帶有原位測量和分揀的激光切管機制造技術

一種激光切管機被公開。所述激光切管機可以包括處理工位、保持及定位工位、至少一個組合式測量及激光切割工位以及流出物處理工位，原料在所述處理工位處進入機器；所述保持及定位工位被構造成保持并定位原料；所述至少一個組合式測量及激光切割工位包括激光器和至少一個傳感器，該至少一個傳感器被構造成在切割之前且在切割之后測量管的各個方面；已切割材料在所述流出處理工位處離開機器。

Laser tube cutting machine with in situ measurement and sorting

A laser tube cutting machine is disclosed. The laser cutting machine may include a processing station, and positioning station, at least one combined measurement and laser cutting station and effluent treatment station, raw materials in the processing station into the machine; the holding and positioning station configured to hold and positioning of raw materials; the at least one combined measurement and the laser comprises a laser cutting station and at least one sensor, the at least one sensor is configured before cutting and measuring various aspects in the tube after cutting; cutting materials have been out of the process to leave the machine in the station.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】帶有原位測量和分揀的激光切管機相關申請的交叉引用本申請是要求享有2014年7月16日提交的、序列號為62/025,181的美國臨時申請的優先權的非臨時申請，該美國臨時申請的全部內容通過引用被合并到本文中。
技術介紹
機床用于通過使用各種工具（例如，切割工具、電極或激光器）的切割工藝來加工零件。機床可以被手動地操作、被機械地自動操作或者經由計算機數字控制（CNC）被數字化地自動操作。一種類型的機床是用于地切割小尺寸的長且細的管的切管機。制造用于生物醫學應用（例如，標記帶（markerband）和支架應用）的管要求嚴格的工藝質量，例如，包括進料質量，諸如，未加工管的直徑、未加工管的壁厚等；并且包括制成零件的尺寸，諸如，已切割管的直徑、已切割管的壁厚和已切割管的長度。一般而言，未加工管是易碎的（因為其形狀通常是長且細的）并且能夠在將管裝載到切割機的操作過程期間以及在切割機內的進料機構中被損壞。作為結果，在未加工管被裝載到機器之前測量未加工管的質量不足以確保整體質量。通常期望剛好在切割工藝之前驗證未加工管的質量以便確保在切割工藝的上游沒有發生損壞。然而，如果不能以這種方式測量未加工管的質量，那么必須在切割工藝的下游測量制成零件。另外，制成（已切割的）零件一般而言是小的（例如，具有通常在0.010英寸和0.250英寸之間的直徑以及粗略地為1:1的長度—直徑比）并且因此這些零件趨于難以被處理。作為結果，在切割工藝已經進行之后通過測量來驗證制成零件的質量是具有挑戰性的。用在切管系統中的老一代的激光器產生粗糙的切割邊緣，使得在切割期間或在切割之后立刻進行檢查是不切實際的。替代地，在可以獲取測量值之前首先需要清理（去毛刺、滾磨、沖洗等）已切割段。用在切管系統中的最新一代的激光器產生干凈的切割邊緣，使得在切割期間或在切割之后立刻進行檢查是切實可行的。
技術實現思路
