專利名稱：手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用手術(shù)刀片的自動化加工設(shè)備，特別涉及一種手術(shù)刀片刃口的自動磨削機(jī)。
背景技術(shù)：
中國生產(chǎn)手術(shù)刀片已有50年歷史。長期以來，手術(shù)刀片的生產(chǎn)一直是勞動密集型加工，特別是手術(shù)刀片的刃口磨削加工50年來均采用手工磨削工藝。改革開放后，中國生產(chǎn)的無菌包裝手術(shù)刀片第一次進(jìn)入國際市場。目前，中國生產(chǎn)的手術(shù)刀片不僅內(nèi)銷，而且大量外銷。據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界一年手術(shù)刀片的總銷量在纊10億片，而中國僅一家最大的手術(shù)刀片生產(chǎn)企業(yè)就占有2億片。如此大的生產(chǎn)規(guī)模，仍然沿用手工磨削加工已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高質(zhì)量、大規(guī)模生產(chǎn)的需要。從手術(shù)刀片的制造工藝來看，除刃口磨削加工外其它加工工序都比較容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化加工，而手術(shù)刀片的刃口磨削加工卻比較復(fù)雜。這種現(xiàn)象已形成了限制手術(shù)刀片制造技術(shù)發(fā)展的瓶頸，嚴(yán)重影響了手術(shù)刀片的生產(chǎn)效率。為此，如何突破傳統(tǒng)手工磨削刃口的限制，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化加工是當(dāng)前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，旨在突破傳統(tǒng)手工磨削手術(shù)刀片刃口的限制，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化磨刃，提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，包括一回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)、一磨頭機(jī)構(gòu)以及一機(jī)座。所述回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)具有一用于定位手術(shù)刀片的刀座體，刀座體上設(shè)有一用于壓緊手術(shù)刀片的壓板，壓板與刀座體在豎直的Z軸方向上滑動連接，有一壓緊裝置安裝在刀座體上，壓緊裝置的作用端與壓板連接，在壓緊裝置的作用下壓板相對刀座體在壓緊和放松兩種工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換；所述刀座體還與一回轉(zhuǎn)主軸連接，回轉(zhuǎn)主軸布置在豎直的Z軸方向上，并且轉(zhuǎn)動支承在一回轉(zhuǎn)主軸座上，回轉(zhuǎn)主軸的軸端與一回轉(zhuǎn)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)軸傳動連接。所述磨頭機(jī)構(gòu)具有一用于磨削手術(shù)刀片刃口的砂輪，砂輪與一磨頭主軸固定連接，磨頭主軸水平布置并且轉(zhuǎn)動支承在一磨頭支承板上，磨頭支承板上安裝有一磨頭電機(jī)， 磨頭電機(jī)的轉(zhuǎn)軸經(jīng)帶輪傳動機(jī)構(gòu)與磨頭主軸傳動連接；所述磨頭機(jī)構(gòu)中還設(shè)有一推進(jìn)支承板，推進(jìn)支承板上設(shè)有一推進(jìn)滑座和第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，推進(jìn)滑座與推進(jìn)支承板之間通過第一移動副滑動連接，第一移動副的移動方向與被磨手術(shù)刀片的刃口斜面平行，第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端與推進(jìn)滑座連接并作用在第一移動副的移動方向上；所述推進(jìn)滑座與磨頭支承板之間通過一第二移動副滑動連接，第二移動副的移動方向垂直于水平的Y軸與第一移動副的移動方向所構(gòu)成的平面，有一第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)相對于推進(jìn)滑座安裝設(shè)置，第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端與磨頭支承板連接并作用在第二移動副的移動方向上。所述回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)和磨頭機(jī)構(gòu)安裝在所述機(jī)座，在回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)主軸座與機(jī)座之間，或者磨頭機(jī)構(gòu)的推進(jìn)支承板與機(jī)座之間設(shè)有第三移動副，第三移動副的移動方向平行于水平的Y軸，有一第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)相對于機(jī)座安裝設(shè)置，第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端與回轉(zhuǎn)主軸座或推進(jìn)支承板連接并作用在第三移動副的移動方向上。 上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1.本發(fā)明技術(shù)方案從總體上看，除了包括回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)、磨頭機(jī)構(gòu)以及機(jī)座，還可以包括自動送刀機(jī)構(gòu)、自動取刀機(jī)構(gòu)以及電氣控制部分。