CN112692654B - 多工位手术刀片刃口磨削机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多工位手术刀片刃口磨削机，包括安装在机架上的旋转底座，围绕所述旋转底座间隔设置有上料装置、多个磨削装置和下料装置，所述旋转底座上间隔安装有夹具，所述磨削装置包括多组砂轮组，每组砂轮组包括两个砂轮，分别为磨削口设于刀片上方的第一砂轮和磨削口设于刀片下方的第二砂轮；所述夹具通过旋转架安装在所述旋转底座上可相对于所述旋转底座自转，所述上料装置、下料装置、磨削装置和夹具均电性连接至总控室。本发明通过上料刀仓的芯杆一次性穿设多片手术刀片，推料顶针将手术刀片移动到出料口，配合送料机构使用手指气缸夹持送至指定的上料位置，手术刀片出料较为稳定，自动化程度较高，整体工作效率高。

Description

多工位手术刀片刃口磨削机

技术领域

本发明属于机械设备领域，尤其涉及一种多工位手术刀片刃口磨削机。

背景技术

手术刀片属于消耗品，每年手术刀片全球需求几乎高达5-6亿，其中中国制造2亿片，可见手术刀片的市场需求巨大。目前国内厂家大多是引进一些国产的刀剪磨床、砂带机等设备到手术刀刃口磨削生产线上。主要有LM7230A型立式磨床、MY3060平面磨床、DJM25A刀剪磨床、DJM110R圆弧磨床等。有些制造商也应用数控磨刀机实现刀剪磨削，如青岛海涌机械制造有限公司推出的数控磨刀机，该机床是在充分吸收国内外同类机种基础上推出的新型磨刀机，可以刃磨各类刀板，操作简单，性能可靠，但目前国内外专门用于手术刀刃口磨削的数字化设备并不常见。

现有的专利中，如专利号为CN201510146804.7的用于手术刀片刃口自动磨削装置的磨刃机构及磨削装置，按照节奏将手术刀片装夹到一个直线移动的工作台上，当手术刀片移动到不同工位时，由该工位安装的磨削头对手术刀片的刃口进行磨削，手术刀片的刃口磨完单面后再经过翻转装置对其进行翻转，再对另一面进行磨削。这类装置中通常只有包含了上下料在内的四个工位，且安装的翻转装置增加了中间的磨削工序，刀片经过翻转再继续重复上述磨削步骤，磨削的步骤增加，容易出错的同时降低了整体的磨削效率，磨削效果也较为粗糙。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多工位手术刀片刃口磨削机，通过上料刀仓的芯杆一次性穿设多片手术刀片，手术刀片每次单片掉落至出口，通过推料顶针将手术刀片移动到出料口，配合送料机构使用手指气缸夹持送至指定的上料位置，手术刀片出料较为稳定，自动化程度较高，整体工作效率高。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

多工位手术刀片刃口磨削机，包括安装在机架上的旋转底座，围绕所述旋转底座间隔设置有上料装置、磨削装置和下料装置，所述旋转底座上间隔安装有夹具，所述磨削装置包括多组砂轮组，每组砂轮组包括两个砂轮，分别为磨削口设于刀片上方的第一砂轮和磨削口设于刀片下方的第二砂轮；所述夹具通过旋转架安装在所述旋转底座上可相对于所述旋转底座自转，所述上料装置、下料装置、磨削装置和夹具均电性连接至控制室室。

设置上下料装置以及多个磨削装置，配合安装夹具的旋转底座，相较于人工以单片为单位磨削，整体效率高，同时经过设置第一砂轮和第二砂轮的结构配合，使得手术刀片刃口在转至各磨削装置时只需平移，无需翻转，手术刀片刃口的两面均可得到磨削，相较于现有装置来说本发明整体安装配合结构简单，有效减少翻转的中间工序，磨削效率较高，节省人力资源，提高了整体的生产率。

本发明的进一步改进方案是，所述控制室分为设于所述回转台板中间的底座控制室和安装于机架上的总控制室，所述小齿轮总成和所述夹具均电性连接至底座控制室，所述上料装置、下料装置和所述磨削装置均电性连接至总控制室。

本发明的进一步改进方案是，所述旋转底座包括设于机架中间的回转台板，所述回转台板为圆形，以所述回转台板轴心为中心、沿其圆周均匀间隔设有多个用于安装夹具的安装孔位，所述回转台板中心固定连接有主轴，所述主轴上固定设有主齿轮，所述回转台板下还安装有至少两个小齿轮总成，所述小齿轮总成包括小齿轮，所述小齿轮啮合于所述主齿轮。

