刀片自动上下料装置及上下料方法

1.本发明属于精密磨床加工技术领域，具体涉及一种刀片自动上下料装置和上下料方法。


背景技术：

2.手术刀是外科手术中最常用的医疗器械之一，手术刀由刀柄和安装在刀柄上的刀片两部分组成，通常情况下，刀柄为多次重复使用的部件，而刀片为一次性使用品，因此需求量比较大。但一直以来，手术刀片的生产被认为是劳动密集型加工领域，特别是刀片的尺寸较小，刀口一致性要求高，不易进行自动上下料，因而生产效率低下。
3.因此，针对上述技术问题，有必要提供一种刀片自动上下料装置和上下料方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种刀片自动上下料装置和上下料方法，以解决现有技术中的问题。
5.为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
6.一实施例中，提供了一种刀片自动上下料装置，包括：
7.上料组件，所述上料组件包括一上料治具、一上料推片以及第一驱动机构，所述上料治具具有一纵向设置的定位槽，所述定位槽底部横向贯穿设置有刀片通道，所述上料推片连接所述第一驱动机构且在第一驱动机构的作用下能将所述定位槽底部的刀片自所述刀片通道推出；
8.旋转夹持组件，包括旋转台、驱动所述旋转台转动的第二驱动机构以及设于所述旋转台上的若干夹具，所述夹具具有一可开合的夹口，当所述夹具在旋转台的作用下正对所述刀片通道时，所述夹口开合以承接所述上料推片推出的刀片；
9.下料组件，包括一纵向设置的下料导向片、第三驱动机构以及第四驱动机构，所述下料导向片在第三驱动机构和第四驱动机构的作用下能接近或远离所述夹具，以承接所述夹具开口处的刀片；
10.控制机构，分别连接所述上料组件、旋转夹持组件以及下料组件，并控制其配合运作。
11.作为本发明的进一步改进，所述上料推片与所述第一驱动机构之间还设有缓冲结构，所述缓冲结构包括：
12.第一缓冲板，固定于所述第一驱动机构的推轴端；
13.第二缓冲板，通过销轴和若干导向柱与所述第一缓冲板连接，所述导向柱上套设有减震弹簧，所述上料推片固定于所述第二缓冲板上。
14.作为本发明的进一步改进，所述上料治具包括上下设置的治具柱和治具座，所述定位槽开设于所述治具柱上且纵向贯穿所述治具柱，所述治具柱与所述治具座之间形成有所述刀片通道。
15.作为本发明的进一步改进，所述治具座靠近所述第一驱动机构一侧的两端设置有卡合结构。
16.作为本发明的进一步改进，所述卡合结构被构造成沿所述治具座边缘向中间弯曲设置且与所述治具座表面之间设有一定间隙，所述间隙的厚度大于所述上料推片的厚度。
17.作为本发明的进一步改进，所述上料治具上还设置有传感器结构，所述传感器结构连接所述控制机构，用于感应夹具夹口的变化。
18.作为本发明的进一步改进，所述夹具包括夹具底板，夹具压板，夹具压板头以及气缸结构，所述气缸结构固定于所述夹具压板上且其输出轴通过销轴与所述夹具底板连接，所述夹具压板头与所述夹具底板轴接且与所述夹具底板之间形成有夹持刀片的所述夹口，所述夹具压板头部分设置于所述夹具压板上，且在所述夹具压板的作用下能旋转以实现所述夹口大小的改变。
19.作为本发明的进一步改进，所述夹具底板上开设有容纳所述气缸结构输出轴的通孔，垂直于所述通孔横向贯穿有容纳所述销轴的销轴孔，所述夹具底板两侧还设有用于固定所述夹具压板和所述夹具压板头的固定块。
20.作为本发明的进一步改进，所述夹具压板覆于所述夹具底板上且前端与所述夹具底板的固定块轴接，后端固定有气缸结构，所述夹具压板前端远离所述夹具底板的表面凹设有一凹槽。
21.作为本发明的进一步改进，所述夹具压板头包括用于形成所述夹口的头部以及与所述夹具底板和所述夹具压板轴接的连接部，所述连接部被配置于所述夹具压板的凹槽内。
22.在上述技术方案中，气缸结构充气带动夹具压板后端上升，夹具压板带动夹具压板头连接部上升，使得夹具压板头头部下降压紧刀片，反之，夹具压板后端下降，夹具压板头头部上升松开刀片。
23.作为本发明的进一步改进，所述旋转台与所述第二驱动机构之间还设置有凸轮分割器。
24.作为本发明的进一步改进，所述凸轮分割器上方轴端设置有旋转接头，所述旋转台通过转盘固定连接于所述旋转接头上，若干所述夹具环形等距排设于所述旋转台上。
25.作为本发明的进一步改进，所述转盘中央设置有储气罐结构，所述储气罐结构包括设于所述旋转接头上方的储气罐端盖，扣设于所述端盖上的储气罐罐体，所述储气罐端盖与所述储气罐罐体之间设有密封结构。
26.作为本发明的进一步改进，所述第二驱动机构需要配用编码器以便利用数控系统对所述旋转台旋转角度的精确控制。
