CN206047351U - 应用于管状医疗器械夹持机构和激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种应用于管状医疗器械夹持机构和激光切割设备，该夹持机构包括工作平台、移动器、转动器和夹头，所述移动器通过沿第一方向延伸的移动副与所述工作平台连接；所述转动器设于所述移动器上，所述夹头安装于所述转动器的转轴上，并且所述夹头的轴线平行于所述第一方向。本实用新型实施例提供的激光切割设备可以将管状的医疗器械安装在转动器的夹头在，在切割头下进行激光加工。在加工过程中，转动器可以带动夹头转动，移动器可以带动转动器在工作平台上平移，方便调整激光焦点的大小和位置。

Description

应用于管状医疗器械夹持机构和激光切割设备

技术领域

本实用新型涉及一种激光加工设备，具体涉及一种应用于管状医疗器械夹持机构和激光切割设备。

背景技术

由于医疗器械的特殊性，对于医疗器械的生产和加工都存在一定的特殊要求。例如医疗用的管状医疗器械有些采用玻璃材质，需要在管体的外表面雕刻药剂的使用说明、出产地、药品批次、商标等信息，以及可能需要对管状的医疗器械进行切割等操作。这些管状的医疗器械体积较小，加工作业精细、而且材质易碎，对加工设备和方法提出了很高的要求。

传统的加工方法一般采用硬质刀具在医疗器械的表面上刻画、切削加工，但对于管状医疗器械而言，由于器械加工表面过小，对刀比较困难。而且，加工表面一般为圆柱体的旋转面，在加工过程中刀具与工件的中轴线存在偏差，容易损坏医疗器械。

随着大功率激光器在加工设备中应用的成熟，采用激光对医疗器械的进行加工应用较为广泛。但目前使用的激光切割方法中，一般将医疗器械作为加工工件固定在加工平台上，导致激光焦点在管状医疗器械的调整和移动较为困难，而且由于管状医疗器械的表面为圆柱面，导致激光的焦点在管状医疗器械的表面移动过程中难以恒定聚焦，加工效果比较差，而且对管状医疗器械的加工范围也比较小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于管状医疗器械夹持机构和激光切割设备，旨在解决现有激光切割设备对管状医疗器械的加工过程中调整和移动医 疗器械表面的激光焦点较为困难的技术缺陷。

为此，本实用新型实施例提供了一种应用于管状医疗器械的夹持机构，包括工作平台、移动器、转动器和夹头，所述移动器通过沿第一方向延伸的移动副与所述工作平台连接；所述转动器设于所述移动器上，所述夹头安装于所述转动器的转轴上，并且所述夹头的轴线平行于所述第一方向。

此外，本实用新型实施例还提供了一种应用于管状医疗器械的激光切割设备，包括上述的夹持机构和激光系统，其中，所述激光系统包括机架、激光器和切割头，所述激光器和切割头设于所述机架上，并且所述切割头与所述激光器连接，所述激光器发出的激光沿第二方向从所述切割头射出，所述第二方向与所述第一方向垂直。

相较于现有技术，本实用新型实施例提供的激光切割设备可以将管状的医疗器械安装在转动器的夹头在，在切割头下进行激光加工。在加工过程中，转动器可以带动夹头转动，移动器可以带动转动器在工作平台上平移，方便调整激光焦点的大小和位置。

附图说明

图1是本实用新型所述应用于管状医疗器械的夹持机构一实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型所述应用于管状医疗器械的夹持机构另一实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型所述应用于管状医疗器械的夹持机构又一实施方式的结构示意图；

图4是本实用新型所述应用于管状医疗器械的夹持机构又一实施方式的结构示意图(第二导向器靠近第一导向器)；

图5是本实用新型所述应用于管状医疗器械的夹持机构又一实施方式的结构示意图(第二导向器位于第一导向器和转动器的中点)；

图6是本实用新型所述应用于管状医疗器械的夹持机构又一实施方式的结构示意图；

图7是本实用新型所述应用于管状医疗器械的激光切割设备一实施方式中 的结构示意图；

图8是本实用新型所述应用于管状医疗器械的激光切割设备另一实施方式中的结构示意图；

其中，主要元件符号说明如下：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

本实用新型实施例提供的应用于管状医疗器械的夹持机构100和激光切割设备将管状的医疗器械安装在转动器130的夹头140在，在切割头320下进行激光加工。在加工过程中，转动器130可以带动夹头140转动，移动器120可以带动转动器130在工作平台110上平移，方便调整激光焦点的大小和位置。其中，本申请中提及的“管状医疗器械”和“工件”包括但不限于心血管支架、内窥镜柔、骨钻、电极、海波管。

