一种医疗金属零件加工用激光切割平台的制作方法

本发明涉及的激光切割平台，特别是涉及应用于激光切割领域的一种医疗金属零件加工用激光切割平台。

背景技术：

1、激光切割平台，在现代医疗器械制造中扮演着至关重要的角色。随着科技的不断进步和对医疗产品精度要求的提高，传统的机械加工方法已逐渐无法满足生产需求。激光切割技术以其高精度、高效率和灵活性强等优势，成为医疗器械制造领域的重要工具。

2、激光切割平台主要包括激光器、光束传输系统、工作台、切割控制系统、辅助设备、聚焦系统、扫描系统和监测系统等结构组成，主要工作原理是利用高能量密度的激光束照射到金属表面，使材料瞬间蒸发或熔化，并通过高速气流吹走熔融物质，从而实现切割，这一过程几乎涉及无接触加工，因此热影响区小，切割精度高，适合精密医疗器械的生产。

3、由于医疗金属零件的切割尺寸较小，厚度差异较大的性质，故在激光切割平台对其进行加工的过程中，在需要考虑切割速度保证对医疗金属零件加工效率，控制加工成本的同时，还需要考虑激光功率过大对切口和热影响区的作用，故如何在对医疗金属零件切割过程中，达到切割速度和激光功率的参数平衡，是当前亟待解决的问题之一。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是如何在保证激光切割平台对医疗金属零件加工效率的同时，如何调控切割速度和激光功率的参数平衡，以保证激光切割平台对医疗金属零件加工质量，减少热影响区的产生。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种医疗金属零件加工用激光切割平台，包括有切割平台、安装在切割平台内的y向驱动结构、安装在y向驱动结构上端的x向驱动结构、安装在x向驱动结构上端的滑座、安装在滑座前端的z向驱动结构和安装在z向驱动结构下端的激光切割头，x向驱动结构下端固定连接有与y向驱动结构相配合连接的横梁，横梁前端固定连接有联动板，联动板前端固定连接有与y向驱动结构呈滑动配合的x向伴随轨道；

3、x向伴随轨道上安装有防护型火花对景箱，防护型火花对景箱上下两内壁均固定连接有安装杆，两个安装杆之间固定连接有图像采集器，防护型火花对景箱前后两端均固定连接有与图像采集器相配合的火花对景投板，且火花对景投板位于激光切割头前侧下方；

4、切割平台内还设置有激光切割控制器，激光切割控制器内搭载有参数自适用调控系统，参数自适用调控系统包括有自适用参数处理单元，自适用参数处理单元的输入端连接有激光切割参数采集单元、驱动参数采集单元和火花成像采集单元，自适用参数处理单元的输出端连接有x向伴随调控单元和参数补偿反馈单元；

5、激光切割参数采集单元和驱动参数采集单元的输入端均与设置在激光切割控制器内的切割控制系统信号连接，火花成像采集单元的输入端与图像采集器信号连接，x向伴随调控单元的输出端与x向伴随轨道信号连接，参数补偿反馈单元的输出端与设置在激光切割控制器内的切割控制系统信号连接。

6、在上述医疗金属零件加工用激光切割平台中，能够对切割时产生的火花状态进行图像采集和分析，对切割速度和激光功率参数的进行自适用调整作用。

7、作为本申请的补充，自适用参数处理单元的输出端还连接有火花异常警报单元，火花异常警报单元的输出端与设置在切割平台上的警报器信号连接。

8、作为本申请的补充，防护型火花对景箱后端固定安装有感温探头，自适用参数处理单元的输入端还连接有激光热散采集单元，激光热散采集单元的输入端与感温探头信号连接。

9、作为本申请的进一步改进，自适用参数处理单元包括有数据分类模块，数据分类模块的输入端分别与激光切割参数采集单元、驱动参数采集单元和火花成像采集单元信号连接，数据分类模块的输出端连接有参数调控处理模块和火花图像处理模块，参数调控处理模块的输出端连接有执行数据输出模块，火花图像处理模块的输出端连接有图像数据输出模块，执行数据输出模块的输出端与x向伴随调控单元信号连接，图像数据输出模块的输出端与参数补偿反馈单元信号连接。

10、作为本申请的再进一步改进，防护型火花对景箱左端还固定连接有防护罩，x向伴随轨道上端设置有与防护罩相配合的轨迹伴随组件，轨迹伴随组件包括有固定连接在x向伴随轨道上端并位于防护罩内侧的电机支架，电机支架上端固定连接有位于防护罩内侧的伺服电机，伺服电机下端固定连接有伴随轴，伴随轴下端贯穿电机支架，并与x向伴随轨道转动连接，伴随轴外端固定连接有多个联动翅板，联动翅板右端与防护罩内壁固定连接。

11、作为本申请的再进一步改进的补充，自适用参数处理单元的输出端还连接有轨迹伴随转向单元，轨迹伴随转向单元的输出端与伺服电机信号连接。

12、作为本申请的更进一步改进，火花对景投板靠近图像采集器一侧开设有一对垂线刻槽，且两个垂线刻槽分别位于图像采集器左右两侧。

13、作为本申请的又一种改进，z向驱动结构下端固定连接有测厚传感器，自适用参数处理单元的输入端还连接有切割厚度验证单元，切割厚度验证单元的输入端与测厚传感器信号连接。

14、作为本申请的再一种改进，自适用参数处理单元的输出端还连接有火花图像数据库，火花数据库的输入端通过局域网与云端服务器信号连接，自适用参数处理单元的输入端还连接有深度学习单元，深度学习单元的输入端与火花图像数据库信号连接。

