CN110103476B - 基于mes系统的全自动工业化3d打印工作平台 - Google Patents

基于mes系统的全自动工业化3d打印工作平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,该工作平台包括计算机总控端组件、扫描机器人工作站、RFID信息记录与搬运机器人工作站、3D生物打印机器人工作站、运载托盘搬运机器人工作站、CCD识别相机和仓储搬运机器人工作站,其通过扫描机器人工作站智能扫描患者受损组织,然后通过RFID电子标签进行患者信息、打印信息、入库信息等的存储记忆,并通过CCD识别相机用来识别打印产品与实际扫描信息直接的形状误差来判断打印产品是否合格,该平台基于MES系统从而实现打印组织器官的工业化生产,大大缩减了定了、扫描、打印和移植的周期。

Description

基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台
技术领域
本发明涉及一种3D打印工作平台,尤其涉及一种基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,属于工业化生物组织构建用工作平台技术领域。
背景技术
人工智能技术作为当前最尖端的制造技术,已经促进了我国制造业的发展模式进行产能的转化和升级,显示了巨大的潜力并正引领世界技术以及产业的变革,尤其在汽车,3C、快递产业的应用,很快也会进入到生物医疗领域。当前对于受损大块软组织及内脏器官的治疗,人体组织器官的移植是一种极为有效的治疗方法,但是由于器官供体来源短缺、免疫排斥等问题存在,器官移植治疗在实际运用中存在难以克服的困难。随着人工智能技术的飞速发展和3D打印技术的普及、计算机大数据与网络集成化的发展,通过机器人的人工智能扫描、数据的采集与存储、构建人体组织、生成器官的低温保存等变的越发的可能实现。其中生物3D打印技术可利用计算机辅助设计,通过层层叠加的方法,将细胞、细胞基质及其他的生物质材料构架三维支架,其具有一定的孔隙率,生成具有一定功能的活体人体器官组织。目前现有的3D生物打印机器大部分都是沿着X、Y、Z三个方向进行运动,对于一些复杂的器官空间结构,传统的打印机还不能进行组织的再构建。而且对于多复合型的生物质材料来说,传统的三轴打印喷头的切换效率特别低;此外其定位精度也不够高,人的手工干预程度过于频繁从而影响了整个打印的成型效果。同时,客户私人定制组织器官往往需要经历定制、扫描、打印、移植等多个周期,需要很长的时间,这个时间段很难保证处于病理周期内,且对于医院大规模的订单一般的人工生产很难解决客户迫切性的问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,其基于MES系统从而实现打印组织器官的工业化生产,通过RFID电子标签可以实时准确监控客户打印组织器官的信息,从而为组织器官的工业化生产提供帮助,大大缩减了定了、扫描、打印和移植的周期。
本申请中所述第一、第二等排序无次序关系,仅用作各部件的区分。
本发明的技术方案是:
一种基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,包括设置于地面且沿传送方向设置的传输线,沿该传输线传送方向依次设有计算机总控端组件、扫描机器人工作站、RFID信息记录与搬运机器人工作站、3D生物打印机器人工作站、运载托盘搬运机器人工作站、CCD识别相机和仓储搬运机器人工作站,其中
计算机总控端组件包括若干台互联且装载有MES系统的计算机;
扫描机器人工作站包括受计算机总控端组件控制的第一六轴式机器人,该第一六轴式机器人的六轴末端处定位设有一用于对被打印模型进行扫描的扫描仪,该扫描仪与计算机总控端组件建立连接并能够将患者信息和被扫描模型的扫描信息传输至计算机总控端组件内;
RFID信息记录与搬运机器人工作站包括运载托盘组件和搬运组件,其中运载托盘组件包括一运载托盘,该运载托盘上定位设有一与计算机总控端组件建立连接并能够记录存储信息的RFID电子标签;所述搬运组件包括受计算机总控端组件控制的第二六轴式机器人,且该第二六轴式机器人的六轴末端定位设有用于将运载托盘运送至传输线上的吸附头;所述计算机总控端组件能够将患者信息和被扫描模型的扫描信息传输至RFID电子标签内并存储在RFID电子标签内;
