CN113427758B - 一种可以精准监控药品的立体成型打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可以精准监控药品的立体成型打印机，其中，可以精准监控药品的立体成型打印机包括打印箱体、三维运动机构、活动头和物料单元，打印箱体设置有打印台，打印台用于承载打印成型的药品；三维运动机构包括x轴滑动导轨和y轴滑动导轨，x轴滑动导轨滑动连接于y轴运动机构，y轴滑动导轨安装于打印箱体上，x轴滑动导轨位于打印台上方；活动头活动安装于x轴滑动导轨；物料单元固定于打印箱体，并安装有至少一个供料组件，供料组件包括相连接的喷头和连接块，活动头在三维运动机构的驱动下与连接块固定连接；其中，活动头安装有称重传感器，以实时监测活动头和连接块固定连接后的重量变化值。本发明技术方案提高打印药品的精准度。

Description

一种可以精准监控药品的立体成型打印机
技术领域
本发明涉及增材制造技术领域，特别涉及一种可以精准监控药品的立体成型打印机。
背景技术
增材制造，也被称为三维打印(“3D打印”)，是一种快速成型技术，涉及将材料接合或固化以制造三维物体的过程。在打印过程中涉及多种类型的打印材料时，传统的打印机无法以协调的方式操作分配这些不同类型的打印材料的喷嘴，且无法精准控制在相同批次或多个批次中喷嘴输出的药品剂量单元之间保持高度的一致性。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种可以精准监控药品的立体成型打印机，旨在提高打印药品的精准度。
为实现上述目的，本发明提出的可以精准监控药品的立体成型打印机，包括
打印箱体，所述打印箱体设置有打印台，所述打印台用于承载打印成型的药品；
三维运动机构，所述三维运动机构包括x轴滑动导轨和y轴滑动导轨，所述x轴滑动导轨滑动连接于所述y轴运动机构，所述y轴滑动导轨安装于所述打印箱体上，所述x轴滑动导轨位于所述打印台上方；
活动头，所述活动头活动安装于所述x轴滑动导轨；以及
物料单元，所述物料单元固定于所述打印箱体，并安装有至少一个供料组件，所述供料组件包括相连接的喷头和连接块，所述喷头用以储存药品，所述活动头在所述三维运动机构的驱动下与所述连接块固定连接；
其中，所述活动头安装有称重传感器，以实时监测所述活动头和所述连接块固定连接后的重量变化值。
可选地，所述连接块开设有贯通孔，所述喷头穿设固定于所述贯通孔。
可选地，所述供料组件还包括驱动件，所述喷头通过连通管与所述驱动件相连通，以使所述喷头内的药品在所述驱动件的驱动下挤出。
可选地，所述活动头包括相连接的固定块和定位块，所述固定块与所述x轴滑动导轨滑动连接，所述定位块远离所述固定块的一侧设有第一定位柱，所述连接块设置有第一定位孔，所述第一定位柱和第一定位孔固定连接。
可选地，所述活动头还包括弹性块，所述弹性块固定于所述固定块和所述定位块之间，所述弹性块上安装有所述称重传感器。
可选地，所述定位块远离所述固定块的一侧设置有第一安装槽，所述第一安装槽安装有第一磁吸块，所述连接块靠近所述定位块的一侧设置有第二安装槽，所述第二安装槽固定有第一磁铁。
可选地，所述物料单元开设有至少一个容纳腔，所述容纳腔设置有第三安装槽，所述第三安装槽固定有第二磁铁，所述连接块远离所述活动头的一侧开设有第四安装槽，所述第四安装槽安装有第二磁吸块。
可选地，所述打印箱体设置有烘干组件，所述烘干组件用以干燥打印成型的药品。
可选地，所述烘干组件包括加热板，所述加热板固定于所述打印台。