而回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)和磨頭機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的必不可少的部分，也是最主要核心技術(shù)內(nèi)容。2.為了清楚和準(zhǔn)確的描述回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)和磨頭機(jī)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)以及相互位置關(guān)系， 上述方案中引入了 “X軸”、“Y軸”和“Z軸”構(gòu)成空間座標(biāo)系，其中，該空間座標(biāo)系中“X軸” 和“Z軸”的方向參照附圖1給出的圖示，而“Y軸”為垂直“X軸”和“Z軸”所構(gòu)成的平面。3.上述方案中，在回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)中提到的“回轉(zhuǎn)控制電機(jī)”是指用于使刀座體繞 Z軸回轉(zhuǎn)的控制電機(jī)，其中控制電機(jī)是指步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等可以提供回轉(zhuǎn)角度控制的電機(jī)。在磨頭機(jī)構(gòu)中提到的“磨頭電機(jī)”是指驅(qū)動砂輪高速旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，這種電機(jī)是指交流、 直流等普通電機(jī)。4.上述方案中，所述“移動副”是指約束空間三個(gè)方向回轉(zhuǎn)自由度和二個(gè)方向移動自由度，而僅僅提供一個(gè)方向移動自由度的運(yùn)動副。這種運(yùn)動副的典型結(jié)構(gòu)可以滑塊與導(dǎo)軌配合的機(jī)構(gòu)、非圓柱形導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的機(jī)構(gòu)以及至少兩套圓柱形導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的機(jī)構(gòu)的組合使用。5.上述方案中，所述“被磨手術(shù)刀片的刃口斜面”是指手術(shù)刀片磨好后刃口側(cè)部的斜面。目前，按國際標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)刀片的刀口兩側(cè)均有斜面，一般需要兩次磨削來完成，每次磨削刃口一側(cè)的斜面。6.上述方案中，所述“第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)”可以選擇下列三種機(jī)構(gòu)之一
(1)推進(jìn)氣缸；
(2)第一直線電機(jī)；
(3)第一控制電機(jī)與第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)的組合，其中，第一控制電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。7.上述方案中，所述“第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)”可以選擇下列二種機(jī)構(gòu)之一
(1)第二直線電機(jī)；
(2)第二控制電機(jī)與第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)的組合，其中，第二控制電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。8.上述方案中，所述“第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)”可以選擇下列三處機(jī)構(gòu)之一
(1)由兩個(gè)氣缸串聯(lián)構(gòu)成，其中，一個(gè)氣缸的活塞桿與另一個(gè)氣缸的缸體固定連接，而另一個(gè)氣缸的活塞桿作為第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端；
(2)第三直線電機(jī)；
(3)第三控制電機(jī)與第三絲杠螺母機(jī)構(gòu)的組合，其中，第三控制電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。9.上述方案中，所述“壓緊裝置”可以選擇下列二種機(jī)構(gòu)之一
(1)壓緊氣缸；
(2)電機(jī)與第四絲杠螺母機(jī)構(gòu)的組合，其中的電機(jī)可以采用普通電機(jī)，也可采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。10.上述方案中，為了實(shí)現(xiàn)一次裝夾手術(shù)刀片完成對雙面刃口進(jìn)行自動磨削，在刀座體與回轉(zhuǎn)主軸之間設(shè)有一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由一水平回轉(zhuǎn)主軸和一水平回轉(zhuǎn)控制電機(jī)組成，水平回轉(zhuǎn)主軸水平布置并與回轉(zhuǎn)主軸垂直，水平回轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)動支承在回轉(zhuǎn)主軸上， 水平回轉(zhuǎn)主軸的一端與刀座體固定連接，另一端與水平回轉(zhuǎn)控制電機(jī)連接。本發(fā)明設(shè)計(jì)原理和 效果是本發(fā)明設(shè)計(jì)了一個(gè)用來夾持手術(shù)刀片的回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)以及一個(gè)用來磨削手術(shù)刀片刃口的磨頭機(jī)構(gòu)，并且將回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)與磨頭機(jī)構(gòu)在空間中進(jìn)行有效組合。