一种关节假体的自动打磨抛光方法及其自动打磨抛光设备与流程

本发明涉及的是一种关节假体的自动打磨抛光方法及其自动打磨抛光设备，特别涉及使用六轴机器人对关节假体进行自动打磨抛光的方法。

背景技术：

目前国内的医疗器械厂家，关节假体的打磨仍然采用传统方式，由员工进行手工作业，手持关节假体在砂带上打磨，并在生产过程中需要持续使用游标卡尺等专用检具进行测量尺寸以确定和调整打磨的方向，完全依赖员工的经验，所以产品表面质量较差，而且费时费力，产量很低。同时员工还得一直佩戴防护用具，减小粉尘的吸入量，劳动环境恶劣。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决手工抛光“少、慢、差”的问题，提供一种关节假体的自动打磨抛光方法及其自动打磨抛光设备，提出用自主创新研发的工业自动化设备，结合产品的材料、精度等方面的特性，大幅提高表面抛光精度与生产效率，解决生产厂家生产效率低、质量差的问题，提升整个行业的制造水平和研发水平。本发明可以基本杜绝粉尘外排，大大改善劳动环境，具有良好的社会价值。

一种关节假体的自动打磨抛光方法及其自动打磨抛光设备是采取以下技术方案实现：

一种关节假体的自动打磨抛光设备包括关节假体的供料装置、作业的六轴机器人、用于抓取关节假体的工装夹具、具有多条不同规格打磨砂带的砂带机、用于抛光作业的清光机。

作业的六轴机器人安装有用于抓取关节假体的工装夹具，关节假体的供料装置、具有多条不同规格打磨砂带的砂带机、用于抛光作业的清光机分别安装在作业的六轴机器人周围。

所述的关节假体的供料装置包括机架、供料盘一、供料盘二、无杆气缸和线性滑轨。机架上部设置有供料盘一、供料盘二，供料盘一、供料盘二下部装有线性滑轨、无杆气缸，供料盘一，供料盘二结构一致，安装有尼龙材质的仿形支架用于安放关节假体。当供料盘一处于放料位置时，将关节假体毛坯依次放置在仿形支架上，放满整个供料盘一之后按压启动按钮，无杆气缸推动供料盘一在线性滑轨上前行至工作位置，等待六轴机器人抓取关节假体进行打磨。打磨完毕后六轴机器人将关节假体原位放回供料盘一的仿形支架。

此时供料盘二也处于放料位置时，同样将关节假体毛坯依次放置在仿形支架上，放满整个供料盘二之后按压启动按钮，无杆气缸推动供料盘二在线性滑轨上前行至工作位置，等待六轴机器人抓取关节假体进行打磨。打磨完毕后六轴机器人将关节假体原位放回供料盘二上的仿形支架。

当供料盘一上的关节假体打磨完毕后，无杆气缸推动供料盘一在线性滑轨上回退至放料位置，将成品取下包装。

当供料盘二上的关节假体打磨完毕后，无杆气缸推动供料盘二在线性滑轨上回退至放料位置，将成品取下包装。

双工位的设计使得人员仅仅需要在供料盘一6，供料盘二10之间交替进行摆件、取件，大大减少等待时间，提高设备的利用率。

所述的作业的六轴机器人有6个自由度，设置有六轴，分别为旋转（s轴）、下臂（l轴）、上臂（u轴）、手腕旋转（r轴）、手腕摆动（b轴）、手腕回转（t轴）。用于抓取关节假体的工装夹具安装在六轴机器人手腕回转（t轴）末端。六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转。六轴关节机器人的腕部关节设计较为复杂，因为在腕部同时集成了三种运动。小型的六轴关节机器人的腕部关节主要采用谐波减速器。六轴关节机器人的腕部结构，其腕部关节用到了两个谐波减速器，两个同步齿型带传动输入，中间还用到了一对锥齿轮副传动。