参见图1，图1是本实用新型所述应用于管状医疗器械的夹持机构100一实施方式的结构示意图。图1示出的应用于管状医疗器械的夹持机构100包括工作平台110、移动器120、转动器130和夹头140。

具体而言，移动器120通过沿第一方向延伸的移动副与工作平台110连接。该沿第一方向延伸的移动副使得移动器120可以相对工作平台110沿第一方向进行平移，实现该功能的方式可以是多种，例如安装在移动器120和工作平台110之间的导轨和滑块、丝杆螺母、传动带171和固定在传动带171上的固定件等，本领域技术人员可以根据需要选择合适的现有机构实现移动器120在工作平台110上沿第一方向的平移功能。

转动器130设于移动器120上，可以跟随移动器120一起移动。夹头140安装于转动器130的转轴上，并且夹头140的轴线平行于第一方向。夹头140在转动器130的驱动下转动。在加工工件200的过程中，工件200安装在夹头140上，在转动器130的驱动下转动。在具体实现方式中，转动器130可以包括一伺服电机，夹头140安装在伺服电机的转动轴上。

参见图2，图2是本实用新型所述应用于管状医疗器械的夹持机构100另一实施方式的结构示意图。图2示出的夹持机构100在图1示出的实施方式的基础上，还包括第一导向器150，第一导向器150设于工作平台110上，包括 固定支架151和设于固定支架151上的导向孔152，导向孔152的轴线与转动器130的转轴重合。一般而言，可以将第一导向器150设置在工作平台110的边缘，工件200的端部固定在转动器130的夹头140上，另外一端从第一导向器150的导向孔152中伸出，使得工件200的待加工部分悬于工作平台110的上方，方便激光在工件200表面进行加工。由于工件200在加工过程中具有夹头140、第一导向器150两个支撑点，安装更为牢固，在加工中不容易折断和破损。

参见图3，图3是本实用新型所述应用于管状医疗器械的夹持机构100又一实施方式的结构示意图。图3示出的夹持机构100在图2示出的实施方式的基础上还包括第二导向器160，第二导向器160同轴设于移动器120和第一导向器150之间，并且通过沿第一方向延伸的移动副连接；第二导向器160包括固定支架161和设于固定支架161上的导向孔162，导向孔162的轴线与转动器130的转轴重合。安装时，可以将第一导向器150设置在工作平台110的边缘，工件200的一端部固定在转动器130的夹头140上，另外一端依次从第二导向器160的导向孔162和第一导向器150的导向孔152中伸出，使得工件200的待加工部分悬于工作平台110的上方，方便激光在工件200表面进行加工。在安装或者加工过程中，还可以根据工件200的受力情况和加工情况移动第二导向器160在工作平台110上的位置，平衡工件200的受力。由于工件200在加工过程中具有夹头140、第一导向器150、第二导向器160两个支撑点，安装更为牢固，在加工中不容易折断和破损。

参见图4和图5，图4是本实用新型所述应用于管状医疗器械的夹持机构100又一实施方式的结构示意图(第二导向器160靠近第一导向器150)。图5是本实用新型应用于管状医疗器械的夹持机构100又一实施方式的结构示意图(第二导向器160位于第一导向器150和转动器130的中点)。图4和图5示出的夹持机构100还包括传动部件170，传动部件170包括动滑轮172、第一定滑轮173和传动带171，利用该传动部件170可以在安装工件200和加工工件200过程中移动移动器120和第二导向器160。例如，在加工工件200的时候，根据加工内容移动移动器120和第二导向器160，从而改变激光对工件200的加工位置。并且，由于移动器120和第二导向器160能够实现联动，从而可以在 工件200的移动过程中受力均衡，达到更好的保护工件200的目的。

