CN109056033A - 接骨板阳极氧化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接骨板阳极氧化装置，包括：架体，为具有脚轮的架体；载板，水平地安装在架体下部；氧化槽，载于载板上；阴极板，固定在架体上并部分地探入到氧化槽中；升降机构，安装在架体上并位于氧化槽上方，该升降机构提供阳极通路；以及托盘，安装在升降机构输出构件的下端，以载置接骨板。依据本发明的接骨板氧化装置降低工人劳动强度，提高接骨板的表面改性质量。

Description

接骨板阳极氧化装置

技术领域

本发明涉及一种接骨板阳极氧化装置。

背景技术

钛与钛合金具有低密度，高比强度，弹性模量与人体硬组织基本吻合的特点，而且钛与钛合金耐腐蚀性好，抗疲劳强度高，对人体无毒等优良性能，所以在医学上得到了广泛的应用。不过钛及钛合金仍为生物惰性材料，因此钛的植入体与骨之间为机械嵌连结合，而非稳定的生物化学结合。

此外，由于钛与钛合金的弹性模量高于自然骨，会导致种植体和自然骨之间存在应力遮挡现象，影响患者骨骼的自然愈合和生长。一般而言，针对钛及钛合金的这些不足，可对其进行表面改性从而赋予其骨整合和抗感染能力，最常见的处理方式基于阳极氧化工艺的钛或钛合金的表面改性。

目前阳极氧化工艺设备主要是氧化槽，氧化槽整体非常笨重，受此影响，在阳极氧化过程中，氧化槽根据工艺状况需要移动时会非常困难。

钛合金接骨板通常为异形接骨板，这是根据人体的骨头两端特殊形状和生物力学需要而设计的一些特殊板状物。这些接骨板类型多，数量多，形状复杂，在阳极氧化前需要将其置于相应工装上，通常是需要一件件的装挂，装挂速度慢，转挂数量少，效率低，需要设计不同的工装。

钩挂类工装自身强度低，非常容易损坏，使用寿命低。此外，装完工件后，需要人力将工装放入氧化槽，并在氧化结束后，需要人力将其取出。在本领域，可以理解的是，所使用电解液具有很强的腐蚀性，这无疑不增加了工人的劳动强度和危险性。另外，人力在装卸过程中容易损伤工件，工件上容易留下夹具印迹。

发明内容

为降低工人劳动强度，提高接骨板的表面改性质量，本发明提供了一种接骨板阳极氧化装置。

依据本发明的实施例，提供一种接骨板阳极氧化装置，包括：

架体，为具有脚轮的架体；

载板，水平地安装在架体下部；

氧化槽，载于载板上；

阴极板，固定在架体上并部分地探入到氧化槽中；

升降机构，安装在架体上并位于氧化槽上方，该升降机构提供阳极通路；以及

托盘，安装在升降机构输出构件的下端，以载置接骨板。

上述接骨板阳极氧化装置，可选地，所述架体包括一长方框架和底部安装在载板上的支撑架，该支撑架在载板一水平边的方向上居中设置，该水平边方向记为第一方向；

氧化槽具有两组，两组氧化槽间关于支撑架对称；

相应地，升降机构安装在支撑架上。

可选地，支撑架用于安装升降机构的部件为一水平板或水平梁，升降机构通过第一方向上的调整结构安装在水平板或水平梁上。

可选地，调整结构配置为：

在水平板上构造出燕尾槽，燕尾槽槽壁开有顶丝孔；

升降机构的机架构成燕尾槽滑块；

提供顶丝，以用于燕尾槽滑块的锁紧。

可选地，水平板或水平梁在第二方向的两端固定在架体上；

其中，第二方向与第一方向垂直。

可选地，所述升降机构包括固定安装在升降机构机架上的竖直导轨；

提供一运行在竖直导轨上的滑块，所述托盘安装在滑块上；

提供上下运行的结构：

第一结构：包括一丝杠，所述滑块构成与丝杠配合的丝母；

第二结构：包括一传动链，传动链的一链边与滑块固定连接；

第三结构：包括一液压缸，液压缸的推杆与滑块固定连接。

可选地，用于滑块与托盘连接的结构含有第一竖板，该第一竖板固定连接在托盘一侧面板或独立的立板上，以使该侧面板或立板与阴极板平行。

可选地，用于滑块与托盘连接的结构含有第二竖板，第二竖板与第一竖板垂直；

第二竖板通过螺钉安装在滑块上；

第二竖板与第一竖板为一体结构；或

第二竖板包括一连接板，该连接板与第一竖板平行，该连接板与第一竖板间通过螺钉或者螺栓连接。

可选地，托盘上均布有孔；

托盘与升降机构输出构件间的连接为可拆连接。

可选地，所述脚轮配有四个，四个脚轮全部是万向轮或一对为万向轮，另一对为定向轮；

脚轮上配有锁止结构。

本发明实施例所提供接骨板阳极氧化装置，其氧化槽用于盛装电解液，而用于盛装接骨板的托盘则由升降机构来控制。其中，接骨板放置在托盘内，不会产生夹具钳夹的印迹，而基于升降机构，不需要人工取出托盘，待托盘在较高的位置时，电解液的自然下行，有利于后续的处理。架体属于可移动的架体，方便根据工艺状况进行位置的调整，方便工位转换。