作业的六轴机器人采用市售六轴工业机器人。

用于抓取关节假体的工装夹具由连接法兰、气缸、定位锁紧板、压板、顶杆和夹体依次组成，整体安装在六轴机器人末端，随着作业的六轴机器人整体运动。当夹体运行到达关节假体零件对应部位时，气缸伸出，推动顶杆夹紧关节假体，继而将关节假体抓取进行打磨。打磨完毕后，气缸缩回，顶杆松开关节假体，零件放回仿形支架上。

所述的具有多条不同规格打磨砂带的砂带机设置有机架，机架上设有四个打磨单元，分别为打磨单元（系统）一、打磨单元（系统）二、打磨单元（系统）三、打磨单元（系统）四，各单元设置砂带的粗细规格不同，分别设置了砂带一，砂带二，砂带三，砂带四。作业的六轴机器人及前端的工装夹具会夹取关节假体按照程序逻辑依次进行由粗到精的仿形打磨。

打磨单元一布置在砂带机的右下方；打磨单元二布置在砂带机的左下方；打磨单元三布置在砂带机的左上方，打磨单元四布置在砂带机的右上方。

所述的打磨单元（系统）一包括电动机一、带传动装置一、主轴一、主传动轮一、砂带一、主打磨轮一、从打磨轮一、主纠偏轮一、从纠偏轮一、涨紧气缸一、涨紧轮一、浮动气缸一。

所述的打磨单元（系统）二包括电动机一、传动装置一、主轴一、主传动轮二、砂带二、主打磨轮二、从打磨轮二旋转、主纠偏轮二、从纠偏轮二、涨紧气缸二、涨紧轮二、砂带二、浮动气缸二。

打磨单元（系统）三包括电动机二、带传动装置二、主轴二、主传动轮三、砂带三、主打磨轮三、从打磨轮三旋转、主纠偏轮三、从纠偏轮三、涨紧气缸三、涨紧轮三、浮动气缸三。

打磨单元（系统）四包括电动机二、带传动装置二、主轴二、主传动轮四、砂带四、砂带四、主打磨轮四、从打磨轮四、主纠偏轮四、从纠偏轮四、涨紧气缸四、涨紧轮四、砂带四、浮动气缸四。

砂带机的机架下部设置有收集漏斗，四个打磨单元（系统）的粉尘会落到收集漏斗内，并通过抽尘风机处理。

下面对砂带机的原理进行阐述：

打磨单元（系统）一：电动机一通过带传动装置一驱动主轴一，从而驱动主传动轮一带动砂带一旋转，砂带一又带动主打磨轮一和从打磨轮一旋转。主纠偏轮一和从纠偏轮一保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸一通过气压推动涨紧轮一，起到压紧砂带一的作用。浮动气缸一通过气压推动主打磨轮一和从打磨轮一，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元（系统）二：电动机一通过带传动装置一驱动主轴一，从而驱动主传动轮二带动砂带二旋转，砂带二又带动主打磨轮二和从打磨轮二旋转。主纠偏轮二和从纠偏轮二保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸二通过气压推动涨紧轮二，起到压紧砂带二的作用。浮动气缸二通过气压推动主打磨轮二和从打磨轮二，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元（系统）三：电动机二通过带传动装置二驱动主轴二，从而驱动主传动轮三带动砂带三旋转，砂带三又带动主打磨轮三和从打磨轮三旋转。主纠偏轮三和从纠偏轮三保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸三通过气压推动涨紧轮三，起到压紧砂带三的作用。浮动气缸三通过气压推动主打磨轮三和从打磨轮三，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元（系统）四：电动机二通过带传动装置二驱动主轴二，从而驱动主传动轮四带动砂带四旋转，砂带四又带动主打磨轮四和从打磨轮四旋转。主纠偏轮四和从纠偏轮四保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸四通过气压推动涨紧轮四，起到压紧砂带四的作用。浮动气缸四通过气压推动主打磨轮四和从打磨轮四，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

