CN104723180A - 用于手术刀片刃口自动磨削装置的磨刃机构及磨削装置 - Google Patents

用于手术刀片刃口自动磨削装置的磨刃机构及磨削装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于手术刀片刃口自动磨削装置的磨刃机构，包括砂轮，第一伺服电机能够驱动砂轮旋转；第二伺服电机驱动丝杆旋转，能够带动砂轮沿下隔板的滑轨前后运动，使砂轮贴近或远离刀片的刃口；通过第三伺服电机的驱动，能够带动翻转架平移以及翻转，从而带动砂轮实现沿手术刀片的刀刃轨迹运动。本发明能够实现对手术刀片的刀刃的自动磨削，不但能够提高工作效率，而且能够得到锋利程度均匀的刀刃，满足手术刀片高锋利程度的要求。本发明还公开了一种手术刀片刃口的自动磨削装置。

Description

用于手术刀片刃口自动磨削装置的磨刃机构及磨削装置
技术领域
 本发明涉及一种自动化机械设备，具体涉及一种用于手术刀片刃口自动磨削装置的磨刃机构。本发明还涉及一种手术刀片刃口的自动磨削装置。
背景技术
手术刀片的结构如图1所示，包括刀体1-1，刀体1-1上形成刀刃1-2；刀体1-1后端开设有插孔1-3。
现有的手术刀片的刀刃1-2是通过人工在砂轮上磨削而成的，不但工作效率低下，而且刀刃1-2的锋利程度不均匀，不能满足手术刀片高锋利程度的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于手术刀片刃口自动磨削装置的磨刃机构，它可以实现对手术刀片的刀刃的自动磨削。
为解决上述技术问题，本发明用于手术刀片刃口自动磨削装置的磨刃机构的技术解决方案为：
包括砂轮3-1，砂轮3-1通过皮带传动机构连接第一伺服电机3-2，第一伺服电机3-2能够驱动砂轮3-1旋转；砂轮3-1固定连接翻转架3-3，翻转架3-3与滑块3-4铰接，滑块3-4可沿固定在底座3-6上的导轨3-5移动；底座3-6通过螺纹连接丝杆3-15，丝杆3-15通过第二伺服电机3-7实现驱动；底座3-6活动设置于下隔板3-17的滑轨3-18内，第二伺服电机3-7驱动丝杆3-15旋转，能够带动底座3-6及砂轮3-1沿下隔板3-17的滑轨3-18前后运动，使砂轮3-1贴近或远离刀片的刃口；
翻转架3-3包括相平行并间隔的第一侧板3-8、第二侧板3-9，第一、第二侧板3-8、3-9通过撑板3-10实现拼接，撑板3-10处于滑块3-4的顶部，砂轮3-1固定在第一侧板3-8上，在第二侧板3-9上固定有相拼接的齿条3-11与齿圈3-12，且齿圈3-12的圆心为翻转架3-3与滑块3-4铰接轴3-14轴心，齿条3-11与齿圈3-12的轨迹与手术刀片的刃口轨迹一致；第三伺服电机3-13能够驱动翻转架3-3平移并翻转；当第三伺服电机主轴正转，驱动齿条3-11、齿圈3-12并带动滑块3-4在导轨3-5上前移并且实现翻转架绕铰接轴3-14的顺时针翻转，从而带动砂轮3-1沿齿条3-11、齿圈3-12组成的轨迹运动。
所述滑块3-4在导轨3-5上前移的反向一侧还匹配气缸3-16的行程杆，以使翻转架3-3在翻转后滑块3-4不被后移。
本发明还提供一种手术刀片刃口的自动磨削装置，其技术解决方案为：
包括链条输送机构1，链条输送机构1包括主动链轮11、从动链轮12及绕过主动链轮11和从动链轮12的链条13，主动链轮11在链条驱动电机的驱动下，能够带动链条13运行；链条13的每个链节分别连接一夹具5，夹具5用于夹持手术刀片工件；夹具5与链条13的链节绞接，夹具5能够绕链节转动，从而在水平状态与垂直状态之间切换；沿链条13的运行方向依次形成装刀片工位、第一磨刃工位、第二磨刃工位、卸料工位；装刀片工位设置装刀片机构2；第一磨刃工位、第二磨刃工位分别设置有所述磨刃机构3，磨刃机构3位于链条13的一侧，且两个磨刃机构3分设于链条13的两侧；第一磨刃工位、第二磨刃工位的链条13的另一侧分别设置有第一定位气缸31和第二定位气缸32；卸料工位设置卸料机构4；装刀片工位与第一磨刃工位之间设置有第一缓冲杆7，第二磨刃工位与卸料工位之间设置有第二缓冲杆8。