本发明的进一步改进方案是，所述旋转架底端通过转轴固定连接在步进电机的动力输出轴上，所述旋转架侧面连接有支撑架，所述夹具包括夹爪总成，所述夹爪总成通过支撑架连接至所述旋转底座。

本发明的进一步改进方案是，所述砂轮组有三组，包括粗磨使用的砂轮组14A、细磨使用的砂轮组14B和用于抛光的砂轮组14C，所述第一砂轮与所述第二砂轮在竖直方向的间距为单片刀片刃口的厚度。

本发明的进一步改进方案是，所述磨削装置包括砂轮底座和设于砂轮底座上的砂轮，还包括砂轮立座，所述砂轮立座通过水平移动机构安装在所述砂轮底座上，所述砂轮立座上通过竖直移动机构固定有所述砂轮,所述砂轮立座上还固定连接有与所述砂轮位置对应的修整器结构。

本发明的进一步改进方案是，所述修整器结构包括与所述砂轮位置对应的金刚笔，所述金刚笔通过修整器支架固定在所述砂轮立座上。

本发明的进一步改进方案是，所述主轴上还通过轴承安装有砂轮罩壳，所述砂轮置于所述砂轮罩壳内、且通过开设于所述砂轮罩壳上对应于磨削位置的缺口露出。

本发明的进一步改进方案是，所述上料装置包括料仓底座和固定在料仓底座上用于放置刀片的芯杆，所述芯杆与料仓底座之间设有刚好供单片刀片通过的出口，所述料仓底座上开设有出料口；还包括推料顶针，所述推料顶针通过竖直送进机构沿芯杆方向上移穿过所述出料口至刀片上的刀孔、再通过水平送进机构沿所述出料口平移带动刀片至送料处；还包括固定在送料滑台上的手指气缸，所述手指气缸的夹口与所述送料处对应设置。

本发明的进一步改进方案是，所述夹具的个数对应于所述上料装置、下料装置和所述砂轮的数量总和。

本发明与现有技术相比，所带来的有益效果有：

（1）设置上下料装置以及多个磨削装置，配合安装夹具的旋转底座，相较于人工以单片为单位磨削，整体效率高，同时经过设置第一砂轮和第二砂轮的结构配合，使得手术刀片刃口在转至各磨削装置时只需平移，无需翻转，定位精度得到提高，手术刀片刃口的两面均可得到磨削，一次性完成所有工序，相较于现有装置来说本发明整体安装配合结构简单，有效减少翻转的中间工序，磨削效率较高，节省人力资源，提高了整体的生产率。

（2）设置多个小齿轮啮合于主轴上的主齿轮以带动回转台板转动，多个小齿轮总成可用于控制主齿轮正向或反向转动，回转台板上开设多个安装夹具的安装孔位，磨削刀片时启动小齿轮总成即可使得回转台板带动夹具按照指令正转或反向回转，设立小齿轮带动大齿轮分散作为驱动源的整体大小重量，使得位于机架内的回转台板底部结构较为轻巧，使用灵活。

（3）夹具和小齿轮总成安装在回转台板上，底座控制室设于回转台板中间与夹具和小齿轮同步转动，方便电性连接。总控室协调各部分装置同步。

（4）通过设置旋转架连接夹爪总成和旋转底座，使得夹爪总成在步进电机的驱动下进行相应角度的自转，手术刀片进行磨削操作时通过对夹具自转的控制与旋转底座的配合，达到较为灵活的多角度磨削动作，尤其体现为弧边磨削时手术刀片在夹具的夹持下转动与回转配合其磨削效果较好，而整体结构较为简单。

（5）砂轮组设不同类的多组，手术刀片经过砂轮组A、砂轮组B和砂轮组C时，其刀刃两边分别依次经过粗磨、细磨和抛光以得到成品，且通过以磨代抛，解决抛光怕水的问题，磨抛工序一气呵成，但其中仍可增设其他砂轮粒度不同的砂轮组以对刀片进行更加细致的打磨。

（6）以砂轮立座为支撑进行竖直和水平方向的移动，砂轮通过安装在砂轮立座上的竖直移动机构控制磨削刀片时的高度，通过砂轮立座与砂轮底座的相对水平移动来控制砂轮磨削时与刀片的水平距离，配合修整器结构可定期对砂轮进行修整，磨削刀片时方向控制简便，整体结构简单。

（7）砂轮使用后出现不平整时需要定期修整，金刚笔耐磨且修整效率高。

（8）砂轮硬度高打磨效果好，通过轴承安装砂轮罩壳，使用时砂轮在内旋旋转而砂轮罩壳固定不动，通过砂轮罩壳露出部分的砂轮已经可以进行正常磨削，使用砂轮罩壳提高了磨削过程中的安全性能。