附图说明

图1为本发明一实施例中接骨板阳极氧化装置立体结构示意图。

图2为一实施例中托盘安装及驱动结构示意图。

图3为一实施例中接骨板阳极氧化装置俯视结构示意图。

图4为一实施例中支架结构示意图。

图中：1.万向轮，2.定向轮，3.载板，4.氧化槽，5.托盘，6.阴极板，7.连接板，8.连接板，9.滑块，10.直线导轨，11.上支架，12.电机，13.座部，14.孔，15.螺钉，16.螺钉，17.安装板，18.立柱，19.横梁。

具体实施方式

常规条件下，用于盛装电解液的氧化槽4普遍固定在某个工位处，整体结构也比较笨重，通常一个氧化槽4可用于一批量的接骨板的处理，接骨板吊挂在相应的架子上，氧化完毕后，向上提起然后直接转运，电解液易于滴落在地面上，产生污染或者安全隐患。

图1和3所示的结构中的一种接骨板阳极氧化装置，其包含一个主架体，记为架体，架体整体上一个桁架结构，图中可见，架体具有位于四角的立架杆，相邻立架杆间通过水平的横架杆连接，从而形成一个三维的桁架结构。在水平面内，横架杆具有第一方向的横架杆和垂直于第一方向的第二方向上的横架杆，立架杆则确定出第三方向。

图1中可见，横架杆形成三个矩形框架，位于最下面和最上面的矩形框架主要构成端框架，用于立架杆两端部的连接。靠下部的矩形框架为承载框架，在承载框架上固定安装有载板3，载板3可以焊接在载板3上，也可以直接放置在矩形框架上。

另外，关于立架杆，其可以包含多段。而关于矩形框架的个数，还可以有更多个，具有更多个矩形框架时，需要降低对工人操作的的干涉，如图1所示，载板3与最上面的矩形框架间留有足够大的空间，不容易对工人操作产生干涉。

架体在图1所示的结构中，左边有一对定向轮2，右边有一对万向轮1，以方便架体的移动。

定向轮2和万向轮1作为架体的脚轮在一些实施例中可以全部采用万向轮1。

关于脚轮，最好设置锁定结构，以在架体移动到位后的位置的稳定性。

关于定向轮2和万向轮1，及其锁定结构是机械领域的常见部件和常见结构，关于其结构在此不再赘述。

如前所述，在架体的下部安装有载板3。相应地，用于承载载板3的矩形框架在支撑部分较大时，载板3可以直接放置在该矩形框架上，载板3的自由度为立架杆所约束。

在一些实施例中，载板3可以直接焊接在相应矩形框架上。

可以理解的是，对于例如矩形框架，除了边框外，其还可以在边框间设置内支撑，整体上的支撑强度会更高。

载板3提供载置面，其自身保持水平状态，载板3的边缘可以设置约束结构或者适配所载置氧化槽4底部几何形状的槽，具体是在载置板上设置矩形槽或者围堰结构，以恰好容置氧化槽4的底部，以保证氧化槽4在载置面上的稳定性。

关于接骨板的氧化，实际上基于电镀原理，因此，在氧化槽4中需要配置阴极和阳极，其中，阴极配置成阴极板6的形式，阴极板6作为板件，所构造出的电场强度相对比较均匀，使托盘5内的接骨板的镀层厚度相对均匀。

图3为接骨板阳极氧化装置的俯视图，基于机械领域的一般参考系可知，位于下面的氧化槽4与位于上面的氧化槽4基于相对属于向内，基于背离为向外。

对于氧化槽4本身，为槽壁所围的部分为内，氧化槽4外的部分为外。

基于此，图1中，阴极板6在氧化槽4中靠一侧设置，所靠的一侧为相对于架体的内侧。

阴极板6部分地探入到氧化槽4中，阴极板6的上端安装在架体上，在图4所示的结构中，存在一个横梁19，阴极板6安装在横梁19上，多个阴极板6可以通过布设在横梁19上的电缆串接或者并接。

可以理解的是，作为被电镀的工件，接骨板需要被配置成阳极。在图1~3所示的结构中，托盘5用于盛装接骨板，托盘5应具有导电性，其自身需要使用惰性材质制作，例如石墨材质的托盘。