所述装刀片机构2包括刀片存贮槽21，刀片存贮槽21垂直设置于装刀片工位的链条13一侧；刀片存贮槽21的下方固定设置有进料台22；下料槽21的外侧固定设置有进料气缸23；进料气缸23的活塞杆能够水平往复运动。
所述进料气缸23的活塞杆设置有法兰231，法兰231的前端形成与刀片相吻合的凹部，以保证能够准确地将刀片送至夹具处。
所述装刀片工位的链条13上方还设置有挤压气缸24，挤压气缸24的活塞杆能够垂直往复运动。
所述第一磨刃工位和第二磨刃工位还设置有限位轨道，链条13位于限位限道内。
所述卸料机构4包括卸料气缸41，卸料气缸41的活塞杆上设置有夹持头42；卸料气缸41的活塞杆能够水平往复运动。
所述夹具5还设置有与链条平行的复位弹簧。
所述链条驱动电机驱动主动链轮11旋转，带动链条13运行；当链条13经过装刀片工位时，进料气缸23将工件推送给链条13的夹具5；之后，挤压气缸24的活塞杆向下伸出，对夹具5实施一挤压动作，使夹具5夹紧工件；当链条13经过第一缓冲杆7时，第一缓冲杆7使夹持有工件的夹具5绕链节转动至垂直状态；当链条13经过第一磨刃工位时，第一定位气缸31顶住夹具5的正面，第一磨刃机构3对刀刃的背面进行打磨；当链条13经过第二磨刃工位时，第二定位气缸32顶住夹具5的背面，第二磨刃机构3对刀刃的正面进行打磨；当链条13经过第二缓冲杆8时，使夹持有工件的夹具5复位至水平状态；当链条13经过卸料工位时，卸料机构4将工件从夹具5中取出。
本发明可以达到的技术效果是：
本发明能够实现对手术刀片的刀刃的自动磨削，不但能够提高工作效率，而且能够得到锋利程度均匀的刀刃，满足手术刀片高锋利程度的要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是手术刀片的结构示意图；
图2是本发明手术刀片刃口的自动磨削装置的示意图；
图3是本发明的另一角度示意图；
图4是本发明的进料气缸的示意图；
图5是本发明的卸料机构的示意图；
图6是本发明的磨刃机构的示意图；
图7是本发明的磨刃机构的分解示意图；
图8是本发明的磨刃机构的另一角度示意图。
图中附图标记说明：
1-1为刀体，                 1-2为刀刃，
1-3为插孔，
1为链条输送机构，           2为装刀片机构，
11为主动链轮，              12为从动链轮，
13为链条，
21为刀片存贮槽，            22为进料台，
23为进料气缸，              231为法兰，
24为挤压气缸，
3为磨刃机构，               4为卸料机构，
31为第一定位气缸，          32为第二定位气缸，
41为卸料气缸，              42为夹持头，
5为夹具，                   6为隔板，
7为第一缓冲杆，             8为第二缓冲杆，
3-1为砂轮，                 3-2为第一伺服电机，
3-3为翻转架，               3-4为滑块，
3-5为导轨，                 3-6为底座，
3-7为第二伺服电机，         3-8为第一侧板，
3-9为第二侧板，             3-10为撑板，
3-11为齿条，                3-12为齿圈，
3-13为第三伺服电机，        3-14为铰接轴，
3-15为丝杆，                3-16为气缸，
3-17为下隔板，              3-18为滑轨。
具体实施方式
如图2、图3所示，本发明手术刀片刃口的自动磨削装置，包括链条输送机构1，链条输送机构1包括主动链轮11、从动链轮12及绕过主动链轮11和从动链轮12的链条13，主动链轮11在链条驱动电机的驱动下，能够带动链条13运行（图中为从右向左运行）；链条13的每个链节分别连接一夹具5，夹具5用于夹持手术刀片工件；夹具5与链条13的链节绞接，夹具5能够绕链节转动，从而在水平状态与垂直状态之间切换；夹具5还设置有与链条平行的复位弹簧；
沿链条13的运行方向依次形成装刀片工位、第一磨刃工位、第二磨刃工位、卸料工位；
