一种激光切割系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种激光切割系统，包括激光器、激光束调节组件、多自由度支撑组件和聚焦单元；激光束调节组件包括间隔设置的两组反射镜，两组反射镜用于改变所述激光器发出的激光束的方向；多自由度支撑组件包括直线运动单元X和至少一个直线运动单元Y，直线运动单元X和直线运动单元Y相交；激光器发出的激光束依次经过第一反射镜、第二反射镜，而后竖直向下进入聚焦单元，对准待切割及磨削物。该系统利用反射镜和多自由度支撑组件改变和控制激光光束的方向，使光束能够准确对准待切割及磨削物，完全替代了传统的电动切割及磨削工具。完全替代了传统的电动切割及磨削工具。完全替代了传统的电动切割及磨削工具。

【技术实现步骤摘要】
一种激光切割系统


[0001]本技术属于激光切割装置领域，具体涉及一种激光切割系统。

技术介绍

[0002]当前的骨科手术器械多是使用相对传统的电动工具，如锯、钻，特别是截骨和关节置换时的磨削，一般都是采用电动摆锯，这种器械的效率虽然比较高，但存在切割或效果不理想，切口精确度差，磨削精度不高，造成创伤大，容易对病人造成周边组织和/或神经损伤，病人痛苦、病人恢复时间长等缺点等问题。
[0003]随着激光技术的不断发展，激光以其手术周围正常组织损伤小、术后反应轻、伤口愈合快、疤痕也小、止血效果好等优点，逐渐被应用于外科手术中。然而，现有的激光切割装置激光光束方向不易控制，难以聚焦，切割效率低。

