一种增材制造骨支架用复合材料制备用研磨装置

摘要

本发明公开了一种增材制造骨支架用复合材料制备用研磨装置，研磨筒的两端可转动的设在支撑座上，支撑座采用角度可调组件支撑设在支架的顶端，支撑座上固定设有U型固定架，U型固定架上设有对所述研磨筒进行滚动支撑以及驱动滚动的滚动支撑组件，研磨筒在滚动支撑组件的驱动与支撑下相对于支撑座转动，底座与U型固定架之间设置有高频振荡驱动组件。本发明在半成品的复合材料进行研磨时，通过滚动支撑组件和高频振荡驱动组件实现对研磨筒进行转动驱动的同时，使得研磨筒进行上下振荡，可提高对复合材料的研磨效率，增加其研磨的彻底性，通过设置大小不同的研磨球，实现对复合材料的有效磨削冲击，保证研磨性能，可大大提高打印骨支架的性能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种增材制造骨支架用复合材料制备用研磨装置，属于增材制造用材料制备辅助设备技术领域。

背景技术

增材制造（Additive Manufacturing, AM），又称3D打印技术，以离散材料为原料，通过对三维计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）模型进行分层处理，采用高功率的能量输入熔化材料堆积生长，直接实现从CAD模型一步完成高性能零部件的“打印成形”。相对于传统的减材制造技术，增材制造技术是一种“自下而上”、“由小变大”实现逐层叠加的新型制造方法。增材制造技术不需要传统的刀具、夹具及多道加工工序，可以快速地制造出具有极端复杂结构的高性能零部件，从而实现“自由制造”，解决了复杂结构零部件难以整体成形的难题，并大大减少了加工工序，缩短了加工周期。

目前，随着医学技术的不断发展以及增材制造技术的不断应用，越来越多的医学结构,尤其是骨支架，大多数采用增材制造技术打印而成。而对于增材制造骨支架来说，由于骨支架需要采用专门的复合材料进行打印，而复合材料的性能好坏，直接关系到打印后产品的效果，由于医学用结构的骨支架属于高精密产品，因此，其对复合材料的性能要求极高。这就对复合材料的制备提出了更高的要求。而对于复合材料制备来说，在制备过程中需要对制备好的半成品的复合材料进行研磨，以便保证其具有所需要求的精细度，保证其颗粒的表面性能。

本发明针对以上问题，提供一种增材制造骨支架用复合材料制备用研磨装置，提高增材制造复合材料制备过程中的性能要求。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种增材制造骨支架用复合材料制备用研磨装置，其特征在于，其包括底座、支架、角度可调支撑组件、支撑座、研磨筒和U型固定架，所述底座的两端固定设置有支架，所述研磨筒的两端采用轴承相对所述支撑座可转动的设置在所述支撑座上，所述支撑座采用所述角度可调组件支撑设置在所述支架的顶端，所述支撑座上固定设置有所述U型固定架，所述U型固定架上设置有对所述研磨筒进行滚动支撑以及驱动滚动的滚动支撑组件，所述研磨筒在所述滚动支撑组件的驱动与支撑下相对于所述支撑座转动，所述底座与所述U型固定架之间设置有高频振荡驱动组件，以便实现对支撑座的振荡驱动，通过所述滚动支撑组件和高频振荡驱动组件实现对研磨筒进行转动驱动的同时，使得研磨筒进行上下振荡。

进一步，作为优选，所述研磨筒上设置有进出料口，所述研磨筒内设置有大研磨球和小研磨球，所述小研磨球的个数是所述大研磨球个数的二倍，所述大研磨球的直径是所述小研磨球之间的二倍，所述大研磨球和小研磨球的外圆周壁上均一体均匀的设置有凸出球外表面的凸起。

进一步，作为优选，所述研磨筒的内壁上沿着其圆周阵列设置有至少三个固定凹槽，每个固定凹槽上均固定设置有一个挡板，所述挡板的端部设置有伸入所述固定凹槽的固定头，所述固定凹槽与固定头之间采用黏胶剂或者焊接设置在一起。

进一步，作为优选，所述滚动支撑组件包括两组支撑组件和一组驱动组件，所述驱动组件设置在两组支撑组件之间，每组所述支撑组件包括两个对称设置的支撑滚轮，所述研磨筒支撑于所述支撑滚轮上，每个支撑滚轮采用轮架固定在所述U型固定架上，所述驱动组件包括驱动齿一、驱动齿二和齿架，所述驱动齿一固定套设在所述研磨筒的外圆周上，所述驱动齿二采用所述齿架设置在所述U型固定架上，所述驱动齿一与所述驱动齿二啮合传动，所述驱动齿二由设置在所述U型固定架上的驱动电机驱动转动，进而驱动所述研磨筒转动。