（9）上料刀仓的芯杆可一次性穿设多片手术刀片，手术刀片每次单片掉落至出口，通过推料顶针将手术刀片移动到出料口，配合送料机构使用手指气缸夹持送至指定的上料位置，手术刀片出料较为稳定，自动化程度较高，整体工作效率高。

（10）上料装置、下料装置配合三组砂轮组共设8个工位，夹具数量与之对应，即本装置可对8个夹具上的手术刀片共同安装磨削顺序进行磨削，减少生产时间、提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为图1的侧视结构示意图

图3为本发明磨削装置砂轮配合的结构示意图

图4为发明夹具安装的结构示意图

图5为图4夹爪的结构示意图

图6为砂轮组的结构示意图

图7为第二砂轮的结构示意图

图8为回转台板的结构示意图

图9为上料装置的结构示意图

图中：1-旋转底座；2-上料装置；3-磨削装置；4-下料装置；5-夹具；6-第一砂轮；7-第二砂轮；8-旋转架；9-回转台板；10-主齿轮；11-小齿轮；12-底座控制室；13-支撑架；14A-砂轮组14A、14B-砂轮组14B、14C-砂轮组14C；15-砂轮底座；16-砂轮立座；17-金刚笔；18-修整器支架；19-砂轮罩壳；20-料仓底座；21-芯杆；22-手指气缸；23-回转支座法兰板；24-金属支架；25-夹爪；26-凸块；27-机架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

多工位手术刀片刃口磨削机，包括安装在机架27上的旋转底座1，围绕所述旋转底座1间隔设置有上料装置2、磨削装置3和下料装置4，所述旋转底座1上间隔安装有夹具5，所述磨削装置3包括多组砂轮组，每组砂轮组包括两个砂轮，分别为磨削口设于刀片上方的第一砂轮6和磨削口设于刀片下方的第二砂轮7；所述夹具5通过旋转架8安装在所述旋转底座1上可相对于所述旋转底座1自转，所述上料装置2、下料装置4、磨削装置3和夹具5均电性连接至控制室。

本方案中，所述旋转底座1包括设于机架27中间的回转台板9，所述回转台板9为圆形，以所述回转台板9轴心为中心、沿其圆周均匀间隔设有多个用于安装夹具5的安装孔位，本方案中的安装孔位有多个，每个所述安装孔位内安装有夹具5；所述回转台板9中心固定连接有主轴，所述主轴底端通过回转支承固定在所述回转支座内、顶端穿过所述回转台板9连接至总控室，所述总控室设于所述回转台板9台面中间，应该知道的是总控室内设置控制器或者系统与回转台板9相配合，该系统的配合方法为常规利用手段。所述主轴外周上固定连接在主齿轮10的内圈，所述主齿轮10为从动轮，以小齿轮11总成为驱动源转动，所述小齿轮11总成有两个且包括小齿轮11，所述小齿轮11总成安装在所述回转台板9下且围绕所述主齿轮10的周侧设置，所述小齿轮11总成包括小齿轮11和第一步进电机，所述小齿轮11固定连接在第一步进电机的动力输出轴上，所述小齿轮11啮合于所述主齿轮10，所述第一步进电机电性连接至总控室。

所述旋转架8底端通过转轴固定连接在第二步进电机的动力输出轴上，所述旋转架8侧面连接有支撑架13，所述夹具5包括夹爪25总成，所述夹爪25总成通过支撑架13连接至所述旋转底座1。

本方案中，所述夹爪25总成还包括气缸和夹持端，所述夹持端通过夹爪25连杆连接至所述气缸的活塞杆。所述夹持端包括夹爪25和通过螺栓连接在所述夹爪25上的上夹瓣A和下夹瓣B，所述上夹瓣A和下夹瓣B之间的夹持面为平面且两个夹瓣向所述夹爪25外延伸出凸块26组成夹口，所述凸块26中间向边缘减薄。

所述控制室分为设于所述回转台板9中间的底座控制室12和安装于机架27上的总控制室，所述小齿轮11总成和所述夹具5均电性连接至底座控制室12，所述上料装置2、下料装置4和所述磨削装置3均电性连接至总控制室。

本方案机架27为台面支架，所述机架27除支脚外，机架27内部或者说机架27的台面下设有多道纵横交错的金属支架24，所述金属支架24以机架27的中间线镜像对称。所述主轴底端通过回转支承固定在回转支座，所述回转支座下端固定有回转支座法兰板23，所述回转支座法兰板23担设在其中两根并行的所述金属支架24上，本方案中的金属支架24采用铝材制成。