四个打磨单元（系统）的粉尘会落到收集漏斗内，并通过抽尘风机处理。

所述的用于抛光作业的清光机包括机架、电动机、转轴、麻轮、羊毛轮、集尘漏斗和抛光打蜡装置。电动机安装在机架后侧，转轴通过轴承安装在机架中部，转轴两端分别装有麻轮、羊毛轮，电动机通过传动带轮、传动带驱动转轴旋转。

抛光打蜡装置设有两组，分别安装在安装在机架上部底板上为麻轮、羊毛轮打蜡。抛光打蜡装置包括伺服电机、联轴器、丝杠，压紧块、蜡块。伺服电机安装在支架上部，伺服电机通过联轴器与丝杠连接，丝杠下部连接有压紧块，蜡块安装在压紧块下部。

用于抛光作业的清光机上装有电动机，驱动转轴旋转，继而带动麻轮和羊毛轮旋转。六轴机器人及前端的工装夹具会将关节假体夹取先后靠近麻轮和羊毛轮，按照设定的程序运动，先后完成由粗到细的抛光作业，所形成的粉尘会落入集尘漏斗内，并通过抽尘风机处理。为了保证麻轮和羊毛轮能够均匀打蜡以便提高关节假体的表面光洁度，将蜡块安装到压紧块下部，并通过伺服电机、联轴器、丝杠等部件组装成直线模组，整体固定在麻轮和羊毛轮的正上方，实现z向运动，从而进行自动打蜡。上述部件再整体安装到底板上，再固定到滑台气缸上，从而实现横向运动，保证麻轮和羊毛轮在整个厚度方向也能均匀打蜡。

一种关节假体的自动打磨抛光设备自动打磨抛光方法，其步骤如下：

1、供料盘一和供料盘二安装在关节假体的供料装置的机架上，供料盘一和供料盘二上面有仿形支架，将待打磨的关节假体零件存放在仿形支架上。当零件摆放完毕，无杆气缸推动供料盘一在线性滑轨上前行至工作位置等待作业的六轴机器人抓取零件作业。

2、作业的六轴机器人前端安装有用于抓取关节假体的工装夹具，当作业的六轴机器人带动用于抓取关节假体的工装夹具运动至对应位置时，内部的气缸伸出，推动顶杆配合夹体夹紧关节假体，继而将关节假体从仿形支架上抓取，送到具有多条不同规格打磨砂带的砂带机上，经过四个打磨单元进行打磨。作业的六轴机器人前端的用于抓取关节假体的工装夹具会夹取关节假体按照程序逻辑依次进行由粗到精的仿形打磨。

具有多条不同规格打磨砂带的砂带机配有四个打磨单元，打磨单元一布置在具有多条不同规格打磨砂带的砂带机的右下方，电动机一通过带传动装置一驱动主轴一，从而驱动主传动轮一带动砂带一旋转，砂带一又带动主打磨轮一和从打磨轮一旋转将作业的六轴机器人前端的用于抓取关节假体的工装夹具夹取关节假体进行打磨。主纠偏轮一和从纠偏轮一保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸一通过气压推动涨紧轮一，起到压紧砂带一的作用。浮动气缸一通过气压推动主打磨轮一和从打磨轮一，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元二布置在具有多条不同规格打磨砂带的砂带机的左下方，电动机一通过带传动装置一驱动主轴一，从而驱动主传动轮二带动砂带二旋转，砂带二又带动主打磨轮二和从打磨轮二旋转将作业的六轴机器人前端的用于抓取关节假体的工装夹具夹取关节假体进行打磨。主纠偏轮二和从纠偏轮二保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸二通过气压推动涨紧轮二，起到压紧砂带二的作用。浮动气缸二通过气压推动主打磨轮二和从打磨轮二，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元三布置在具有多条不同规格打磨砂带的砂带机的左上方，电动机二通过带传动装置二驱动主轴二，从而驱动主传动轮三带动砂带三旋转，砂带三又带动主打磨轮三和从打磨轮三旋转将作业的六轴机器人前端的用于抓取关节假体的工装夹具夹取关节假体进行打磨。主纠偏轮三和从纠偏轮三保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸三通过气压推动涨紧轮三，起到压紧砂带三的作用。浮动气缸三通过气压推动主打磨轮三和从打磨轮三，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元四布置在具有多条不同规格打磨砂带的砂带机的右上方，电动机二通过带传动装置二驱动主轴二，从而驱动主传动轮四带动砂带四旋转，砂带四又带动主打磨轮四和从打磨轮四旋转将作业的六轴机器人前端的用于抓取关节假体的工装夹具夹取关节假体进行打磨。主纠偏轮四和从纠偏轮四保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸四通过气压推动涨紧轮四，起到压紧砂带四的作用。浮动气缸四通过气压推动主打磨轮四和从打磨轮四，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