本发明技术方案通过增材制造来制造药品，即活动头活动安装于x轴滑动导轨，通过x轴滑动导轨与y轴滑动导轨滑动连接，使得活动头能够在打印台上方进行移动，同时，由于物料单元固定在打印箱体内，活动头能够与供料单元内的连接块固定连接，并且往复移动于物料单元和打印台之间，以实现喷头内的药品在打印台上成型；活动头安装有称重传感器，当活动头与连接块固定连接时，称重传感器能实时监测并反映活动块和供料组件的总重量，进而能够实时监控喷头挤出药品的剂量，从而控制打印台上药品的成型量，提高打印药品剂量单元的精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明可以精准监控药品的立体成型打印机一实施例的结构示意图；
图2为图1中活动头和供料组件的爆炸示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 支撑架 302 弹性块
20 三维运动机构 303 定位块
201 y轴滑动导轨 303a 第一定位柱
201a 第一轨道 303b 第一安装槽
201b 第一滑块 304 第一磁吸块
201c 第一驱动电机 305 称重传感器
201d 第一皮带组件 40 喷头
201e 传动轴 401 连通管
202 第一横梁 501 连接块
203 第二横梁 501a 贯通孔
204 x轴滑动导轨 501b 第一定位孔
204a 第二轨道 501c 第二安装槽
204b 第二滑块 501d 第四安装槽
204c 第二皮带组件 502 第一磁铁
204d 第二驱动电机 503 第二磁吸块
204e 传动轮组件 60 物料单元
205 滑台座 601a 容纳腔
206 压片 601b 第三安装槽
30 活动头 602 第二磁铁
301 固定块
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种可以精准监控药品的立体成型打印机。
参照图1至2，在本发明实施例中，该可以精准监控药品的立体成型打印机包括打印箱体、三维运动机构20、活动头30和物料单元60，打印箱体设置有打印台，打印台用于承载打印成型的药品；三维运动机构20包括x轴滑动导轨204和y轴滑动导轨201，x轴滑动导轨204滑动连接于y轴运动机构，y轴滑动导轨201安装于打印箱体上，x轴滑动导轨204位于打印台上方；活动头30活动安装于x轴滑动导轨204；物料单元60固定于打印箱体，并安装有至少一个供料组件，供料组件包括相连接的喷头40和连接块501，喷头40用以储存药品，活动头30在三维运动机构20的驱动下与连接块501固定连接；其中，活动头30安装有称重传感器305，以实时监测活动头30和连接块501固定连接后的重量变化值。
本申请打印箱体的内壁设置有支撑架10，该支撑架10上安装有三维运动机构20中的y轴滑动导轨201，y轴滑动导轨201设置有两个，且对称分布，y轴滑动导轨201包括第一轨道201a和滑动连接于第一轨道201a的第一滑块201b，对称分布的两第一滑块201b之间固定有第一横梁202，支撑架10上还安装有第一滑块驱动组件，第一滑块驱动组件包括分别与第一横梁202固定的两第一皮带组件201d、安装于两第一皮带组件201d之间的传动轴201e以及第一驱动电机201c，其中，第一皮带组件201d的皮带通过压片206固定于第一横梁202，进而在第一驱动电机201c的驱动下，对称分布的两第一滑块201b通过传动轴201e的同步传动在各自的第一轨道201a上进行往复移动，从而精准带动第一横梁202在y轴方向上移动，提高控制精度；第一横梁202上垂直安装有第二横梁203，第二横梁203上安装有x轴滑动导轨204，x轴滑动导轨204包括第二轨道204a和滑动连接于第二轨道204a的第二滑块204b，活动头30与第二滑块204b固定连接，活动头30与第二滑块204b之间固定有滑台座205，能够使得活动头30远离第二轨道204a；第二轨道204a两侧分别安装有第二皮带组件204c，第二皮带组件204c包括夹持于第二滑块204b和滑台座205之间的皮带，与皮带连接的传动轮组件204e以及第二驱动电机204d，从而在第二驱动电机204d的驱动下，相固定于第二滑块204b和滑台座205之间的皮带带动第二滑块204b在第二轨道204a往复移动，从而精准带动活动头30在x轴方向上移动，进一步精准控制活动头30的活动范围。