所述磨削装置3包括砂轮底座15和设于砂轮底座15上的磨头砂轮，还包括砂轮立座16，所述砂轮立座16通过水平移动机构安装在所述砂轮底座15上，所述砂轮立座16上通过竖直移动机构固定有所述砂轮,所述砂轮立座16上还固定连接有与所述砂轮位置对应的修整器结构。

所述修整器结构包括与所述砂轮位置对应的金刚笔17，所述金刚笔17通过修整器支架18固定在所述砂轮立座16上。

所述主轴上还通过轴承安装有砂轮罩壳19，所述砂轮置于所述砂轮罩壳19内、且通过开设于所述砂轮罩壳19上对应于磨削位置的缺口露出。

所述上料装置2包括料仓底座20和固定在料仓底座20上用于放置刀片的芯杆21，所述芯杆21与料仓底座20之间设有刚好供单片刀片通过的出口，本方案中所述出口即为所述芯杆21底端端面与所述料仓底板之间的间隙，所述间隙的高度刚好可供单片手术刀片通过，所述料仓底座20上开设有出料口；

本方案中所述芯杆21为长方形，形状贴合于手术刀片的刀孔形状，不仅节省开设空间，还可限制刀片的自由度，使得穿在芯杆21上的刀片排列整齐，秩然有序依次下落。所述上料装置2还包括推料顶针，所述推料顶针通过竖直送进机构沿芯杆21方向上移穿过所述出料口至刀片上的刀孔、再通过水平送进机构沿所述出料口平移带动刀片至送料处；还包括固定在送料滑台上的手指气缸22，所述手指气缸22的夹口与所述送料处对应设置。

实施例2：

本实施例2在实施例1的基础上明确了砂轮和夹具5的个数，确定本装置为八个工位。本方案中，所述砂轮组有三组，包括粗磨使用的砂轮组14A、细磨使用的砂轮组14B和用于抛光的砂轮组14C，所述第一砂轮6与所述第二砂轮7在竖直方向的间距为单片刀片刃口的厚度。所述夹具5的个数对应于所述上料装置2、下料装置4和所述砂轮的数量总和。故本方案的装置为八工位手术刀片刃口磨削一体机，对应的夹具5设有8个，八个工位分别为上料装置2即初始工位，6个砂轮即6个磨削工位和下料装置4即终止工位。使用时8个夹具5上均可夹持手术刀片，手术刀片在旋转底盘的作用下从初始工位旋转至终止工位后，可完成刃口两面粗磨、细磨和抛光的全过程，节省人力，磨削效果好，工作效率高。

其他均于上述实施例相同，此处不予赘述。

具体工作原理如下：

1）将一号手术刀片依次放入芯杆21，单片手术刀片落入出口，推料顶针上移顶入一号手术刀片的刀孔后沿第一个出料口平移，至合适位置，手指气缸22夹持一号手术刀片后在送料滑台上移动至送料处。

2）一号手术刀片从上料装置2送至夹爪25，气缸启动，活塞杆带动夹爪25连杆使得夹口在夹爪25连杆的作用下打开并合拢夹持住一号手术刀片，回转台板9旋转带动夹具5来到砂轮组14A，此时二号手术刀片重复步骤1）的过程。磨削一号手术刀片的刃口弧边时回转台板9停止，夹具5在旋转架8的带动下自转带动一号手术刀片在第一砂轮6下磨削，回转台板9停止的同时二号手术刀片由上料装置2送至下一个夹爪25，一号手术刀片的刃口弧边磨削完毕后夹具5停止自转、回转台板9启动继续旋转使得一号手术刀片磨削刃口直线部分，砂轮组14A的第一砂轮6磨削完毕后、一号手术刀片继续跟随回转台板9旋转至砂轮组14A的第二砂轮7，此时二号手术刀片重复一号手术刀片的上述过程。一号手术刀片经过砂轮组14A的第一砂轮6和第二砂轮7磨削，刃口两面均经过了粗磨。

3）回转台板9继续旋转带动夹具5来到后续工位即砂轮组14B的一号砂轮，一号夹具5重复上述步骤2）中砂轮组14A的过程，一号手术刀片经过砂轮组14B的磨削，刃口两面均经过细磨。

4）回转台板9继续旋转带动夹具5来到后续工位即砂轮组14C的一号砂轮，一号夹具5重复上述步骤3）中砂轮组14B的过程，一号手术刀片经过砂轮组14B的磨削，刃口两面均经过抛光。一号手术刀片在步骤2）中开始，二号手术刀片至八号手术刀片，均重复上述步骤依次进行磨削。

