CN1083756A - 注射针自动电解开刃工艺及其导电磨头 - Google Patents

Abstract

一种注射针自动电解开刃工艺，在现有自动开刃 机工艺流程基础上，将开刃工序改为电解开刃，即将 导电砂轮(1)与针管(18)串接于一直流电路中，砂轮 为负极，针管接正极，切削时以电解液喷淋工件，以排 除切削毛刺。而倒角工序由增设的非电解辅助磨头 (15)来完成，以保护针尖的锋利度。在导电磨头(17) 上以绝缘锥套、压盖和支架使导电砂轮与机体绝缘， 以电刷和带有电刷槽的导电轴套使导电砂轮接通电 路。该工艺工效高、成本低和加工质量好。

Description

本发明涉及一种为医用注射针开刃和倒棱的工艺方法及其专用导电磨头。

制造医用注射针时，要在针管的一端开刃，该工序不仅要求在针管端部磨出一个尖劈斜面（一般为一个半径较大的圆弧面），还要在该斜面的尖部两侧进行倒棱，而针尖正是由两个倒棱面和针管外圆面围成的三棱锥体的尖顶。两个倒棱面是否对称、尖端是否锋利以及加工面是否光滑无毛剌，是制造质量的关键所在，而加工效率和材料消耗（尤其是砂轮）又是制造成本的核心。经检索，目前尚无系统介绍该工艺的技术资料，实际生产中多采用国外引进的先进技术，即由自动开刃机完成的自动非电解开刃工艺。其有一个可自动进行往复进给运动的工作台，台上固定一个可装夹数百根针管并可自动分度转位和定量变换倾角的夹具，在与工作台运动方向垂直的导轨上装有一个带细粒度树脂砂轮的磨头，该磨头在动力油缸的驱动下，可快速趋近针管（工件）和慢速切削进给，到达行程终点时以固定在导轨上的可调挡铁止进，并延时退回，即可在针管的端部磨出头劈斜面（孤面），然后，夹具自动分度，使每根针管都同向转位规定角度，并定量加大向砂轮的倾角，上述磨头再次进给，则在针管斜面尖部一侧磨出一个倒棱面，夹具反向分度两次，并保持同样的倾角，则又可磨出另一侧的倒棱面。该机除上下料以外，可自动完成全部加工工序，生产效率很高，两个倒棱面均匀对称，但由于开刃时加工余量大，工件刚性差，被开出的斜面边缘毛刺较多，必须另外再经过喷珠和电解两道工序才能去除毛刺，然而在电解工序中，磨出的锋利针尖又被电蚀成了圆角，明显影响了针尖的锋利度，恶化了使用性能，而且工序多，砂轮消耗大，从而增加了生产成本。

本发明的任务是设计一种注射针自动电解开刃新工艺及其导电磨头，使注射针在一次装夹之下，可自动完成开刃、倒棱和去毛刺的全部工序，在保持较高生产效率的同时，缩短工艺路线，降低消耗，从而明显减少生产成本，在保持针管两侧倒棱面具有良好对称度的前提下提高针尖的锋利度。

该任务是采用如下方式完成的：

采用注射针自动电解开刃新工艺，该工艺是在上述已知的自动开刃倒棱工艺的基础上改进而成的，其包括：

（1）针管固定于可自动分度转位的夹具夹槽中，并略向开刃砂轮倾斜，针尖开刃弧面中心线与砂轮轴线大致等高;

（2）夹具固定在可沿砂轮轴向作自动往复进给运动的工作台上，并随工作台一起作往复进给运动;

（3）开刃主磨头向针管自动快速趋近，并于切削前改为慢速进给运动，以对针管进行开刃切削，达到开刃尺寸要求后，主磨头在一可调挡铁作用下停止进给，并延时退回原位;

本发明的特征是，开刃切削过程系电解开刃，即主磨头采用导电砂轮，该砂轮与磨头绝缘，并通过导线将其与针管串接于同一个直流电路之中，其中砂轮接负极，针管接正极，采用电解液作切削液。

开刃后针尖两侧倒棱工序按如下方式进行：

（4）夹具带动针管自动分度转位，并定量加大针管与砂轮倾角后锁紧;

（5）另设一个非电解辅助磨头，其砂轮轴线平行于主磨头的砂轮轴线，并也能自动快速趋近针管和慢速进给运动，以对针尖的一侧进行倒棱切削，达到要求后，辅助磨头在可调挡铁作用下停止进给并延时返回;

（6）夹具带动针管反向分度转位，（针管倾角和上述倒棱工序相同）后锁紧;

（7）辅助磨头以同一方式对针尖另一侧进行倒棱后，退回原位。

用于上述自动电解开刃工序的导电磨头，其特征为：在主轴箱中装有主轴，其用于安装导电砂轮的轴端锥部装有绝缘锥套，该锥套与一导电轴套以过盈配合相连，导电砂轮就装在该导电轴套的外圆上，并以轴套上制出的轴肩、绝缘压盖、金属压盖和螺母进行轴向定位和压紧，在导电轴套内伸出端上还制有电刷环槽，与该环槽相接触的电刷装在一个与导线相连的导电杆的孔内，电刷的上部轴肩上顶有压簧，导电杆通过一绝缘支架固定在主轴箱上。

