人工關(guān)節(jié)打磨拋光機(jī)器人

一、人工關(guān)節(jié)表面處理的客觀性
　　人工關(guān)節(jié)有肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)．腕關(guān)節(jié)、指間關(guān)節(jié) 、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)及踝關(guān)節(jié)等。人工關(guān)節(jié)由金屬和高密度的塑膠質(zhì)材，依照人體關(guān)節(jié)的構(gòu)造、形狀和功能制作而成，金屬的種類，包括合金 (Titanium )、 鈷鉻合 金(Cobalt-Chrome )及不鋼 (Stainless steel )等，而塑膠材質(zhì)是高密度耐磨損的聚乙烯(Polyethylenc)。要保證人工關(guān)節(jié)具有平滑的關(guān)節(jié)面。因而人工關(guān)節(jié)的表面處理十分重要。

　　目前人工關(guān)節(jié)的表面處理主要依靠人工來打磨拋光。人工的打磨拋光不僅工效低，而且很難保證一致性，因此存在著許多人為的隱患。

　　因此蘭生采用機(jī)器人集成為人工關(guān)節(jié)打磨拋光柔性單元，具有很高的靈活性、重復(fù)精度以保證工藝的可重復(fù)性及保證質(zhì)量的穩(wěn)定。

二、蘭生人工關(guān)節(jié)打磨拋光機(jī)器人的集成
（一）、選用的機(jī)器人：

　　2臺德國KUKA KR30HAz工業(yè)機(jī)器人。該機(jī)器人具有30 kg的承載能力且最大作用范圍為近兩米。每臺機(jī)器人在整個工藝流程中處理不同的工作步，且在此過程中不需要將植入物放下。
（二）、機(jī)器人的周邊設(shè)備：

　　1、高速電主軸：三種高速轉(zhuǎn)軸供選擇，Precise SD5084、FISHER MFF1224/42、FISHER MFF1224

　　2、兩臺以PC為基礎(chǔ)的庫卡機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括帶視窗操作界面的控制面板

　　3、氣動夾持器

　　4、夾持器更換系統(tǒng)

　　5、打磨及拋光工位

　　6、測量設(shè)備

　　7、沖洗或清潔部件及相應(yīng)的清潔膏

　　8、堆垛系統(tǒng)

　　9、機(jī)器人編程

　　10、機(jī)器人與打磨設(shè)備之間的接口

　　11、變位工作臺

　　12、控制器

　　13、電氣柜

　　14、安全圍欄及安全門

三、人工關(guān)節(jié)打磨拋光機(jī)器人機(jī)床的特點與價值
　　在兩個機(jī)器人艙內(nèi)均安裝有集成了測量設(shè)備的打磨及拋光工位，在此工位上，兩臺機(jī)器人可以對髖關(guān)節(jié)假體逐步分區(qū)進(jìn)行加工處理。在此過程 中，KR30HA可使假體始終保持在一個規(guī)定的位置。為使在更換到第二臺機(jī)器人后還能夠保持假體的位置，機(jī)器人將假體與相應(yīng)的夾持器一起接過。庫卡機(jī)器人可分三個班次打磨及拋光批量最多200個的植入物。在完成打磨及拋光以后，在機(jī)器人艙外還會接著進(jìn)行一項附加的表面處理工序。

　　該項目成功的一個重要前提就是為這項應(yīng)用而專門設(shè)計開發(fā)的氣動夾持器。終端效應(yīng)器必須能將髖關(guān)節(jié)假體牢牢握住，但是又不允許對其造成任何損傷。

1、精確度極高

　　為使機(jī)器人能夠極為精確的完成工作而對其進(jìn)行了完全的測量。這是其他生產(chǎn)商所提供的機(jī)器人不具有的獨有特征。

2、更大經(jīng)濟(jì)效益

　　與之前主要為手工傳遞的工藝相比，全自動化帶來了更高的生產(chǎn)能力、可復(fù)制的質(zhì)量，并最終帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢還在于其所需占用的場地小、性價比高。

3、靈活性高

　　靈活的機(jī)器人可傳送不的產(chǎn)品系列，每個系列可能包含六至八種不同的髖關(guān)節(jié)假體。另外，機(jī)器人還可以在不用放下假體的情況下完成多個工作步驟。如果使用其他的技術(shù)設(shè)備，則必須不斷的取下假體并將其送到下一個設(shè)備。

4、節(jié)拍時間短

　　使用兩臺機(jī)器人可使節(jié)拍時間很短。