[发明专利]一种微型弹簧的加工设备及其制备方法

说明书

本发明涉及一种微型弹簧的加工设备及其制备方法，包括壳架组件、抽真空装置、弹簧丝升降组件、弹簧卷绕装置、加热成型及截断装置、立定装置，本发明还涉及了微型弹簧的加工方法。所取得的有益效果有：1、所有的绕卷过程均在真空中完成，避免了钨铼合金高温时在有氧环境中被氧化；2、通过在一定温度下对弹簧丝拉直操作，使得绕卷前弹簧丝保持笔直状态；3、通过扭力限制器来控制弹簧丝绕卷的拉力，来保证绕卷的效果；4、通过加热装置对绕卷中及卷绕后的弹簧丝做进一步的热处理，提高绕卷后弹簧的性能。5、在弹簧卷绕完成后，通过立定装置对弹簧进行了立定处理，提高弹簧的稳定性。6、采用了新型的截断装置，不会对弹簧的外形产生影响。

技术领域

本发明涉及一种线材的卷绕加工，具体来说，涉及一种微型弹簧的加工。

背景技术

近年来，随着微机电系统(MEMS：Micro-Electro-MechanicalSystems)技术的不断发展和成熟，使得微电子设备和微传感器等微型系统应用范围不断扩大，已广泛应用于民用、医学、军事等领域。基于微加工工艺的针型微电极的研究得到了迅速发展。微电极结构主要有平面微电极和异平面微电极以及将平面微电极组装成阵列形状的微电极，这些不同结构的微电极都具有各自的特点。传统的电极虽然具有多种不同的形态，但是，其电极针均为单一整体，例如专利CN201621050204.7中公布的一种植入式多功能微针阵列脑电极，又例如专利CN201620313921.8公布的用于鼠类大脑初级视觉皮层脑电测量的植入式脑电极，均为整体电极，一旦加工完成后，其电极丝之间均不可单独调整。可调电极通过微型弹簧可实现对每根电极丝的单独调整，但是由于电极丝直径很小(15微米-50微米)，电极在植入过程中受力也很小，因此对用于可调电极的弹簧的尺寸、精度及准度均有很高要求，目前市面上的弹簧还无法满足此类要求。

发明内容

本发明涉及一种微型弹簧的加工设备及其制备方法，以至少解决上述问题中的一个问题，采用技术方案如下。

一种微型弹簧的加工设备，包括：

壳架组件，所述壳架组件包括底座、与所述底座密封连接的壳体，以及安装于所述底座且位于所述壳体内的支撑架；

抽真空装置，其具有连通于所述壳体内部的抽气机，以及实时测量所述壳体内部真空度的真空度检测器；

弹簧丝升降组件，其具有升降机构、扭力限制器和转盘；所述扭力限制器安装于所述升降机构，以随所述升降机构上升或下降，且包括转子与调节旋钮，以通过所述调节旋钮转动调节所述转子的旋转阻力；所述转盘配置成盘绕制作所述微型弹簧的弹簧丝，且与所述转子固定连接；

所述弹簧丝的材料为钨铼合金，所述弹簧丝的直径为20微米-800微米；

所述扭力限制器为摩擦式扭力限制器或滚珠式扭力限制器；

弹簧卷绕装置，包括电机、竖直设置的卷绕轴、固定安装于所述卷绕轴的下挡块；所述卷绕轴下端与所述电机通过联轴器相连，上端可转动地安装于所述支撑架；所述卷绕轴配置成固定所述弹簧丝的一端，以在所述转盘沿竖直方向移动时，所述卷绕轴在所述电机的带动下转动，使所述弹簧丝的部分区段缠绕于所述卷绕轴，形成弹簧卷；

加热成型及截断装置，其具有绝缘板、第一铜柱、第二铜柱和加热装置、电源；所述绝缘板安装于所述升降机构；所述第一铜柱和所述第二铜柱设置于所述绝缘板的同一侧，且依次处于所述转盘和所述卷绕轴之间，且与所述弹簧丝的处于所述转盘与所述卷绕轴之间的拉直区段接触；而且，所述第一铜柱和所述第二铜柱配置成连接所述电源，以使所述第一铜柱和所述第二铜柱之间的弹簧丝上有电流通过，加热或熔断所述拉直区段；所述加热装置安装于所述绝缘板，且电连接于所述电源，以在所述弹簧卷卷绕的过程中对所述弹簧卷进行加热或对卷绕后的所述弹簧卷进行加热；