專利名稱：一種自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置及激光微加工設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及激光微加工技術領域，尤其是一種可自動調(diào)節(jié)切割頭運動的治具裝置及應用其的激光微加工設備。
背景技術：
在心血管支架激光加工時，激光發(fā)生器發(fā)射的激光 入射到激光傳輸系統(tǒng)中，激光傳輸系統(tǒng)將高能量密度的聚焦光斑垂直入射到待加工支架管材上，通過調(diào)節(jié)激光傳輸系統(tǒng)中的元器件，控制聚焦于待加工支架管材表面的激光能量分布。在確定使用何種焦長的透鏡以后，焦點與支架管材表面的相對位置對保證切割質量尤為重要。由于焦點處功率密度最高，大多數(shù)情況下，切割時焦點位置剛處在管材表面，或稍微在表面以下。當焦點處于最佳位置時，割縫最小、效率最高，可獲得最佳的切割質量。手動調(diào)節(jié)切割頭運動費時費力、人工成本增加，此外調(diào)節(jié)精度不準、存在誤差，因此本實用新型提出一種自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置。

實用新型內(nèi)容(一)要解決的技術問題本實用新型要解決的技術問題是在激光加工過程中能夠取代人工根據(jù)焦點位置的變化及時調(diào)整噴嘴與待加工支架管材之間的距離。(二)技術方案為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，包括通過聯(lián)軸器把伺服電機的輸出軸與絲杠連接，所述絲杠穿過與其配合的螺母，所述螺母固定連接有螺母座，所述螺母座連接有動板，所述動板用于固定切割頭；所述絲杠和螺母的配合傳動將伺服電機的旋轉運動轉化為與螺母座固連的動板的上下直線運動。其中，所述動板的至少一邊固定連接有滑塊，所述滑塊沿與所述絲杠方向相同的導軌運動。其中，所述滑塊為4個分布于所述動板的兩側。其中，所述動板的沿絲杠方向的側面分別安裝防塵罩，用于阻擋激光加工過程中產(chǎn)生的煙塵、熔融的金屬殘渣的飛濺。其中，所述自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置還包括位于動板沿絲杠方向極限位置兩端的光電限位開關，用于防止動板過度運動。其中，所述光電限位開關的外側還設置有彈性減震柱構成的機械硬限位機構，用于若光電限位開關失效阻止動板繼續(xù)運動。其中，該自動治具裝置還包括用于反饋切割頭運動位置的反饋傳感器，其包括在所述直線導軌側面固定的光柵尺及相應的光柵尺讀數(shù)頭。本實用新型還提供了一種激光微加工設備，上述的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其用于實現(xiàn)Z軸方向的調(diào)節(jié)，所述自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置的下方設置待切割管材，所述管材由可進給并提供旋轉的卡具固定。(三)有益效果上述技術方案所提供的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其包括通過聯(lián)軸器把伺服電機的輸出軸與絲杠連接，所述絲杠穿過與其配合的螺母，所述螺母固定連接有螺母座，所述螺母座連接有動板，所述動板用于固定切割頭；所述絲杠和螺母的配合傳動將伺服電機的旋轉運動轉化為與螺母座固連的動板的上下直線運動。本實用新型還提供了一種應用該裝置的激光微加工設備。整個控制過程全自動化，精確、高效的取代人工根據(jù)焦點位置的變化及時調(diào)整噴嘴與待加工支架管材之間的距離。

圖I是本實用新型實施例提供的具有自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置的激光微加工設備結構不意圖； 圖2是本實用新型實施例提供的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置的立體結構示意圖；圖3是本實用新型實施例提供的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置的內(nèi)部結構示意圖；其中，I :直線軸；2 :旋轉軸；3 自動調(diào)節(jié)的Z軸；4 :切割頭；5 :噴嘴；6 :伺服電機；7 :防塵罩；8 :動板；9 :聯(lián)軸器；10 :導軌；11 :減震柱；12 :光電限位開關；13 :螺母；14 :滑塊；15 :螺母座；16 :絲杠。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。結合圖2及圖3所示，本實用新型實施例提供了一種自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其包括通過聯(lián)軸器9把伺服電機6的輸出軸與絲杠16，連接，絲杠16穿過與其配合的螺母13，螺母13固定連接有螺母座15，螺母座15連接有動板8，動板8用于固定切割頭
4;絲杠16和螺母13的配合傳動將伺服電機6的旋轉運動轉化為與螺母座15固連的動板8的上下直線運動。動板8的至少一邊固定連接有滑塊14，滑塊14沿與絲杠16方向相同的導軌10運動。本實施例中優(yōu)選的滑塊14為4個分布于動板8的兩側。具體的如圖2所示，聯(lián)軸器9把伺服電機6的輸出軸與絲杠16相連接，絲杠16與螺母13配合，通過螺釘把螺母13與螺母座15連接，螺母座15通過螺釘與動板8連接。因此絲杠16和螺母13的配合傳動把電機的旋轉運動轉化為與螺母座15固連的動板8的上下直線運動。為了確保動板8運動的穩(wěn)定性和可靠性，動板8分別與左右四個滑塊14通過螺釘連接。當動板8沿著Z軸直線運動的時候，滑塊14沿著直線導軌10上下運動。導軌10起到導向的作用。動板8的沿絲杠16方向的側面分別安裝防塵罩7，用于阻擋激光加工過程中產(chǎn)生的煙塵、熔融的金屬殘渣的飛濺。在動板8的上下側面分別安裝防塵罩7，在激光加工過程中產(chǎn)生的煙塵、熔融的金屬殘渣不會飛濺進去，有效防止導軌10與滑塊14之間存在異物，增大二者的磨損、降低運動精度的可能性。除了以上核心傳動元件外，還安裝有光電限位開關12，防止動板8過運動，如果光電限位開關12失效，再其后安裝有彈性減震柱11構成的機械硬限位，阻止動板8繼續(xù)運動。