本文中公開了包括用于執行小尺寸的管切割應用的機器的系統的實施例。所述機器是執行多個步驟以便切割并測量小的管的單個集成機器。所述機器提供了高生產率、高精度性能以用于形成和測量小的管。在一個實施例中，一種組合式激光切割及測量工位被公開。該工位可以包括激光器、第一傳感器、第二傳感器和第三傳感器，所述激光器被構造成對管進行切割；所述第一傳感器被構造成在下列任一時刻獲取所述切割及測量工位中的管的第一測量值：i）剛好在管被切割之前，ii）在管被切割期間，或者iii）剛好在管被切割之后；所述第二傳感器被構造成在下列任一時刻獲取所述切割及測量切割工位中的管的第二測量值：i）剛好在管被切割之前，ii）在管被切割期間，或者iii）剛好在管被切割之后；并且所述第三傳感器被構造成在下列任一時刻獲取所述切割及測量工位中的管的第三測量值：i）剛好在管被切割之前，ii）在管被切割期間，或者iii）剛好在管被切割之后。在另一實施例中，一種切管機被公開。所述機器可以包括處理工位，原料在所述處理工位處進入所述機器。所述處理工位可以包括用于將原料裝載到所述機器中的機器人系統。所述機器還可以包括保持及定位工位、至少一個組合式測量及激光切割工位以及流出物處理工位，所述保持及定位工位被構造成保持并定位所述原料；所述至少一個組合式測量及激光切割工位包括激光器和至少一個傳感器，該至少一個傳感器被構造成剛好在切割之前、在切割期間以及剛好在切割之后獲取所述管的至少一個測量值；已切割材料在所述流出物處理工位處離開所述機器。在另一實施例中，一種方法被公開。所述方法可以包括：恰好在切割工藝之前確定未加工管的未切割端的位置（M1），恰好在切割工藝之后確定未加工管的已切割端的位置（M2），以及計算M1減去M2減去切口寬度以便確定管段的切割長度。通過閱讀下面的具體實施方式并在適當的時候參考附圖，這些及其他方面、優點和替代方案對于本領域普通技術人員而言將變得明顯。附圖說明在本文中參考附圖描述了本專利技術的示例性實施例，在附圖中：圖1是根據實施例的在圍罩內的示例切管機的透視圖；圖2是根據實施例的在圍罩內的示例切管機的前視圖；圖3是根據實施例的在圍罩內的示例切管機的俯視圖；圖4A是根據實施例的切管機的各部分的透視圖；圖4B是根據實施例的切管機的各部分的放大透視圖；圖4C是根據實施例的切管機的各部分的進一步放大的透視圖；圖5A是根據實施例的切管機的各部分的另一透視圖；圖5B是根據實施例的切管機的各部分的放大透視圖；圖5C是根據實施例的切管機的各部分的進一步放大的透視圖；圖6是根據實施例的計算裝置的框圖；圖7示出了根據實施例的示例方法的流程圖。具體實施方式在下面的具體實施方式中，對附圖進行參考，所述附圖形成本文的一部分。在附圖中，除非上下文另有規定，相同的附圖標記通常指示相同的部件。在具體實施方式、附圖以及權利要求中所描述的說明性實施方式不意味是限制性的。在不偏離本文所呈現的主題的范圍的情況下，可以采用其他實施方式并且可以做出其他改變。將易于理解的是，如在本文中大體描述的并且在附圖中示出的本公開的方面能夠以多種多樣的不同的構造進行設置、替換、組合、分離和設計，所有這些構造在本文中被明確地構想。本申請一般地涉及機床，并且更具體地涉及被構造成執行小尺寸、高精度加工操作的機床。在本申請的一個實施例中，所述機床是切管機，所述切管機被構造成精確地切割管材，無論是將管材切割成短的區段還是切割成特殊的形狀。這樣的機器可以被設計成執行用于多種不同應用的管切割操作，例如用于具有大約0.010英寸的直徑至大約0.250英寸的直徑的大小的管，要求對制成零件進行尺寸測量和驗證的管切割應用以及要求非常精細的切割質量（切割之后的邊緣質量、表面粗糙度、管的圓柱度等）的管切割應用。這些應用中的一個示例（在該示例中可以使用本申請的機器）是在生物醫藥應用中，例如用于切割心臟導管標記帶和心臟支架。然而，應理解的是，本申請的機器還可以被用于另外的管的大小并且被用于除本文中描述的應用之外的其他應用。圖1示出了在圍罩內的示例切管機100的透視圖；圖2示出了示例切管機100的前視圖；并且圖3示出了示例切管機100的俯視圖。