[发明专利]应用于医用支架激光切割中的Z轴随动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于医用支架激光切割中的Z轴随动系统，属于医用支架激光设备领域。

背景技术

随着材料科学和精密微加工技术的快速发展，医用支架材料种类越来越多，比较常见的有不锈钢316L、镍钛合金、钴基合金、纯铁、镁合金等金属材料，以及高分子等非金属材料。由于医用支架在血管中起到扩张血管壁以阻止血管收缩甚至造成阻塞导致各种病患的产生，要求医用支架上各筋特征结构尺寸上一致以保持整根医用支架各点上张力相同，这对医用支架加工工艺提出更高要求。一般医用支架均采用无缝管材来进行加工，由于介入式手术在全球发展并不全面，医用材料技术发展也不均衡，目前国际上对用来作为医用支架的管材并没有较为统一的技术标准，而一般由医用支架研究机构或医用支架制造商根据相关经验自己来进行规定，医用支架管材提供商根据这些规定来提供相应医用支架。考虑到医用支架无缝管材是采用拉拔等加工工艺方法来进行生产的，由于工艺的缺陷必然难以保证整根（一般长度会超过2米）医用支架管材上管径公差均匀性。而送给医用支架制造商的医用支架管材管径公差整体需要控制在±10um范围内，实际上由于加工及检测方面技术不足，不可避免地会在整根医用支架管材的不同点处管径变化较大甚至超差的问题。

医用支架激光切割工艺中，要保证整根医用支架上所有连接杆、筋、圆弧等特征整体加工质量，要求严格控制切割头下端的切割嘴与医用支架管材距离保持固定不变，这样才能确保激光与医用支架管材作用时焦点处于管材上固定高度，从而确保整根医用支架上各特征加工精度的一致性。

传统医用支架管材检测方法，是通过人工用螺旋测微仪对管材上若干点进行接触式测量，以判断该管材管径公差是否符合要求。这种测量方法由于采用人工检测，并在检测过程中因检测工具频繁接触管材外表面，有导致医用支架管材磨损、变形等风险，而且这种检测方法，不可能能检测到管材上每一段上管径公差，必然造成位置管径超差但被遗漏检查的情况。而传统医用支架加工方法，无法适应医用支架管材管径变化，只能直接对管材进行加工，因此导致加工后医用支架尺寸精度难以控制，只要医用支架上出现一个特征尺寸超差，必然造成整根医用支架报废，最终导致医用支架生产合格率低，造成大量成本浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用于医用支架激光切割中的Z轴随动系统，通过在线测量医用支架管材上各点相对切割嘴的距离，并将该距离与医用支架切割工艺中要求切割嘴相对管材名义距离值进行对比，计算出两者的偏差值，并将该偏差值反馈给控制系统，在下一步对该点进行加工时，控制系统将会自动补偿该偏差值，通过Z轴修正切割嘴距离该点的相对距离，从而确保即使因该点管径变化也能通过自动Z轴来修正切割嘴相对管材距离为恒定值，最终保证了医用支架管材切割激光焦距恒定，有效地提高了医用支架加工精度和医用支架生产合格率；有效地解决了传统医用支架生产中因无法对医用支架管材管径变化进行有效控制而带来的医用支架加工精度低、稳定性不高、材料浪费大、生产成本高等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种应用于医用支架激光切割中的Z轴随动系统，其特征在于，包括Z轴动板、切割头、切割嘴、精密高度测头、旋转轴和工作台；在工作台上设有X轴动板和Z轴动板，旋转轴设置于X轴动板上、可随X轴动板左右移动，切割头和精密高度测头设置于Z轴动板上、可随Z轴动板上下移动，在切割头上设有切割嘴，用于切割管材。

在工作台上设有立柱，所述Z轴动板固定于所述立柱上。

在所述旋转轴的右端设有夹头，用于夹持管材；所述旋转轴的中心轴为空心结构，供管材从其中穿过。

在工作台上、旋转轴之后设有支撑模块，用于支撑管材。

在工作台上、旋转轴之前设有夹持器，用于夹持管材。

在所述X轴动板和Z轴动板上分别设有设有伺服电机，用于驱动X轴动板左右移动，驱动Z轴动板上下移动。

优选的，所述Z轴随动系统还包括支撑架，用于支撑整个Z轴随动系统。

优选的，所述Z轴随动系统还包括控制系统，用于控制所述的Z轴随动系统的动作。

所述控制系统位于支撑架的下方。

所述控制系统包括工控机、显示器、键盘、鼠标、控制器和驱动器。