自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置還包括位于動板8沿絲杠16方向極限位置兩端的光電限位開關12，用于防止動板8過度運動。本實施例優(yōu)選的，光電限位開關12的外側還設置有彈性減震柱11構成的機械硬限位機構，用于光電限位開關12失效阻止動板8繼續(xù)運動。該自動治具裝置還包括用于反饋切割頭4運動位置的位置反饋傳感器，其包括在直線導軌10側面固定的光柵尺及相應的光柵尺讀數(shù)頭。該自動治具裝置還包括反饋切割頭4運動位置的反饋傳感器，包括在直線導軌10側面固定的光柵尺及相應的光柵尺讀數(shù)頭。采用高分辨率光柵尺和高精度編碼器位置反饋實現(xiàn)全閉環(huán)控制，從而精確控制S。采用高分辨率光柵尺和高精度編碼器位置反饋實現(xiàn)全閉環(huán)控制。整個控制過程全 自動化，精確、高效的取代人工根據(jù)焦點位置的變化及時調(diào)整噴嘴5與待加工支架管材之間的距離。結合圖I所示，本實用新型實施例還提供了一種激光微加工設備，包括上述的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其用于實現(xiàn)Z軸方向的調(diào)節(jié)，即圖中可自動調(diào)節(jié)的Z軸3，自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置的下方設置待切割管材，管材由可進給并提供旋轉的卡具固定。具體的，如圖I所示激光微加工，旋轉軸2夾持管材繞著0旋轉，同時旋轉軸2安裝在直線軸I的動板8上，可以沿著X軸做直線進給運動。激光切割頭4可以沿著Z軸直線運動，從而可以調(diào)節(jié)噴嘴5的下沿與待加工支架管材之間的距離S。由以上實施例可以看出，本實用新型實施例提供的一種自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其包括通過聯(lián)軸器9把伺服電機6的輸出軸與絲杠16連接，絲杠16穿過與其配合的螺母13，螺母13固定連接有螺母座15，螺母座15連接有動板8，動板8用于固定切割頭4 ;絲杠16和螺母13的配合傳動將伺服電機6的旋轉運動轉化為與螺母座15固連的動板8的上下直線運動。精確控制8。(I)適合不同管徑厚的距離調(diào)節(jié)，比如在切割2mm和3mm管徑管材的時候，就必須
重新調(diào)整5 ；(2)精確控制最佳的S，為了獲得最佳的切割質量，筋寬。同時可以靈活的實現(xiàn)管材的切透或者切不透、鉆孔等工藝。采用高分辨率光柵尺和高精度編碼器位置反饋實現(xiàn)全閉環(huán)控制。整個控制過程全自動化，精確、高效的取代人工根據(jù)焦點位置的變化及時調(diào)整噴嘴5與待加工支架管材之間的距離。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其特征在于，包括通過聯(lián)軸器把伺服電機的輸出軸與絲杠連接，所述絲杠穿過與其配合的螺母，所述螺母固定連接有螺母座，所述螺母座連接有動板，所述動板用于固定切割頭；所述絲杠和螺母的配合傳動將伺服電機的旋轉運動轉化為與螺母座固連的動板的上下直線運動。
2.根據(jù)權利要求I所述的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其特征在于，所述動板的至少一邊固定連接有滑塊，所述滑塊沿與所述絲杠方向相同的導軌運動。
3.根據(jù)權利要求I所述的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其特征在于，所述滑塊為4個分布于所述動板的兩側。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其特征在于，所述動板的沿絲杠方向的側面分別安裝防塵罩，用于阻擋激光加工過程中產(chǎn)生的煙塵、熔融的金屬殘渣的飛濺。
5.根據(jù)權利要求4所述的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其特征在于，所述自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置還包括位于動板沿絲杠方向極限位置兩端的光電限位開關，用于防止動板過度運動。
6.根據(jù)權利要求5所述的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其特征在于，所述光電限位開關的外側還設置有彈性減震柱構成的機械硬限位機構，用于若光電限位開關失效阻止動板繼續(xù)運動。
7.根據(jù)權利要求I所述的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其特征在于，該自動治具裝置還包括用于反饋切割頭運動位置的反饋傳感器，其包括在所述直線導軌側面固定的光柵尺及相應的光柵尺讀數(shù)頭。
8.一種激光微加工設備，其特征在于，包括權利要求I至7中任一項所述的自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其用于實現(xiàn)Z軸方向的調(diào)節(jié)，所述自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置的下方設置待切割管材，所述管材由可進給并提供旋轉的卡具固定。
專利摘要本實用新型涉及激光微加工技術領域，尤其是一種自動實現(xiàn)切割頭運動的治具裝置，其包括通過聯(lián)軸器把伺服電機的輸出軸與絲杠連接，所述絲杠穿過與其配合的螺母，所述螺母固定連接有螺母座，所述螺母座連接有動板，所述動板用于固定切割頭；所述絲杠和螺母的配合傳動將伺服電機的旋轉運動轉化為與螺母座固連的動板的上下直線運動。本實用新型還提供了一種應用該裝置的激光微加工設備。整個控制過程全自動化，精確、高效的取代人工根據(jù)焦點位置的變化及時調(diào)整噴嘴與待加工支架管材之間的距離。
文檔編號B23K26/04GK202506956SQ20122002528
公開日2012年10月31日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權日2012年1月19日
發(fā)明者夏發(fā)平, 寧軍, 馬秀云, 魏志凌 申請人:昆山思拓機器有限公司