如在這些附圖中示出的，所述機器可以包括組合式激光切割及零件測量系統104、用戶接口裝置102以及機器部件區域106，用戶接口裝置102有助于激光切割及零件測量系統的操作和控制，機器部件區域106用于收容操作并輔助激光切割及零件測量系統的各種系統，例如電源系統、零件收集系統、部件冷卻系統以及其他系統。流入物系統或進料器也可以被固定到所述機器。進料器可以包括一個或多個處理工位401，原料（例如，未切割的未加工管）在一個或多個處理工位401處進入所述機器。如所示，用戶接口裝置102可以安裝在支座上，用戶接口裝置102可以包括有助于激光切割及零件測量系統的操作和控制的各種用戶接口部件。此類用戶接口部件（關于圖6在本文中進一步描述）可以包括一個或多個計算裝置（例如微控制器或專用處理器）、圖形化用戶界面、個人計算機和/或平板電腦。這些計算設備可以被構造成執行使激光切割及部件測量系統的各種部件以這樣的方式操作的程序指令：以便執行期望的材料處理和切割操作。所述計算設備還可以被構造成收集并且存儲由各種傳感器收集的測量數據，并且使用該數據以便影響系統中的其他裝置的行為。例如，用戶本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種組合式激光切割及測量工位，包括：激光器，所述激光器被構造成對管進行切割；第一傳感器，所述第一傳感器被構造成在以下任一時刻獲取所述切割及測量工位中的所述管的第一測量值：i）剛好在所述管被切割之前；ii）在所述管被切割期間；iii）剛好在所述管被切割之后；第二傳感器，所述第二傳感器被構造成在以下任一時刻獲取所述切割及測量切割工位中的所述管的第二測量值：i）剛好在所述管被切割之前；ii）在所述管被切割期間；iii）剛好在所述管被切割之后；第三傳感器，所述第三傳感器被構造成在以下任一時刻獲取所述切割及測量工位中的所述管的第三測量值：i）剛好在所述管被切割之前；ii）在所述管被切割期間；iii）剛好在所述管被切割之后。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.07.16 US 62/0251811.一種組合式激光切割及測量工位，包括：激光器，所述激光器被構造成對管進行切割；第一傳感器，所述第一傳感器被構造成在以下任一時刻獲取所述切割及測量工位中的所述管的第一測量值：i）剛好在所述管被切割之前；ii）在所述管被切割期間；iii）剛好在所述管被切割之后；第二傳感器，所述第二傳感器被構造成在以下任一時刻獲取所述切割及測量切割工位中的所述管的第二測量值：i）剛好在所述管被切割之前；ii）在所述管被切割期間；iii）剛好在所述管被切割之后；第三傳感器，所述第三傳感器被構造成在以下任一時刻獲取所述切割及測量工位中的所述管的第三測量值：i）剛好在所述管被切割之前；ii）在所述管被切割期間；iii）剛好在所述管被切割之后。2.如權利要求1所述的組合式激光切割及測量工位，其中，所述第一測量值是所述管的長度，所述第二測量值是所述管的外直徑，以及所述第三測量值是所述管的壁厚。3.如權利要求1所述的組合式激光切割及測量工位，其中，所述第一和第二傳感器是激光測微計傳感器并且所述第三傳感器是相機。4.如權利要求1所述的組合式激光切割及測量工位，進一步包括碎屑管理系統，所述碎屑管理系統被構造成維持所述傳感器的清潔并且從所述工位中去除切割碎屑。5.如權利要求4所述的組合式激光切割及測量工位，其中，所述碎屑管理系統包括真空連接件。6.如權利要求4所述的組合式激光切割及測量工位，其中，所述碎屑管理系統進一步包括相機鏡頭碎屑控制系統。7.如權利要求1所述的組合式激光切割及測量工位，其中，所述激光器是超短脈沖激光器或飛秒激光器。8.如權利要求1所述的組合式激光切割及測量工位，進一步包括與所述激光切割及測量工位通信的計算裝置，所述計算裝置被構造成收集并存儲由所述第一、第二和第三傳感器收集的測量數據。9.如權利要求8所述的組合式激光切割及測量工位，其中，所述工位連接到零件捕獲器，所述零件捕獲器被構造成利用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A洪格爾，A菲利普，O巴塔查亞，K斯塔西，G諾沃比爾斯基，K什塞帕尼克，
申請(專利權)人：美商麥克魯森公司，
類型：發明
國別省市：美國,US