作业的六轴机器人前端的用于抓取关节假体的工装夹具抓取关节假体分别通过砂带一、砂带二、砂带三和砂带四的磨削，起到打磨工件表面的效果。打磨下的粉尘粉尘会落到收集漏斗内，并通过抽尘风机处理。

3、用于抛光作业的清光机安装有麻轮和羊毛轮。作业的六轴机器人前端的用于抓取关节假体的工装夹具将经磨削后的关节假体夹取先后靠近麻轮和羊毛轮，按照程序运动进行抛光作业，所形成的粉尘会落入集尘漏斗内，并通过抽尘风机处理。蜡块安装到压紧块上，并通过伺服电机、联轴器、丝杠等部件组装成直线模组，整体固定在麻轮和羊毛轮的正上方，实现z向运动，从而进行自动打蜡。上述部件再整体安装到底板上，再固定到滑台气缸上，从而实现横向运动，保证麻轮和羊毛轮在整个厚度方向也能均匀打蜡。

4、作业的六轴机器人前端的用于抓取关节假体的工装夹具夹取关节假体仿形打磨和抛光作业完毕后，气缸缩回，顶杆松开关节假体，零件放回仿形支架上。

此时供料盘二也处于放料位置时，同样将关节假体毛坯依次放置在仿形支架上，放满整个供料盘二之后按压启动按钮，无杆气缸推动供料盘二在线性滑轨上前行至工作位置，等待作业的六轴机器人抓取关节假体进行打磨。打磨完毕后作业的六轴机器人将关节假体原位放回供料盘二上的仿形支架。

5、当供料盘一上的关节假体打磨完毕后，无杆气缸推动供料盘一在线性滑轨上回退至放料位置，将成品取下包装。

当供料盘二上的关节假体打磨完毕后，无杆气缸推动供料盘二在线性滑轨上回退至放料位置，将成品取下包装。

一种关节假体的自动打磨抛光方法及其自动打磨抛光设备优点：

本发明包含供料装置及两个供料盘，供料盘上安装有仿形支架，可以牢固的摆放产品，保证产品的良好定位。供料盘必须由气动执行原件实现放料和工作两种位置的转换。

本发明包含多自由度的六轴机器人及末端定制的工装夹具，通过气缸的伸出和缩回，用于零件的抓取和放置。工装夹具牢固可靠，保证零件在打磨时受到外力作用下没有偏移和变形。

本发明包含用于关节假体打磨的单元（系统）。电动机通过带传动驱动主传动轮，带动砂带旋转，砂带驱动主打磨轮和从打磨轮。考虑到带传动的独特特性，系统中增设纠偏轮和涨紧轮，保证砂带的稳定运转，维持良好的打磨效果。六轴机器人抓取关节假体的零件在砂带上磨削，完成打磨的工艺。

根据关节假体的工艺要求，可以配置多套单元（系统），从而装备不同规格的砂带，保证由粗到细循序加工。

本发明还包括清光机，用于关节假体打磨后的表面抛光。电动机驱动麻轮和羊毛轮旋转，六轴机器人抓取关节假体的零件在麻轮和羊毛轮上进行表面抛光。

为了保证抛光的镜面要求，增设了自动打蜡机构。通过电动模组实现蜡块的垂向运动，通过气缸实现蜡块的横向运动，保证蜡块在整个抛光过程中时刻接触麻轮和羊毛轮表面，提高抛光的效果。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1是一种关节假体的自动打磨抛光设备示意图；

