[发明专利]类人工关节件磨粒流湍流抛光设备的温控装置及其方法

权利要求书

1.类人工关节件磨粒流湍流抛光设备的温控装置，其特征在于：包括玻璃约束构件（4）、温度检测装置、三自由度移动装置（2）、电磁波加热器（3）、支撑架、气膜泵（5）、搅拌器（6）和电磁波控制器（1），所述玻璃约束构件（4）套装在类人工关节件（9）外，所述玻璃约束构件（4）的内表面与类人工关节件（9）的曲面表面形成厚度均匀的仿形流道（7），所述玻璃约束构件（4）由壁厚相同的玻璃材料制成，所述玻璃约束构件（4）的两端分别设有仿形流道入口（10）和仿形流道出口（8）；所述仿形流道入口（10）通过管道依次连接气膜泵（5）、搅拌器（6）和仿形流道出口（8），仿形流道（7）、气膜泵（5）和搅拌器（6）通过管道构成磨粒流循环系统；所述温度检测装置正对所述仿形流道（7）并用于检测所述仿形流道（7）内的温度分布情况，所述电磁波加热器（3）安装在三自由度移动装置（2）上，三自由度移动装置（2）带动电磁波加热器（3）在玻璃约束构件（4）上方的三维空间内任意移动，三自由度移动装置（2）带动电磁波加热器（3）移动时电磁波加热器（3）始终正对所述仿形流道（7）；述电磁波加热器（3）与电磁波控制器（1）电连接，电磁波控制器（1）调节所述电磁波加热器（3）的电磁波强度。

2.根据权利要求1所述的类人工关节件磨粒流湍流抛光设备的温控装置，其特征在于：所述电磁波加热器（3）包括外罩、加热源（11）、凹透镜（13）和凸透镜（12），加热源（11）、凸透镜（12）和凹透镜（13）均固定在外罩上，加热源（11）正对凹透镜（13）和凸透镜（12），加热源（11）发出的电磁波依次经过凸透镜（12）和凹透镜（13）后发射到仿形流道（7）内。

3.根据权利要求2所述的类人工关节件磨粒流湍流抛光设备的温控装置，其特征在于：所述电磁波加热器（3）上的加热源（11）设有沿垂直于仿形流道（7）内磨粒流流动方向设置的一排，每个加热源（11）均正对一个凹透镜（13）和凸透镜（12）。

4.根据权利要求1所述的类人工关节件磨粒流湍流抛光设备的温控装置，其特征在于：所述三自由度移动装置（2）为三自由度机械手。

5.类人工关节件磨粒流湍流抛光设备的温控方法，其特征在于：通过将玻璃约束构件（4）套装在类人工关节件（9）外，在玻璃约束构件（4）的内表面与类人工关节件（9）的曲面表面之间形成厚度均匀的仿形流道（7），玻璃约束构件（4）的两端设有仿形流道入口（10）和仿形流道入口（10）出口，将磨粒流以湍流状态经过仿形流道入口（10）送入仿形流道（7）中，再由仿形流道出口（8）流出，通过仿形流道（7）内磨粒流中磨粒的无序运动来实现类人工关节件（9）曲面的微力微量切削，在切削过程中利用固定在三自由度移动装置（2）上的电磁波加热器（3）对仿形流道（7）内的磨粒流进行加热，三自由度移动装置（2）驱动电磁波加热器（3）在玻璃约束构件（4）上方任意位置进行移动，从而实现电磁波加热器（3）对仿形流道（7）内任意位置的磨粒流进行温度补偿，进而控制仿形流道（7）内不同位置磨粒流的湍动能，从而控制仿形流道（7）不同位置的抛光效果。

6.根据权利要求5所述的类人工关节件磨粒流湍流抛光设备的温控方法，其特征在于：电磁波加热器（3）对仿形流道（7）内不同位置的补偿温度均不相同，补偿温度通过电磁波控制器（1）设定指定位置时加热源（11）的波长来实现。