进一步，作为优选，所述高频振荡驱动组件包括固定连架、振荡铰接架和高频振荡器，所述固定连架的下端固定在所述底座上，所述固定连架的上端铰接设置在所述U型固定架一端上，所述U型固定架的另一端铰接设置在所述振荡铰接架的一端上，所述振荡铰接架的另一端连接所述高频振荡器的输出端上，所述高频振荡器固定在所述底座上。

进一步，作为优选，所述研磨筒进行上下振荡时，研磨筒的中心轴线与水平线之间的夹角范围为-3°至+3°之间。

进一步，作为优选，所述角度可调支撑组件包括座体、转动球铰支撑瓦，抵靠肩、耐磨柱、限位肩、弹簧、耐磨套、弹性调节垫和端盖，所述座体的两端均设置有盲孔，其中一端的盲孔配合插接固定在支架上，另一端的盲孔底壁上设置有耐磨的抵靠肩，所述支撑座的一端套设有耐磨套，所述支撑座的另一端设置有安装与支撑所述研磨筒端部的轴承座，所述耐磨套与所述盲孔内侧壁之间设置有所述转动球铰支撑瓦，所述转动球铰支撑瓦包括外圈瓦和内圈瓦，所述外圈瓦的外圆周过盈配合于所述盲孔内壁上，所述内圈瓦过盈配合与所述耐磨套外圆周上，所述外圈瓦与所述内圈瓦之间可倾斜角度调节，所述支撑座的伸入所述盲孔的端部设置有抵靠槽，所述抵靠槽内设置有耐磨柱，所述耐磨柱的一端部抵靠设置在所述抵靠槽内底面的弹性调节垫上，所述耐磨柱的另一端伸出所述抵靠槽后抵靠设置在所述抵靠肩上，所述耐磨柱上设置有所述限位肩，所述支撑座上位于所述抵靠槽的端面部设置有限位盖，所述限位肩限位于所述限位盖上，所述限位肩与所述弹性调节垫之间设置有所述弹簧，所述座体与所述支撑座之间还设置有具有高弹性的端盖。

进一步，作为优选，所述耐磨套与所述耐磨套之间采用连接键连接在一起。

进一步，作为优选，所述端盖的外部还设置有柔软的密封盖，所述密封盖的两端分别固定在所述耐磨套与端盖上。

进一步，作为优选，所述座体上设置有多个沿着其径向抵靠住所述耐磨套的弹性顶柱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在半成品的复合材料进行研磨时，通过滚动支撑组件和高频振荡驱动组件实现对研磨筒进行转动驱动的同时，使得研磨筒进行上下振荡，这样可以提高对复合材料的研磨效率，增加其研磨的彻底性，通过设置大小不同的研磨球，实现对复合材料的有效磨削冲击，保证研磨性能，本发明的结构简单，使用可靠，具有很好的研磨性能，可以大大提高打印骨支架的性能。

附图说明

图1是本发明一种增材制造骨支架用复合材料制备用研磨装置的结构示意图；

图2是本发明一种增材制造骨支架用复合材料制备用研磨装置的A-A处剖视示意图；

图3是本发明一种增材制造骨支架用复合材料制备用研磨装置的B-B处剖视结构示意图；

图4是本发明一种增材制造骨支架用复合材料制备用研磨装置的角度可调支撑组件结构示意图；

图5是本发明一种增材制造骨支架用复合材料制备用研磨装置的研磨球剖视结构示意图；

其中，1、底座，2、支架，3、角度可调支撑组件，4、支撑座，5、研磨筒，6、进出料口，7、支撑滚轮，8、驱动齿一，9、驱动齿二，10、轮架，11、U型固定架，12、固定连架，13、振荡铰接架，14、高频振荡器，15、挡板，16、固定头，17、大研磨球，18、小研磨球，19、转动球铰支撑瓦，20、密封盖，21、抵靠肩，22、耐磨柱，23、限位肩，24、弹簧，25、耐磨套，26、连接键，27、弹性调节垫，28、端盖，29、弹性顶柱，30、凸起。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种增材制造骨支架用复合材料制备用研磨装置，其特征在于，其包括底座1、支架2、角度可调支撑组件3、支撑座4、研磨筒5和U型固定架11，所述底座1的两端固定设置有支架2，所述研磨筒5的两端采用轴承相对所述支撑座4可转动的设置在所述支撑座4上，所述支撑座4采用所述角度可调组件3支撑设置在所述支架2的顶端，所述支撑座4上固定设置有所述U型固定架11，所述U型固定架11上设置有对所述研磨筒进行滚动支撑以及驱动滚动的滚动支撑组件，所述研磨筒5在所述滚动支撑组件的驱动与支撑下相对于所述支撑座转动，所述底座1与所述U型固定架之间设置有高频振荡驱动组件，以便实现对支撑座的振荡驱动，通过所述滚动支撑组件和高频振荡驱动组件实现对研磨筒进行转动驱动的同时，使得研磨筒进行上下振荡。