3D生物打印机器人包括受计算机总控端组件控制的第三六轴式机器人、供喷头转盘、打印转盘和与第三六轴式机器人建立连接的解读器,其中第三六轴式机器人的六轴末端处螺纹连接有一喷头上体,所述供喷头转盘上间隔定位设有若干个内部预先填充有不同打印用生物质材料的喷头下体,所述喷头上体和喷头下体可通过气泵进行可拆卸式定位卡合后在六轴末端形成喷头,该喷头经第三六轴式机器人带动在所述打印转盘上打印成型组织产品;所述解读器能够感应解读RFID电子标签内存储的患者信息和被扫描模型的扫描信息,并将该信息传输至第三六轴式机器人进行3D打印,同时第三六轴式机器人的3D打印信息传输至该RFID电子标签内进行存储;
运载托盘搬运机器人工作站包括受计算机总控端组件控制的第四六轴式机器人,该第四六轴式机器人的六轴末端定位设有用于吸附运载托盘的吸附头,该第四六轴式机器人带动吸附头在打印转盘和传输线之间运送运载托盘;
CCD识别相机定位设于传输线正上方处且与计算机总控端组件建立连接,该CCD识别相机将识别打印所得产品的组织结构与扫描所得信息在计算机总控端组件中进行比对判断打印所得产品是否合格;
仓储搬运机器人工作站包括定位设于传输线末端处地面上的打印储藏柜和受计算机总控端组件控制的第五六轴式机器人,该第五六轴机器人的六轴末端定位设有用于吸附运载托盘的吸附头,该第五六轴式机器人带动吸附头将装载有打印好组织产品的运载托盘搬运到打印储藏柜内;该打印储藏柜上定位设有与所述计算机总控端组件电性连接的仓储控制组件,该仓储控制组件能够解读RFID电子标签内的信息并将产品存储信息传输并存储在该RFID电子标签内。
其进一步的技术方案是:
该3D打印工作平台还包括MES移动控制端组件,该MES移动控制端组件与所述计算机总控端组件无线连接且共用IP地址。
所述扫描机器人工作站包括与计算机总控端组件光纤连通的扫描控制柜,该扫描控制柜与所述第一六轴式机器人光纤连通;所述扫描仪包括“T”型连接杆,该“T”型连接杆的竖杆螺纹连接于第一六轴式机器人的六轴末端处,该“T”型连接杆的横杆一端定位连接有扫描双目镜且另一端定位连接有扫描单目镜,该扫描仪将患者或被打印模型的扫描信息传送至计算机总控端组件内。
所述运载托盘组件包括固设于地面上且与所述计算机总控端组件光纤连通的运载托盘柜,若干个所述运载托盘定位设于该运载托盘柜上并能够与运载托盘柜电性连接,所述RFID电子标签嵌设于运载托盘上;所述搬运组件包括固设于地面上且与计算机总控端组件光纤连通的搬运控制柜,该搬运控制柜与所述第二六轴式机器人光纤连通。
所述3D生物打印机器人工作站包括固设于地面上且与计算机总控端组件光纤连通的打印控制柜,该打印控制柜与所述第三六轴式机器人光纤连通,所述解读器定位设于该打印控制柜上并与该打印控制柜电性连接。
所述喷头上体内沿竖直方向开设有上下贯通的进气通道,所述喷头下体的上下均开口且内部形成有下体空腔,该下体空腔内设有一密封式封堵于下体空腔横截面的活塞,位于活塞上方的下体空腔与进气通道连通,位于活塞下方的下体空腔内预先填充有一种打印用生物质材料,且下体空腔的底部开口处定位设有能够控制打印用生物质材料流出的开关阀;所述喷头上体的下端沿径向内缩形成上卡合部,该上卡合部的下端处沿周向开设有若干个间隔排列的气孔,每个所述气孔内均活动卡设有一能够在气孔内沿径向限位移动的球形珠;所述喷头下体的上端沿径向内缩形成恰能套设于上卡合部外周侧壁上的下卡合部,所述球形珠的球面能够在气压的作用下露出于气孔的外侧面并卡止住下卡合部。
所述运载托盘搬运机器人工作站包括固设于地面且与计算机总控端组件光纤连通的移动控制柜,该移动控制柜与第四六轴式机器人光纤连通,且第四六轴式机器人的六轴末端位于所述打印转盘的上方处。
所述CCD识别相机包括定位设于传输线传送区域上方处的遮光箱,该遮光箱的顶部内侧面中间位置处螺纹连接有一COMS成像仪,该COMS成像仪上定位安装有S形接口/M12镜头,且所述COMS成像仪和与所述计算机总控端组件光纤连通。
