CN104940016A - 一种基于3d打印技术定制的头部按摩装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于3d打印技术，制造个性化定制的按摩装置及制造方法，属于3d打印制造按摩器械领域。其特征是：针对头皮油脂分泌异常人群，采集使用者头部外形轮廓数据，利用3d打印机制造能紧密贴合使用者头部进行佩戴和按摩的按摩装置主要构件，以这部分3d打印构件为基础，结合气动系统和电路系统，对使用者头部特定区域进行深压按摩，达到改善头皮环境，减轻和减缓脱发的目的。

Description

一种基于3d打印技术定制的头部按摩装置及制造方法

技术领域

  本发明提供一种基于3d打印技术个性化制造的头部按摩装置及制造方法，涉及3d打印技术制造按摩器械领域。

背景技术

3d打印技术，具有的数字化精确定制、节约原材料、整体生产周期短、环保等优势，使其在医疗、科技、文化、产品设计与制造等领域广泛应用。特别是近年来3d打印技术日益成熟，打印机成本下降，打印成品的精度与质量大幅提高，为实现个性化制造个人保健护理产品提供了良好的条件。

    脂溢性脱发，也称男性型脱发、雄性脱发，其产生原因现阶段说法众多，现代医学一般认为是人体内的雄激素水平异常增高，引起头部毛孔内的皮脂腺油脂分泌旺盛，使头部毛孔及毛囊长期处于油脂过多的环境中，致使毛囊逐渐失去活力，形成脱发，此过程缓慢、逐渐进行，且是一个不可逆的过程。

    针对头部油脂分泌过多的解决方案，常用的有服用抗雄激素类药物，使用去油洗发产品、人工按摩头皮、饮食及生活习惯控制等方法，但尚无成系统的物理按摩控油设备及方案。

 佩戴方式的头部按摩器，目前就作用方式大概分为两大类：一类是振动型按摩器，例如授权公告日为2009年8月12日的专利号ZL200820167270.1的实用新型专利；一类是充气气囊型按摩器，例如授权公告日为2015年4月29日的专利号CN103622809 B的发明专利；还有兼具以上两种作用方式的按摩器，例如授权公告日为2007年11月7日的专利号CN 200970326的实用新型专利。

上述头部按摩器共同点是均以头部穴位按摩为设计理论基础，可以起到舒解压力和缓解疲劳的作用，但并不针对特定头皮油脂分泌非正常状态的人群设计，并且重量相对较重，常时间佩戴颈部容易产生疲劳。

特别提出的是，现阶段所有头部按摩器或设备，受传统制造方式限制，均属于统一模具批量制造，未能采用“一人一套、因人而异”的制造方式，基本通过调节装置调节按摩器整体开合或者组成部分的相对距离调节来达到适应不同人体头部大小和形态差异的目的，佩戴舒适性并无保障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有佩戴方式的头部按摩装置制造方式和结构上的技术不足，针对头皮油脂分泌非正常人群设计，使用3d打印技术，制造的一种完全贴合使用者本人头部轮廓进行佩戴和按压的按摩装置以及提供制造按摩装置的方法。

本发明为达到上述目的所采用的技术方案是，提供一种基于3d打印技术，制造的完全贴合使用者本人头部轮廓进行佩戴和按压的按摩装置，该按摩装置包括3d打印成型的压块组（以下简称压块组）、3d打印成型的内部基体（以下简称内部基体）、3d打印成型的外部框架体（以下简称外部框架体）。

鉴于3d打印制造的特殊性，所述的内部基体和外部框架体可以在计算机软件创建过程中合并为一个整体或者分别将两者分解为多个组成部分，由3d打印制造成型。

所述的3d打印成型的压块组，至少由2个及其以上能独立按压的3d打印成型的按压分块（以下简称按压分块）组成。

所述的每个按压分块和相应位置的头部轮廓形态对应一致，与头部紧密相贴，由这些按压分块定位组合而成的压块组，与使用者头部需要按摩的整个区域轮廓对应一致，与头部紧密相贴。

所述的按压分块，通过弹簧或橡胶等弹性材料定位在所述的内部基体的内表面上。

所述的按压分块与内部基体之间有相对的表面突起和表面凹陷所形成的支撑点或支撑面，和所述的弹性材料共同作用，限定每个按压分块在内部基体内表面上的相对位置。

所述的按压分块与内部基体之间由表面轮廓相对而形成可受力的腔体，腔体中间放置可充放气的气动装置。

所述的按摩装置还包括主要由气泵、管道、气动装置等组成的气动系统和主要由电源、控制电路板、电磁阀等组成的电路系统。

所述的外部框架体，内表面下部形成一个与使用者头部轮廓相吻合的可佩戴的内檐。

所述的外部框架体下部，还连接有用于稳固佩戴于头部的拉力带。

本发明所采用技术方案的另一方面，是提供一种基于3d打印技术，制造完全贴合使用者本人头部轮廓进行佩戴和按压的按摩装置的方法，包括如下步骤:

