[发明专利]一种激光加工血管内支架激光束自动校正装置及方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，具体涉及一种激光束校正装置及方法。

 

背景技术

随着各种急慢性血管阻塞疾病严重威胁人类生命安全和健康，血管内支架应运而生。血管内支架是一种植入到血管病变部位的金属网状结构，用以改善病变部位的血流状况，对血管起到支撑的作用。医用血管内支架一般会通过介入式手术植入血管的病患处，并最终与血管内壁贴合，因此要求医用血管内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，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一般长度会超过2米的整根医用支架管材上管径公差均匀性。而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。

同时激光入射角对切口宽度和切口表面粗糙度值有影响，因此切割时在保证管材夹持的同轴度的前提下，激光束的方向应保持与管材的轴线垂直相交。当激光束方向偏离轴线较大时，除了影响切缝质量，还使得截面形状偏离设计要求。

 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种激光加工血管内支架激光束自动校正装置，解决以上技术问题。

本发明的另一目的在于，提供一种激光加工血管内支架激光束自动校正方法，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种激光加工血管内支架激光束自动校正装置，包括一工作平台，所述工作平台上设有立柱，所述立柱上设有激光装置，所述工作平台上设有用于夹住支架管材的夹具，所述激光装置位于所述夹具上方，其特征在于，还包括一自动校正机构，所述自动校正机构包括一X轴移动机构、一Y轴移动机构、一Z轴移动机构，所述X轴移动机构、所述Y轴移动机构、所述Z轴移动机构的控制端分别连接一微型处理器系统；在所述微型处理器系统的控制下，所述自动校正机构三维移动，将所述激光装置移动到其发出的激光束位于所述支架管材的轴线垂直的位置。

所述夹具通过所述X轴移动机构设置在所述工作平台上，所述夹具在所述工作平台上左右移动设置；

所述Y轴移动机构设置在所述立柱上，所述Z轴移动机构设置在所述Y轴移动机构上，所述激光装置设置在所述Z轴移动机构上，所述激光装置先后通过Y轴移动机构、Z轴移动机构设置在所述立柱上，所述激光装置在所述立柱上前后、上下移动设置；

所述激光装置上设有一测高传感器，所述测高传感器的检测面朝向下方，所述测高传感器的信号输出端连接所述微型处理器系统。

传统判断激光束是否与管材轴线垂直的方法是采用人工目视的方法，判断激光束打在管材的光斑两半部分是否对称，人工目视浪费成本，同时存在较大的误差。因此本发明利用X轴移动机构、Z轴移动机构将激光束的焦点位于支架管材表面。然后随着Y轴移动，利用测高传感器在支架管材的表面扫描式测量，Y轴在一个行程范围内测高传感器在管材表面移动，测高传感器在管材的表面扫描式测量，在测量时Z轴的位置确定，因此测高传感器的初始高度一定，以此高度为基准，测高传感器依次扫描过多个点，寻找到最高点，即为激光束与管材轴线垂直的位置。本发明采用自动确定位置的方式，保证激光束的方向在切割过程中始终保持与管材的轴线垂直相交。

所述Z轴移动机构上设有一位移传感器，所述位移传感器的信号输出端连接所述微型处理器系统。以便在加工过程中根据焦点变化，能够实时移动，稳定焦点的位置始终处于待加工支架管材表面。

所述X轴移动机构的动板上设有一θ轴转动装置，所述夹具通过所述θ轴转动装置连接所述X轴移动机构。以便所述夹具夹持管材绕着θ轴转动装置高速旋转，同时θ轴装置安装在直线轴X轴的动板上，可以沿着直线轴进给，实现加工过程中的自动进料功能。

所述Y轴移动机构的滑轨通过螺钉固定在所述立柱上，所述Y轴移动机构的滑块上设有所述Z轴移动机构。

所述滑块的行程为15mm~25mm。因为支架管材的管材微小，管径通常小于5mm，本发明中滑块的行程优选为20mm。