當(dāng)手術(shù)刀片裝夾在回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)上的壓板與刀座體之間后，磨頭電機(jī)帶砂輪高速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)利用第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)將砂輪推進(jìn)到手術(shù)刀片刃口位置進(jìn)行磨削，然后通過第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動砂輪相對手術(shù)刀片的運(yùn)動可以實(shí)現(xiàn)磨削量的進(jìn)給和砂輪磨損量的補(bǔ)償，通過第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動砂輪相對手術(shù)刀片的運(yùn)動可以實(shí)現(xiàn)直線刃口段的磨肖|J，通過回轉(zhuǎn)控制電機(jī)帶動手術(shù)刀片相對砂輪的運(yùn)動可以實(shí)現(xiàn)圓弧刃口段的磨削，從而可以實(shí)現(xiàn)對直線加圓弧刃口、圓弧刃口以及直線刃口的手術(shù)刀片進(jìn)行自動磨削。本發(fā)明打破了傳統(tǒng)手工磨削的限制，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化磨刃，在本行業(yè)中屬于突破性創(chuàng)新，解決了長期以來本領(lǐng)域技術(shù)人員一直期盼解決的技術(shù)難題，大大降低了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，具有很高的實(shí)用價(jià)值。


附圖1為本發(fā)明手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖； 附圖2為本發(fā)明回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)立體附圖3為本發(fā)明磨頭機(jī)構(gòu)立體附圖4為本發(fā)明兩把手術(shù)刀片裝夾后在自動磨削刃口時(shí)的俯視圖； 附圖5為本發(fā)明兩把帶直刃和圓弧刃的手術(shù)刀片自動磨削軌跡示意圖； 附圖6為本發(fā)明刃口自動磨削原理圖； 附圖7為本發(fā)明手術(shù)刀片刃口二次磨削放大圖。以上附圖中1.手術(shù)刀片；2.砂輪；3.磨削軌跡；4.刀座體；5.壓板；6.壓緊氣缸；7.回轉(zhuǎn)主軸；8.回轉(zhuǎn)控制電機(jī)；9.回轉(zhuǎn)主軸座；10.第一位置傳感器；11.導(dǎo)向銷； 12.磨頭主軸；13.磨頭支承板；14.磨頭電機(jī)；15.帶輪傳動機(jī)構(gòu)；16.機(jī)座；17.推進(jìn)支承板；18.推進(jìn)滑座；19.推進(jìn)氣缸；20.導(dǎo)柱；21.第二控制電機(jī)；22.第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)； 23.齒輪傳動機(jī)構(gòu)；24.導(dǎo)向柱；25.第三控制電機(jī)；26.第三絲杠螺母機(jī)構(gòu)；27. Y向移動機(jī)構(gòu)；28. Y向移動支座；29.第二位置傳感器；30.第三位置傳感器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述 實(shí)施例一種手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)
如圖1所示，該自動磨削機(jī)包括一回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)(見圖1的左半部分)、一磨頭機(jī)構(gòu)(見圖1的右半部分)、一機(jī)座16以及電氣控制部分。如圖1和圖2所示，所述回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)具有一用于定位手術(shù)刀片1的刀座體4，刀座體4上設(shè)有一用于壓緊手術(shù)刀片1的壓板5，壓板5與刀座體4在豎直的Z軸方向上通過導(dǎo)向銷11形成滑動連接。有一壓緊裝置安裝在刀座體4上，該壓緊裝置為一個(gè)壓緊氣缸 6，壓緊氣缸6的活塞桿作為壓緊裝置的作用端與壓板5連接，在壓緊氣缸6的作用下壓板5 相對刀座體4在壓緊和放松兩種工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在放松狀態(tài)下允許裝入或取出手術(shù)刀片1，在壓緊狀態(tài)下可以對刀片刃口進(jìn)行進(jìn)行磨削。為了實(shí)現(xiàn)對圓弧形刃口的磨削，所述刀座體4還與一回轉(zhuǎn)主軸7固定連接，回轉(zhuǎn)主軸7布置在豎直的Z軸方向上(見圖1)，并且轉(zhuǎn)動支承在一回轉(zhuǎn)主軸座9上，回轉(zhuǎn)主軸7的軸端與一回轉(zhuǎn)控制電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸傳動連接?；剞D(zhuǎn)控制電機(jī)8可以采用步進(jìn)電機(jī)，也可以采用伺服電機(jī)。回轉(zhuǎn)主軸座9安裝在所述機(jī)座16 上。如圖1和圖3所示，所述磨頭機(jī)構(gòu)具有一用于磨削手術(shù)刀片1刃口的砂輪2，砂輪2 與一磨頭主軸12的一端固定連接，磨頭主軸12水平布置并且轉(zhuǎn)動支承在一磨頭支承板13 上，磨頭支承板13上安裝有一磨頭電機(jī)14，該磨頭電機(jī) 14的轉(zhuǎn)軸經(jīng)帶輪傳動機(jī)構(gòu)15與磨頭主軸12另一端傳動連接。所述磨頭機(jī)構(gòu)中還設(shè)有一推進(jìn)支承板17，推進(jìn)支承板17上設(shè)有一推進(jìn)滑座18和第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其中，第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用推進(jìn)氣缸19。