技术实现思路

[0004]为了改善上述技术问题，本技术提供一种激光切割系统，所述系统包括：激光器、激光束调节组件、多自由度支撑组件和聚焦单元；
[0005]所述激光束调节组件包括间隔设置的两组反射镜，所述两组反射镜用于改变所述激光器发出的激光束的方向；
[0006]所述多自由度支撑组件包括直线运动单元X和至少一个直线运动单元Y，所述直线运动单元X和直线运动单元Y相交，优选垂直相交；
[0007]所述激光器发出的激光束依次经过第一反射镜、第二反射镜，而后竖直向下进入聚焦单元，对准待切割及磨削物。
[0008]根据本技术的实施方案，所述直线运动单元X至少包括直线运动轴X，所述直线运动单元Y至少包括直线运动轴Y1。
[0009]根据本技术的实施方案，所述直线运动单元Y的数量可以有两个：直线运动单元Y1和直线运动单元Y2，二者平行且设置在直线运动轴X的端部。
[0010]根据本技术的一种实施方案，所述激光器发射的激光束与直线运动轴Y1平行。
[0011]根据本技术的实施方案，所述第一反射镜和第二反射镜可以设置在同一直线运动轴上或不同直线运动轴上。在一种实施方案中，所述第一反射镜和第二反射镜均设置在直线运动轴X上。
[0012]根据本技术的实施方案，所述第一反射镜垂直设置在其所在直线运动轴的表面，所述第一反射镜的镜面与激光器发射的激光束呈一定角度(优选为45
°
)，以改变激光束的方向(优选改变90
°
)，使其反射到第二反射镜的镜面上。
[0013]根据本技术的实施方案，所述第二反射镜与其所在的直线运动轴的表面呈一定角度，用于接收第一反射镜反射的激光束，并将接收到的激光束竖直传递至聚焦单元。
[0014]根据本技术的实施方案，所述第二反射镜可旋转，即第二反射镜与其所在的
直线运动轴的表面所呈的角度可改变，第二反射镜的设置不仅可以使水平激光束变为竖直向下的激光束，还起到光束对焦的作用。本领域技术人员可以选择已知结构实现第二反射镜的旋转，例如限位转轴。
[0015]根据本技术的实施方案，所述聚焦单元包括聚焦透镜和调焦组件，调焦组件用于控制聚焦镜片的前后移动，以使激光束对准聚焦透镜的焦点。
[0016]根据本技术的实施方案，所述系统还包括含有气体喷嘴和水冷装置的水气系统，所述水气系统靠近激光工作头设置，起到冷却激光工作头、清理切割和/或磨削碎末的作用。
[0017]根据本技术的实施方案，所述气体喷嘴的数量可以为一个或两个以上。当为两个以上时，可以分散设置在靠近所述激光工作头的端部。
[0018]优选地，所述气体喷嘴为高压气体喷嘴。
[0019]根据本技术的实施方案，所述系统还包括激光测距组件，激光测距组件包括激光测距传感器，用于判断待切割及磨削物是否进入激光测距传感器的检测范围。
[0020]根据本技术的实施方案，所述系统还包括控制单元，与所述激光器、调焦组件和/或激光测距组件电连接或信号连接。进一步地，所述控制单元还可以与水气系统连接。
[0021]根据本技术的实施方案，所述系统还包括视频系统，优选为可变倍数的近景摄像系统，便于使用者清楚激光的工作情况，采集操作期间的视频影像。
[0022]根据本技术的实施方案，所述系统可以用于金属或非金属的切割，例如骨头的切割和/或磨削，比如截骨或关节置换。
[0023]本技术中，“激光束”和“激光光束”具有相同的含义。
[0024]本技术的有益效果：
[0025]本技术提供了一种激光切割系统，利用反射镜和多自由度支撑组件改变和控制激光光束的方向，利用可旋转的第二反射镜精准对焦，使光束能够准确对准待切割及磨削物，提高了切割及磨削的效率。该系统完全替代了传统的电动切割及磨削工具。
附图说明
[0026]图1为激光切割系统的正视图；
[0027]图2为激光切割系统的等轴侧图；
[0028]图3为激光切割系统的另一等轴侧图；
[0029]附图标记：
[0030]1‑
激光器，2
‑
直线运动轴Y1，3
‑
激光光束，4
‑
第一反射镜，5
‑
直线运动轴X，6
‑
第二反射镜，7
‑
聚焦单元，8
‑
直线运动轴Y2。
具体实施方式
[0031]下文将结合具体实施例对本专利技术的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本专利技术，而不应被解释为对本专利技术保护范围的限制。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均涵盖在本专利技术旨在保护的范围内。
[0032]除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
[0033]实施例1
[0034]如图1
‑
3所示的激光切割系统，包括：激光器1、激光束调节组件、多自由度支撑组件和聚焦单元7；
[0035]激光束调节组件包括间隔设置的两组反射镜：第一反射镜4、第二反射镜6，两组反射镜用于改变激光器1发出的激光束的方向；
[0036]多多自由度支撑组件包括直线运动单元X、直线运动单元Y1和直线运动单元Y2，每个直线运动单元至少包含直线运动轴；直线运动轴Y1 2和直线运动轴Y2 8平行且设置在直线运动轴X 5的端部，与直线运动轴X 5垂直相交；
[0037]激光器1发出的激光光束3与直线运动轴Y1平行，后依次经过第一反射镜4、第二反射镜6，而后竖直向下进入聚焦单元7，对准待切割及磨削物。
[0038]第一反射镜4和第二反射镜6均设置在直线运动轴X 5上。
[0039]第一反射镜4垂直设置在直线运动轴X 5的表面，第一反射镜4的镜面与激光器发射的激光光束呈一定角度，优选为45
°
，以改变激光光束的方向，优选改变90
°
，使其反射到第二反射镜6的镜面上。
[0040]第二反射镜4与直线运动轴X 5的表面呈一定角度，用于接收第一反射镜反射的激光束，并将接收到的激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光切割系统，其特征在于，所述系统包括：激光器、激光束调节组件、多自由度支撑组件和聚焦单元；所述激光束调节组件包括间隔设置的第一反射镜和第二反射镜，两组反射镜用于改变所述激光器发出的激光束的方向；所述多自由度支撑组件包括直线运动单元X和至少一个直线运动单元Y，所述直线运动单元X和直线运动单元Y相交；所述第一反射镜和第二反射镜设置在同一直线运动单元的轴上或不同直线运动单元的轴上；所述第二反射镜可旋转，即与其所在的直线运动轴的表面所呈的角度能够改变；所述激光器发出的激光束依次经过第一反射镜、第二反射镜，而后竖直向下进入聚焦单元，对准待切割及磨削物。2.根据权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于，所述直线运动单元X至少包括直线运动轴X，所述直线运动单元Y至少包括直线运动轴Y1，直线运动轴X和直线运动轴Y1垂直。3.根据权利要求2所述的激光切割系统，其特征在于，所述直线运动单元Y的数量有两个：直线运动单元Y1和直线运动单元Y2，二者平行且设置在直线运动轴X的端部。4.根据权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于，所述第一反射镜和第二反射镜均设置在直线运动轴X上。5.根据权利要求1所述的激光切割系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟学东，韩巍，高冠群，
申请(专利权)人：北京慧骨医学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：