而为了能够顺利提取到供料组件，本申请的物料单元60安装在打印箱体内，进一步地供料组件能够与活动头30处于同一高度，以便活动头30能够与供料组件的连接块501固定连接，提高打印机的工作效率。
打印台活动安装于打印箱体内，打印台位于支撑架10下方，打印台下方固定有托举架，托举架活动安装于打印箱体的内壁，实现打印台在z轴方向上的移动，进一步配合活动头30在x轴和y轴方向上的移动，使得连接在活动头30上的喷头40内的药品能够被挤出并成型于打印台，且方便拾取成型的药品。
物料单元60内安装有至少一个供料组件，供料组件包括相连接的喷头40和连接块501，喷头40用以储存药品，本申请可以根据药品的成分来设置相应的供料组件，即不同供料组件的喷头40储存不同药品成分，以实现含不同药品成分的药品的打印，提高打印机的实用性；为了实时监测喷头40挤出的药品成分的剂量，活动头30安装有称重传感器305，通过实时监控活动头30和连接块501相固定后的初始重量，以及喷头40挤出一定剂量的药品成分后的最终重量，通过初始重量和最终重量之间的差值来判断实际挤出的药品剂量，来确保同一批次或多个批次中喷头40挤出的药品剂量保持高度的一致性，提高打印药品的精准度。同时，活动头30安装有感应传感器，能够在喷头40堵塞时发出报警信号，使得喷头40移回物料单元60，并等待替换，进而提高打印机的安全性和药品打印效率。
活动头30在三维运动机构20的驱动下与连接头固定连接，可以通过卡合、插接、磁接等连接方式进行固定；活动头30与第二滑块204b固定连接，可以通过例如螺纹连接、插接等可拆卸连接方式进行固定，也可以通过粘接、焊接等不可拆卸连接方式进行固定；供料单元固定安装于物料单元60上，可以通过凹凸镶嵌、插接等连接方式进行固定；连接块501可以选用金属材料，其具有一定重量，便于称重传感器305的检测。
本发明技术方案通过增材制造来制造药品，即活动头30活动安装于x轴滑动导轨204，通过x轴滑动导轨204与y轴滑动导轨201滑动连接，使得活动头30能够在打印台上方进行移动，同时，由于物料单元60固定在打印箱体内，活动头30能够与供料单元内的连接块501固定连接，并且往复移动于物料单元60和打印台之间，以实现喷头40内的药品在打印台上成型；活动头30安装有称重传感器305，当活动头30与连接块501固定连接时，称重传感器305能实时监测并反映活动块和供料组件的总重量，进而能够实时监控喷头40挤出药品的剂量，从而控制打印台上药品的成型量，提高打印药品剂量单元的精准度。
参照图1至2，在一实施例中，连接块501开设有贯通孔501a，喷头40穿设固定于贯通孔501a。进一步地，供料组件还包括驱动件，喷头40通过连通管401与驱动件相连通，以使喷头40内的药品在驱动件的驱动下挤出。
本申请每个喷头40都由喷嘴、与喷嘴连接的储存筒以及与储存筒固定连接的连接盖构成，连接块501开设有贯通孔501a，储存筒穿设于贯通孔501a，并通过连接盖与连接块501的端面抵接使得喷头40固定于连接块501，连接盖上开设有连通孔，连通孔内固定有连通管401，本申请供料组件还包括驱动件，驱动件可以选用气动驱动装置，例如气动制动器，驱动件通过连通管401与储存筒连通，以驱动件挤压空气进入储存筒，进一步缩小储存筒内药品的容置空间，使得储存筒内的药品能够从喷嘴挤出至打印台上，从而精准控制喷头40挤出药品的剂量，提高药品打印的效率。