27.作为本发明的进一步改进，所述上料组件的上料推片与所述夹具的开口夹面处于同一平面。
28.本发明还提供了上述刀片自动上下料装置的上下料方法，包括：
29.控制机构控制第二驱动机构运作以实现旋转台上夹具对工件夹取点的定位；
30.传感器结构感应夹具夹口的变化，并反馈信号至控制机构，控制机构控制上料组件将工件推进夹口；
31.控制机构控制第二驱动机构运作以实现旋转台上夹具对工件下料点的定位；
32.控制机构控制第三驱动机构和第四驱动机构运作，以实现下料导向片从夹具夹口处将工件下料。
33.与现有技术相比，本发明的优点在于能实现尺寸较小的手术刀片的精确自动上下料和夹持工作，提高生产效率，上下料效率高、安全性能好。
附图说明
34.为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本申请一实施方式中一种刀片自动上下料装置的立体结构图；
36.图2是本申请一实施方式中上料组件的立体结构图；
37.图3是本申请一实施方式中上料组件的细节图；
38.图4是本申请一实施方式中旋转夹持组件的立体结构图；
39.图5是本申请一实施方式中旋转夹持组件的剖面图；
40.图6是本申请一实施方式中旋转夹持组件剖面图中a部分放大图；
41.图7是本申请一实施方式中夹具的细节图；
42.图8是本申请一实施方式中夹具的剖面图；
43.图9是本申请一实施方式中下料组件的立体结构图。
具体实施方式
44.以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
45.参考图1所示，本申请一实施例提供了一种刀片自动上下料装置，包括上料组件1，旋转夹持组件2以及下料组件3和控制机构，该控制机构也可以是外部连接的控制机构。
46.参考图2所示，上料组件1包括上料底板11、上料立板12、上料托板13、气缸安装板14、上料气缸15、上料治具16、上料推片17、缓冲结构18以及传感器结构19；上料底板11上安装有上料立板12，上料立板12与上料底板11之间还设置有多个上料加强板111，用于提高上料的稳定性；上料立板12上安装有上料托板13和上料治具16，上料立板12与上料托板13之间同样设置有上料加强板111，同样增强上料的稳定性；上料托板13上固定有气缸安装板14，气缸安装板14上安装有上料气缸15，上料气缸15为双轴气压缸，上料气缸15的推轴端安装有缓冲结构18，缓冲结构18上固定设置上料推片17，上料治具16设置于上料托板13上，且位于上料气缸15的推轴端；位于上料立板12与上料底板11之间的上料加强版和上料治具16上分别安装有对称设置的传感器结构19(光电传感器)。
47.参考图3所示，上料治具16包括上下设置的治具柱161和治具座162，上料治具的治具柱161上开设有一纵向贯穿设置的定位槽1611，治具柱161于定位槽1611的一端横向贯穿设置有刀片通道，上料推片17连接上料气缸15且在上料气缸15的作用下能将定位槽1611底部的刀片自刀片通道推出。
48.治具座162靠近上料气缸15一侧的两端设置有卡合结构1621，卡合结构1621被构造成沿治具座162边缘向中间弯曲设置且与治具座162表面之间设有一定间隙，该间隙的厚度大于上料推片17的厚度。
49.缓冲结构18包括第一缓冲板181和第二缓冲板182，第一缓冲板181固定于上料气缸15的推轴端；第二缓冲板182通过销轴183和两个导向柱184与第一缓冲板181连接，导向柱184上套设有减震弹簧185，上料推片17固定于第二缓冲板182上，导向柱184可以为m6螺栓。
50.上料治具13和上料立板12与上料底板11之间的上料加强版上设置有传感器结构19，传感器结构19连接控制机构，用于感应夹具夹口的变化。
51.参考图4和图5所示，旋转夹持组件2包括旋转台21、驱动旋转台21转动的三相电机22、设于旋转台21和三相电机22之间的间歇凸轮分割器23以及设于旋转台21上的若干夹具24，夹具24具有一可开合的夹口，当夹具24在旋转台21、三相电机22以及间歇凸轮分割器23的作用下正对刀片通道时，夹口开合以承接上料推片17推出的刀片。
52.旋转夹持组件2还包括三相电机支架25、分割器垫板26、联轴器27、光电开关38，三相电机支架25和分割器垫板26固定在底板上，三相电机支架25上安装三相电机22，间歇凸轮分割器23安装在分割器垫板26上，分割器垫板26上安装有光电开关38，三项电机22的主轴与间歇凸轮分割器23的传动轴通过联轴器27连接。
53.光电开关38包括光电开关支架381，光电开关套382以及光电感应片383，光电开关支架381安装于分割器垫板26上，间歇凸轮分割器23传动轴另一端端安装光电开关套382，光电开关套382上固定光电感应片383。
