CN111993262B - 医疗用胯臼杯内壁抛光机 - Google Patents

医疗用胯臼杯内壁抛光机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了医疗用胯臼杯内壁抛光机，包括工作台、抛光机构和工件驱动机构，抛光机构和工件驱动机构均安装在工作台上；抛光机构的第一驱动电机驱动旋转轴转动，旋转轴穿过气囊，气囊内的旋转轴上设有线圈，导磁柔性抛光条有多根且两端分别固定在气囊两端的旋转轴上，导磁柔性抛光条包附在气囊表面，磁流变抛光液位于容器内，气囊的下部位于磁流变抛光液内；工件驱动机构包括第二驱动电机和工件固定装置，第二驱动电机驱动工件固定装置转动，工件固定装置固定在气囊的上方。本发明的优点是：大大提高了抛光效率，磁流变抛光液也能达到更精细的抛光效果，有效降低了抛光时间和抛光成本。

Description

医疗用胯臼杯内壁抛光机
技术领域
本发明涉及医疗用胯臼杯内壁抛光机。
背景技术
胯臼杯是髋关节置换术中需要植入人体的替代部件，一般成类似半圆弧内凹形状，对于内凹的工作面有较高的表面粗糙度要求，这关系到患者置换后的使用寿命。现有的精细化抛光方式都是利用非常小的抛光头进行循环抛光，其抛光效率比较低，使得加工成本大幅上升。
发明内容
本发明的目的在于提供医疗用胯臼杯内壁抛光机，能够有效解决现有胯臼杯抛光效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：医疗用胯臼杯内壁抛光机，包括工作台、抛光机构和工件驱动机构，所述抛光机构和工件驱动机构均安装在工作台上；
所述抛光机构包括第一驱动电机、旋转轴、容器、磁流变抛光液、导磁柔性抛光条、气囊和线圈，所述第一驱动电机驱动旋转轴转动，所述旋转轴穿过所述气囊，所述气囊内的旋转轴上设有所述线圈，所述导磁柔性抛光条有多根，所述导磁柔性抛光条的两端分别固定在气囊两端的旋转轴上，所述导磁柔性抛光条包附在气囊表面，所述磁流变抛光液位于容器内，所述气囊的下部位于磁流变抛光液内；
所述工件驱动机构包括第二驱动电机和工件固定装置，所述第二驱动电机驱动工件固定装置转动，所述工件固定装置固定在气囊的上方。
优选的，所述导磁柔性抛光条的两端通过夹持器固定在旋转轴上；夹持器可以将导磁柔性抛光条牢固的固定在旋转轴上。
优选的，所述夹持器包括固定部和夹紧部，所述固定部为圆筒，且设有外螺纹，所述固定部套设在旋转轴上，所述固定部上设有与其相配的螺母；
所述夹紧部包括多条楔块，所有楔块均沿轴向设置且围成环形，所有楔块较小的一端均与固定部的端面相连，相邻的楔块之间形成供导磁柔性抛光条穿过的放置腔，所述夹紧部上还套有收紧放置腔的收紧环，所述收紧环的一端与螺母抵接；该结构的夹持器可以同时固定多根导磁柔性抛光条，提高固定效率，并且采用多条楔块和收紧环配合，通过收紧环同时控制所有的楔块收紧。
优选的，所述固定部的内孔侧壁上开有与放置腔对应且相通的放置槽，所述导磁柔性抛光条穿过对应的放置槽，减少固定部对导磁柔性抛光条的挤压，同时降低固定部的外径尺寸。
优选的，所述收紧环的内侧壁上设有与楔块相抵的内斜面，通过内斜面增大与楔块接触面积，更好的收紧楔块之间的间距。
优选的，每个楔块背离旋转轴的面均为斜面，通过斜面增大与收紧环的接触面积。
优选的，所述工件固定装置的旋转轴线与芯轴的旋转轴线垂直，让抛光条最大覆盖面积与胯臼杯内壁接触。
优选的，所述导磁柔性抛光条有八根。
优选的，所述工作台上设有两根支架，所述旋转轴的两端分别架设在对应的支架上，保证旋转轴平稳转动。