图2是一种关节假体的自动打磨抛光设备的关节假体的供料装置结构示意图；

图3是一种关节假体的自动打磨抛光设备的用于抓取关节假体的工装夹具的结构示意图；

图4是一种关节假体的自动打磨抛光设备的具有多条不同规格打磨砂带的砂带机的结构示意图1；

图5是一种关节假体的自动打磨抛光设备的具有多条不同规格打磨砂带的砂带机的结构示意图2（省略了防护罩）；

图6是一种关节假体的自动打磨抛光设备的用于抛光作业的清光机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，接下来结合图示进一步阐述。

参照图1-6所示，一种关节假体的自动打磨抛光设备包括关节假体的供料装置1，作业的六轴机器人2，用于抓取关节假体的工装夹具3，具有多条不同规格打磨砂带的砂带机4，用于抛光作业的清光机5。

作业的六轴机器人2安装有用于抓取关节假体的工装夹具3，关节假体的供料装置1、具有多条不同规格打磨砂带的砂带机4、用于抛光作业的清光机5分别安装在作业的六轴机器人2周围。

所述的关节假体的供料装置1包括机架11、供料盘一6、供料盘二10、无杆气缸8和线性滑轨9。机架11上部设置有供料盘一6、供料盘二10，供料盘一6、供料盘二10下部装有线性滑轨9、无杆气缸8，供料盘一6，供料盘二10结构一致，安装有尼龙材质的仿形支架7用于安放关节假体。当供料盘一6处于放料位置时，将关节假体毛坯依次放置在仿形支架7上，放满整个供料盘一6之后按压启动按钮，无杆气缸8推动供料盘一6在线性滑轨9上前行至工作位置，等待六轴机器人抓取关节假体进行打磨。打磨完毕后六轴机器人将关节假体原位放回供料盘一6上的仿形支架7。

此时供料盘二10也处于放料位置时，同样将关节假体毛坯依次放置在仿形支架7上，放满整个供料盘二10之后按压启动按钮，无杆气缸8推动供料盘二10在线性滑轨9上前行至工作位置，等待六轴机器人抓取关节假体进行打磨。打磨完毕后六轴机器人将关节假体原位放回供料盘二10上的仿形支架7。

当供料盘一6上的关节假体打磨完毕后，无杆气缸8推动供料盘一6在线性滑轨9上回退至放料位置，将成品取下包装。

当供料盘二10上的关节假体打磨完毕后，无杆气缸8推动供料盘二10在线性滑轨9上回退至放料位置，将成品取下包装。

双工位的设计使得人员仅仅需要在供料盘一6，供料盘二10之间交替进行摆件、取件，大大减少等待时间，提高设备的利用率。

所述的作业的六轴机器人2有6个自由度，设置有六轴，分别为旋转（s轴）、下臂（l轴）、上臂（u轴）、手腕旋转（r轴）、手腕摆动（b轴）、手腕回转（t轴）。用于抓取关节假体的工装夹具3安装在六轴机器人2手腕回转（t轴）末端。六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转。六轴关节机器人的腕部关节设计较为复杂，因为在腕部同时集成了三种运动。小型的六轴关节机器人的腕部关节主要采用谐波减速器。六轴关节机器人的腕部结构，其腕部关节用到了两个谐波减速器，两个同步齿型带传动输入，中间还用到了一对锥齿轮副传动。

作业的六轴机器人2采用市售六轴工业机器人。

用于抓取关节假体的工装夹具3由连接法兰2-1、气缸12、定位锁紧板13、压板14、顶杆15和夹体16依次组成，整体安装在六轴机器人2末端，随着六轴机器人2整体运动。当夹体16运行到达关节假体零件对应部位时，气缸12伸出，推动顶杆15夹紧关节假体，继而将关节假体抓取进行打磨。打磨完毕后，气缸12缩回，顶杆15松开关节假体，零件放回仿形支架7上。