    S1、对使用者头部轮廓进行数据采集，并导入计算机中；

    S2、将采集的头部数据在计算机软件中还原成三维模型，以此三维模型为参照基础，创建贴合上述头部三维模型的按摩器三维模型构件；

    S3、通过3d打印机将创建的按摩器三维模型构件，打印成模型实体；

    S4、将打印好的模型实体的表面、内部结构做针对性处理后进行组装，并与电路系统和气动系统组合，构成完整按摩装置。

  本发明的有益效果是，为头皮油脂分泌异常的人群提供一个可深压按摩头皮的按摩装置，因本装置以使用者本人头部数据为基础，应用3d打印技术制造装置的主要构件，所以佩戴和按摩过程可以紧密贴合使用者头部，按摩效果更显著，更易于改善头皮及毛囊环境，进而减轻和减缓脱发，且本装置佩戴舒适，重量较轻，适宜长时间使用。

 附图说明

图1是本发明按摩装置的主要构件示意图；

图2是本发明的内部基体和外部框架体的制造情况解释示意图；

图3是本发明的内部基体与按压分块之间结构关系示意图；

图4是本发明的内部基体与按压分块之间位置关系剖面示意图；

图5是本发明的内部基体与按压分块之间另一角度位置关系示意图；

图6是本发明的内部基体与按压分块之间气动装置动作后的效果示意图；

图7是本发明的外部框架体示意图；

图8是本发明按摩装置的佩戴示效果示意图。

    为了说明本发明基于3d制造的特点及技术方案特征，以下参照图1至图8，通过各具体实施例进一步详细说明。

实施例1

优选的，如图1、图5所示，本发明提供的按摩装置包括位于装置最外侧的外部框架体100，固定在外部框架体内表面的内部基体200，与内部基体内表面弹性定位连接的压块组300，以及气动系统和电路系统（图中未示出）。

如上述优选方案，如图1所示，压块组300由分割为8块独立的按压分块310组成，内部基体200由分割为2块独立的基体分块210和基体分块220组成，外部框架体100由分割为独立的框架前部110和框架后部120及框架左中部130、右中部140、上中部150组成。

 优选的，如图3、图示4所示，与8块按压分块310的数量对应，在内部基体200上，也分为8组相同的表面结构，每组表面结构形成2个突起215，对应的那一个按压分块310表面形成2个凹陷315，突起215和凹陷315位置对应吻合；同时还形成8组放置气动装置的腔体203，腔体203内放置气袋500，气袋500通过接头与气管（图中未示出）气路连通。

    优选的，如图4所示，内部基体200其中一组表面结构与对应的按压分块310之间，安装有4个直径为3mm的不锈钢拉力弹簧2-3。

    根据上述优选实例，如图5所示，当腔体203内的气袋500（图中未示出）未充气时，按压分块310在拉力弹簧2-3的拉力作用下，紧贴内部基体200的内表面，突起215陷入凹陷315的最低位置，确定了按压分块310的相对位置及其与内部基块200之间的最小距离，并阻止了按压分块310的相对滑动。

  根据上述优选实例，如图6所示，当腔体203内的气袋500（图中未示出）充气膨胀，按压分块310克服拉力弹簧2-3的拉力，向按摩器内部方向运动，突起215与凹陷315分离开，此时，按压分块310对头部形成持续压力。

  根据上述优选实例，如图5所示，当气袋500（图中未示出）放气时，按压分块310在拉力弹簧2-3的作用下，向按摩器外部方向运动，由于突起215和凹陷315为曲面结构，突起215滑入凹陷315的最低处，按压分块310会准确回到原位置，此时，其对头部的压力消失。

 优选的，如图7所示，所述的外部框架体100，内表面形成一个与使用者头部轮廓相吻合的用于佩戴的内檐180。

 优选的，如图8所示，所述的外部框架体100下方，还连接有用于稳固佩戴的拉力带400。

实施例2

    本发明提供一种使用3d打印技术制造完全贴合使用者本人头部轮廓进行佩戴和按压的按摩装置的方法。

   上述S1步骤中，为准确得到使用者头部的轮廓，对于头发较长的情况，优选的方案，是剪为短发后再采集或戴上能贴紧头部的头套后再采集。

   采集方式，优选的，对使用者头部用3d扫描仪进行扫描而获得头部三维模型，或者多角度拍摄使用者头部高清照片，在计算机中用照片解算软件得出头部三维模型。

    上述S2和S3的2个步骤中，为实现高效的3d打印制造、增加成型构件及装置整体强度，以及便于后面步骤的组装，优选方案，如图1，创建三维模型时先将模型分为压块组300、内部基体200、外部框架体100三个大构件进行建立，再进一步细化，将压块组300分割为8块独立的按压分块310，将内部基体200分割为2块独立的基体分块210和基体分块220，将外部框架体100分割为独立的框架前部110和框架后部120及框架左中部130、右中部140、上中部150。