与现有技术相比，本发明的优点是：通过气囊充气，控制导磁柔性抛光条与胯臼杯内壁之间的间距，然后利用线圈产生磁场，使磁流变抛光液附着在导磁柔性抛光条上对胯臼杯内壁进行抛光，并且设置了多条导磁柔性抛光条，大大提高了抛光效率，磁流变抛光液也能达到更精细的抛光效果，有效降低了抛光时间和抛光成本。
附图说明
图1为本发明医疗用胯臼杯内壁抛光机的结构示意图；
图2为本发明中夹持器安装状态的剖视图；
图3为图2中A-A剖视图；
图4为图2中B-B剖视图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1为本发明医疗用胯臼杯内壁抛光机的实施例，医疗用胯臼杯内壁抛光机，包括工作台1、抛光机构和工件驱动机构，所述抛光机构和工件驱动机构均安装在工作台1上；
所述抛光机构包括第一驱动电机2、旋转轴3、容器4、磁流变抛光液5、导磁柔性抛光条6、气囊7和线圈8，所述第一驱动电机2驱动旋转轴3转动，所述旋转轴3穿过所述气囊7，所述气囊7内的旋转轴3上设有所述线圈8，所述导磁柔性抛光条6有多根，所述导磁柔性抛光条6的两端分别固定在气囊7两端的旋转轴3上，所述导磁柔性抛光条6包附在气囊7表面，所述磁流变抛光液5位于容器4内，所述气囊7的下部位于磁流变抛光液5内；
所述工件驱动机构包括第二驱动电机9和工件固定装置10，所述第二驱动电机9驱动工件固定装置10转动，所述工件固定装置10固定在气囊7的上方。
通过气囊7充气，控制导磁柔性抛光条6与胯臼杯内壁之间的间距，然后利用线圈8产生磁场，使磁流变抛光液5附着在导磁柔性抛光条6上对胯臼杯内壁进行抛光，并且设置了多条导磁柔性抛光条6，大大提高了抛光效率，磁流变抛光液5也能达到更精细的抛光效果，有效降低了抛光时间和抛光成本。
为了更好的将导磁柔性抛光条6固定，本方案中采用夹持器11将导磁柔性抛光条6的两端分别固定在气囊7两侧的旋转轴3上。夹持器11可以是弹簧夹、锁紧器等形式，最好为以下结构：
如图2、3、4所示，所述夹持器11包括固定部12和夹紧部13，所述固定部12为圆筒，且设有外螺纹，所述固定部12套设在旋转轴3上，所述固定部12上设有与其相配的螺母14；
所述夹紧部13包括多条楔块15，所有楔块15均沿轴向设置且围成环形，所有楔块15较小的一端均与固定部12的端面相连，相邻的楔块15之间形成供导磁柔性抛光条6穿过的放置腔16，所述夹紧部13上还套有收紧放置腔16的收紧环17，所述收紧环17的一端与螺母14抵接。
通过相邻楔块15之间的间隙形成放置腔16，而每个放置腔16内穿过一根导磁柔性抛光条6，再利用螺母14和固定部12外侧壁的螺纹配合，在螺母14旋转时，螺母14沿轴向移动，推动收紧环17移动，将楔块15之间的间距缩小，从而夹紧导磁柔性抛光条6。
为了减少固定部12的尺寸，可以在固定部12的内孔侧壁上开设与放置腔16对应且相通的放置槽18，让导磁柔性抛光条6穿过放置槽18；还可以在收紧环17的内侧壁上设置与楔块15相抵的内斜面，和/或，楔块15背离旋转轴3的面也设置成斜面，用以增大收紧环17与楔块15的接触面积，更好的使相邻的楔块15收紧。而导磁柔性抛光条6一般设置八根，可以具有较高的覆盖率，成本也比较容易控制，楔块15也对应的设置八块，相邻楔块15之间形成的放置腔16内设置一根导磁柔性抛光条6。
一般来说旋转轴3的两端通过支架19架设在工作台1上，保持旋转轴3处于水平状态，这样比如容易稳定旋转轴3转动时整体的平衡和旋转姿态，而旋转轴3也通过联轴器20和第一驱动电机2相连。而工件固定装置10可以采用真空吸盘等结构，在抛光时能固定住胯臼杯并且带其旋转，工件固定装置10的旋转轴3线一般为垂直线，这样可以尽量扩大导磁柔性抛光条6的利用率。