所述打印储藏柜内分隔为若干个储藏室;设有与分别所述第五六轴式机器人光纤连通的搬运控制柜,该搬运控制柜固设于地面上且分别与计算机总控端组件光纤连通。
所述传输线包括呈钩型设置的传输带,该传输带上沿该传输带输送方向设有若干个该输送带提供动力的输送电机。
本发明的有益技术效果是:
(1)本申请基于MES系统与计算机总控端组件可以控制各个工作站机器人的运转,能够实时进行单机与联机两种状态对客户的订单信息进行跟踪和维护;同时能够显示整个设备运行的状态、故障信息、设备维修与保养,整个透明工业生产系统可以提高专业工业化打印组织工程产品的效率,同时能更好的把工业化移植入医疗领域;
(2)本申请通过RFID电子标签与CCD工业系统识别相机来进行打印产品信息的跟踪、打印产品质量的监控,其通过工业识别技术可以让每一个打印的组织产品都留下数字的痕迹,适用于工业化装配与输送系统,对整个打印产品与客户信息从生产开端到最后的存储终端都进行了透明化的跟踪;
(3)本申请所采用的3D生物打印机器人可以实现多种生物质材料的打印,满足异质性组织结构的需求。
附图说明
图1是本发明的整体结构立体示意图;
图2是本发明的整体结构俯视示意图;
图3是本发明的第一六轴式机器人和扫描仪连接结构示意图;
图4是本发明的扫描仪立体结构示意图;
图5是本发明的喷头剖面结构示意图;
图6是本发明的CCD识别相机的立体结构示意图;
图7是本发明的第二、第四和第五六轴式机器人六轴末端处对应的吸附头吸附运载托盘时的结构示意图;
图8是本发明位于六轴式机器人六轴末端处的吸附头结构示意图;
其中:
100计算机总控端组件;101计算机;
200扫描机器人工作站;201第一六轴式机器人;202扫描仪;202-1“T”型连接杆;202-2扫描双目镜;202-3扫描单目镜;203扫描控制柜;
300 RFID信息记录与搬运机器人工作站;
301运载托盘组件;301-1运载托盘;301-1a凸起平台;301-2RFID电子标签;301-3运载托盘柜;
302搬运组件;302-1第二六轴式机器人;302-2搬运控制柜;
400 3D生物打印机器人工作站;
401第三六轴式机器人;
402供喷头转盘;
403打印转盘;
404解读器;
405喷头;405-1喷头上体;405-1a进气通道;405-1b上卡合部;405-1c气孔;405-1d球形珠;405-2喷头下体;405-2a下体空腔;405-2b活塞;405-2c开关阀;405-2d下卡合部;
406打印控制柜;
500运载托盘搬运机器人工作站;501第四六轴式机器人;502移动控制柜;
600 CCD识别相机;601遮光箱;602COMS成像仪;603S形接口/M12镜头;
700仓储搬运机器人工作站;701打印储藏柜;701-1仓储控制组件;702第五六轴式机器人;703搬运控制柜;
800传输线;801传输带;802输送电机;
900吸附头
具体实施方式
为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述,以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
下述具体实施例中所述的“第一”、“第二”等词语仅用于区分各部件,不用于表示各部件之间具有一定的先后排列顺序。
本申请所述一种基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,包括设置于地面且沿传送方向设置的传输线800,该传输线包括呈钩型排布的传输带801,该传输带可以是带轮传输带、辊筒式传输带或链条式传输带中的一种,本具体实施例中采用带轮传输带,该传输带上沿该传输带输送方向设有若干个该输送带提供动力的输送电机802。沿该传输线传送方向依次设有计算机总控端组件100、扫描机器人工作站200、RFID信息记录与搬运机器人工作站300、3D生物打印机器人工作站400、运载托盘搬运机器人工作站500、CCD识别相机600和仓储搬运机器人工作站700,本申请所述的3D打印工作平台还包括与前述计算机总控端组件无线连接的MES移动控制端组件,该MES移动控制端组件与所计算机总控端组件共用一个IP地址,从而可以进行圆形操作各个工作站,上述的该MES移动控制端组件可以为装载有APP控制程序的手机。