 上述S4步骤中，优选的，在保证模型实体的完整性和准确性的情况下，对模型实体表面进行打磨、抛光、修补、覆盖其他材料等操作，使模型实体更美观及适合佩戴使用。

 上述S4步骤中，优选的，保持模型实体打印完成后内部结构。

 上述S4步骤中，参考图1、图3、图8所示，优选的，将8个可充放气的气袋500，放置在8个腔体203内，气袋连接的气管（图中未示出）从内部基体200顶部预留的开口处202，外部框架体100所属的上中部分块150预留的开口处101，伸出按摩装置外部，并与气阀（图中未示出）相连。将拉力带400及电路系统与气路系统完全组装后，佩戴于使用者头部，通过智能电路按照预设方案控制气阀充气和放气转换，8个气袋500进行充气膨胀或者放气收缩，最终8个按压分块310对头部施加或者释放压力，实现按摩装置按压头部的过程。

实施例3

     鉴于3d打印制造的特殊性，上述的S2和S3步骤中，参考图1、图2所示，除实施例2提供的优选方案以外，作为可选的方案，外部框架体100与内部基体200之间的结构关系还可以有下列三种情况存在：

  （1）外部框架体100为整体，内部基体200是分割为2块及其以上的独立块组装而成；

  （2）内部基体200为整体，外部框架体100是分割为2块及其以上的独立块组装而成；

  （3）外部框架体100与内部基体200组合为一个整体外壳600进行制造。

实施例4

   鉴于3d打印制造的特殊性，上述的S4步骤中，除如实施例2提供的优选方案（保持模型实体打印完成后内部结构）之外，作为可选方案，在模型实体打印完成后、与其他构件进行组装前，还可以对模型实体内部结构采用下列方式进行处理：

（1）对模型实体内部空心部分（3d打印可任意设定模型内部的填充率）加入更高强度材料支撑强化或注入可固化材料进行浇筑强化；

（2）以3d打印成型的模型实体为基础，进行翻模操作，最后使用翻模出的新模型进行组装。

实施例5

      参考图4所示，实施例1中的突起215和凹陷315，除如实施例1优选的方案（内部基体200形成突起，按压分块310形成凹陷）之外，作为可选方案，两者之间的结构关系还可以有下列情况存在：

  （1）内部基体200形成凹陷，按压分块310形成突起；

  （2）内部基体200形成突起和凹陷，按压分块310形成对应的凹陷和突起。

Claims (10)

1.一种基于3d打印技术定制的头部按摩装置，该按摩装置包括压块组、内部基体、外部框架体，其特征在于： 所述的压块组、内部基体、外部框架体均由3d打印制造成型。

2.如权利要求1所述的按摩装置，其特征在于：所述的内部基体和外部框架体在计算机软件创建过程中合并为一个整体或者分别将两者分解为多个组成部分，由3d打印制造成型。

3.如权利要求1、2项所述的按摩装置，其特征在于： 所述的压块组，至少由2个及其以上的3d打印成型的按压分块组成。

4.如权利要求1、2项所述的按摩装置，其特征在于：所述的按压分块，通过弹性材料定位在所述的内部基体的内表面上。

5.如权利要求1、2项所述的按摩装置，其特征在于：所述的按压分块与内部基体之间有相对的表面突起和表面凹陷所形成的支撑点或支撑面。

6.如权利要求1、2项所述的按摩装置，其特征在于：所述的按压分块与内部基体之间有由表面轮廓相对而形成的腔体，腔体中间放置可充放气的气动装置。

7.如权利要求1、2项所述的按摩装置，其特征在于：所述的外部框架体内表面下部形成一个内檐。

8.如权利要求1、2项所述的按摩装置，其特征在于：所述的外部框架体下部，还连接有拉力带。

9.如权利要求1、2项所述的按摩装置，其特征在于：该装置还包括气动系统和电路系统。

10.一种基于3d打印技术个性化制造的头部按摩装置的制造方法，包括如下步骤:

        S1、对使用者头部轮廓进行数据采集，并导入计算机中；

        S2、将采集的头部数据在计算机软件中还原成三维模型，以此三维模型为参照基础，创建贴合上述头部三维模型的按摩器三维模型构件； 

        S3、通过3d打印机将创建的按摩器三维模型构件，打印成模型实体；

        S4、将打印好的模型实体的表面、内部结构做针对性处理后进行组装，并与电路系统和气动系统组合，构成完整按摩装置。