本發(fā)明涉及一種激光加工設(shè)備，具體涉及一種應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械夾持機(jī)構(gòu)和激光切割設(shè)備。
背景技術(shù)：
：由于醫(yī)療器械的特殊性，對于醫(yī)療器械的生產(chǎn)和加工都存在一定的特殊要求。例如醫(yī)療用的管狀醫(yī)療器械有些采用玻璃材質(zhì)，需要在管體的外表面雕刻藥劑的使用說明、出產(chǎn)地、藥品批次、商標(biāo)等信息，以及可能需要對管狀的醫(yī)療器械進(jìn)行切割等操作。這些管狀的醫(yī)療器械體積較小，加工作業(yè)精細(xì)、而且材質(zhì)易碎，對加工設(shè)備和方法提出了很高的要求。傳統(tǒng)的加工方法一般采用硬質(zhì)刀具在醫(yī)療器械的表面上刻畫、切削加工，但對于管狀醫(yī)療器械而言，由于器械加工表面過小，對刀比較困難。而且，加工表面一般為圓柱體的旋轉(zhuǎn)面，在加工過程中刀具與工件的中軸線存在偏差，容易損壞醫(yī)療器械。隨著大功率激光器在加工設(shè)備中應(yīng)用的成熟，采用激光對醫(yī)療器械的進(jìn)行加工應(yīng)用較為廣泛。但目前使用的激光切割方法中，一般將醫(yī)療器械作為加工工件固定在加工平臺上，導(dǎo)致激光焦點在管狀醫(yī)療器械的調(diào)整和移動較為困難，而且由于管狀醫(yī)療器械的表面為圓柱面，導(dǎo)致激光的焦點在管狀醫(yī)療器械的表面移動過程中難以恒定聚焦，加工效果比較差，而且對管狀醫(yī)療器械的加工范圍也比較小。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械夾持機(jī)構(gòu)和激光切割設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有激光切割設(shè)備對管狀醫(yī)療器械的加工過程中調(diào)整和移動醫(yī)療器械表面的激光焦點較為困難的技術(shù)缺陷。為此，本發(fā)明實施例提供了一種應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)，包括工作平臺、移動器、轉(zhuǎn)動器和夾頭，所述移動器通過沿第一方向延伸的移動副與所述工作平臺連接；所述轉(zhuǎn)動器設(shè)于所述移動器上，所述夾頭安裝于所述轉(zhuǎn)動器的轉(zhuǎn)軸上，并且所述夾頭的軸線平行于所述第一方向。此外，本發(fā)明實施例還提供了一種應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的激光切割設(shè)備，包括上述的夾持機(jī)構(gòu)和激光系統(tǒng)，其中，所述激光系統(tǒng)包括機(jī)架、激光器和切割頭，所述激光器和切割頭設(shè)于所述機(jī)架上，并且所述切割頭與所述激光器連接，所述激光器發(fā)出的激光沿第二反向從所述切割頭射出，所述第二方向與所述第一方向垂直。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實施例提供的激光切割設(shè)備可以將管狀的醫(yī)療器械安裝在轉(zhuǎn)動器的夾頭在，在切割頭下進(jìn)行激光加工。在加工過程中，轉(zhuǎn)動器可以帶動夾頭轉(zhuǎn)動，移動器可以帶動轉(zhuǎn)動器在工作平臺上平移，方便調(diào)整激光焦點的大小和位置。附圖說明圖1是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)又一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)又一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖（第二導(dǎo)向器靠近第一導(dǎo)向器）；圖5是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)又一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖（第二導(dǎo)向器位于第一導(dǎo)向器和轉(zhuǎn)動器的中點）；圖6是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)又一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的激光切割設(shè)備一實施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的激光切割設(shè)備另一實施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，主要元件符號說明如下：100夾持機(jī)構(gòu)110工作平臺120移動器130轉(zhuǎn)動器140夾頭150第一導(dǎo)向器151,161固定支架152,162導(dǎo)向孔160第二導(dǎo)向器170傳動部件171傳動帶172動滑輪173第一定滑輪174第二定滑輪200工件300激光系統(tǒng)310激光器320切割頭330機(jī)架340擴(kuò)束器350聚焦鏡如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。