[发明专利]一种纺锤形球囊全自动阵列激光穿孔装置及方法

权利要求书

1.一种纺锤形球囊全自动阵列激光穿孔装置，包括步进电机驱动的输送板，所述步进电机与控制单元电性连接，其特征在于：所述输送板表面两端对设有旋转电机，所述旋转电机端部套设有圆形环，两个所述圆形环之间设有纺锤形球囊，所述纺锤形球囊两端的气管分别紧密穿过所述圆形环后向所述旋转电机外部伸出，一端所述气管与充气单元相连接，所述输送板上方设有激光器，所述激光器端部套设有CCD相机后与振镜相连接，所述CCD相机焦点和所述振镜激光焦点的相对位置保持不变，所述振镜正对于下方输送板。

2.根据权利要求1所述纺锤形球囊全自动阵列激光穿孔装置，其特征在于：所述CCD相机固定设置于所述输送板上方。

3.根据权利要求1所述纺锤形球囊全自动阵列激光穿孔装置，其特征在于：所述旋转电机端部设有加强圆形环与气管连接紧密性的加固组件，加固组件包括固定座，固定座上部穿设有经微型气缸驱动的伸缩杆，伸缩杆底部两侧对设有推动杆，推动杆尾部设有驱动杆，两根驱动杆交叉设置后尾部分别设有抵触于圆形环左右两端的按压垫。

4.根据权利要求3所述纺锤形球囊全自动阵列激光穿孔装置，其特征在于：所述按压垫内壁设有橡胶垫。

5.一种纺锤形球囊全自动阵列激光穿孔方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1将待打孔的纺锤形球囊充气膨胀后穿入两端的旋转电机内，使纺锤形球囊两端的气管稳固固定于圆形环内；

S2保持CCD相机位置不变，启动步进电机带动输送板移动，使纺锤形球囊移动至CCD相机下方，CCD相机识别纺锤形球囊加工的最低点，构建此处三维坐标空间零点(0，0，0)；

S3调整CCD相机位置，将CCD相机焦点聚焦于纺锤形球囊最低点的对称最高点，构建此处三维坐标空间零点(X1，Y1，Z1)，CCD相机上升的高度h1等同于纺锤形球囊直径D1，标记纺锤形球囊最大的圆周直径S1；

S4根据激光加工焦点和CCD相机焦点之间的空间相对关系，移动步进电机距离和升降振镜高度，控制系统计算出激光焦点的三维坐标(x1，y1，z1)；

S5根据D1计算出此处加工圆周周长s1，利用电机的旋转速度，得到此处旋转一圈的时间T1；

S6根据此处圆周上穿孔的间距要求和周长S1，得到穿孔的次数N1，结合T1得到激光出光之间的间隔时间t1；

S7控制系统记录激光穿孔次数N1、间隔时间t1、功率W，旋转电机旋转和激光出光同步开始和结束，激光自动完成此圆周上的打孔，打孔完成后，控制系统控制步进电机带动纺锤形球囊退回原位(0,0,0)，CCD相机重新聚焦于最高点(X1，Y1，Z1)；

S8控制系统控制步进电机带动纺锤形球囊移动至下一穿孔位置，CCD相机自动识别此处的最高点(X2，Y2，Z2)，根据空间坐标点的差值，计算出此处激光焦点的三维坐标(x2，y2，z2)；

S9根据空间轴对称关系，控制系统自动换算出此处球囊的圆周半径D2，根据D2计算出此处加工圆周的周长S2，结合旋转电机的旋转速度，得出此处旋转一周的时间T2，重复步骤S6和S7，得到穿孔次数N2，根据T2得到激光出光的间隔时间t2，完成打孔加工后，控制系统控制步进电机带动球囊退回原位(0,0,0)，CCD相机重新聚焦于最高点(X1，Y1，Z1)；

S10控制系统控制CCD相机移动至第三次穿孔位置，重复上述动作，直至完成所有规定位置的穿孔。

6.根据权利要求5所述纺锤形球囊全自动阵列激光穿孔方法，其特征在于：所述步骤S1中纺锤形球囊两端的气管与充气装置相连通，通过充气装置和气管向纺锤形球囊中注入空气，使纺锤形球囊打孔过程中保持充气膨胀。

7.根据权利要求5所述纺锤形球囊全自动阵列激光穿孔方法，其特征在于：所述步骤S7、步骤S9以及步骤S10中激光采用紫外激光对膨胀的纺锤形球囊进行打孔。