计算机总控端组件100包括若干台互联且装载有MES系统的计算机101,该若干台计算机可以通过PLC网络编程与各个工作站的控制柜进行信息交换,起到一个总控制的作用。
扫描机器人工作站200的主要作用是对患者或者被打印模型进行扫描并将患者和/或被扫描打印模型的信息传送至计算机总控端组件内。其包括受计算机总控端组件控制的第一六轴式机器人201,该第一六轴式机器人的六轴末端处定位设有一用于对被打印模型进行扫描的扫描仪202,该扫描仪与计算机总控端组件建立连接并能够将患者信息和被扫描模型的扫描信息传输至计算机总控端组件内。具体的,该扫描机器人工作站200包括与计算机总控端组件光纤连通的扫描控制柜203,该扫描控制柜与第一六轴式机器人光纤连通并进行信息互通。扫描仪202包括“T”型连接杆202-1,该“T”型连接杆的竖杆螺纹连接于第一六轴式机器人的六轴末端处,该“T”型连接杆的横杆一端定位连接有扫描双目镜202-2且另一端定位连接有扫描单目镜202-3,该扫描仪将患者或被打印模型的扫描信息传送至计算机总控端组件内。
RFID信息记录与搬运机器人工作站300的主要作用是将扫描机器人工作站得到的信息封装入位于运载托盘上的RFID电子标签内,并将携带信息的运载托盘运送到传输线上。其包括运载托盘组件301和搬运组件302,其中运载托盘组件301包括一运载托盘301-1,该运载托盘上定位设有一与计算机总控端组件建立连接并能够记录存储信息的RFID电子标签301-2;所述搬运组件302包括受计算机总控端组件控制的第二六轴式机器人302-1,且该第二六轴式机器人的六轴末端定位设有用于将运载托盘运送至传输线上的吸附头;所述计算机总控端组件能够将患者信息和被扫描模型的扫描信息传输至RFID电子标签内并存储在RFID电子标签内。具体为:运载托盘组件301包括固设于地面上且与所述计算机总控端组件光纤连通的运载托盘柜301-3,本具体实施例中该运载托盘柜放置在第二六轴式机器人世界坐标系的Z轴方向,若干个所述运载托盘301-1定位设于该运载托盘柜上并能够与运载托盘柜电性连接,RFID电子标签301-2嵌设于运载托盘上;搬运组件302包括固设于地面上且与计算机总控端组件光纤连通的搬运控制柜302-2,该搬运控制柜与所述第二六轴式机器人光纤连通。本申请中所有吸附头均采用能够与气泵连通的气动吸附头,该气动吸附头与运载托盘301-1之间的吸附方式为,在运载托盘的中心位置处设有一凸起平台301-1a,气动吸附头吸附于该凸起平台上。
3D生物打印机器人400的主要作用是根据RFID电子标签内的信息进行3D生物组织器官的打印。其包括受计算机总控端组件控制的第三六轴式机器人401、供喷头转盘402、打印转盘403、固设于地面上且与计算机总控端组件光纤连通的打印控制柜406、和与第三六轴式机器人建立连接的解读器404。其中打印控制柜与第三六轴式机器人光纤连通,解读器404定位设于该打印控制柜上并与该打印控制柜电性连接。其中第三六轴式机器人的六轴末端处螺纹连接有一喷头上体405-1,所述供喷头转盘上间隔定位设有若干个内部预先填充有不同打印用生物质材料的喷头下体405-2,所述喷头上体和喷头下体可通过气泵进行可拆卸式定位卡合后在六轴末端形成喷头405,该喷头经第三六轴式机器人带动在所述打印转盘上打印成型组织产品;所述解读器404能够感应解读RFID电子标签内存储的患者信息和被扫描模型的扫描信息,并将该信息传输至第三六轴式机器人进行3D打印,同时第三六轴式机器人的3D打印信息传输至该RFID电子标签内进行存储。