[发明专利]带有原位测量和分拣的激光切管机

说明书

一种激光切管机被公开。所述激光切管机可以包括处理工位、保持及定位工位、至少一个组合式测量及激光切割工位以及流出物处理工位，原料在所述处理工位处进入机器；所述保持及定位工位被构造成保持并定位原料；所述至少一个组合式测量及激光切割工位包括激光器和至少一个传感器，该至少一个传感器被构造成在切割之前且在切割之后测量管的各个方面；已切割材料在所述流出处理工位处离开机器。

相关申请的交叉引用

本申请是要求享有2014年7月16日提交的、序列号为62/025,181的美国临时申请的优先权的非临时申请，该美国临时申请的全部内容通过引用被合并到本文中。

背景技术

机床用于通过使用各种工具（例如，切割工具、电极或激光器）的切割工艺来加工零件。机床可以被手动地操作、被机械地自动操作或者经由计算机数字控制（CNC）被数字化地自动操作。一种类型的机床是用于地切割小尺寸的长且细的管的切管机。

制造用于生物医学应用（例如，标记带（marker band）和支架应用）的管要求严格的工艺质量，例如，包括进料质量，诸如，未加工管的直径、未加工管的壁厚等；并且包括制成零件的尺寸，诸如，已切割管的直径、已切割管的壁厚和已切割管的长度。

一般而言，未加工管是易碎的（因为其形状通常是长且细的）并且能够在将管装载到切割机的操作过程期间以及在切割机内的进料机构中被损坏。作为结果，在未加工管被装载到机器之前测量未加工管的质量不足以确保整体质量。通常期望刚好在切割工艺之前验证未加工管的质量以便确保在切割工艺的上游没有发生损坏。然而，如果不能以这种方式测量未加工管的质量，那么必须在切割工艺的下游测量制成零件。

另外，制成（已切割的）零件一般而言是小的（例如，具有通常在0.010英寸和0.250英寸之间的直径以及粗略地为1:1的长度—直径比）并且因此这些零件趋于难以被处理。作为结果，在切割工艺已经进行之后通过测量来验证制成零件的质量是具有挑战性的。

用在切管系统中的老一代的激光器产生粗糙的切割边缘，使得在切割期间或在切割之后立刻进行检查是不切实际的。替代地，在可以获取测量值之前首先需要清理（去毛刺、滚磨、冲洗等）已切割段。用在切管系统中的最新一代的激光器产生干净的切割边缘，使得在切割期间或在切割之后立刻进行检查是切实可行的。

发明内容

本文中公开了包括用于执行小尺寸的管切割应用的机器的系统的实施例。所述机器是执行多个步骤以便切割并测量小的管的单个集成机器。所述机器提供了高生产率、高精度性能以用于形成和测量小的管。

在一个实施例中，一种组合式激光切割及测量工位被公开。该工位可以包括激光器、第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述激光器被构造成对管进行切割；所述第一传感器被构造成在下列任一时刻获取所述切割及测量工位中的管的第一测量值：i）刚好在管被切割之前，ii）在管被切割期间，或者iii）刚好在管被切割之后；所述第二传感器被构造成在下列任一时刻获取所述切割及测量切割工位中的管的第二测量值：i）刚好在管被切割之前，ii）在管被切割期间，或者iii）刚好在管被切割之后；并且所述第三传感器被构造成在下列任一时刻获取所述切割及测量工位中的管的第三测量值：i）刚好在管被切割之前，ii）在管被切割期间，或者iii）刚好在管被切割之后。

在另一实施例中，一种切管机被公开。所述机器可以包括处理工位，原料在所述处理工位处进入所述机器。所述处理工位可以包括用于将原料装载到所述机器中的机器人系统。所述机器还可以包括保持及定位工位、至少一个组合式测量及激光切割工位以及流出物处理工位，所述保持及定位工位被构造成保持并定位所述原料；所述至少一个组合式测量及激光切割工位包括激光器和至少一个传感器，该至少一个传感器被构造成刚好在切割之前、在切割期间以及刚好在切割之后获取所述管的至少一个测量值；已切割材料在所述流出物处理工位处离开所述机器。