所述的具有多条不同规格打磨砂带的砂带机4设置有机架17，机架17上设有四个打磨单元，分别为打磨单元（系统）一、打磨单元（系统）二、打磨单元（系统）三、打磨单元（系统）四，各单元设置砂带的粗细规格不同，分别设置了砂带一18，砂带二19，砂带三20，砂带四21。作业的六轴机器人2及前端的工装夹具3会夹取关节假体按照程序逻辑依次进行由粗到精的仿形打磨。

打磨单元一布置在砂带机4的右下方；打磨单元二布置在砂带机4的左下方；打磨单元三布置在砂带机4的左上方，打磨单元四布置在砂带机4的右上方。

所述的打磨单元（系统）一包括电动机一38、带传动装置一39、主轴一40、主传动轮一41、砂带一18、主打磨轮一22、从打磨轮一24、主纠偏轮一23、从纠偏轮一25、涨紧气缸一43、涨紧轮一42、浮动气缸一44。打磨单元一布置在砂带机4的右下方。

所述的打磨单元（系统）二包括电动机一38、传动装置一39、主轴一40、主传动轮二45、砂带二19、主打磨轮二26、从打磨轮二28旋转、主纠偏轮二27、从纠偏轮二29、涨紧气缸二47、涨紧轮二46、砂带二19、浮动气缸二48。

打磨单元（系统）三包括电动机二49、带传动装置二50、主轴二51、主传动轮三52、砂带三20、主打磨轮三30、从打磨轮三32旋转、主纠偏轮三31、从纠偏轮三33、涨紧气缸三54、涨紧轮三53、浮动气缸三55。

打磨单元（系统）四包括电动机二49、带传动装置二50、主轴二51、主传动轮四56、砂带四21、砂带四21、主打磨轮四34、从打磨轮四36、主纠偏轮四35、从纠偏轮四37、涨紧气缸四58、涨紧轮四57、砂带四21、浮动气缸四59。

具有多条不同规格打磨砂带的砂带机4的机架17下部设置有收集漏斗60，四个打磨单元（系统）的粉尘会落到收集漏斗60内，并通过抽尘风机处理。

下面对砂带机的原理进行阐述：

打磨单元（系统）一：电动机一38通过带传动装置一39驱动主轴一40，从而驱动主传动轮一41带动砂带一18旋转，砂带一18又带动主打磨轮一22和从打磨轮一24旋转。主纠偏轮一23和从纠偏轮一25保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸一43通过气压推动涨紧轮一42，起到压紧砂带一18的作用。浮动气缸一44通过气压推动主打磨轮一22和从打磨轮一24，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元（系统）二：电动机一38通过带传动装置一39驱动主轴一40，从而驱动主传动轮二45带动砂带二19旋转，砂带二19又带动主打磨轮二26和从打磨轮二28旋转。主纠偏轮二27和从纠偏轮二29保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸二47通过气压推动涨紧轮二46，起到压紧砂带二19的作用。浮动气缸二48通过气压推动主打磨轮二26和从打磨轮二28，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元（系统）三：电动机二49通过带传动装置二50驱动主轴二51，从而驱动主传动轮三52带动砂带三20旋转，砂带三20又带动主打磨轮三30和从打磨轮三32旋转。主纠偏轮三31和从纠偏轮三33保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸三54通过气压推动涨紧轮三53，起到压紧砂带三20的作用。浮动气缸三55通过气压推动主打磨轮三30和从打磨轮三32，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元（系统）四：电动机二49通过带传动装置二50驱动主轴二51，从而驱动主传动轮四56带动砂带四21旋转，砂带四21又带动主打磨轮四34和从打磨轮四36旋转。主纠偏轮四35和从纠偏轮四37保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸四58通过气压推动涨紧轮四57，起到压紧砂带四21的作用。浮动气缸四59通过气压推动主打磨轮四34和从打磨轮四36，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