在本实施例中，如图1-3，所述研磨筒上设置有进出料口6，所述研磨筒内设置有大研磨球17和小研磨球18，所述小研磨球18的个数是所述大研磨球个数的二倍，所述大研磨球的直径是所述小研磨球之间的二倍，如图5，所述大研磨球和小研磨球的外圆周壁上均一体均匀的设置有凸出球外表面的凸起30。

如图2-3，所述研磨筒的内壁上沿着其圆周阵列设置有至少三个固定凹槽，每个固定凹槽上均固定设置有一个挡板15，所述挡板15的端部设置有伸入所述固定凹槽的固定头16，所述固定凹槽与固定头16之间采用黏胶剂或者焊接设置在一起。

在本实施例中，所述滚动支撑组件包括两组支撑组件和一组驱动组件，所述驱动组件设置在两组支撑组件之间，每组所述支撑组件包括两个对称设置的支撑滚轮7，所述研磨筒支撑于所述支撑滚轮7上，每个支撑滚轮采用轮架10固定在所述U型固定架11上，所述驱动组件包括驱动齿一8、驱动齿二9和齿架，所述驱动齿一8固定套设在所述研磨筒的外圆周上，所述驱动齿二9采用所述齿架设置在所述U型固定架11上，所述驱动齿一与所述驱动齿二啮合传动，所述驱动齿二由设置在所述U型固定架上的驱动电机驱动转动，进而驱动所述研磨筒转动。

如图1，所述高频振荡驱动组件包括固定连架12、振荡铰接架13和高频振荡器14，所述固定连架12的下端固定在所述底座1上，所述固定连架12的上端铰接设置在所述U型固定架11一端上，所述U型固定架11的另一端铰接设置在所述振荡铰接架13的一端上，所述振荡铰接架13的另一端连接所述高频振荡器14的输出端上，所述高频振荡器14固定在所述底座上。

作为较佳的实施例，所述研磨筒进行上下振荡时，研磨筒的中心轴线与水平线之间的夹角范围为-3°至+3°之间。

如图4，所述角度可调支撑组件包括座体、转动球铰支撑瓦19，抵靠肩21、耐磨柱22、限位肩23、弹簧24、耐磨套25、弹性调节垫27和端盖28，所述座体的两端均设置有盲孔，其中一端的盲孔配合插接固定在支架上，另一端的盲孔底壁上设置有耐磨的抵靠肩21，所述支撑座4的一端套设有耐磨套25，所述支撑座4的另一端设置有安装与支撑所述研磨筒端部的轴承座，所述耐磨套25与所述盲孔内侧壁之间设置有所述转动球铰支撑瓦19，所述转动球铰支撑瓦19包括外圈瓦和内圈瓦，所述外圈瓦的外圆周过盈配合于所述盲孔内壁上，所述内圈瓦过盈配合与所述耐磨套25外圆周上，所述外圈瓦与所述内圈瓦之间可倾斜角度调节，所述支撑座的伸入所述盲孔的端部设置有抵靠槽，所述抵靠槽内设置有耐磨柱22，所述耐磨柱22的一端部抵靠设置在所述抵靠槽内底面的弹性调节垫27上，所述耐磨柱22的另一端伸出所述抵靠槽后抵靠设置在所述抵靠肩21上，所述耐磨柱22上设置有所述限位肩23，所述支撑座上位于所述抵靠槽的端面部设置有限位盖，所述限位肩限23位于所述限位盖上，所述限位肩23与所述弹性调节垫之间设置有所述弹簧24，所述座体与所述支撑座之间还设置有具有高弹性的端盖。

其中，所述耐磨套与所述耐磨套之间采用连接键26连接在一起。所述端盖的外部还设置有柔软的密封盖20，所述密封盖的两端分别固定在所述耐磨套与端盖上。所述座体上设置有多个沿着其径向抵靠住所述耐磨套的弹性顶柱29。

本发明在半成品的复合材料进行研磨时，通过滚动支撑组件和高频振荡驱动组件实现对研磨筒进行转动驱动的同时，使得研磨筒进行上下振荡，这样可以提高对复合材料的研磨效率，增加其研磨的彻底性，通过设置大小不同的研磨球，实现对复合材料的有效磨削冲击，保证研磨性能，本发明的结构简单，使用可靠，具有很好的研磨性能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。