装刀片工位设置装刀片机构2；装刀片机构2包括刀片存贮槽21，刀片存贮槽21垂直设置于装刀片工位的链条13一侧，手术刀片工件由下至上依次叠放于刀片存贮槽21内；刀片存贮槽21的下方固定设置有进料台22；下料槽21的外侧固定设置有进料气缸23；进料气缸23的活塞杆能够水平往复运动（图中为前后往复运动）；
如图4所示，进料气缸23的活塞杆设置有法兰231，法兰231的前端形成与刀片相吻合的凹部，以保证能够准确地将刀片送至夹具处；
装刀片工位的链条13上方还设置有挤压气缸24，挤压气缸24的活塞杆能够垂直往复运动；
进料气缸23、挤压气缸24固定设置于隔板6上；
第一磨刃工位、第二磨刃工位分别设置有磨刃机构3，磨刃机构3位于链条13的一侧，且两个磨刃机构3分设于链条13的两侧；第一磨刃工位、第二磨刃工位的链条13的另一侧分别设置有第一定位气缸31和第二定位气缸32；
第一磨刃工位和第二磨刃工位还设置有限位轨道，链条13位于限位限道内；
卸料工位设置卸料机构4；如图5所示，卸料机构4包括卸料气缸41，卸料气缸41的活塞杆上设置有夹持头42；卸料气缸41的活塞杆能够水平往复运动；
装刀片工位与第一磨刃工位之间设置有第一缓冲杆7，第二磨刃工位与卸料工位之间设置有第二缓冲杆8。
本发明的工作原理如下：
刀片存贮槽21内的工件在自身重力作用下落在进料台22上；
链条驱动电机驱动主动链轮11旋转，带动链条13运行；当链条13经过装刀片工位时，进料气缸23的活塞杆伸出，将进料台22上的工件推送给链条13的夹具5；之后，挤压气缸24的活塞杆向下伸出，对夹具5实施一挤压动作，使夹具5夹紧工件；
链条13继续运行；当链条13经过第一缓冲杆7时，第一缓冲杆7使夹持有工件的夹具5绕链节转动至垂直状态；
链条13继续运行，进入限位轨道；当链条13经过第一磨刃工位时，第一定位气缸31顶住夹具5的正面，第一磨刃机构3对刀刃1-2的背面进行打磨；链条13继续运行，当链条13经过第二磨刃工位时，第二定位气缸32顶住夹具5的背面，第二磨刃机构3对刀刃1-2的正面进行打磨；
链条13继续运行；当链条13经过第二缓冲杆8时，在第二缓冲杆8及复位弹簧的作用，使夹持有工件的夹具5复位至水平状态；
链条13继续运行；当链条13经过卸料工位时，卸料机构4将工件从夹具5中取出，完成磨削过程。
如图6至图8所示，磨刃机构3包括砂轮3-1，砂轮3-1通过皮带传动机构连接第一伺服电机3-2，第一伺服电机3-2能够驱动砂轮3-1旋转；砂轮3-1固定连接翻转架3-3，翻转架3-3与滑块3-4铰接，滑块3-4可沿固定在底座3-6上的导轨3-5移动；底座3-6通过螺纹连接丝杆3-15，丝杆3-15通过第二伺服电机3-7实现驱动；底座3-6活动设置于下隔板3-17的滑轨3-18内，第二伺服电机3-7驱动丝杆3-15旋转，能够带动底座3-6及砂轮3-1沿下隔板3-17的滑轨3-18前后运动，使砂轮3-1贴近或远离刀片的刃口；
翻转架3-3包括相平行并间隔的第一侧板3-8、第二侧板3-9，第一、第二侧板3-8、3-9通过撑板3-10实现拼接，撑板3-10处于滑块3-4的顶部，砂轮3-1固定在第一侧板3-8上，在第二侧板3-9上固定有相拼接的齿条3-11与齿圈3-12，且齿圈3-12的圆心为翻转架3-3与滑块3-4铰接轴3-14轴心，齿条3-11与齿圈3-12的轨迹与手术刀片的刃口轨迹一致；第三伺服电机3-13能够驱动翻转架3-3平移并翻转；当第三伺服电机主轴正转，驱动齿条3-11、齿圈3-12并带动滑块3-4在导轨3-5上前移并且实现翻转架绕铰接轴3-14的顺时针翻转，从而带动砂轮3-1沿齿条3-11、齿圈3-12组成的轨迹运动。
所述滑块3-4在导轨3-5上前移的反向一侧还匹配气缸3-16的行程杆，以使翻转架3-3在翻转后滑块3-4不被后移。
磨刃机构的工作原理如下：
如图7所示，第三伺服电机3-13启动，首先驱动齿条3-11，带动翻转架3-3平移(图中为向右平移)，砂轮3-1对手术刀片的直线刃口打磨，待平移到位后，第三伺服电机3-13停转，气缸3-16工作，行程杆向右推进并抵住滑块3-4，接着第三伺服电机3-13启动，驱动齿圈3-12，翻转架3-3绕铰接轴3-14翻转，砂轮3-1对手术刀片的圆弧刃口打磨，待翻转到位后，第三伺服电机3-13反转将翻转架3-3倒转复位，随后气缸3-16的行程杆向左缩回，接着第三伺服电机3-13继续反转，将翻转架3-3平移(图中为向左平移)复位，即完成单次磨刃工作。

