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1、MechanicalEngineeringandTechnology机械工程与技术,2016,5(4),360-366PublishedOnlineDecember2016inHans.http://www.hanspub.org/journal/methttp://dx.doi.org/10.12677/met.2016.54044ControlTechnologyofTwo-AxisLaserProcessingPlatformBasedonAEROTECHHaoJiang,TaoShi,JianhuaDangXi’
2、anInstituteofOpticsandPrecisionMechanics,ChineseAcademyofSciences,Xi’anShaanxirdththReceived:Dec.3,2016;accepted:Dec.18,2016;published:Dec.27,2016Copyright©2016byauthorsandHansPublishersInc.ThisworkislicensedundertheCreativeCommonsAttributionInternationalLicense(
3、CCBY).http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/OpenAccessAbstractThearticledescribesseveralcriticalcontroltechnologiesoftwo-axisplatformbasedonAEROTECHinlaserprocessing.KeywordsTwo-AxisPlatformofAEROTECH,ControlSystemofAEROTECH,ControlTechnology基于AEROTECH双轴平台的血
4、管支架加工控制技术江浩,石涛,党建华中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西西安收稿日期:2016年12月3日;录用日期:2016年12月18日;发布日期:2016年12月27日摘要文章综述了激光加工中基于AEROTECH双轴平台(直线轴与旋转轴)加工血管支架所具有的几项关键控制技术。文章引用:江浩,石涛,党建华.基于AEROTECH双轴平台的血管支架加工控制技术[J].机械工程与技术,2016,5(4):360-366.http://dx.doi.org/10.12677/met.2016.54044江浩等关键词AERO
5、TECH双轴平台,AEROTECH控制系统,控制技术1.引言激光因具有良好的单色性、相干性、平行性三大特点,特别适用于材料加工[1]。在管材上进行激光切割或雕刻具有其他热切割加工方式所没有的一些优点[2]:1)切割质量好。由于激光光斑尺寸小,经过聚焦镜后的光斑直径通常可达到微米量级,因此用激光加工的血管支架切口平整,所切割区域的热影响区很小,尺寸精度很高。2)血管支架损耗少。用激光加工的切口宽度一般只有0.1~0.3mm,因此用激光加工的血管支架损耗量很少。3)加工效率高。适用激光切割的材料很多,尤其是机械切割方法中难以
6、切割的材料以及薄壁血管支架,用激光加工能够很好的解决加工问题。例如很多高附加值的医用器材,如心血管支架(管径极细,须放置到血管中),正是应用了激光加工方式解决了制造难题。以上简述了激光管材加工的一些优点,但是于血管支架这种高附加值的加工零件,其激光切割加工又具备加工精度要求高,编程难度大等特点。以血管支架为例,其加工图形为树枝状结构,管径极细,要求具备高精度控制激光加工的轨迹及激光功率的能力的同时,还要求具有相当高的生产效率。综合以上几点,血管支架的加工控制难度并非一般管材切割可相比。在管材的激光切割加工中,聚焦光头的轨
7、迹控制是其中的控制关键。由于被加工对象属于空间的曲线或曲面,形状复杂,所以用常规方法编制数控加工程序有一定的困难,若采用示教录反编程装置[3],就可以解决这一问题。另一种方式是将双轴(直线轴与旋转轴)进行程序编辑,即将双轴系统均视为直线轴编程,即将双轴中的旋转轴展开作平面轴来使用,典型的双轴系统如图1所示。简而言之,管状图形将被“展开”为平面图形,在实际加工中,血管支架需要实时的与聚焦后的激光光束保持垂直相交,在这个基础上再通过双轴联动并配合激光的通断来切割或雕刻血管支架表面上各种复杂的纹理图形,此方式可以降低轨迹程序的
8、编辑难度。Figure1.Two-axisplatformofAEROTECHforstentprocessing图1.血管支架加工的AEROTECH双轴系统361江浩等本文中所论述的是基于AEROTECH双轴系统的血管支架加工系统,该系统不仅可实现管状图形的自动编程,而且运用了高速扫描振镜以及系统PSO功能完成工件