进一步地，配置升降机构，以用于将托盘5从氧化槽4中放入或者取出。相应地，升降机构安装在架体上并位于氧化槽4的上方，升降机构的输出构件所实现的必然是升降，或者说提供竖直方向的运动，在此条件下，升降机构的输出构件的下端用于安装或者连接托盘5，通过升降机构实现托盘5从氧化槽4中放入或取出。

进一步地，升降机构提供给定的工作行程，在工作行程的下止点时，托盘5与氧化槽4的槽底脱离或者说保持一定的距离，有助于保证电镀质量。而在工作行程的上止点时，托盘5与电解液间需要脱离。

在一些实施例中，氧化槽4内还可以设置搅拌设备或者电解液循环补加设备，以使氧化槽4的电解液保持动态，或者说消除静稳状态，可以提高电镀的质量。

在图1和3所示的结构中，在一个接骨板阳极氧化装置中，氧化槽4有六个，将氧化槽4配置成多个，减小氧化槽4单体规格，相应的托盘5规格相对也小，精致化有利于提高电镀质量，能够有效降低工件较多时，相互之间的场效应的干扰。

图4所示结构为一支架结构，该支架结构一方面用于多个氧化槽4间的分组，另一方面用于接骨板阳极氧化装置部分部件的安装，整体上作为一个支撑架。

图1和图3中，支撑架在支架的前后方向上居中设置，如前所述，支架整体上是一个三维结构，其矩形框架部分确定出两个水平方向，图3中，上下方向记为第一方向，左右方向记为第二方向，这两个方向相互垂直。

支撑架在第一方向上居中设置，并与第二方向平行。

居中设置的支撑架，有利于结构的整体利用率，简化整体结构，如图4中所示的横梁19，可以用于图中上下两侧的阴极板6的安装，并且在横梁19上走线，向两边接线的难度也会比较低。

图3中，六个氧化槽4被分成两组，两组氧化槽4在支撑架的上下两侧各有一组，两组间关于支撑架对称。

相应地，升降机构安装在支撑架上。

图4中所示的支撑架，其在第二方向的两端各有一条立柱18，立柱18的下端是安装板17，安装板17可以通过螺栓安装在载板3上，也可以安装在支架的纵梁上。

相应地，安装板17至少四角各设置一个螺栓孔。

在一些实施例中，安装板17可以焊接在载板3上。

在一些实施例中，安装板18可以安装在矩形框架的边框或者说内设的梁体上。

支撑架的上端为上支架11，在优选的实施例中，为保持整体的稳定性，上支架11在第二方向的两端也固定在支架上。

电解或者电镀时，阴极阳极间的距离不同，会产生不同的效果，在于电场的强度与阴极阳极间的距离正相关。

在优选的实施例中，支撑架用于安装升降机构的部件为一水平板或水平梁，如图1中所示的上支架11。升降机构通过第一方向上的调整结构安装在水平板或水平梁上。

如前所述，由于阴极板6靠内侧设置，相对而言，托盘5靠外侧设置，两者在第一方向上相对，若承载托盘的升降机构具有在第一方向上的调整度，则可以根据工件不同，调整阴极和阳极间的距离，从而满足所要求的工艺参数。

基于前述的内容可知，阴极板6和阳极在第一方向上相对，两者间距的调整体现在第一方向上为直线调整，在机械领域，直线调整结构属于最基础的结构之一，例如升降机构的机架可以通过第一方向上的导向杆安装在架体上，通过导向杆与例如架体上导套的配合实现升降机构的可靠定位，然后通过导向杆伸出量的调整可以获得所期望的位置。

关于所期望位置的锁定，导杆导套结构可以采用顶丝锁定，即在导套上开顶丝孔，使用顶丝顶紧导杆实现锁定。

在优选的实施例中，调整结构配置为：

在水平板上构造出燕尾槽，燕尾槽槽壁开有顶丝孔；

升降机构的机架构成燕尾槽滑块；

提供顶丝，以用于燕尾槽滑块的锁紧。

燕尾槽与燕尾槽滑块的配合，两者之间几乎没有间隙，可以保证升降机构与水平面的垂直度。

此外，燕尾槽表示为导轨，也属于重载导轨，整体可靠性比较好。

进一步地，在图2所示的结构中可见，托盘5相对于偏置在升降机构的一侧，其重力会产生一个扭矩，而使得升降机构无法保持竖直，为此，提供附加的支撑，以保证升降机构的竖直，相应地，在升降机构相对竖直的条件下，托盘5的承载面可以保持相对水平。