在推進(jìn)滑座18與推進(jìn)支承板17之間通過第一移動副滑動連接，第一移動副可以是滑塊與導(dǎo)軌配合的移動機(jī)構(gòu)，也可以是非圓柱形導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的移動機(jī)構(gòu)，還可以是兩套圓柱形導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的移動機(jī)構(gòu)通過平行布置來實(shí)現(xiàn)(圖3所示的就是兩套圓柱形導(dǎo)柱20與導(dǎo)套配合的移動機(jī)構(gòu))。第一移動副的移動方向與被磨手術(shù)刀片1的刃口斜面平行，并且與水平的 X軸構(gòu)成夾角β (在本實(shí)施例中夾角β為手術(shù)刀片1刀口夾角的一半)。推進(jìn)氣缸19的活塞桿作為第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端與推進(jìn)滑座18連接并作用在第一移動副的移動方向上。所述推進(jìn)滑座18與磨頭支承板13之間通過一第二移動副滑動連接，第二移動副可以是滑塊與導(dǎo)軌配合的移動機(jī)構(gòu)，也可以是非圓柱形導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的移動機(jī)構(gòu)，還可以是至少兩套圓柱形導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的移動機(jī)構(gòu)通過平行布置來實(shí)現(xiàn)(圖3所示的就是四套圓柱形導(dǎo)向柱24與導(dǎo)套配合的移動機(jī)構(gòu))。第二移動副的移動方向垂直于水平的Y軸與第一移動副的移動方向所構(gòu)成的平面。有一第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)相對于推進(jìn)滑座18安裝設(shè)置， 該第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)由第二控制電機(jī)21、齒輪傳動機(jī)構(gòu)23與第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)22組合構(gòu)成，其中，第二控制電機(jī)21為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)22由第二絲桿與第二螺母配合構(gòu)成螺旋副，第二控制電機(jī)21通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)23與第二絲杠傳動連接，第二螺母作為第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端與磨頭支承板13連接并作用在第二移動副的移動方向上。在推進(jìn)支承板17與機(jī)座16之間設(shè)置有一 Y向移動支座28，Y向移動支座28固定安裝在機(jī)座16上。在推進(jìn)支承板17與Y向移動支座28之間設(shè)有第三移動副，第三移動副可以是滑塊與導(dǎo)軌配合的移動機(jī)構(gòu)，也可以是非圓柱形導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的移動機(jī)構(gòu)，還可以是兩套圓柱形導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的移動機(jī)構(gòu)通過平行布置來實(shí)現(xiàn)(圖3所示的就是兩套圓柱形導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的Y向移動機(jī)構(gòu)27)。第三移動副的移動方向平行于水平的Y軸。有一第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)相對于機(jī)座16安裝設(shè)置，該第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)由第三控制電機(jī)25與第三絲杠螺母機(jī)構(gòu)26組合構(gòu)成，其中，第三控制電機(jī)25為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，第三絲杠螺母機(jī)構(gòu)26由第三絲桿與第三螺母配合構(gòu)成螺旋副，第三控制電機(jī)25與第三絲杠傳動連接， 第三螺母作為第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端與推進(jìn)支承板17連接并作用在第三移動副的移動方向上。所述電氣控制部分包括可編程控制器PLC、控制電路、驅(qū)動電路以及檢測用傳感器等。其中，檢測用傳感器的設(shè)置情況如下
1.所述回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)中，在刀座體4相對回轉(zhuǎn)的位置上設(shè)置第一位置傳感器10，第一位置傳感器10可以采用電磁型接近開關(guān)，用于感測刀座體4在回轉(zhuǎn)方向上的啟始位置。2.在所述第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)作用的推進(jìn)支承板17旁設(shè)置第二位置傳感器29，第二位置傳感器29可以采用電磁型接近開關(guān)。第二位置傳感器29布置在推進(jìn)支承板17沿第三移動副的移動方向上，用于感測推進(jìn)支承板17在移動方向上的啟始位置。3.所述磨頭機(jī)構(gòu)中，在磨頭支承板13相對推進(jìn)滑座18的移動方向上設(shè)置第三位置傳感器30，第三位置傳感器30可以采用電磁型接近開關(guān)，用于感測砂輪2直徑的最小值。 因?yàn)楫?dāng)砂輪2磨損到一定程度時(shí)，需要更換砂輪，而第三位置傳感器30可以用來檢測砂輪需要更換的信號。在電氣控制部分中，可編程控制器PLC、控制電路、驅(qū)動電路等這些技術(shù)內(nèi)容可以采用現(xiàn)有技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。特別是當(dāng)從事電氣控制部分設(shè)計(jì)的技術(shù)人員在本發(fā)明內(nèi)容和要求的啟發(fā)下，憑借所掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識完全可以在不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動的前提下實(shí)現(xiàn)。下面以一次磨削兩把直線加圓弧刃口的手術(shù)刀片為例描述本實(shí)施例的工作原理及流程