54.参考图5和图6所示，间歇凸轮分割器23上方轴端设置有旋转接头231，旋转台21通过转盘232固定连接于旋转接头231上，6个夹具24环形等距排设于旋转台21上。
55.转盘232中央设置有储气罐结构，储气罐结构包括设于旋转接头231上方的储气罐端盖2331，扣设于储气罐端盖2331上的储气罐罐体2332，储气罐端盖2331与储气罐罐体2332之间设有密封胶圈2333。
56.参考图7和图8所示，夹具24包括夹具底板241，夹具压板242，夹具压板头243以及气缸结构244；气缸结构244固定于夹具压板242上且其输出轴通过销轴245与夹具底板241连接，夹具压板头243与夹具底板241轴接且与夹具底板241之间形成有夹持刀片的夹口，夹具压板头243部分设置于夹具压板242上，且在夹具压板242的作用下能旋转以实现夹口大小的改变。
57.夹具底板241上开设有容纳气缸结构243输出轴的通孔2411，垂直于通孔横向贯穿有容纳销轴的销轴孔，夹具底板241两侧还设有用于固定夹具压板242和夹具压板头243的固定块2412。
58.夹具压板242覆于夹具底板241上且前端与夹具底板241的固定块轴接，后端固定有气缸结构244，夹具压板242前端远离夹具底板241的表面凹设有一凹槽。
59.夹具压板头243包括用于形成夹口的头部以及与夹具底板241和夹具压板242轴接的连接部2432，连接部被配置于夹具压板242的凹槽内。
60.在上述技术方案中，气缸结构充42气带动夹具压板242后端上升，夹具压板242带动夹具压板头243连接部上升，使得夹具压板头243头部下降压紧刀片，反之，夹具压板242
后端下降，夹具压板头243头部上升松开刀片。
61.参考图9所示，下料组件3包括下料底板31、挡水框(图未示)、挡水框安装板32、下料立板33、第一气压缸34、下料托板35、下料罩安装板36、第二气压缸37、导向片固定板38和下料导向片39。
62.下料底板31两侧安装挡水框安装板32和下料立板33，下料立板33上端安装第一气压缸34，第一气压缸34轴端安装下料托板35，下料托板35上安装第二气压缸36，第二气压缸36轴端四周固定下料罩安装板36，下料罩安装板36顶部安装导向片固定板38，导向片固定板38上固定下料导向片39；下料导向片39在第一气压缸34和第二气压缸36的作用下能接近或远离夹具24，以承接夹具24开口处的刀片。
63.为了便于下料时，下料导向片穿过手术刀片上的刀片孔，夹具的夹口处的夹具底板和夹具压板头于刀片孔对应处内凹形成有凹槽，当刀片置于夹口时，刀片孔位于凹槽处。
64.控制机构分别连接上料组件1、旋转夹持组件2以及下料组件3，并控制其配合运作。
65.三相电机需要配用编码器以便利用数控系统对旋转台旋转角度的精确控制。
66.上料组件1的上料推片17与夹具24的开口夹面处于同一平面。
67.本发明还提供了上述刀片自动上下料装置的上下料方法，包括：
68.控制机构控制第二驱动机构运作以实现旋转台上夹具对工件夹取点的定位；
69.传感器结构感应夹具夹口的变化，并反馈信号至控制机构，控制机构控制上料组件将工件推进夹口；
70.控制机构控制第二驱动机构运作以实现旋转台上夹具对工件下料点的定位；
71.控制机构控制第三驱动机构和第四驱动机构运作，以实现下料导向片从夹具夹口处将工件下料。
72.本发明工作前，上、下料组件处于水平状态，待磨工件(刀片)以特定间隔排列在上料治具的定位槽中。进行上、下料时，利用数控系统配合编码器控制三相电机以实现旋转台对工件夹取点的定位。定位完成后，夹具松开，上料组件中光电传感器识别信号，上料气缸充气，上料推片推动手术刀片进入夹具，光电传感器识别信号，夹具夹紧，上料气缸放气，上料推片收回，上料完成。下料组件中，第二气压缸充气，导向片固定板推出，第一气压缸充气，下料导向片向上抬起，穿过刀片孔，第二气压缸放气，将刀片取出夹具，第一气压缸放气，下料导向片回到原位，下料完成。三相电机启动，间歇凸轮分割器上的旋转台顺时针旋转60
°
，上料组件和下料组件重复上述操作，进行自动上下料。
73.与现有技术相比，本发明的优点在于能实现尺寸较小的手术刀片的精确自动上下料和夹持工作，提高生产效率，上下料效率高、安全性能好。
74.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
75.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说
明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。