优选地，所述升降机构包括固定安装在升降机构机架上的竖直导轨；

提供一运行在竖直导轨上的滑块9，所述托盘安装在滑块9上，如此以来，前述的扭矩为竖直导轨所承载，升降机构上不会产生附加力矩，不仅容易保持竖直状态，而且没有附加力矩时，其偏磨的问题也会解决，使用寿命会有所延长。

加以匹配的，提供上下运行的结构，该结构具有以下三种选择：

第一结构：包括一丝杠，所述滑块9构成与丝杠配合的丝母。

第二结构：包括一传动链，传动链的一链边与滑块9固定连接。

第三结构：包括一液压缸，液压缸的推杆与滑块9固定连接。

图2所示的结构中，用于滑块9与托盘5连接的结构含有第一竖板，如图1和2中所示的连接板7，该第一竖板固定连接在托盘5一侧面板或独立的立板上，以使该侧面板或立板与阴极板平行。

图2中，托盘5用于与滑块连接的侧面板为内侧面板。

在图2所示的结构中，用于滑块与托盘5连接的结构含有第二竖板，如图中所示的连接板8，第二竖板与第一竖板垂直，该种结构形成角板结构，整体刚度相对较高。

为方便维护，第二竖板通过螺钉16安装在滑块9上。

在一些实施例中，第二竖板与第一竖板为一体结构。

在一些实施例中，第二竖板包括一连接板，该连接板与第一竖板平行，该连接板与第一竖板间通过螺钉15或者螺栓连接，以方便拆卸。

在图2所示的结构中，托盘5上均布有孔14，以减小与接骨板的接触面积，并且孔14的存在有利于电解液的导流。

根据不同类型的接骨板可以选择孔型或者孔径不同的托盘5。基于前述的内容可知，螺钉15的设置即可方便托盘5的更换。

Claims (10)

1.一种接骨板阳极氧化装置，其特征在于，包括：

架体，为具有脚轮的架体；

载板，水平地安装在架体下部；

氧化槽，载于载板上；

阴极板，固定在架体上并部分地探入到氧化槽中；

升降机构，安装在架体上并位于氧化槽上方，该升降机构提供阳极通路；以及

托盘，安装在升降机构输出构件的下端，以载置接骨板。

2.根据权利要求1所述的接骨板阳极氧化装置，其特征在于，所述架体包括一长方框架和底部安装在载板上的支撑架，该支撑架在载板一水平边的方向上居中设置，该水平边方向记为第一方向；

氧化槽具有两组，两组氧化槽间关于支撑架对称；

相应地，升降机构安装在支撑架上。

3.根据权利要求2所述的接骨板阳极氧化装置，其特征在于，支撑架用于安装升降机构的部件为一水平板或水平梁，升降机构通过第一方向上的调整结构安装在水平板或水平梁上。

4.根据权利要求3所述的接骨板阳极氧化装置，其特征在于，调整结构配置为：

在水平板上构造出燕尾槽，燕尾槽槽壁开有顶丝孔；

升降机构的机架构成燕尾槽滑块；

提供顶丝，以用于燕尾槽滑块的锁紧。

5.根据权利要求3或4所述的接骨板阳极氧化装置，其特征在于，水平板或水平梁在第二方向的两端固定在架体上；

其中，第二方向与第一方向垂直。

6.根据权利要求1所述的接骨板阳极氧化装置，其特征在于，所述升降机构包括固定安装在升降机构机架上的竖直导轨；

提供一运行在竖直导轨上的滑块，所述托盘安装在滑块上；

提供上下运行的结构：

第一结构：包括一丝杠，所述滑块构成与丝杠配合的丝母；

第二结构：包括一传动链，传动链的一链边与滑块固定连接；

第三结构：包括一液压缸，液压缸的推杆与滑块固定连接。

7.根据权利要求6所述的接骨板阳极氧化装置，其特征在于，用于滑块与托盘连接的结构含有第一竖板，该第一竖板固定连接在托盘一侧面板或独立的立板上，以使该侧面板或立板与阴极板平行。

8.根据权利要求7所述的接骨板阳极氧化装置，其特征在于，用于滑块与托盘连接的结构含有第二竖板，第二竖板与第一竖板垂直；

第二竖板通过螺钉安装在滑块上；

第二竖板与第一竖板为一体结构；或

第二竖板包括一连接板，该连接板与第一竖板平行，该连接板与第一竖板间通过螺钉或者螺栓连接。

9.根据权利要求1所述的接骨板阳极氧化装置，其特征在于，托盘上均布有孔；

托盘与升降机构输出构件间的连接为可拆连接。

10.根据权利要求1所述的接骨板阳极氧化装置，其特征在于，所述脚轮配有四个，四个脚轮全部是万向轮或一对为万向轮，另一对为定向轮；

脚轮上配有锁止结构。