1.開機(jī)，電氣控制部分通過程序發(fā)出指令，啟動磨頭電機(jī)14帶砂輪2高速旋轉(zhuǎn)，壓緊氣缸6使回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)的壓板5相對刀座體4處于放松狀態(tài)，其它機(jī)構(gòu)處于初始位置。2.參見圖1，在回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)的壓板5相對刀座體4處于放松狀態(tài)下，將兩把直線加圓弧刃口的手術(shù)刀片1送入壓板5與刀座體4之間，并由刀座體4上的定位結(jié)構(gòu)所定位。 電氣控制部分通過程序發(fā)出指令，使壓緊氣缸6下拉壓板5同時(shí)壓緊兩把手術(shù)刀片1。壓緊狀態(tài)下兩把直線加圓弧刃口的手術(shù)刀片1在俯視狀態(tài)下如圖4所示，此時(shí)兩把手術(shù)刀片 1背對背，刃口的路徑依次呈一個(gè)直線段落、一個(gè)圓弧段和一個(gè)直線段。3.當(dāng)兩把手術(shù)刀片1裝夾完成后，電氣控制部分通過程序發(fā)出指令，推進(jìn)氣缸19 推動推進(jìn)滑座18沿第一移動副向圖6的左側(cè)移動，使砂輪2推進(jìn)到手術(shù)刀片1刃口位置進(jìn)行磨削。此時(shí)，第三控制電機(jī)25通過第三絲杠螺母機(jī)構(gòu)26推動推進(jìn)支承板17沿第三移動副移動(圖1中的Y向移動)，從而迫使砂輪2相對手術(shù)刀片1的刃口作直線運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)第一段直線刃口段的第一次磨削。接著，第三控制電機(jī)25停止轉(zhuǎn)動，使砂輪2相對手術(shù)刀片1 的刃口停止直線運(yùn)動，而回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)中的回轉(zhuǎn)控制電機(jī)8開始轉(zhuǎn)動，使手術(shù)刀片1的刃口相對砂輪2作圓弧運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)第二段圓弧刃口段的第一次磨削。接著，回轉(zhuǎn)控制電機(jī)8停止轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)入第三控制電機(jī)25繼續(xù)開始轉(zhuǎn)動，使砂輪2相對手術(shù)刀片1的刃口作直線運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)第三段直線刃口段的第一次磨削。當(dāng)?shù)谌沃本€刃口段的第一次磨削完成后，第二控制電機(jī)21通過第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)22帶動砂輪2相對手術(shù)刀片1作進(jìn)給運(yùn)動。接著，第三控制電機(jī)25反轉(zhuǎn)并通過第三絲杠螺母機(jī)構(gòu)26推動推進(jìn)支承板17沿第三移動副向相移動，使砂輪2相對手術(shù)刀片1的刃口作反向直線運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)第三段直線刃口段的第二次磨削。接著，第三控制電機(jī)25停止轉(zhuǎn)動，使砂輪2相對手術(shù)刀片1的刃口停止反相直線運(yùn)動，而回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)中的回轉(zhuǎn)控制電機(jī)8開始反向轉(zhuǎn)動，使手術(shù)刀片1的刃口相對砂輪2作反向圓弧運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)第二段圓弧刃口段的第二次磨削。接著，回轉(zhuǎn)控制電機(jī)8停止轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)入第三控制電機(jī)25繼續(xù)開始反向轉(zhuǎn)動，使砂輪2相對手術(shù)刀片1的刃口作反向直線運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)第一段直線刃口段的第二次磨削。整個(gè)手術(shù)刀片1刃口的自動磨削軌跡見圖5所示。手術(shù)刀片刃口二次磨削原理見圖7，圖7表示的是第一次磨削的情況，而剖面線表示第二次磨削量。4.當(dāng)兩把手術(shù)刀片1刃口磨削完成后，推進(jìn)氣缸19推動推進(jìn)滑座18沿第一移動副向圖6的右側(cè)移動，使砂輪2退回到啟始位置，并準(zhǔn)備進(jìn)入下一次磨削。此時(shí)，壓緊氣缸 6動作并上推壓板5，使壓板5相對刀座體4處于放松狀態(tài)，在此狀態(tài)下可以取出兩把手術(shù)刀片1。5.重復(fù)以上過程，完成對手術(shù)刀片刃口的自動磨削。從以上工作原理和流程描述中可以看出，第一，本實(shí)施例不僅可以一次完成兩把直線加圓弧刃口手術(shù)刀片1的自動磨削，也可以一次完成兩把圓弧刃口手術(shù)刀片的自動磨削，或者一次完成兩把直線刃口手術(shù)刀片的自動磨削，區(qū)別只是程序的控制作相應(yīng)調(diào)整。第二，本實(shí)施例不僅可以一次完成兩把手術(shù)刀片刃口的自動磨削，也可以用來一次完成一把手術(shù)刀片刃口的自動磨削。第三，本實(shí)施例不僅可以對手術(shù)刀片采用二次磨刃方式來實(shí)現(xiàn)， 也可以采用一次磨刃方式來實(shí)現(xiàn)。下面結(jié)合本實(shí)施例對本發(fā)明可能產(chǎn)生的一些結(jié)構(gòu)變化描述如下