本发明工艺中除上、下料系手工操作外，其余全靠专机自动完成，一次可加工数百根针管，生产效率很高，且进给速度均匀可控，开出的刃面和倒棱尺寸准确、光滑、均匀和对称，且针尖锋利度良好。其原理是这样的，开刃时切削余量大，切削力大和针管刚性差，出现的毛刺较严重，而本工艺采用的电解开刃工序可使毛刺被有直流电通过的电解液电蚀后随时冲走，保证了加工面光滑均匀。倒棱时，由于切削量极小，出现的毛剌极微，且为悬浮状态的微粒，所以可以用非电解磨削处理，这就避免了针尖电蚀现象，保证其有良好的锋利度。倒棱时，另设的辅助磨头靠可调挡铁控制进给行程，重复定位精度高，所以针尖两侧倒棱尺寸准确，均匀和对称，加工质量明显提高，较大的改善了使用性能（如注射时易于剌入和能直线进针，减少了皮肤的反弹力和病员的疼痛感等）。当然倒棱时所出现的极微毛剌也需要在清整工序中以刷轮“扫光”。

本发明工艺所使用的设备（专机）结构和原理很简单，其运行程序与上述工艺要求相一致，无需在此多加累述。需要提及的是切削时砂轮的转向应使砂轮切削方向指向针管未端为好（顺磨），以减少切削抗力、工件变形及废品率，并少出毛刺和避免崩刀现象。由于开刃时对砂轮的粒度和精度要求不严，所以砂轮粒度可适当加粗，加工时可减少砂轮修整次数，则砂轮耐用度可提高，而倒棱时虽对砂轮的粒度（细粒度树脂砂轮）和精度要求较严（以保证针尖质量）但其加工量极小，所以砂轮消耗量明显减少，再加生产效率极高，对降低生产成本极为有利。另外，电解主磨头上采用了较好的绝缘措施，不仅改善了电解磨削效果，还提高了设备的安全可靠性及减少能源损耗。

附图给出了本发明的一个实施例。

图1是本工艺各工位磨头布局俯视示意图;

图2是砂轮、针管、夹具和工作台相对位置示意图（旋转）;

图3是导电磨头（电解主磨头）结构简图;

由图1可见到本实施例电解主磨头（17）和非电解辅助磨头（15）的砂轮（1）、（16）的轴线都平行于工作台（20）的运动方向，两磨头的运动方向均垂直于工作台的运动方向，且两磨头的进给方向并列平行（但也可不平行，倒如辅助磨头也可在主磨头的顶部或斜面）。

图2显示了主磨头砂轮（1）、针管（18）、夹具（19）和工作台（20）的相对位置，夹具固定在工作台上，针管略向砂轮倾斜（开刃时一般以12°为宜，倒棱时，夹具在自动转位的同时还自动使针管倾角定量加大，以使倒棱位置处于针尖两侧），而砂轮的转向使磨削为顺磨。

由图3可知导电主磨头（17）的主要结构，在主轴（4）端部装导电砂轮（1）的锥部装有绝缘锥套（13），其外圆以过盈配合与导电轴套（14）相连，导电轴套上制有轴肩和电刷环槽，通过该轴肩、绝缘压盖（2）、金属压盖（5）和螺母（3）（最好为带肩螺母）可使砂轮（1）得以轴向定位和压紧，电刷（6）可用铜、铝或碳棒等软质导电材料制成，为使其运动平稳，其与导电杆（9）要有足够的配合长度，为使电刷保持与电刷槽接触，其轴肩上应顶以压簧（7），导电杆（9）可通过螺钉与电线（10）相接，为保证专机安全可靠性、良好的电解效果和减少能源损耗，导电杆（9）应通过绝缘支架（11）固定在主轴箱（12）上，砂轮的上方固定有可供应电解液（代切削液）的喷管（8）。

Claims (2)

1、一种注射针自动电解开刃工艺，包括：

a、针管(18)固定于可自动分度转位的夹具(19)的夹槽内，并略向开刃砂轮(1)倾斜，针尖开刃孤面中心线与砂轮轴线大致等高；

b、夹具(19)固定于可沿砂轮(1)轴向作自动往复进给运动的工作台(20)上，并随工作台一起作往复进给运动；

c、开刃主磨头(17)向针管(18)自动快速趋近，并于切削前改为慢速进给运动，以对针管进行开刃切削，达到开刃尺寸要求后，主磨头在挡铁作用下停止进给，并延时退回原位，其特征在于开刃切削过程系电解开刃，即主磨头(17)采用导电砂轮(1)，该砂轮与磨头(17)绝缘并通过导线(10)将其与针管(18)串接于同一个直流电路中，其中砂轮接负极，针管接正极，采用电解液作切削液，开刃后针尖两侧倒棱工序按如下方式进行：

d、夹具带动针管自动分度转位，并定量加大针管倾角后锁紧；

e、另设一个非电解辅助磨头(15)，其砂轮(16)轴线平行于主磨头(17)的砂轮(1)轴线，并也能自动快速趋近针管和慢速进给运动，以对针尖的一侧进行倒棱切削，达到要求后，辅助磨头(15)在可调挡铁作用下停止进给并延时返回；

f、夹具带动针管反向分度转位(针管倾角和上述倒棱时相同)，后锁紧。

g、辅助磨头(15)以同一方式对针尖另一侧进行倒棱后退回原位。

2、一种用于权利要求1所述工艺的导电磨头（1），其特征在于，在主轴箱（12）中装有主轴（4），其用于安装导电砂轮（1）的轴端锥部装有绝缘锥套（13），该锥套与一个导电轴套（14）以过盈配合装在一起，导电砂轮（1）装于导电轴套（14）的外圆上，并以轴套上制出的轴肩、绝缘压盖（2）、金属压盖（5）和螺母（3）进行轴向定位和压紧，在导电轴套（14）内伸出端上还制有电刷环槽，与该环槽相接触的电刷（6）装在一个与导线（10）相连的导电杆（9）的孔内，电刷的上部轴肩上顶有压簧（7），导电杆（9）通过一绝缘支架（11）固定在主轴箱（12）上。

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