四个打磨单元（系统）的粉尘会落到收集漏斗60内，并通过抽尘风机处理。

所述的用于抛光作业的清光机5包括机架73、电动机61、转轴62、麻轮63、羊毛轮64、集尘漏斗65、抛光打蜡装置。电动机61安装在机架73后侧，转轴62通过轴承安装在机架73中部，转轴62两端分别装有麻轮63、羊毛轮64，电动机61通过传动带轮、传动带驱动转轴62旋转。

抛光打蜡装置设有两组，分别安装在安装在机架73上部底板71上为麻轮63、羊毛轮64打蜡。抛光打蜡装置包括伺服电机66、联轴器67、丝杠68，压紧块69、蜡块70。伺服电机66安装在支架74上部，伺服电机66通过联轴器67与丝杠68连接，丝杠68下部连接有压紧块69，蜡块70安装在压紧块69下部。

用于抛光作业的清光机5上装有电动机61，驱动转轴62旋转，继而带动麻轮63和羊毛轮64旋转。作业的六轴机器人2及前端的工装夹具3会将关节假体夹取先后靠近麻轮63和羊毛轮64，按照设定的程序运动，先后完成由粗到细的抛光作业，所形成的粉尘会落入集尘漏斗65内，并通过抽尘风机处理。为了保证麻轮63和羊毛轮64能够均匀打蜡以便提高关节假体的表面光洁度，将蜡块70安装到压紧块69下部，并通过伺服电机66、联轴器67、丝杠68等部件组装成直线模组，整体固定在麻轮63和羊毛轮64的正上方，实现z向运动，从而进行自动打蜡。上述部件再整体安装到底板71上，再固定到滑台气缸72上，从而实现横向运动，保证麻轮63和羊毛轮64在整个厚度方向也能均匀打蜡。

一种关节假体的自动打磨抛光设备自动打磨抛光方法，其步骤如下：

1、供料盘一6和供料盘二10安装在关节假体的供料装置的机架11上，供料|盘一6和供料盘二10上面有仿形支架7，将待打磨的关节假体零件存放在仿形支架7上。当零件摆放完毕，无杆气缸8推动供料盘一6在线性滑轨9上前行至工作位置等待作业的六轴机器人2抓取零件作业。

2、作业的六轴机器人2前端安装有用于抓取关节假体的工装夹具3，当作业的六轴机器人2带动用于抓取关节假体的工装夹具3运动至对应位置时，内部的气缸12伸出，推动顶杆15配合夹体16夹紧关节假体，继而将关节假体从仿形支架7上抓取，送到砂带机4上经过四个打磨单元进行打磨。作业的六轴机器人2前端的用于抓取关节假体的工装夹具3会夹取关节假体按照程序逻辑依次进行由粗到精的仿形打磨。

具有多条不同规格打磨砂带的砂带机4配有四个打磨单元，打磨单元一布置在具有多条不同规格打磨砂带的砂带机4的右下方，电动机一38通过带传动装置一39驱动主轴一40，从而驱动主传动轮一41带动砂带一18旋转，砂带一18又带动主打磨轮一22和从打磨轮一24旋转将作业的六轴机器人2前端的用于抓取关节假体的工装夹具3夹取关节假体进行打磨。主纠偏轮一23和从纠偏轮一25保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸一43通过气压推动涨紧轮一42，起到压紧砂带一18的作用。浮动气缸一44通过气压推动主打磨轮一22和从打磨轮一24，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元二2布置在具有多条不同规格打磨砂带的砂带机4的左下方，电动机一38通过带传动装置一39驱动主轴一40，从而驱动主传动轮二45带动砂带二19旋转，砂带二19又带动主打磨轮二26和从打磨轮二28旋转将作业的六轴机器人2前端的用于抓取关节假体的工装夹具3夹取关节假体进行打磨。主纠偏轮二27和从纠偏轮二29保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸二47通过气压推动涨紧轮二46，起到压紧砂带二19的作用。浮动气缸二48通过气压推动主打磨轮二26和从打磨轮二28，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元三3布置在具有多条不同规格打磨砂带的砂带机4的左上方，电动机二49通过带传动装置二50驱动主轴二51，从而驱动主传动轮三52带动砂带三20旋转，砂带三20又带动主打磨轮三30和从打磨轮三32旋转将作业的六轴机器人2前端的用于抓取关节假体的工装夹具3夹取关节假体进行打磨。主纠偏轮三31和从纠偏轮三33保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸三54通过气压推动涨紧轮三53，起到压紧砂带三20的作用。浮动气缸三55通过气压推动主打磨轮三30和从打磨轮三32，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