具體實施方式本發(fā)明實施例提供的應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)100和激光切割設(shè)備將管狀的醫(yī)療器械安裝在轉(zhuǎn)動器130的夾頭140在，在切割頭320下進(jìn)行激光加工。在加工過程中，轉(zhuǎn)動器130可以帶動夾頭140轉(zhuǎn)動，移動器120可以帶動轉(zhuǎn)動器130在工作平臺110上平移，方便調(diào)整激光焦點的大小和位置。其中，本申請中提及的“管狀醫(yī)療器械”和“工件”包括但不限于心血管支架、內(nèi)窺鏡柔、骨鉆、電極、海波管。參見圖1，圖1是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)100一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1示出的應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)100包括工作平臺110、移動器120、轉(zhuǎn)動器130和夾頭140。具體而言，移動器120通過沿第一方向延伸的移動副與工作平臺110連接。該沿第一方向延伸的移動副使得移動器120可以相對工作平臺110沿第一方向進(jìn)行平移，實現(xiàn)該功能的方式可以是多種，例如安裝在移動器120和工作平臺110之間的導(dǎo)軌和滑塊、絲桿螺母、傳動帶171和固定在傳動帶171上的固定件等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇合適的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)實現(xiàn)移動器120在工作平臺110上沿第一方向的平移功能。轉(zhuǎn)動器130設(shè)于移動器120上，可以跟隨移動器120一起移動。夾頭140安裝于轉(zhuǎn)動器130的轉(zhuǎn)軸上，并且夾頭140的軸線平行于第一方向。夾頭140在轉(zhuǎn)動器130的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。在加工工件200的過程中，工件200安裝在夾頭140上，在轉(zhuǎn)動器130的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。在具體實現(xiàn)方式中，轉(zhuǎn)動器130可以包括一伺服電機(jī)，夾頭140安裝在伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸上。參見圖2，圖2是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)100另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2示出的夾持機(jī)構(gòu)100在圖1示出的實施方式的基礎(chǔ)上，還包括第一導(dǎo)向器150，第一導(dǎo)向器150設(shè)于工作平臺110上，包括固定支架151和設(shè)于固定支架151上的導(dǎo)向孔152，導(dǎo)向孔152的軸線與轉(zhuǎn)動器130的轉(zhuǎn)軸重合。一般而言，可以將第一導(dǎo)向器150設(shè)置在工作平臺110的邊緣，工件200的端部固定在轉(zhuǎn)動器130的夾頭140上，另外一端從第一導(dǎo)向器150的導(dǎo)向孔152中伸出，使得工件200的待加工部分懸于工作平臺110的上方，方便激光在工件200表面進(jìn)行加工。由于工件200在加工過程中具有夾頭140、第一導(dǎo)向器150兩個支撐點，安裝更為牢固，在加工中不容易折斷和破損。參見圖3，圖3是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)100又一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3示出的夾持機(jī)構(gòu)100在圖2示出的實施方式的基礎(chǔ)上還包括第二導(dǎo)向器160，第二導(dǎo)向器160同軸設(shè)于移動器120和第一導(dǎo)向器150之間，并且通過沿第一方向延伸的移動副連接；第二導(dǎo)向器160包括固定支架161和設(shè)于固定支架161上的導(dǎo)向孔162，導(dǎo)向孔162的軸線與轉(zhuǎn)動器130的轉(zhuǎn)軸重合。安裝時，可以將第一導(dǎo)向器150設(shè)置在工作平臺110的邊緣，工件200的一端部固定在轉(zhuǎn)動器130的夾頭140上，另外一端依次從第二導(dǎo)向器160的導(dǎo)向孔162和第一導(dǎo)向器150的導(dǎo)向孔152中伸出，使得工件200的待加工部分懸于工作平臺110的上方，方便激光在工件200表面進(jìn)行加工。在安裝或者加工過程中，還可以根據(jù)工件200的受力情況和加工情況移動第二導(dǎo)向器160在工作平臺110上的位置，平衡工件200的受力。由于工件200在加工過程中具有夾頭140、第一導(dǎo)向器150、第二導(dǎo)向器160兩個支撐點，安裝更為牢固，在加工中不容易折斷和破損。參見圖4和圖5，圖4是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)100又一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖（第二導(dǎo)向器160靠近第一導(dǎo)向器150）。