一种非平面植入体材料表面微结构加工装置及方法

文档序号:1807707 发布日期:2021-11-09 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种非平面植入体材料表面微结构加工装置及方法 (Device and method for processing surface microstructure of non-planar implant material ) 是由 张莹莹 邢阳辉 李剑 范振敏 徐晓 于 2021-09-07 设计创作,主要内容包括:本申请公开一种非平面植入体材料表面微结构加工装置及加工方法。该装置包括激光组件以及设置在加工平台上的第一夹具与第二夹具,第一夹具用于夹持待加工的工件,第二夹具用于夹持与工件具有相同加工表面的标准件,加工平台受驱动装置驱动以带动工件及标准件在水平面上同步运动,激光组件包括固定架及滑动设置在固定架竖直轴上的滑块,滑块具有向第一夹具处延伸的激光头及向第二夹具处延伸的顶针,激光头与顶针在竖直方向上同步运动。本申请能保证激光头与工件的间距始终保持指定距离,从而提高加工精度。(The application discloses a device and a method for processing a surface microstructure of a non-planar implant material. The device includes laser subassembly and first anchor clamps and the second anchor clamps of setting on processing platform, first anchor clamps are used for the centre gripping to treat the work piece of processing, the second anchor clamps are used for the centre gripping to have the standard component of same machined surface with the work piece, processing platform receives the drive arrangement drive in order to drive work piece and standard component synchronous motion on the horizontal plane, laser subassembly includes the mount and slides and set up the slider on the vertical axle of mount, the slider has the laser head that extends to first anchor clamps department and the thimble that extends to second anchor clamps department, laser head and thimble synchronous motion in vertical direction. This application can guarantee that the interval of laser head and work piece remains the appointed distance throughout to improve the machining precision.)

一种非平面植入体材料表面微结构加工装置及方法

技术领域

本申请涉植入体材料制造领域,具体涉及一种非平面植入体材料表面微结构加工装置及方法。

背景技术

植入体表面微结构对细胞粘附、分化的影响将直接关系到植入体-组织界面的整合效果。

目前,植入体表面微结构制造大多集中于平面界面,控制激光头在植入体表面上方的某一高度处的水平面内移动,从而对其进行加工;然而,现有的人工关节、人工骨、牙种植体、人工心血管等生物医用植入体表面均是非平面结构,无法精确控制其上方的激光头的运动。

因此,希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非平面植入体材料表面微结构加工装置来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

本发明非平面植入体材料表面微结构加工装置,主要包括激光组件以及设置在加工平台上的第一夹具与第二夹具,所述第一夹具用于夹持待加工的工件,所述第二夹具用于夹持与工件具有相同加工表面的标准件,所述加工平台受驱动装置驱动以带动所述工件及所述标准件在水平面上同步运动,所述激光组件包括固定架及滑动设置在固定架竖直轴上的滑块,所述滑块具有向所述第一夹具处延伸的激光头及向所述第二夹具处延伸的顶针,所述激光头与所述顶针在竖直方向上同步运动,所述顶针始终顶接在所述标准件的表面,并随所述标准件的运动而上下浮动,从而带动所述激光头上下浮动,以使所述激光头与所述工件保持恒定距离。

优选的是,所述驱动装置包括第一丝杠组件及第二丝杠组件,所述第一丝杠组件设置在所述加工平台底部,且所述第一丝杠组件置于第一底板上,所述第二丝杠组件设置在所述第一底板底部,且所述第二丝杠组件置于第二底板上,所述第一丝杠组件与所述第二丝杠组件的螺杆轴向均平行于水平面,且两者在水平面方向的投影相互垂直。

优选的是,所述第一丝杠组件的螺杆端部设置有第一摇杆,用于带动所述第一丝杠组件的螺杆转动。

优选的是,所述第二丝杠组件的螺杆端部设置有第二摇杆,用于带动所述第二丝杠组件的螺杆转动。

优选的是,所述第一夹具及所述第二夹具均包含位于同一轴线的安装板、固定挡板及滑动板,所述滑动板位于安装板及固定挡板之间,一具有旋钮的螺杆穿过所述安装板后,顶接在所述滑动板的一个板面上,滑动板的另一个板面用于将工件或标准件挤压在所述固定挡板上。

优选的是,所述第一夹具及所述第二夹具的各安装板、固定挡板及滑动板通过一连轴相互串联。

优选的是,所述滑块通过曲柄连杆连接在一转轴上,所述曲柄组件包括相互铰接的第一杆及第二杆,所述第一杆的另一端与所述滑块固定连接,所述第二杆的另一端与所述转轴固定连接。

优选的是,所述转轴具有设置在端部的手柄,用于带动所述转轴转动。

优选的是,所述转轴的两端分别转动设置在固定架的位于两侧的两个支撑柱上,所述滑块设置有两个通孔,分别套设在位于固定架中部的两个竖直轴上。

本申请另一方面提供了一种非平面植入体材料表面微结构加工方法,采用如上所述的非平面植入体材料表面微结构加工装置对工件进行加工,所述方法包括:

步骤S1、将工件在第一夹具内夹紧,将标准件在第二夹具内夹紧;

步骤S2、控制加工平台在水平方向移动,以使所述第一夹具位于激光头下方,所述第二夹具位于顶针下方;

步骤S3、调节滑块,使得滑块向上运动,抬起激光头及顶针,之后,调节第一夹具及第二夹具,以使所述工件位于激光头下方,所述标准件位于顶针下方,随后落下滑块使得顶针与所述标准件接触,确定加工路径初始位置;