其中，动滑轮172与第二导向器160连接，并且与沿第一方向延伸的移动副连接。动滑轮172可以带动第二导向器160沿第二导向器160的轴线方向移动。由于第二导向器160设置在移动器120和第一导向器150之间，因此第二导向器160的移动范围也为移动器120和第一导向器150之间的范围。传动带171从定滑轮沿第一方向向动滑轮172延伸，并且绕过动滑轮172与移动器120连接，并且动滑轮172与工作平台110通过移动副连接。动滑轮172在传动带171的作用下可以沿移动副移动。由于移动器120连接传动带171，而第二导向器160连接在动滑轮172上，使得在工件200的调整过程中，移动器120的移动速度是第二导向器160移动速度的两倍，可以避免第二导向器160与移动器120之间的碰撞。在一些实施方式中，设置移动器120距离第一导向器150的距离为第二导向器160与第一导向器150的距离的2倍。在移动器120、第二导向器160均从靠近第一导向器150的端部向远离第一导向器150的端部的移动过程中，移动器120的移动速度是第二导向器160的两倍，而移动器120距离第一导向器150之间的距离是第二导向器160与第一导向器150之间的距离的两倍，使得移动器120和第二导向器160的联动过程中，第二导向器160始终位于移动器120与第一导向器150的中点位置。而在工件200向第一导向器150方向移动过程中，由于移动器120的移动速度为第二导向器160的两倍，而移动器120距离第一导向器150之间的距离是第二导向器160与第一导向器150之间的距离的两倍，这样，移动器120和第二导向器160在靠近第一导向器150的过程中，第二导向器160也始终位于移动器120和第一导向器150的中点位置。因此，移动器120和第二导向器160在靠近和远离第一导向器150的过程中，第二导向器160始终位于移动器120和第一导向器150的中点位置，保证了工件200在安装和加工过程中受力均衡，达到更好的保护工件200的目的。

参见图6，图6是本实用新型所述应用于管状医疗器械的夹持机构100又一实施方式的结构示意图。在图5示出实施方式的基础上，图6示出的实施方式的传动部件170还包括第二定滑轮174，第二定滑轮174固定在工作平台110 上，传动带171从动滑轮172绕过第二定滑轮174，这样，第二定滑轮174、第一定滑轮173构成了一个滑轮组，方便移动移动器120和第二导向器160。

此外，本实用新型实施例还提供了一种应用于管状医疗器械的激光切割设备。参见图7，图7是本实用新型所述应用于管状医疗器械的激光切割设备一实施方式中的结构示意图。图7示出的应用于管状医疗器械的激光切割设备包括上述的夹持机构100和激光系统300。

由于夹持机构100的结构和工作原理与上述实施方式涉及的夹持机构100相同，此处不再进行赘述。

此外，在图7示出实施方式中，激光系统300包括机架330、激光器310和切割头320，激光器310和切割头320设于机架330上，激光器310发出的激光沿第二方向从切割头320射出。激光器310和切割头320在机架330上的位置设置可以是多种，例如激光器310可以与切割头320沿竖直方向设置，激光器310发出的激光直接从切割头320沿第二方向(竖直方向)射出。此外，借助反射镜等激光器件，可以改变激光器310与切割头320的位置布置。

在一些实施方式中，切割头320通过沿第二方向延伸的移动副与机架330连接。该沿第二方向延伸的移动副使得切割头320可以相对机架330沿第二方向进行平移，实现该功能的方式可以是多种，例如安装在切割头320和机架330之间的导轨和滑块、丝杆螺母、传动带171和固定在传动带171上的固定件等，本领域技术人员可以根据需要选择合适的现有机构实现切割头320在机架330上沿第二方向的平移功能。

此外，在一些实施方式中，切割头320通过沿第三方向延伸的移动副与机架330连接，第三方向垂直于第二方向。该沿第三方向延伸的移动副使得切割头320可以相对机架330沿第三方向进行平移，并且该平移方向垂直于第二方向。例如，在第二方向为竖直方向的情况下，则第三方向可以是垂直于图7示出的纸面方向，切割头320可以沿垂直于纸面的方向移动。实现该功能的方式也可以是多种，例如安装在切割头320和机架330之间的导轨和滑块、丝杆螺母、传动带171和固定在传动带171上的固定件等，本领域技术人员可以根据需要选择合适的现有机构实现切割头320在机架330上沿第三方向的平移功能。

在一些实施方式中，在切割头320通过沿第二方向延伸的移动副与机架330连接的基础上，切割头320还通过沿第三方向延伸的移动副与机架330连接，使得切割头320可以分别沿第二方向、第三方向移动。例如切割头320可以沿竖直方向移动，还可以沿图7示出的垂直于纸面的方向移动。沿第二方向和第三方向的移动可以是分时的，也可以是同时的。实现结构可以是多种，例如，将切割头320设置在安装板上，该安装板通过导轨-滑块机构连接于机架330，使得安装板可以相对机架330沿第二方向移动。此外，切割头320通过丝杆-螺母结构连接于安装板上，使得切割头320可以相对于安装板沿第三方向移动。

