自动化控制的转盘式气动多喷头生物3D打印成形系统及方法

摘要

本发明公开了一种自动化控制的转盘式气动多喷头生物3D打印成形系统及方法，本系统包括：喷射装置、三维运动机构、成形台以及控制系统，所述的喷射装置采用转盘式多喷头喷射装置，设置在三维运动机构中Z1轴运动机构上而随Z1轴运动滑块上下滑动；所述的成形台安装在三维运动机构中X轴运动滑块上；所述的控制及数据处理系统是联接控制转盘式多喷头喷射装置和三维运动机构的电机。本系统利用气动挤出成形工艺原理,由控制系统控制成形台、三维运动机构的运动以及喷射装置的喷料,实现非均质多种材料梯度的复杂三维支架。本发明提供的自动化控制的转盘式气动多喷头生物3D打印成形系统，可实现自动化程度高、易控制、操作简单。

主权项

一种自动控制的转盘式气动多喷头生物3D打印成形系统，包括喷射装置(Ⅰ)、三维运动机构(Ⅱ)、成形台(Ⅲ)和控制及数据处理系统(Ⅳ)，其特征在于：所述的喷射装置(Ⅰ)采用转盘式多喷头喷射装置(6)，设置在三维运动机构(Ⅱ)中Z1轴运动机构(3)上而随Z1轴运动滑块(33)上下滑动；所述的成形台(Ⅲ)安装在三维运动机构(Ⅱ)中X轴运动滑块(13)上；所述的控制及数据处理系统(Ⅳ)是联接控制转盘式多喷头喷射装置(6)和三维运动机构(Ⅱ)的电机；所述转盘式多喷头喷射装置(6)包括控制转盘电机(61)、横梁(62)、电机轴(63)、连接管(64)、转盘(65)、螺母(66)、注射器活塞筒体(67)、注射器针头(68)、轴套(69)、槽型光电开关(71)和槽型光电开关遮挡物(72)；所述横梁(62)固定安装在Z1轴运动滑块(33)上；所述控制转盘电机(61)通过螺丝固定安装在横梁(62)上，电机轴(63)朝下；所述轴套(69)是一个外螺纹套筒，电机轴(63)与轴套(69)一端螺纹连接；所述转盘(65)中间有一个通孔，内圈为内螺纹，转盘(65)与轴套(69)另一端连接，为内外螺纹连接方式；控制转盘电机(61)运行带动电机轴(63)旋转，同时带动转盘(65)旋转运动，即带动注射器活塞筒体(67)和注射器针头(68)旋转；所述转盘(65)上方表面安装4个连接管(64)，连接管(64)周向均匀分布在转盘(65)上，连接管(64)上连接气管，有气泵提供气体；所述转盘(65)下方加工4个内螺纹孔，所述螺母(66)上部分外表面加工成外螺纹，螺母(66)的上表面加工达成菱形凸台，能够装进注射器活塞筒体(67)，注射器活塞筒体(67)注入材料溶液，并一起与转盘(65)内外螺纹连接，连接之间通过密封圈密封，以防漏气；通过气泵提供气体将注射器活塞筒体(67)中的材料溶液从注射器针头(68)中挤出；所述槽型光电开关(71)固连在横梁(62)下方，槽型光电开关遮挡物(72)固连在转盘(65)上表面，控制转盘电机(61)运行转动后带动转盘(65)旋转，即槽型光电开关遮挡物(72)旋转碰到槽型光电开关(71)的信号，停止转盘(65)运动，即注射器针头(68)到达指定的位置。