参照图1至2，在一实施例中，活动头30包括相连接的固定块301和定位块303，固定块301与x轴滑动导轨204滑动连接，定位块303远离固定块301的一侧设有第一定位柱303a，连接块501设置有第一定位孔501b，第一定位柱303a和第一定位孔501b固定连接。进一步地，定位块303远离固定块301的一侧设置有第一安装槽303b，第一安装槽303b安装有第一磁吸块304，连接块501靠近定位块303的一侧设置有第二安装槽501c，第二安装槽501c固定有第一磁铁502。
本申请活动头30包括相连接的固定块301和定位块303，固定块301与第二横梁203上的第二滑块204b固定连接，固定块301与第二滑块204b通过螺丝进行固定连接，当然固定块301和第二滑块204b之间也可以通过其他连接方式进行固定；定位块303远离固定块301的一侧设有第一定位柱303a，第一定位柱303a设置有至少一个，两个或两个以上的第一定位柱303a间隔排布，此时连接块501靠近定位块303的一侧设置有对应第一定位柱303a的第一定位孔501b，第一定位柱303a插设于第一定位孔501b，能进一步固定连接块501于定位块303上，使得连接块501和定位块303固定成一整体，并且多个第一定位柱303a与第一定位孔501b的连接能够提高连接的牢固性，避免震动时定位块303和连接块501发生脱离等情况发生。同理可得，第一定位柱303a也能设置在连接块501靠近定位块303的一侧，此时相对应的第一定位孔501b则开设于定位块303远离固定块301的一侧，第一定位柱303a插设于第一定位孔501b；当然定位块303和连接块501之间的连接方式不限于本申请所描述的连接方式。
为了提高固定块301和连接块501支架的连接强度，定位块303远离固定块301的一侧设置有第一安装槽303b，第一安装槽303b安装有第一磁吸块304，连接块501靠近定位块303的一侧设置有第二安装槽501c，第二安装槽501c固定有第一磁铁502，即当定位块303和连接块501通过第一定位柱303a和第一定位孔501b相连接后，通电使得第一磁吸块304与第一磁铁502进行磁性吸附，进一步使得定位块303和连接块501固定连接，从而提高定位块303和连接块501之间的连接强度，进一步促使药品打印效率的提升。其中，第一磁吸块304和第一磁铁502的固定方式可以选用粘接、凹凸镶嵌、插接等。
参照图1至2，在一实施例中，活动头30还包括弹性块302，弹性块302固定于固定块301和定位块303之间，弹性块302上安装有称重传感器305。
本申请活动头30还包括弹性块302，弹性块302夹持固定于固定块301和定位块303之间，弹性块302分别与固定块301和定位块303固定连接，可以是通过例如螺纹连接的方式进行，本申请的称重传感器305选用电阻应变式传感器，即在弹性块302上贴附有电阻应变片，当活动头30与连接块501连接时，由于连接块501与喷头40等的重量，使得弹性体产生弹性变形，进而使粘贴在表面的电阻应变片也随同产生变形，电阻应变片变形后，其阻值将发生变化并经相应的电路把电阻变化转换为电信号，从而完成了监控活动块和供料组件总重量变化的过程，进而实时监控喷头40挤出药品的剂量，提高打印药品剂量的精准度。
参照图1至2，在一实施例中，物料单元60开设有至少一个容纳腔601a，容纳腔601a设置有第三安装槽601b，第三安装槽601b固定有第二磁铁602，连接块501远离活动头30的一侧开设有第四安装槽501d，第四安装槽501d安装有第二磁吸块503。