本具体实施例中喷头的具体结构如下:喷头上体405-1内沿竖直方向开设有上下贯通的进气通道405-1a,喷头下体405-2的上下均开口且内部形成有下体空腔405-2a,该下体空腔内设有一密封式封堵于下体空腔横截面的活塞405-2b,位于活塞上方的下体空腔与进气通道连通,位于活塞下方的下体空腔内预先填充有一种打印用生物质材料,且下体空腔的底部开口处定位设有能够控制打印用生物质材料流出的开关阀405-2c;喷头上体405-1的下端沿径向内缩形成上卡合部405-1b,该上卡合部的下端处沿周向开设有若干个间隔排列的气孔405-1c,每个气孔内均活动卡设有一能够在气孔内沿径向限位移动的球形珠405-1d;喷头下体405-2的上端沿径向内缩形成恰能套设于上卡合部外周侧壁上的下卡合部405-2d,球形珠的球面能够在气压的作用下露出于气孔的外侧面并卡止住下卡合部。打印时,将喷头上体的上卡合部与喷头下体的下卡合部贴合候打开气泵,使喷头上体通过气体挤出球形珠从而卡住喷头下体将二者组合形成喷头,然后启动打印机并打开开关阀进行打印,当需要更换打印材料时,关闭开关阀,然后喷头下体自动放入供喷头转盘后松开气泵,喷头上体被松开,在重复上面动作进行喷头下体的更换即可。
运载托盘搬运机器人工作站500的主要作用是在3D打印开始前,将封装好信息的RFID电子标签的运载托盘从输送线上移动到打印转盘上,然后在打印结束后,将放置有打印产品的运载转盘从打印转盘上移动到输送线上。该工作站包括受计算机总控端组件控制的第四六轴式机器人501,该第四六轴式机器人的六轴末端定位设有用于吸附运载托盘的吸附头,该第四六轴式机器人带动吸附头在打印转盘和传输线之间运送运载托盘。具体为,该运载托盘搬运机器人工作站500还包括固设于地面且与计算机总控端组件光纤连通的移动控制柜502,该移动控制柜与第四六轴式机器人光纤连通,且第四六轴式机器人的六轴末端位于所述打印转盘403的上方处。
CCD识别相机600定位设于传输线正上方处且与计算机总控端组件建立连接,该CCD识别相机将识别打印所得产品的组织结构与扫描所得信息在计算机总控端组件中进行比对判断打印所得产品是否合格。该CCD识别相机600包括定位设于传输线传送区域上方处的遮光箱601,该遮光箱的顶部内侧面中间位置处螺纹连接有一COMS成像仪602,该COMS成像仪上定位安装有S形接口/M12镜头603,且所述COMS成像仪和与所述计算机总控端组件光纤连通。利用CCD识别技术对打印出的产品进行识别并与扫描机器人工作站扫描所得信息进行比对,判断打印产品是否合格,如合格则进行后续入库处理。
仓储搬运机器人工作站700包括定位设于传输线末端处地面上的打印储藏柜701和受计算机总控端组件控制的第五六轴式机器人702,其中打印储藏柜上定位设有与所述计算机总控端组件电性连接的仓储控制组件701-1,该仓储控制组件能够解读RFID电子标签内的信息并将产品存储信息传输并存储在该RFID电子标签内,且打印储藏柜701内分隔为若干个储藏室。本具体实施例中打印储藏柜的存储温度为-45℃至10℃范围内。该工作站还设有与分别所述第五六轴式机器人光纤连通的搬运控制柜703,该搬运控制柜固设于地面上且分别与计算机总控端组件光纤连通;该第五六轴机器人的六轴末端定位设有用于吸附运载托盘的吸附头,该第五六轴式机器人带动吸附头将装载有打印好组织产品的运载托盘搬运到打印储藏柜内。
本申请所述基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台在实际使用时,首先将所有工作站的控制柜按钮打开,将计算机总控端组件打开,将工作场地无线网络打开,并将MES移动控制端组件(如手机)连接到无线网络上。然后对扫描机器人工作站、RFID信息记录与搬运机器人工作站、3D生物打印机器人工作站、运载托盘搬运机器人工作站和仓储搬运机器人工作站内的各个工业机器人进行示教编写程序,对CCD识别相机进行编程调试并使其与计算机总控端组件进行信息通讯。以上所有的工业通讯措施完成以后,扫描机器人工作站对患者进行CT扫描得到需要打印模型的信息,并将患者信息和打印模型信息通过计算机总控端组件传送到RFID信息记录与搬运机器人工作站内,在该工作站内将上述信息封装入嵌设于运载托盘内的RFID电子标签内,并将该携带有RFID电子标签的运载托盘移动到传输线上。运载托盘沿传输线运送到运载托盘搬运机器人工作站时,运载托盘被第四六轴式机器人移动到打印转盘上,此时解读器感应解读RFID电子标签内的信息后,根据该信息3D生物打印机器人工作站选择所需要的打印喷头将生物组织器官打印在运载托盘上,打印结束后,运载托盘再次通过第四六轴式机器人移动到传输线上。