1.在上述實(shí)施例中，第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)和第三移動副設(shè)在磨頭機(jī)構(gòu)的推進(jìn)支承板17 與機(jī)座16之間。但是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案，如果將第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)和第三移動副改設(shè)在回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)主軸座9與機(jī)座16之間也可以實(shí)現(xiàn)同樣的效果(未給出圖示)。2.在上述實(shí)施例中，第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用了推進(jìn)氣缸19。但是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案，如果將第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)改為下列兩種機(jī)構(gòu)之一也可以實(shí)現(xiàn)同樣的效果(未給出圖示)
(1)第一直線電機(jī)，第一直線電機(jī)的動子作為第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端；
(2)第一控制電機(jī)與第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)的組合，其中，第一控制電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，第一控制電機(jī)與第一絲杠傳動連接，第一螺母作為第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端。3.在上述實(shí)施例中，第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)由第二控制電機(jī)21、齒輪傳動機(jī)構(gòu)23與第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)22組合構(gòu)成。但是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案，如果將第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)改為第二直線電機(jī)，第二直線電機(jī)的動子作為第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端，也可以實(shí)現(xiàn)同樣的效果(未給出圖示)。4.在上述實(shí)施例中，第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)由第三控制電機(jī)25與第三絲杠螺母機(jī)構(gòu) 26組合構(gòu)成。但是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案，如果將第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)改為下列兩種機(jī)構(gòu)之一也可以實(shí)現(xiàn)同樣的效果(未給出圖示)
(1)由兩個(gè)氣缸串聯(lián)構(gòu)成，其中，一個(gè)氣缸的活塞桿與另一個(gè)氣缸的缸體固定連接，而另一個(gè)氣缸的活塞桿作為第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端；
(2)第三直線電機(jī)，第三直線電機(jī)的動子作為第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端。5.在上述實(shí)施例中，壓緊裝置采用了壓緊氣缸6。但是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案，如果將壓緊氣缸6改為由電機(jī)與第四絲杠螺母機(jī)構(gòu)組合構(gòu)成的壓緊裝置，第四絲杠螺母機(jī)構(gòu)由第四絲桿與第四螺母配合構(gòu)成螺旋副，電機(jī)與第四絲杠傳動連接，第四螺母作為壓緊裝置的作用端。也可以實(shí)現(xiàn)同樣的效果(未給出圖示)。6.在上述實(shí)施例中，由于回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)中的刀座體4與回轉(zhuǎn)主軸7固定連接，所以通過回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)與磨頭機(jī)構(gòu)的配合，只能用來對一把或兩把手術(shù)刀片1的單面刃口進(jìn)行自動磨削，不能實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成對手術(shù)刀片的雙面刃口進(jìn)行自動磨削。但是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案，如果在刀座體4與回轉(zhuǎn)主軸7之間增設(shè)一垂直于回轉(zhuǎn)主軸7軸線的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)就可以在一次裝夾后實(shí)現(xiàn)對手術(shù)刀片的雙面刃口進(jìn)行自動磨削。