圖5是本發(fā)明應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)100又一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖（第二導(dǎo)向器160位于第一導(dǎo)向器150和轉(zhuǎn)動器130的中點）。圖4和圖5示出的夾持機(jī)構(gòu)100還包括傳動部件170，傳動部件170包括動滑輪172、第一定滑輪173和傳動帶171，利用該傳動部件170可以在安裝工件200和加工工件200過程中移動移動器120和第二導(dǎo)向器160。例如，在加工工件200的時候，根據(jù)加工內(nèi)容移動移動器120和第二導(dǎo)向器160，從而改變激光對工件200的加工位置。并且，由于移動器120和第二導(dǎo)向器160能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動，從而可以在工件200的移動過程中受力均衡，達(dá)到更好的保護(hù)工件200的目的。其中，動滑輪172與第二導(dǎo)向器160連接，并且與沿第一方向延伸的移動副連接。動滑輪172可以帶動第二導(dǎo)向器160沿第二導(dǎo)向器160的軸線方向移動。由于第二導(dǎo)向器160設(shè)置在移動器120和第一導(dǎo)向器150之間，因此第二導(dǎo)向器160的移動范圍也為移動器120和第一導(dǎo)向器150之間的范圍。傳動帶171從定滑輪沿第一方向向動滑輪172延伸，并且繞過動滑輪172與移動器120連接，并且動滑輪172與工作平臺110通過移動副連接。動滑輪172在傳動帶171的作用下可以沿移動副移動。由于移動器120連接傳動帶171，而第二導(dǎo)向器160連接在動滑輪172上，使得在工件200的調(diào)整過程中，移動器120的移動速度是第二導(dǎo)向器160移動速度的兩倍，可以避免第二導(dǎo)向器160與移動器120之間的碰撞。在一些實施方式中，設(shè)置移動器120距離第一導(dǎo)向器150的距離為第二導(dǎo)向器160與第一導(dǎo)向器150的距離的2倍。在移動器120、第二導(dǎo)向器160均從靠近第一導(dǎo)向器150的端部向遠(yuǎn)離第一導(dǎo)向器150的端部的移動過程中，移動器120的移動速度是第二導(dǎo)向器160的兩倍，而移動器120距離第一導(dǎo)向器150之間的距離是第二導(dǎo)向器160與第一導(dǎo)向器150之間的距離的兩倍，使得移動器120和第二導(dǎo)向器160的聯(lián)動過程中，第二導(dǎo)向器160始終位于移動器120與第一導(dǎo)向器150的中點位置。而在工件200向第一導(dǎo)向器150方向移動過程中，由于移動器120的移動速度為第二導(dǎo)向器160的兩倍，而移動器120距離第一導(dǎo)向器150之間的距離是第二導(dǎo)向器160與第一導(dǎo)向器150之間的距離的兩倍，這樣，移動器120和第二導(dǎo)向器160在靠近第一導(dǎo)向器150的過程中，第二導(dǎo)向器160也始終位于移動器120和第一導(dǎo)向器150的中點位置。因此，移動器120和第二導(dǎo)向器160在靠近和遠(yuǎn)離第一導(dǎo)向器150的過程中，第二導(dǎo)向器160始終位于移動器120和第一導(dǎo)向器150的中點位置，保證了工件200在安裝和加工過程中受力均衡，達(dá)到更好的保護(hù)工件200的目的。參見圖6，圖6是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的夾持機(jī)構(gòu)100又一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖5示出實施方式的基礎(chǔ)上，圖6示出的實施方式的傳動部件170還包括第二定滑輪174，第二定滑輪174固定在工作平臺110上，傳動帶171從動滑輪172繞過第二定滑輪174，這樣，第二定滑輪174、第一定滑輪173構(gòu)成了一個滑輪組，方便移動移動器120和第二導(dǎo)向器160。此外，本發(fā)明實施例還提供了一種應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的激光切割設(shè)備。參見圖7，圖7是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的激光切割設(shè)備一實施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7示出的應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的激光切割設(shè)備包括上述的夾持機(jī)構(gòu)100和激光系統(tǒng)300。由于夾持機(jī)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)和工作原理與上述實施方式涉及的夾持機(jī)構(gòu)100相同，此處不再進(jìn)行贅述。此外，在圖7示出實施方式中，激光系統(tǒng)300包括機(jī)架330、激光器310和切割頭320，激光器310和切割頭320設(shè)于機(jī)架330上，激光器310發(fā)出的激光沿第二反向從切割頭320射出。激光器310和切割頭320在機(jī)架330上的位置設(shè)置可以是多種，例如激光器310可以與切割頭320沿豎直方向設(shè)置，激光器310發(fā)出的激光直接從切割頭320沿第二方向（豎直方向）射出。