15、综上，通过防护型火花对景箱、图像采集器和参数自适用调控系统的配合，能够在切割平台对医疗金属零件进行激光切割的作用时，对切割时产生的火花状态进行图像采集和分析，能够根据火花状态判断此时激光切割头对医疗金属零件的切割状态，有效判断此时的切割速度和激光功率的参数设定的合理性，并且产生对切割速度和激光功率参数的自适用调整作用，在满足切割平台对医疗金属零件切割效率的同时，有效提高切割质量，避免出现由于切割速度和激光功率不合理造成的切口质量异常，以及减少热影响区的产生，有效降低了激光切割过程中对医疗金属零件产生的热影响，进一步保证了对医疗金属零件的切割质量，有效促进切割平台加工的经济效益。

技术特征：

1.一种医疗金属零件加工用激光切割平台，其特征在于：包括有切割平台(1)、安装在切割平台(1)内的y向驱动结构(11)、安装在y向驱动结构(11)上端的x向驱动结构(12)、安装在x向驱动结构(12)上端的滑座(13)、安装在滑座(13)前端的z向驱动结构(14)和安装在z向驱动结构(14)下端的激光切割头(15)，所述x向驱动结构(12)下端固定连接有与y向驱动结构(11)相配合连接的横梁，所述横梁前端固定连接有联动板(21)，所述联动板(21)前端固定连接有与y向驱动结构(11)呈滑动配合的x向伴随轨道(2)；

2.根据权利要求1所述的一种医疗金属零件加工用激光切割平台，其特征在于：所述自适用参数处理单元包括有数据分类模块，所述数据分类模块的输入端分别与激光切割参数采集单元、驱动参数采集单元和火花成像采集单元信号连接，所述数据分类模块的输出端连接有参数调控处理模块和火花图像处理模块，所述参数调控处理模块的输出端连接有执行数据输出模块，所述火花图像处理模块的输出端连接有图像数据输出模块，所述执行数据输出模块的输出端与x向伴随调控单元信号连接，所述图像数据输出模块的输出端与参数补偿反馈单元信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种医疗金属零件加工用激光切割平台，其特征在于：所述防护型火花对景箱(3)左端还固定连接有防护罩(4)，所述x向伴随轨道(2)上端设置有与防护罩(4)相配合的轨迹伴随组件(6)，所述轨迹伴随组件(6)包括有固定连接在x向伴随轨道(2)上端并位于防护罩(4)内侧的电机支架(62)，所述电机支架(62)上端固定连接有位于防护罩(4)内侧的伺服电机(61)，所述伺服电机(61)下端固定连接有伴随轴(63)，所述伴随轴(63)下端贯穿电机支架(62)，并与x向伴随轨道(2)转动连接，所述伴随轴(63)外端固定连接有多个联动翅板(64)，所述联动翅板(64)右端与防护罩(4)内壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种医疗金属零件加工用激光切割平台，其特征在于：所述自适用参数处理单元的输出端还连接有轨迹伴随转向单元，所述轨迹伴随转向单元的输出端与伺服电机(61)信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种医疗金属零件加工用激光切割平台，其特征在于：所述火花对景投板(31)靠近图像采集器(5)一侧开设有一对垂线刻槽(32)，且两个垂线刻槽(32)分别位于图像采集器(5)左右两侧。

6.根据权利要求1所述的一种医疗金属零件加工用激光切割平台，其特征在于：所述z向驱动结构(14)下端固定连接有测厚传感器，所述自适用参数处理单元的输入端还连接有切割厚度验证单元，所述切割厚度验证单元的输入端与测厚传感器信号连接。

7.根据权利要求1所述的一种医疗金属零件加工用激光切割平台，其特征在于：所述自适用参数处理单元的输出端还连接有火花图像数据库，所述火花数据库的输入端通过局域网与云端服务器信号连接，所述自适用参数处理单元的输入端还连接有深度学习单元，所述深度学习单元的输入端与火花图像数据库信号连接。

8.根据权利要求1所述的一种医疗金属零件加工用激光切割平台，其特征在于：所述自适用参数处理单元的输出端还连接有火花异常警报单元，所述火花异常警报单元的输出端与设置在切割平台(1)上的警报器信号连接。

9.根据权利要求1所述的一种医疗金属零件加工用激光切割平台，其特征在于：所述防护型火花对景箱(3)后端固定安装有感温探头，所述自适用参数处理单元的输入端还连接有激光热散采集单元，所述激光热散采集单元的输入端与感温探头信号连接。

技术总结
本发明涉及应用于激光切割领域的一种医疗金属零件加工用激光切割平台，包括有切割平台、安装在切割平台内的Y向驱动结构、安装在Y向驱动结构上端的X向驱动结构、安装在X向驱动结构上端的滑座，采用上述防护型火花对景箱、图像采集器和参数自适用调控系统的配合，能够在切割平台对医疗金属零件进行激光切割的作用时，对切割时产生的火花状态进行图像采集和分析，能够根据火花状态判断此时激光切割头对医疗金属零件的切割状态，有效判断此时的切割速度和激光功率的参数设定的合理性，并且产生对切割速度和激光功率参数的自适用调整作用，在满足切割平台对医疗金属零件切割效率的同时，有效提高切割质量，促进切割平台加工的经济效益。

技术研发人员：涂廷祥,朱艳平,刘吉超
受保护的技术使用者：昆山卓得精密机械部件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/17