所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由一水平回轉(zhuǎn)主軸和一水平回轉(zhuǎn)控制電機(jī)組成，水平回轉(zhuǎn)主軸水平布置并與回轉(zhuǎn)主軸7垂直，水平回轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)動支承在回轉(zhuǎn)主軸7上，水平回轉(zhuǎn)主軸的一端與刀座體4固定連接，另一端與水平回轉(zhuǎn)控制電機(jī)連接。當(dāng)一次裝夾手術(shù)刀片并自動磨削第一面刃口后，水平回轉(zhuǎn)控制電機(jī)通過水平回轉(zhuǎn)主軸帶動刀座體4轉(zhuǎn)動180度，然后開始磨削第二面刃口。在這樣的改進(jìn)后就能實(shí)現(xiàn)一次裝夾手術(shù)刀片完成對雙面刃口進(jìn)行自動磨削(未給出圖示)。7.在上述實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)自動裝刀和自動取刀還可以專門設(shè)計(jì)一個(gè)自動送刀機(jī)構(gòu) 和一個(gè)自動取刀機(jī)構(gòu)來與本實(shí)施例配套。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，其特征在于包括一回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)、一磨頭機(jī)構(gòu)以及一機(jī)座(16)； 所述回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)具有一用于定位手術(shù)刀片(1)的刀座體(4)，刀座體(4)上設(shè)有一用于壓緊手術(shù)刀片(1)的壓板(5)，壓板(5)與刀座體(4)在豎直的Z軸方向上滑動連接，有一壓緊裝置安裝在刀座體(4)上，壓緊裝置的作用端與壓板(5)連接，在壓緊裝置的作用下壓板(5)相對刀座體(4)在壓緊和放松兩種工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換；所述刀座體(4)還與一回轉(zhuǎn)主軸(7)連接，回轉(zhuǎn)主軸(7)布置在豎直的Z軸方向上，并且轉(zhuǎn)動支承在一回轉(zhuǎn)主軸座(9)上， 回轉(zhuǎn)主軸(7)的軸端與一回轉(zhuǎn)控制電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸傳動連接；所述磨頭機(jī)構(gòu)具有一用于磨削手術(shù)刀片(1)刃口的砂輪(2)，砂輪(2)與一磨頭主軸 (12)固定連接，磨頭主軸(12)水平布置并且轉(zhuǎn)動支承在一磨頭支承板(13)上，磨頭支承板(13)上安裝有一磨頭電機(jī)(14)，磨頭電機(jī)(14)的轉(zhuǎn)軸經(jīng)帶輪傳動機(jī)構(gòu)(15)與磨頭主軸 (12)傳動連接；所述磨頭機(jī)構(gòu)中還設(shè)有一推進(jìn)支承板(17)，推進(jìn)支承板(17)上設(shè)有一推進(jìn)滑座(18)和第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，推進(jìn)滑座(18)與推進(jìn)支承板(17)之間通過第一移動副滑動連接，第一移動副的移動方向與被磨手術(shù)刀片(1)的刃口斜面平行，第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端與推進(jìn)滑座(18)連接并作用在第一移動副的移動方向上；所述推進(jìn)滑座(18)與磨頭支承板(13)之間通過一第二移動副滑動連接，第二移動副的移動方向垂直于水平的Y軸與第一移動副的移動方向所構(gòu)成的平面，有一第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)相對于推進(jìn)滑座(18)安裝設(shè)置，第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端與磨頭支承板(13)連接并作用在第二移動副的移動方向上；所述回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)和磨頭機(jī)構(gòu)安裝在所述機(jī)座(16)，在回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)主軸座 (9)與機(jī)座(16)之間，或者磨頭機(jī)構(gòu)的推進(jìn)支承板(17)與機(jī)座(16)之間設(shè)有第三移動副， 第三移動副的移動方向平行于水平的Y軸，有一第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)相對于機(jī)座(16)安裝設(shè)置，第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端與回轉(zhuǎn)主軸座(9)或推進(jìn)支承板(17)連接并作用在第三移動副的移動方向上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，其特征在于所述第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用下列機(jī)構(gòu)之一(1)推進(jìn)氣缸(19)，推進(jìn)氣缸(19)的活塞桿作為第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端；(2)第一直線電機(jī)，第一直線電機(jī)的動子作為第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端；(3)第一控制電機(jī)與第一絲杠螺母機(jī)構(gòu)的組合，其中，第一控制電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，第一控制電機(jī)與第一絲杠傳動連接，第一螺母作為第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，其特征在于所述第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用下列機(jī)構(gòu)之一(1)第二直線電機(jī)，第