步骤S4、控制加工平台在水平方向移动,顶针随标准件的表面坡度上下运动,激光头在竖直方向上同步运动,从而实现对工件的加工

本申请通过同步运动的激光头与顶针,顶针在标准件上滑动时,当其遇到坡度而被顶起时,激光头能随之做同样运动,进而保证激光头与工件的间距始终保持指定距离,从而提高加工精度。

附图说明

图1为本申请一实施例的非平面植入体材料表面微结构加工装置的结构示意图。

图2是本申请图1所示实施例的后视图。

图3是本申请图1所示实施例的右视图。

图4是本申请图1所示实施例的俯视图。

其中,1-加工平台,2-夹具,21-第一夹具,22-第二夹具,23-安装板,24-固定挡板,25-滑动板,26-旋钮,27-螺杆,3-固定架,4-滑块,41-激光头,42-顶针,5-第一丝杠组件,51-第一底板,52-第一摇杆,6-第二丝杠组件,61-第二底板,62-第二摇杆,7-曲柄连杆,8-转轴,81-手柄。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

需要说明的是,在本发明的描述中,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。

图1为本申请一实施例的非平面植入体材料表面微结构加工装置的结构示意图,图2-图4分别为图1的后视图、右视图及俯视图。

如图1-图4所示,本申请非平面植入体材料表面微结构加工装置包括激光组件以及设置在加工平台1上的第一夹具21与第二夹具22,所述第一夹具21用于夹持待加工的工件,所述第二夹具12用于夹持与工件具有相同加工表面的标准件,所述加工平台1受驱动装置驱动以带动所述工件及所述标准件在水平面上同步运动,所述激光组件包括固定架3及滑动设置在固定架竖直轴上的滑块4,所述滑块4具有向所述第一夹具处延伸的激光头41及向所述第二夹具处延伸的顶针42,所述激光头41与所述顶针42在竖直方向上同步运动,所述顶针42始终顶接在所述标准件的表面,并随所述标准件的运动而上下浮动,从而带动所述激光头41上下浮动,以使所述激光头41与所述工件保持恒定距离。

本申请通过同步运动的激光头与顶针,顶针在标准件上滑动时,当其遇到坡度而被顶起时,激光头能随之做同样运动,进而保证激光头与工件的间距始终保持指定距离,从而提高加工精度。

在一些可选实施方式中,所述驱动装置包括第一丝杠组件5及第二丝杠组件6,所述第一丝杠组件设置在所述加工平台1底部,且所述第一丝杠组件5置于第一底板51上,所述第二丝杠组件6设置在所述第一底板51底部,且所述第二丝杠组件6置于第二底板61上,所述第一丝杠组件5与所述第二丝杠组件6的螺杆轴向均平行于水平面,且两者在水平面方向的投影相互垂直。

在一些可选实施方式中,所述第一丝杠组件5的螺杆端部设置有第一摇杆52,用于带动所述第一丝杠组件5的螺杆转动。

在一些可选实施方式中,所述第二丝杠组件6的螺杆端部设置有第二摇杆62,用于带动所述第二丝杠组件6的螺杆转动。

在一些可选实施方式中,所述第一夹具21及所述第二夹具22均包含位于同一轴线的安装板23、固定挡板24及滑动板25,所述滑动板25位于安装板23及固定挡板24之间,一具有旋钮26的螺杆27穿过所述安装板23后,顶接在所述滑动板25的一个板面上,滑动板25的另一个板面用于将工件或标准件挤压在所述固定挡板24上。

在一些可选实施方式中,所述第一夹具21及所述第二夹具22的各安装板23、固定挡板24及滑动板25通过一连轴相互串联。

在一些可选实施方式中,所述滑块4通过曲柄连杆7连接在一转轴8上,所述曲柄组件7包括相互铰接的第一杆及第二杆,所述第一杆的另一端与所述滑块4固定连接,所述第二杆的另一端与所述转轴8固定连接。

在一些可选实施方式中,所述转轴8具有设置在端部的手柄81,用于带动所述转轴8转动。

在一些可选实施方式中,所述转轴8的两端分别转动设置在固定架3的位于两侧的两个支撑柱上,所述滑块4设置有两个通孔,分别套设在位于固定架4中部的两个竖直轴上。

本申请的工作原理为:

首先将工件在第一夹具21内夹紧,将标准件在第二夹具22内夹紧,标准件可以选用另一与上述工件相同结构的工件。

转动第二丝杠组件6的第二摇杆62,带动第二丝杠组件6的丝杠转动,从使得工作台左右移动。确定好工件的x方向的位置之后。转动第一丝杠组件5的第一摇杆52,带动第一丝杠组件5的丝杠转动,从而使得工作台前后移动。

转动手柄81,带动转轴8转动,基于曲柄连杆7,使得滑块4向上运动,抬起激光组件,之后,通过第一丝杠组件5及第二丝杠组件6进一步使加工平台在x和y方向上进行微调,并通过第一夹具及第二夹具上的旋钮26对工件及标准件微调,使得标准件位于顶针42下方,以及使得工件位于激光头41下方,随后落下滑块4使得顶针与标准件接触,激光头与工件保持一定间隙,确定加工路径初始位置。

转动第一丝杠组件5的第一摇杆52使得工件在y方向移动,当顶针遇到坡度时,会受力抬起,激光加工也会随之抬起。同时,丝杠本申身具有的自锁性使得顶针不会因重力向坡度低的一侧滑落。若需返程加工,则反方向转动第一丝杠组件5的第一摇杆52即可。

对工件加工x方向的原理与加工y方向的过程相同,对应调节第二丝杠组件6的第二摇杆62即可。

虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

9页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种植入人体的薄壁金属外壳的表面粗化方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!