打磨单元四4布置在具有多条不同规格打磨砂带的砂带机4的右上方，电动机二49通过带传动装置二50驱动主轴二51，从而驱动主传动轮四56带动砂带四21旋转，砂带四21又带动主打磨轮四34和从打磨轮四36旋转将作业的六轴机器人2前端的用于抓取关节假体的工装夹具3夹取关节假体进行打磨。主纠偏轮四35和从纠偏轮四37保证砂带在长期运转中居中。涨紧气缸四58通过气压推动涨紧轮四57，起到压紧砂带四21的作用。浮动气缸四59通过气压推动主打磨轮四34和从打磨轮四36，做一定程度的浮动直线运动，可以抵消零件的尺寸偏差。

作业的六轴机器人2前端的用于抓取关节假体的工装夹具3抓取关节假体分别通过砂带一18、砂带二19、砂带三20和砂带四21的磨削，起到打磨工件表面的效果。打磨下的粉尘粉尘会落到收集漏斗60内，并通过抽尘风机处理。

3、用于抛光作业的清光机5安装有麻轮63和羊毛轮64。作业的六轴机器人2前端的用于抓取关节假体的工装夹具3将经磨削后的关节假体夹取先后靠近麻轮63和羊毛轮64，按照程序运动进行抛光作业，所形成的粉尘会落入集尘漏斗65内，并通过抽尘风机处理。蜡块70安装到压紧块69上，并通过伺服电机66、联轴器67、丝杠68等部件组装成直线模组，整体固定在麻轮63和羊毛轮64的正上方，实现z向运动，从而进行自动打蜡。上述部件再整体安装到底板71上，再固定到滑台气缸72上，从而实现横向运动，保证麻轮63和羊毛轮64在整个厚度方向也能均匀打蜡。

4、作业的六轴机器人2前端的用于抓取关节假体的工装夹具3夹取关节假体仿形打磨和抛光作业完毕后，气缸12缩回，顶杆15松开关节假体，零件放回仿形支架7上。

此时供料盘二10也处于放料位置时，同样将关节假体毛坯依次放置在仿形支架7上，放满整个供料盘二10之后按压启动按钮，无杆气缸8推动供料盘二10在线性滑轨9上前行至工作位置，等待作业的六轴机器人抓取关节假体进行打磨。打磨完毕后作业的六轴机器人将关节假体原位放回供料盘二10上的仿形支架7。

5、当供料盘一6上的关节假体打磨完毕后，无杆气缸8推动供料盘一6在线性滑轨9上回退至放料位置，将成品取下包装。

当供料盘二10上的关节假体打磨完毕后，无杆气缸8推动供料盘二10在线性滑轨9上回退至放料位置，将成品取下包装。

综上所述，通过作业的六轴机器人自动抓取关节假体，先后进行自动打磨和抛光，能够完成既定目标。

本发明一种关节假体的自动打磨抛光方法及其自动打磨抛光设备，包括关节假体的供料装置1，作业的六轴机器人2，用于抓取关节假体的工装夹具3，具有多条不同规格打磨砂带的砂带机4，用于抛光作业的清光机5。人工仅仅需要进行关节假体毛坯的上料和成品件的下料，由机器人自动进行抓取关节假体及后续的仿形打磨抛光工序。

本发明彻底将员工从繁重的手工打磨的作业中解放出来，作业的六轴机器人2自动进行抓取关节假体仿形打磨、抛光，提高了关节假体打磨的表面质量，降低了生产节拍，大大提高了关节假体打磨工效，更有效减小了粉尘对员工的伤害，环保，具有良好的经济和社会价值。