二直線電機(jī)的動子作為第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端；(2)第二控制電機(jī)(21)與第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)(22)的組合，其中，第二控制電機(jī)(21)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，第二絲杠螺母機(jī)構(gòu)(22)由第二絲桿與第二螺母配合構(gòu)成螺旋副，第二控制電機(jī)(21)與第二絲杠傳動連接，第二螺母作為第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，其特征在于所述第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用下列機(jī)構(gòu)之一(1)由兩個(gè)氣缸串聯(lián)構(gòu)成，其中，一個(gè)氣缸的活塞桿與另一個(gè)氣缸的缸體固定連接，而另一個(gè)氣缸的活塞桿作為第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端；(2)第三直 線電機(jī)，第三直線電機(jī)的動子作為第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端；(3 )第三控制電機(jī)(25 )與第三絲杠螺母機(jī)構(gòu)(26 )的組合，其中，第三控制電機(jī)(25 )為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，第三絲杠螺母機(jī)構(gòu)(26)由第三絲桿與第三螺母配合構(gòu)成螺旋副，第三控制電機(jī)(25)與第三絲杠傳動連接，第三螺母作為第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，其特征在于所述壓緊裝置采用下列機(jī)構(gòu)之一(1)壓緊氣缸(6)，壓緊氣缸(6)的活塞桿作為壓緊裝置的作用端；(2)電機(jī)與第四絲杠螺母機(jī)構(gòu)的組合，第四絲杠螺母機(jī)構(gòu)由第四絲桿與第四螺母配合構(gòu)成螺旋副，電機(jī)與第四絲杠傳動連接，第四螺母作為壓緊裝置的作用端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，其特征在于所述回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)中，在刀座體(4)與回轉(zhuǎn)主軸(7)之間設(shè)有一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由一水平回轉(zhuǎn)主軸和一水平回轉(zhuǎn)控制電機(jī)組成，水平回轉(zhuǎn)主軸水平布置并與回轉(zhuǎn)主軸(7)垂直，水平回轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)動支承在回轉(zhuǎn)主軸(7)上，水平回轉(zhuǎn)主軸的一端與刀座體(4)固定連接，另一端與水平回轉(zhuǎn)控制電機(jī)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，其特征在于所述回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)中，在刀座體(4)相對回轉(zhuǎn)的位置上設(shè)置第一位置傳感器(10)，用于感測刀座體(4)在回轉(zhuǎn)方向上的啟始位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，其特征在于在所述第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)作用的回轉(zhuǎn)主軸座(9)或推進(jìn)支承板(17)旁設(shè)置第二位置傳感器(29)，第二位置傳感器(29 )布置在回轉(zhuǎn)主軸座(9 )或推進(jìn)支承板(17)沿第三移動副的移動方向上，用于感測回轉(zhuǎn)主軸座(9)或推進(jìn)支承板(17)在移動方向上的啟始位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，其特征在于所述磨頭機(jī)構(gòu)中，在磨頭支承板(13)相對推進(jìn)滑座(18)的移動方向上設(shè)置第三位置傳感器(30)，用于感測砂輪(2)直徑的最小值。
全文摘要
一種手術(shù)刀片刃口自動磨削機(jī)，該磨削機(jī)設(shè)計(jì)有一個(gè)用來夾持刀片的回轉(zhuǎn)刀座機(jī)構(gòu)和一個(gè)用來磨削刃口的磨頭機(jī)構(gòu)，這兩個(gè)機(jī)構(gòu)在空間進(jìn)行有效組合，刀片裝夾后，磨頭電機(jī)帶砂輪高速旋轉(zhuǎn)，第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)將砂輪推進(jìn)到刃口位置進(jìn)行磨削，第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動砂輪相對刀片進(jìn)行磨削量的進(jìn)給和砂輪磨損量的補(bǔ)償，第三直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動砂輪相對刀片進(jìn)行直線刃口段磨削，回轉(zhuǎn)控制電機(jī)帶動刀片相對砂輪進(jìn)行圓弧刃口段磨削。本發(fā)明打破了傳統(tǒng)手工磨削的限制，可以對直線加圓弧刃口、圓弧刃口以及直線刃口的手術(shù)刀片進(jìn)行自動磨削，大大降低了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號B24B3/36GK102328247SQ20111029383
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者施迎敢 申請人:蘇州施萊醫(yī)療器械有限公司