运载托盘沿传输线向前移动至CCD识别相机处时,通过CCD识别相机对打印产品进行识别并与扫描机器人工作扫描信息对比,判断打印产品的质量,判断结束后如果符合客户需要,则继续随传输线向前通过仓储搬运机器人工作站中第五六轴式机器人搬运到打印储藏柜内进行储藏;如不符合要去则被判定为废品后装入到半成品仓库进行重新打印。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,包括设置于地面且沿传送方向设置的传输线(800),其特征在于:沿该传输线传送方向依次设有计算机总控端组件(100)、扫描机器人工作站(200)、RFID信息记录与搬运机器人工作站(300)、3D生物打印机器人工作站(400)、运载托盘搬运机器人工作站(500)、CCD识别相机(600)和仓储搬运机器人工作站(700),其中计算机总控端组件(100)包括若干台互联且装载有MES系统的计算机(101);扫描机器人工作站(200)包括受计算机总控端组件控制的第一六轴式机器人(201),该第一六轴式机器人的六轴末端处定位设有一用于对被打印模型进行扫描的扫描仪(202),该扫描仪与计算机总控端组件建立连接并能够将患者信息和被扫描模型的扫描信息传输至计算机总控端组件内;RFID信息记录与搬运机器人工作站(300)包括运载托盘组件(301)和搬运组件(302),其中运载托盘组件(301)包括一运载托盘(301-1),该运载托盘上定位设有一与计算机总控端组件建立连接并能够记录存储信息的RFID电子标签(301-2);所述搬运组件(302)包括受计算机总控端组件控制的第二六轴式机器人(302-1),且该第二六轴式机器人的六轴末端定位设有用于将运载托盘运送至传输线上的吸附头(900);所述计算机总控端组件能够将患者信息和被扫描模型的扫描信息传输至RFID电子标签内并存储在RFID电子标签内;3D生物打印机器人(400)包括受计算机总控端组件控制的第三六轴式机器人(401)、供喷头转盘(402)、打印转盘(403)和与第三六轴式机器人建立连接的解读器(404),其中第三六轴式机器人的六轴末端处螺纹连接有一喷头上体(405-1),所述供喷头转盘上间隔定位设有若干个内部预先填充有不同打印用生物质材料的喷头下体(405-2),所述喷头上体和喷头下体可通过气泵进行可拆卸式定位卡合后在六轴末端形成喷头(405),该喷头经第三六轴式机器人带动在所述打印转盘上打印成型组织产品;所述解读器(404)能够感应解读RFID电子标签内存储的患者信息和被扫描模型的扫描信息,并将该信息传输至第三六轴式机器人进行3D打印,同时第三六轴式机器人的3D打印信息传输至该RFID电子标签内进行存储;运载托盘搬运机器人工作站(500)包括受计算机总控端组件控制的第四六轴式机器人(501),该第四六轴式机器人的六轴末端定位设有用于吸附运载托盘的吸附头(900),该第四六轴式机器人带动吸附头在打印转盘和传输线之间运送运载托盘;CCD识别相机(600)定位设于传输线正上方处且与计算机总控端组件建立连接,该CCD识别相机将识别打印所得产品的组织结构与扫描所得信息在计算机总控端组件中进行比对判断打印所得产品是否合格;仓储搬运机器人工作站(700)包括定位设于传输线末端处地面上的打印储藏柜(701)和受计算机总控端组件控制的第五六轴式机器人(702),该第五六轴机器人的六轴末端定位设有用于吸附运载托盘的吸附头,该第五六轴式机器人带动吸附头将装载有打印好组织产品的运载托盘搬运到打印储藏柜内;该打印储藏柜上定位设有与所述计算机总控端组件电性连接的仓储控制组件(701-1),该仓储控制组件能够解读RFID电子标签内的信息并将产品存储信息传输并存储在该RFID电子标签内;
该3D打印工作平台还包括MES移动控制端组件,该MES移动控制端组件与所述计算机总控端组件无线连接且共用IP地址;
