[發明專利]一種帶電解拋光液的濕式自動拋光方法及其設備

有效

• 申請號: 201310477922.7
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103510149A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 陳功
• 申請（專利權）人: 陳功
• 主分類號: C25F3/16
• 分類號: C25F3/16;C25F7/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元

技術領域

本發明是一種帶電解拋光液的濕式自動拋光方法及其設備，是一種用于金屬表面拋光的加工方法及其設備，屬于金屬表面處理領域。

背景技術

人工關節，是進行關節置換術中用到的主要植入醫療器材，是骨科植入物中最復雜，最具有技術含量的醫療器械產品。目前，人工關節置換術已經被廣泛應用于關節骨性關節炎、類風濕性關節炎和創傷后關節炎的治療中。關節產品原理是關節兩個相對運動摩擦副表面的內在機理，關節面材料和幾何尺寸的選擇，其中關鍵在于研究關節表面的摩擦學、生物力學等指標。粗糙度是關節面摩擦的關鍵因素，提升粗糙度指標，對于假體壽命，病人發生骨溶解的幾率，是最為關鍵的因素。對于怎樣通過先進的制造工藝去實現假體表面的高精度拋光，是一道擺在國內關節假體制造行業面前的難題。傳統的機械拋光工藝中，高速旋轉的拋光輪壓向工件，使磨料對工件表面產生滾壓和微量切削，從而獲得光亮的加工表面，可以解決工件表面微小劃痕和麻點，這是機械拋光所獨有的優勢。但對于復雜曲面的產品，機械拋光的難度大、合格率低。

發明內容

本發明目的是針對上述不足之處，提供一種帶電解拋光液的濕式自動拋光方法及其設備。在進行復雜曲面工件拋光加工時比普通機械式拋光加工更能保證加工工件表面質量，加工出來的產品具備高度的質量一致性，而且加工效率大大提高。電解拋光可以極大提高表面耐蝕性，電解拋光后的微觀表面比機械拋光的更平滑，反光率更高。電解拋光不受工件尺寸和形狀的限制。本發明將機械式拋光和電解拋光結合在一起，由機器人通過專用夾具夾持工件，將拋光工具和工件，浸入電解拋光液中，在機械拋光的同時進行電解拋光。通過自動的機械式拋光去除工件表面微小劃痕和麻點，使用帶電解拋光液的濕式自動拋光方法及其設備進行自動拋光成本得到顯著降低。由計算機、控制器、機器手、夾具和壓電傳感器組成的控制系統，動態調整拋光力，柔性變換角度，合理規劃拋光路徑，得到高質量的表面。高質量的表面，可以減少使用時表面的磨損和骨溶解發生的幾率，提高產品使用壽命。

帶電解拋光液的濕式自動拋光方法及設備是采取以下技術方案實現的：

帶電解拋光液的濕式自動拋光設備包括拋光輪、機器手、壓電傳感器、控制器、計算機、夾具和電解槽。機器手采用PUMA-562機器手，機器手設置有安裝座，安裝座底面設置有螺釘孔，螺釘通過螺釘孔將安裝座固定在地面上。安裝座上部設置有一根立柱，立柱后部設置有電器控制柜，電器控制柜通過電器控制線與控制器相連接，計算機通過RS232C接口的數據連接線與控制器相連，用來控制機器手的動作，立柱可以作旋轉運動。立柱上部設置有一根與立柱成90°支撐桿，支撐桿是圓柱體。支撐桿的一端設置有與支撐桿成90°的機器手的上臂，機器手的上臂可以做旋轉運動。機器手的上臂前端設置有機器手的小臂，機器手的小臂設置有臺階內孔，壓電傳感器安裝在臺階內孔的臺階面上，傳感器前端設置有彈簧，用來固定夾具連接器，并產生動態力。機器手的小臂端面設置有螺紋，端蓋通過螺紋與小臂連接，并能調整彈簧的脹緊力。螺紋下部設置有O型圈安裝槽，用于安裝O型圈，防止電解液進入。機器手的小臂可以做旋轉運動。機器手的小臂前端設置有夾具連接器，夾具連接器設置有兩段，大端為一段圓柱體，并設置有兩個直徑不同的內孔，直徑大的內孔用來連接夾具，在直徑小的內孔內插入一根圓柱銷用來固定夾具。機器手前端安裝有夾具用來夾持工件，根據手夾持工件的不同，夾具會有所不同。機器手通過夾具夾持工件壓向高速旋轉的拋光輪，拋光輪轉速為3000r/min。拋光輪安裝在電解槽中的旋轉軸一端，通過螺紋連接使之固定。旋轉軸另一端通過彈性聯軸器與電動機連接在一起。電動機通過彈性聯軸器使旋轉軸及拋光輪旋轉。在電解槽中盛裝有電解拋光液，工件和拋光輪浸入電解槽的電解拋光液中，進行電解拋光。