导磁柔性抛光条6可以采用导磁的柔性材料制造成条状。本装置使用时，将胯臼杯固定在工件固定装置10上，然后给气囊7充气，调整好导磁柔性抛光条6与胯臼杯之间的间隙到合适的距离，然后启动第一驱动电机2带动旋转轴3转动，第二驱动电机9带动胯臼杯转动，同时线圈8通电产生磁场，这将使导磁柔性抛光条6穿过磁流变抛光液5后，磁流变抛光液5转为类固态形式附着在导磁柔性抛光条6上，对胯臼杯的内壁进行抛光。本装置可以较好的适应胯臼杯内壁的形状，对胯臼杯内壁进行高效的抛光作业，并且具有良好的抛光效果。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (7)

1.医疗用胯臼杯内壁抛光机，其特征在于：包括工作台(1)、抛光机构和工件驱动机构，所述抛光机构和工件驱动机构均安装在工作台(1)上；
所述抛光机构包括第一驱动电机(2)、旋转轴(3)、容器(4)、磁流变抛光液(5)、导磁柔性抛光条(6)、气囊(7)和线圈(8)，所述第一驱动电机(2)驱动旋转轴(3)转动，所述旋转轴(3)穿过所述气囊(7)，所述气囊(7)内的旋转轴(3)上设有所述线圈(8)，所述导磁柔性抛光条(6)有多根，所述导磁柔性抛光条(6)的两端分别固定在气囊(7)两端的旋转轴(3)上，所述导磁柔性抛光条(6)包附在气囊(7)表面，所述磁流变抛光液(5)位于容器(4)内，所述气囊(7)的下部位于磁流变抛光液(5)内；
所述工件驱动机构包括第二驱动电机(9)和工件固定装置(10)，所述第二驱动电机(9)驱动工件固定装置(10)转动，所述工件固定装置(10)固定在气囊(7)的上方；
所述导磁柔性抛光条(6)的两端通过夹持器(11)固定在旋转轴(3)上；
所述夹持器(11)包括固定部(12)和夹紧部(13)，所述固定部(12)为圆筒，且设有外螺纹，所述固定部(12)套设在旋转轴(3)上，所述固定部(12)上设有与其相配的螺母(14)；所述夹紧部(13)包括多条楔块(15)，所有楔块(15)均沿轴向设置且围成环形，所有楔块(15)较小的一端均与固定部(12)的端面相连，相邻的楔块(15)之间形成供导磁柔性抛光条(6)穿过的放置腔(16)，所述夹紧部(13)上还套有收紧放置腔(16)的收紧环(17)，所述收紧环(17)的一端与螺母(14)抵接。
2.如权利要求1所述的医疗用胯臼杯内壁抛光机，其特征在于：所述固定部(12)的内孔侧壁上开有与放置腔(16)对应且相通的放置槽(18)，所述导磁柔性抛光条(6)穿过对应的放置槽(18)。
3.如权利要求1所述的医疗用胯臼杯内壁抛光机，其特征在于：所述收紧环(17)的内侧壁上设有与楔块(15)相抵的内斜面。
4.如权利要求1或3所述的医疗用胯臼杯内壁抛光机，其特征在于：每个楔块(15)背离旋转轴(3)的面均为斜面。
5.如权利要求1所述的医疗用胯臼杯内壁抛光机，其特征在于：所述工件固定装置(10)的旋转轴(3)线与芯轴的旋转轴(3)线垂直。
6.如权利要求1所述的医疗用胯臼杯内壁抛光机，其特征在于：所述导磁柔性抛光条(6)有八根。
7.如权利要求1所述的医疗用胯臼杯内壁抛光机，其特征在于：所述工作台(1)上设有两根支架(19)，所述旋转轴(3)的两端分别架设在对应的支架(19)上。
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