所述扫描机器人工作站(200)包括与计算机总控端组件光纤连通的扫描控制柜(203),该扫描控制柜与所述第一六轴式机器人光纤连通;所述扫描仪(202)包括“T”型连接杆(202-1),该“T”型连接杆的竖杆螺纹连接于第一六轴式机器人的六轴末端处,该“T”型连接杆的横杆一端定位连接有扫描双目镜(202-2)且另一端定位连接有扫描单目镜(202-3),该扫描仪将患者或被打印模型的扫描信息传送至计算机总控端组件内。
2.根据权利要求1所述基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,其特征在于:所述运载托盘组件(301)包括固设于地面上且与所述计算机总控端组件光纤连通的运载托盘柜(301-3),若干个所述运载托盘(301-1)定位设于该运载托盘柜上并能够与运载托盘柜电性连接,所述RFID电子标签(301-2)嵌设于运载托盘上;所述搬运组件(302)包括固设于地面上且与计算机总控端组件光纤连通的搬运控制柜(302-2),该搬运控制柜与所述第二六轴式机器人光纤连通。
3.根据权利要求1所述基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,其特征在于:所述3D生物打印机器人工作站(400)包括固设于地面上且与计算机总控端组件光纤连通的打印控制柜(406),该打印控制柜与所述第三六轴式机器人光纤连通,所述解读器(404)定位设于该打印控制柜上并与该打印控制柜电性连接。
4.根据权利要求1所述基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,其特征在于:所述喷头上体(405-1)内沿竖直方向开设有上下贯通的进气通道(405-1a),所述喷头下体(405-2)的上下均开口且内部形成有下体空腔(405-2a),该下体空腔内设有一密封式封堵于下体空腔横截面的活塞(405-2b),位于活塞上方的下体空腔与进气通道连通,位于活塞下方的下体空腔内预先填充有一种打印用生物质材料,且下体空腔的底部开口处定位设有能够控制打印用生物质材料流出的开关阀(405-2c);所述喷头上体(405-1)的下端沿径向内缩形成上卡合部(405-1b),该上卡合部的下端处沿周向开设有若干个间隔排列的气孔(405-1c),每个所述气孔内均活动卡设有一能够在气孔内沿径向限位移动的球形珠(405-1d);所述喷头下体(405-2)的上端沿径向内缩形成恰能套设于上卡合部外周侧壁上的下卡合部(405-2d),所述球形珠的球面能够在气压的作用下露出于气孔的外侧面并卡止住下卡合部。
5.根据权利要求1所述基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,其特征在于:所述运载托盘搬运机器人工作站(500)包括固设于地面且与计算机总控端组件光纤连通的移动控制柜(502),该移动控制柜与第四六轴式机器人光纤连通,且第四六轴式机器人的六轴末端位于所述打印转盘(403)的上方处。
6.根据权利要求1所述基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,其特征在于:所述CCD识别相机(600)包括定位设于传输线传送区域上方处的遮光箱(601),该遮光箱的顶部内侧面中间位置处螺纹连接有一COMS成像仪(602),该COMS成像仪上定位安装有S形接口/M12镜头(603),且所述COMS成像仪和与所述计算机总控端组件光纤连通。
7.根据权利要求1所述基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,其特征在于:所述打印储藏柜(701)内分隔为若干个储藏室;设有与分别所述第五六轴式机器人光纤连通的搬运控制柜(703),该搬运控制柜固设于地面上且分别与计算机总控端组件光纤连通。
8.根据权利要求1所述基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台,其特征在于:所述传输线(800)包括呈钩型设置的传输带(801),该传输带上沿该传输带输送方向设有若干个该传输带提供动力的输送电机(802)。
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