裝置位于所述夾具上方，其特征在于，還包括一自動校正機構(gòu)，所述自動校正機構(gòu)包括一 X軸移動機構(gòu)、一 Y軸移動機構(gòu)、一 Z軸移動機構(gòu)，所述X軸移動機構(gòu)、所述Y軸移動機構(gòu)、所述Z軸移動機構(gòu)的控制端分別連接一微型處理器系統(tǒng)；在所述微型處理器系統(tǒng)的控制下，所述自動校正機構(gòu)三維移動，將所述激光裝置移動到其發(fā)出的激光束位于所述支架管材的軸線垂直的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，其特征在于，所述夾具通過所述X軸移動機構(gòu)設(shè)置在所述工作平臺上，所述夾具在所述工作平臺上左右移動設(shè)置； 所述Y軸移動機構(gòu)設(shè)置在所述立柱上，所述Z軸移動機構(gòu)設(shè)置在所述Y軸移動機構(gòu)上，所述激光裝置設(shè)置在所述Z軸移動機構(gòu)上，所述激光裝置先后通過Y軸移動機構(gòu)、Z軸移動機構(gòu)設(shè)置在所述立柱上，所述激光裝置在所述立柱上前后、上下移動設(shè)置； 所述激光裝置上設(shè)有一測高傳感器，所述測高傳感器的檢測面朝向下方，所述測高傳感器的信號輸出端連接所述微型處理器系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，其特征在于，所述Z軸移動機構(gòu)上設(shè)有一位移傳感器，所述位移傳感器的信號輸出端連接所述微型處理器系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，其特征在于，所述X軸移動機構(gòu)的動板上設(shè)有一 Θ軸轉(zhuǎn)動裝置，所述夾具通過所述Θ軸轉(zhuǎn)動裝置連接所述X軸移動機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利 要求2所述的一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，其特征在于，所述Y軸移動機構(gòu)的滑軌通過螺釘固定在所述立柱上，所述Y軸移動機構(gòu)的滑塊上設(shè)有所述Z軸移動機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，其特征在于，所述滑塊的行程為15mnT25mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，其特征在于，所述滑塊的行程為20mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任意一項所述的一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，其特征在于，所述激光裝置包括激光頭和設(shè)置在所述激光頭下方的噴嘴，所述測高傳感器設(shè)置在所述激光頭上，所述測高傳感器的軸線與激光頭的軸線同軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，其特征在于，所述工作平臺采用花崗巖工作平臺，所述立柱采用花崗巖立柱；且所述工作平臺和所述立柱均采用一整塊天然花崗巖材料制作。
10.一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正方法，采用權(quán)利要求1所述的一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置進行校正，其特征在于，包括如下步驟: 1)將待加工的支架管材通過夾具固定，移動X軸移動機構(gòu)，左右移動支架管材，使其位于激光裝置的下方； 2)移動Z軸移動機構(gòu)，上下移動激光裝置，將激光束進行聚焦，使激光束的焦點位置處于支架管材表面； 3)移動Y軸移動機構(gòu)，前后移動激光裝置，測高傳感器依次掃描支架管材前后的高度，尋找到高度最高點 ，即為激光束與支架管材軸線垂直的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及激光加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光束校正裝置及方法。一種激光加工血管內(nèi)支架激光束自動校正裝置，包括工作平臺，工作平臺上設(shè)有立柱，立柱上設(shè)有激光裝置，工作平臺上設(shè)有用于夾住支架管材的夾具，激光裝置位于夾具上方，還包括自動校正機構(gòu)，自動校正機構(gòu)包括X軸移動機構(gòu)、Y軸移動機構(gòu)、Z軸移動機構(gòu)，X軸移動機構(gòu)、Y軸移動機構(gòu)、Z軸移動機構(gòu)的控制端分別連接微型處理器系統(tǒng)；在微型處理器系統(tǒng)的控制下，自動校正機構(gòu)三維移動，將激光裝置移動到其發(fā)出的激光束位于支架管材的軸線垂直的位置。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明保證激光束的方向在切割過程中始終保持與管材的軸線垂直相交。
文檔編號B23K26/04GK103212798SQ20121001571
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者魏志凌, 寧軍, 夏發(fā)平, 馬秀云 申請人:昆山思拓機器有限公司