5）一号手术刀片经过三组砂轮组的磨削，达到第八工位即下料处时卸料于下料装置4上，此时八号手术刀片于上料处送至上料装置2上。

6）根据预先在总控室设定的手术刀片磨削数量，启动修整器结构的修整补偿，修整补偿为常规修整方式。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.多工位手术刀片刃口磨削机，包括安装在机架（27）上的旋转底座（1），围绕所述旋转底座（1）间隔设置有上料装置（2）、磨削装置（3）和下料装置（4），所述旋转底座（1）上间隔安装有夹具（5），其特征在于：所述磨削装置（3）包括多组砂轮组，每组砂轮组包括两个砂轮，分别为磨削口设于刀片上方的第一砂轮（6）和磨削口设于刀片下方的第二砂轮（7）；所述夹具（5）通过旋转架（8）安装在所述旋转底座（1）上可相对于所述旋转底座（1）自转，所述上料装置（2）、下料装置（4）、磨削装置（3）和夹具（5）均电性连接至控制室,所述旋转底座（1）包括设于机架中间的回转台板（9），所述回转台板（9）为圆形，以所述回转台板（9）轴心为中心、沿其圆周均匀间隔设有多个用于安装夹具（5）的安装孔位，所述回转台板（9）中心固定连接有主轴，所述主轴上固定设有主齿轮（10），所述回转台板（9）下还安装有至少两个小齿轮（11）总成，所述小齿轮（11）总成包括小齿轮（11），所述小齿轮（11）啮合于所述主齿轮（10），所述主齿轮为从动轮，以小齿轮总成为驱动源转动。

2.据权利要求1所述的多工位手术刀片刃口磨削机，其特征在于：所述控制室分为设于所述回转台板（9）中间的底座控制室（12）和安装于机架上的总控制室，所述小齿轮（11）总成和所述夹具（5）均电性连接至底座控制室（12），所述上料装置（2）、下料装置（4）和所述磨削装置（3）均电性连接至总控制室。

3.根据权利要求2所述的多工位手术刀片刃口磨削机，其特征在于：所述旋转架（8）底端通过转轴固定连接在步进电机的动力输出轴上，所述旋转架（8）侧面连接有支撑架（13），所述夹具（5）包括夹爪（25）总成，所述夹爪（25）总成通过支撑架（13）连接至所述旋转底座（1）。

4.根据权利要求3所述的多工位手术刀片刃口磨削机，其特征在于：所述砂轮组（14）有三组，包括粗磨使用的砂轮组（14A）、细磨使用的砂轮组（14B）和用于抛光的砂轮组（14C），所述第一砂轮（6）与所述第二砂轮（7）在竖直方向的间距为单片刀片刃口的厚度。

5.根据权利要求4所述的多工位手术刀片刃口磨削机，其特征在于：所述磨削装置（3）包括砂轮底座（15）和设于砂轮底座（15）上的砂轮，还包括砂轮立座（16），所述砂轮立座（16）通过水平移动机构安装在所述砂轮底座（15）上，所述砂轮立座（16）上通过竖直移动机构固定有所述砂轮,所述砂轮立座（16）上还固定连接有与所述砂轮位置对应的修整器结构。

6.根据权利要求5所述的多工位手术刀片刃口磨削机，其特征在于：所述修整器结构包括与所述砂轮位置对应的金刚笔（17），所述金刚笔（17）通过修整器支架（18）固定在所述砂轮立座（16）上。

7.根据权利要求6所述的多工位手术刀片刃口磨削机，其特征在于：所述主轴上还通过轴承安装有砂轮罩壳（19），所述砂轮置于所述砂轮罩壳（19）内、且通过开设于所述砂轮罩壳（19）上对应于磨削位置的缺口露出。

8.根据权利要求7所述的多工位手术刀片刃口磨削机，其特征在于：所述上料装置（2）包括料仓底座（20）和固定在料仓底座（20）上用于放置刀片的芯杆（21），所述芯杆（21）与料仓底座（20）之间设有刚好供单片刀片通过的出口，所述料仓底座（20）上开设有出料口；还包括推料顶针，所述推料顶针通过竖直送进机构沿芯杆（21）方向上移穿过所述出料口至刀片上的刀孔、再通过水平送进机构沿所述出料口平移带动刀片至送料处；还包括固定在送料滑台上的手指气缸（22），所述手指气缸（22）的夹口与所述送料处对应设置。

9.根据权利要求1至8任一项所述的多工位手术刀片刃口磨削机，其特征在于：所述夹具（5）的个数对应于所述上料装置（2）、下料装置（4）和所述砂轮的数量总和。

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