本申请物料单元60设置有至少一个容纳腔601a，容纳腔601a的腔壁凹设有第三安装槽601b，第三安装槽601b固定有第二磁铁602，连接块501远离活动头30的一侧开设有第四安装槽501d，第四安装槽501d安装有第二磁吸块503，其中，第二磁吸块503和第二磁铁602的固定方式可以选用粘接、凹凸镶嵌、插接等。当不需要供料组件时，供料组件通过连接块501与第三安装槽601b的连接收容于容纳腔601a内，期间第二磁吸块503一直吸附着第二磁铁602，使得供料组件能稳固安装在物料单元60；当进行药品打印时，活动头30在三维运动机构20的驱动下移至物料单元60，根据药品需求选择装有相应药品成分的供料组件，由定位块303上的第一定位柱303a和第一磁吸块304共同作用，使得活动头30连接固定相应供料组件的连接块501，并在三维运动机构20的驱动下移至打印台上方进行药品打印。
在一实施例中，打印箱体设置有烘干组件，烘干组件用以干燥打印成型的药品。具体地，烘干组件包括加热板，加热板固定于打印台。
本申请打印台安装于打印箱体并位于x轴滑动导轨204下方，打印台顶部固定有加热板，以使由喷头40挤出的药品能够在加热板上成型；加热板和打印台之间留有间隙，以便在喷头40与加热板发生碰撞时对喷头40等部件的保护；加热板内部设有加热丝，加热丝起到对加热板的加热作用，使得加热板均匀加热，实现打印台周围空气加热，进而对打印成型的药品实现干燥作用。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种可以精准监控药品的立体成型打印机，其特征在于，包括
打印箱体，所述打印箱体设置有打印台，所述打印台用于承载打印成型的药品；
三维运动机构，所述三维运动机构包括x轴滑动导轨和y轴滑动导轨，所述x轴滑动导轨滑动连接于所述y轴滑动导轨，所述y轴滑动导轨安装于所述打印箱体上，所述x轴滑动导轨位于所述打印台上方；
活动头，所述活动头活动安装于所述x轴滑动导轨；以及
物料单元，所述物料单元固定于所述打印箱体，并安装有至少一个供料组件，所述供料组件包括相连接的喷头和连接块，所述喷头用以储存药品，所述活动头在所述三维运动机构的驱动下与所述连接块固定连接；
其中，所述活动头包括弹性块，所述弹性块上安装有称重传感器，以实时监测所述活动头和所述连接块固定连接后的重量变化值。
2.如权利要求1所述的可以精准监控药品的立体成型打印机，其特征在于，所述连接块开设有贯通孔，所述喷头穿设固定于所述贯通孔。
3.如权利要求1所述的可以精准监控药品的立体成型打印机，其特征在于，所述供料组件还包括驱动件，所述喷头通过连通管与所述驱动件相连通，以使所述喷头内的药品在所述驱动件的驱动下挤出。
4.如权利要求1所述的可以精准监控药品的立体成型打印机，其特征在于，所述活动头还包括相连接的固定块和定位块，所述弹性块固定于所述固定块和所述定位块之间，所述固定块与所述x轴滑动导轨滑动连接，所述定位块远离所述固定块的一侧设有第一定位柱，所述连接块设置有第一定位孔，所述第一定位柱和第一定位孔固定连接。
5.如权利要求4所述的可以精准监控药品的立体成型打印机，其特征在于，所述定位块远离所述固定块的一侧设置有第一安装槽，所述第一安装槽安装有第一磁吸块，所述连接块靠近所述定位块的一侧设置有第二安装槽，所述第二安装槽固定有第一磁铁。
6.如权利要求1所述的可以精准监控药品的立体成型打印机，其特征在于，所述物料单元开设有至少一个容纳腔，所述容纳腔设置有第三安装槽，所述第三安装槽固定有第二磁铁，所述连接块远离所述活动头的一侧开设有第四安装槽，所述第四安装槽安装有第二磁吸块。
7.如权利要求1所述的可以精准监控药品的立体成型打印机，其特征在于，所述打印箱体设置有烘干组件，所述烘干组件用以干燥打印成型的药品。
8.如权利要求7所述的可以精准监控药品的立体成型打印机，其特征在于，所述烘干组件包括加热板，所述加热板固定于所述打印台。
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