此外，借助反射鏡等激光器件，可以改變激光器310與切割頭320的位置布置。在一些實施方式中，切割頭320通過沿第二方向延伸的移動副與機(jī)架330連接。該沿第二方向延伸的移動副使得切割頭320可以相對機(jī)架330沿第二方向進(jìn)行平移，實現(xiàn)該功能的方式可以是多種，例如安裝在切割頭320和機(jī)架330之間的導(dǎo)軌和滑塊、絲桿螺母、傳動帶171和固定在傳動帶171上的固定件等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇合適的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)實現(xiàn)切割頭320在機(jī)架330上沿第二方向的平移功能。此外，在一些實施方式中，切割頭320通過沿第三方向延伸的移動副與機(jī)架330連接，第三方向垂直于第二方向。該沿第三方向延伸的移動副使得切割頭320可以相對機(jī)架330沿第三方向進(jìn)行平移，并且該平移方向垂直于第二方向。例如，在第二方向為豎直方向的情況下，則第三方向可以是垂直于圖7示出的紙面方向，切割頭320可以沿垂直于紙面的方向移動。實現(xiàn)該功能的方式也可以是多種，例如安裝在切割頭320和機(jī)架330之間的導(dǎo)軌和滑塊、絲桿螺母、傳動帶171和固定在傳動帶171上的固定件等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇合適的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)實現(xiàn)切割頭320在機(jī)架330上沿第三方向的平移功能。在一些實施方式中，在切割頭320通過沿第二方向延伸的移動副與機(jī)架330連接的基礎(chǔ)上，切割頭320還通過沿第三方向延伸的移動副與機(jī)架330連接，使得切割頭320可以分別沿第二方向、第三方向移動。例如切割頭320可以沿豎直方向移動，還可以沿圖7示出的垂直于紙面的方向移動。沿第二方向和第三方向的移動可以是分時的，也可以是同時的。實現(xiàn)結(jié)構(gòu)可以是多種，例如，將切割頭320設(shè)置在安裝板上，該安裝板通過導(dǎo)軌-滑塊機(jī)構(gòu)連接于機(jī)架330，使得安裝板可以相對機(jī)架330沿第二方向移動。此外，切割頭320通過絲桿-螺母結(jié)構(gòu)連接于安裝板上，使得切割頭320可以相對于安裝板沿第三方向移動。參見圖8，圖8是本發(fā)明所述應(yīng)用于管狀醫(yī)療器械的激光切割設(shè)備另一實施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8示出的激光系統(tǒng)300還依次包括擴(kuò)束器340和聚焦鏡350，激光器310發(fā)出的激光依次經(jīng)擴(kuò)束器340和聚焦鏡350后從切割頭320射出。激光擴(kuò)束器340用于擴(kuò)大平行輸入光束的直徑至較大的平行輸出光束?，F(xiàn)在的激光擴(kuò)束器340都是采用從完善的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡基礎(chǔ)中發(fā)展而來的無焦系統(tǒng)設(shè)計。在此類系統(tǒng)中，位于無窮遠(yuǎn)的物體光線，以平行的方式進(jìn)入內(nèi)部光學(xué)件的光軸中，同時也以平行的方式離開。這意味著整個系統(tǒng)不具備焦距。聚焦鏡350的作用在于將激光在整個工件200的平面形成聚焦，對工件200表面進(jìn)行加工。為了便于安裝和使用，在一些實施方式中，該第三方向垂直于第一方向和第二方向，這樣，第一方向、第二方向和第三方向相互垂直，成為空間坐標(biāo)系中的三個方向。一般而言，可以設(shè)置激光系統(tǒng)300位于夾持機(jī)構(gòu)100的上方，第二方向為豎直方向，激光從上向下出射。第一方向為水平方向，管狀醫(yī)療器械固定在夾頭140上，并且該管狀醫(yī)療器械與轉(zhuǎn)動器130同軸沿水平方向延伸。在加工過程中，激光從切割頭320沿豎直方向從上而下射出后，與夾頭140的軸線相交并且焦點落在工件200上進(jìn)行加工。為了便于調(diào)整工件200的位置，移動器120可以在工作平臺110上沿水平方向移動，帶動工件200沿水平方向移動，夾頭140在轉(zhuǎn)動過程中也可帶動工件200轉(zhuǎn)動，可以沿周向方向改變激光焦點在工件200上的位置。并且，在加工過程中，切割頭320還可以沿上下移動、左右方向移動，以及沿垂直圖7示出的紙面的方向移動，即沿直角坐標(biāo)系的三個坐標(biāo)軸的方向移動。在加工過程中，在移動工件200的時候，移動器120和第二導(dǎo)向器160在靠近和遠(yuǎn)離第一導(dǎo)向器150的過程中，第二導(dǎo)向器160始終位于移動器120和第一導(dǎo)向器150的中點位置，保證了工件200在安裝和加工過程中受力均衡，達(dá)到更好的保護(hù)工件200的目的。本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施方式僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對以上實施例所作的適當(dāng)改變和變化都落在本發(fā)明求保護(hù)的范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3