Claims (10)

1.一种用于手术刀片刃口自动磨削装置的磨刃机构，其特征在于：包括砂轮，砂轮通过皮带传动机构连接第一伺服电机，第一伺服电机能够驱动砂轮旋转；砂轮固定连接翻转架，翻转架与滑块铰接，滑块可沿固定在底座上的导轨移动；底座通过螺纹连接丝杆，丝杆通过第二伺服电机实现驱动；底座活动设置于下隔板的滑轨内，第二伺服电机驱动丝杆旋转，能够带动底座及砂轮沿下隔板的滑轨前后运动，使砂轮贴近或远离刀片的刃口；
翻转架包括相平行并间隔的第一侧板、第二侧板，第一、第二侧板通过撑板实现拼接，撑板处于滑块的顶部，砂轮固定在第一侧板上，在第二侧板上固定有相拼接的齿条与齿圈，且齿圈的圆心为翻转架与滑块铰接轴轴心，齿条与齿圈的轨迹与手术刀片的刃口轨迹一致；第三伺服电机能够驱动翻转架平移并翻转；当第三伺服电机主轴正转，驱动齿条、齿圈并带动滑块在导轨上前移并且实现翻转架绕铰接轴的顺时针翻转，从而带动砂轮沿齿条、齿圈组成的轨迹运动。
2.根据权利要求1所述的用于手术刀片刃口自动磨削装置的磨刃机构，其特征在于：所述滑块在导轨上前移的反向一侧还匹配气缸的行程杆，以使翻转架在翻转后滑块不被后移。
3.一种采用权利要求1所述的磨刃机构的手术刀片刃口的自动磨削装置，其特征在于：包括链条输送机构，链条输送机构包括主动链轮、从动链轮及绕过主动链轮和从动链轮的链条，主动链轮在链条驱动电机的驱动下，能够带动链条运行；链条的每个链节分别连接一夹具，夹具用于夹持手术刀片工件；夹具与链条的链节绞接，夹具能够绕链节转动，从而在水平状态与垂直状态之间切换；
沿链条的运行方向依次形成装刀片工位、第一磨刃工位、第二磨刃工位、卸料工位；
装刀片工位设置装刀片机构；
第一磨刃工位、第二磨刃工位分别设置有所述磨刃机构，磨刃机构位于链条的一侧，且两个磨刃机构分设于链条的两侧；第一磨刃工位、第二磨刃工位的链条的另一侧分别设置有第一定位气缸和第二定位气缸；
卸料工位设置卸料机构；
装刀片工位与第一磨刃工位之间设置有第一缓冲杆，第二磨刃工位与卸料工位之间设置有第二缓冲杆。
4.根据权利要求3所述的手术刀片刃口的自动磨削装置，其特征在于：所述装刀片机构包括刀片存贮槽，刀片存贮槽垂直设置于装刀片工位的链条一侧；刀片存贮槽的下方固定设置有进料台；下料槽的外侧固定设置有进料气缸；进料气缸的活塞杆能够水平往复运动。
5.根据权利要求4所述的手术刀片刃口的自动磨削装置，其特征在于：所述进料气缸的活塞杆设置有法兰，法兰的前端形成与刀片相吻合的凹部，以保证能够准确地将刀片送至夹具处。
6.根据权利要求3所述的手术刀片刃口的自动磨削装置，其特征在于：所述装刀片工位的链条上方还设置有挤压气缸，挤压气缸的活塞杆能够垂直往复运动。
7.根据权利要求3所述的手术刀片刃口的自动磨削装置，其特征在于：所述第一磨刃工位和第二磨刃工位还设置有限位轨道，链条位于限位限道内。
8.根据权利要求3所述的手术刀片刃口的自动磨削装置，其特征在于：所述卸料机构包括卸料气缸，卸料气缸的活塞杆上设置有夹持头；卸料气缸的活塞杆能够水平往复运动。
9.根据权利要求3所述的手术刀片刃口的自动磨削装置，其特征在于：所述夹具还设置有与链条平行的复位弹簧。
10.根据权利要求3所述的手术刀片刃口的自动磨削装置，其特征在于：所述链条驱动电机驱动主动链轮旋转，带动链条运行；当链条经过装刀片工位时，进料气缸将工件推送给链条的夹具；之后，挤压气缸的活塞杆向下伸出，对夹具实施一挤压动作，使夹具夹紧工件；
当链条经过第一缓冲杆时，第一缓冲杆使夹持有工件的夹具绕链节转动至垂直状态；
当链条经过第一磨刃工位时，第一定位气缸顶住夹具的正面，第一磨刃机构对刀刃的背面进行打磨；当链条经过第二磨刃工位时，第二定位气缸顶住夹具的背面，第二磨刃机构对刀刃的正面进行打磨；
当链条经过第二缓冲杆时，使夹持有工件的夹具复位至水平状态；
当链条经过卸料工位时，卸料机构将工件从夹具中取出。
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