参见图8，图8是本实用新型所述应用于管状医疗器械的激光切割设备另一实施方式中的结构示意图。图8示出的激光系统300还依次包括扩束器340和聚焦镜350，激光器310发出的激光依次经扩束器340和聚焦镜350后从切割头320射出。激光扩束器340用于扩大平行输入光束的直径至较大的平行输出光束。现在的激光扩束器340都是采用从完善的光学望远镜基础中发展而来的无焦系统设计。在此类系统中，位于无穷远的物体光线，以平行的方式进入内部光学件的光轴中，同时也以平行的方式离开。这意味着整个系统不具备焦距。聚焦镜350的作用在于将激光在整个工件200的平面形成聚焦，对工件200表面进行加工。

为了便于安装和使用，在一些实施方式中，该第三方向垂直于第一方向和第二方向，这样，第一方向、第二方向和第三方向相互垂直，成为空间坐标系中的三个方向。一般而言，可以设置激光系统300位于夹持机构100的上方，第二方向为竖直方向，激光从上向下出射。第一方向为水平方向，管状医疗器械固定在夹头140上，并且该管状医疗器械与转动器130同轴沿水平方向延伸。

在加工过程中，激光从切割头320沿竖直方向从上而下射出后，与夹头140的轴线相交并且焦点落在工件200上进行加工。为了便于调整工件200的位置，移动器120可以在工作平台110上沿水平方向移动，带动工件200沿水平方向移动，夹头140在转动过程中也可带动工件200转动，可以沿周向方向改变激 光焦点在工件200上的位置。并且，在加工过程中，切割头320还可以沿上下移动、左右方向移动，以及沿垂直图7示出的纸面的方向移动，即沿直角坐标系的三个坐标轴的方向移动。在加工过程中，在移动工件200的时候，移动器120和第二导向器160在靠近和远离第一导向器150的过程中，第二导向器160始终位于移动器120和第一导向器150的中点位置，保证了工件200在安装和加工过程中受力均衡，达到更好的保护工件200的目的。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本实用新型求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于管状医疗器械的夹持机构，其特征在于，包括工作平台、移动器、转动器和夹头，所述移动器通过沿第一方向延伸的移动副与所述工作平台连接；所述转动器设于所述移动器上，所述夹头安装于所述转动器的转轴上，并且所述夹头的轴线平行于所述第一方向。

2.如权利要求1所述的应用于管状医疗器械的夹持机构，其特征在于，所述夹持机构还包括第一导向器，所述第一导向器设于所述工作平台上，包括固定支架和设于所述固定支架上的导向孔，所述导向孔的轴线与所述转动器的转轴重合。

3.如权利要求2所述的应用于管状医疗器械的夹持机构，其特征在于，所述夹持机构还包括第二导向器，所述第二导向器同轴设于所述移动器和第一导向器之间，并且通过沿所述第一方向延伸的移动副连接；所述第二导向器包括固定支架和设于所述固定支架上的导向孔，所述导向孔的轴线与所述转动器的转轴重合。

4.如权利要求3所述的应用于管状医疗器械的夹持机构，其特征在于，所述夹持机构还包括传动部件，所述传动部件包括动滑轮、第一定滑轮和传动带，

所述动滑轮与所述第二导向器连接，并且与沿所述第一方向延伸的移动副连接；

所述传动带从所述定滑轮沿所述第一方向向所述动滑轮延伸，并且绕过所述动滑轮与所述移动器连接。

5.如权利要求4所述的应用于管状医疗器械的夹持机构，其特征在于，所述动滑轮与所述工作平台通过所述移动副连接。

6.如权利要求5所述的应用于管状医疗器械的夹持机构，其特征在于，所述移动器距离所述第一导向器的距离为所述第二导向器与所述第一导向器的距离的2倍。

7.如权利要求6所述的应用于管状医疗器械的夹持机构，其特征在于，所述传动部件还包括第二定滑轮，所述第二定滑轮固定在所述工作平台上，所述 传动带从所述动滑轮绕过所述第二定滑轮。

8.一种应用于管状医疗器械的激光切割设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的夹持机构和激光系统，其中，所述激光系统包括机架、激光器和切割头，所述激光器和切割头设于所述机架上，并且所述切割头与所述激光器连接，所述激光器发出的激光沿第二方向从所述切割头射出，所述第二方向与所述第一方向垂直。

9.如权利要求8所述的应用于管状医疗器械的激光切割设备，其特征在于，所述切割头通过沿所述第一方向延伸的移动副与所述机架连接。

10.如权利要求9所述的应用于管状医疗器械的激光切割设备，其特征在于，所述切割头通过沿第三方向延伸的移动副与所述机架连接，所述第三方向垂直于所述第一方向，所述第三方向垂直于所述第二方向。