CN114103113A - 一种用于制备高分子材料仿生骨的装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，包括：箱体、移动块、第一电动推杆、第二电动推杆、喷头、打印台，箱体内设置有移动块，移动块能上下往复运动，移动块的侧壁上设置有第一电动推杆，第一电动推杆的输出端与第二电动推杆的外壁连接，第二电动推杆的输出端上设置有喷头，第一电动推杆的输出端与第二电动推杆的输出端相垂直，喷头的下方设置有打印台。本发明的目的在于提供一种打印效率高、精度高、便于清洁的用于制备高分子材料仿生骨的装置。

Description

一种用于制备高分子材料仿生骨的装置

技术领域

本发明属于医疗技术领域，具体涉及一种用于制备高分子材料仿生骨的装置。

技术背景

人体的骨骼在受到严重创伤，肿瘤等其他原因导致的骨缺损十分常见。长期以来，常见的骨修复材料一般是使用自体骨、金属假体以及其他材料人工骨。自体骨效果良好，但是具有骨来源有限，二次手术痛苦和取骨并发症等问题，而且其他材料往往存在力学性能不匹配、生物形容性差、无发育功能、运动错位、磨损等问题，所以研究出与人体自体骨相媲美的一种人工骨是国内外研究机构的一项热门的课题。

3D打印技术的运用使得对骨骼内部多孔的构造的加工提供了极大的便利。为了提高研究和生产效率，节省每次打印后需要人工清洁3D打印机的时间，3D打印机的自动清洁是十分必要的。

发明内容

因此，本发明要解决上述现有技术中的缺点，而提出一种用于制备高分子材料仿生骨的装置。

为此，采用的技术方案是一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，包括：箱体、移动块、第一电动推杆、第二电动推杆、喷头、打印台，所述箱体内设置有移动块，所述移动块能上下往复运动，所述移动块的侧壁上设置有第一电动推杆，所述第一电动推杆的输出端与第二电动推杆的外壁连接，所述第二电动推杆的输出端上设置有喷头，所述第一电动推杆的输出端与所述第二电动推杆的输出端相垂直，所述喷头的下方设置有打印台。

优选的，所述移动块的下方设置有第一电机，所述第一电机与所述箱体内壁连接，所述第一电机的输出轴向上与螺杆一端同轴连接，螺杆另一端穿过所述移动块与所述箱体顶壁转动连接，所述螺杆与所述移动块螺纹连接，竖直方向的导向杆穿过所述移动块，所述导向杆的两端与所述箱体内壁连接。

优选的，所述箱体的内壁上设置有储料瓶，所述储料瓶通过软管与所述喷头连通。

优选的，所述述箱体的外壁上设置有控制箱，所述第一电动推杆、所述第二电动推杆、所述第一电机均与所述控制箱电性连接。

优选的，所述控制箱的外壁上设置有显示屏。

优选的，箱体上设置有箱门。

优选的，还包括清扫装置，所述清扫装置包括：扫刷、凹槽体、第二电机、转杆、第一滑轨、第二滑轨；

所述打印台的上方设置有扫刷，所述扫刷的刷毛与所述打印台上表面接触，所述箱体的侧壁上设置有凹槽体，所述凹槽体的外壁上设置有开口，所述凹槽体的内壁上设置有第二电机，所述第二电机的输出轴与转杆的中间处垂直连接，所述转杆的下方设置有第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨与所述第二滑轨垂直交叉；

所述第一滑轨上滑动连接有第一滑块，所述第二滑轨上滑动连接有第二滑块，第一连杆一端与所述第一滑块转动连接，第一连杆另一端与第二滑块转动连接，所述第一连杆上端滑动连接有第一滑套，所述转杆下端滑动连接有第二滑套，所述第一滑套与所述第二滑套的延伸方向相垂直，所述第一滑套与所述第二滑套之间设置有水平方向的第二连杆，第三连杆一端与所述第二滑套底端连接，第三连杆另一端穿过所述第二连杆与所述第一滑套顶端连接，所述第二连杆与所述第三连杆转动连接，第二连杆远离所述第三连杆的一端穿过开口与扫刷连接，所述第二连杆上滑动连接有水平方向的第三滑轨，所述第三滑轨底端设置有第三滑块，所述第三滑块滑动连接在第四滑轨上，所述第三滑轨与所述第四滑轨相垂直，所述第四滑轨与所述凹槽体内壁连接。

优选的，还包括散热装置，所述散热装置包括：第三电机、曲柄、转轴、齿轮、内齿轮、驱动轴、风扇；

所述箱体内壁上设置有第三电机，所述第三电机的输出轴与曲柄一端连接，曲柄另一端与转轴一端垂直且转动连接，转轴另一端与齿轮的一侧转动连接，所述齿轮上套设有内齿轮，所述内齿轮与所述箱体内壁通过支撑杆连接，所述内齿轮与所述齿轮啮合，所述齿轮的另一侧与驱动轴一端同轴连接，驱动轴另一端设置有风扇；

所述第三电机的输出轴上套设有套筒，所述套筒与所述第三电机的输出轴转动连接，所述套筒的外壁与第四连杆一端连接，第四连杆另一端与第五连杆一端转动连接，第五连杆另一端与第六连杆一端转动连接，第六连杆另一端与转轴远离所述齿轮的一端垂直连接；

所述第四连杆上设置有储液箱，所述储液箱外壁上设置有排液管，所述排液管上设置有喷嘴，所述喷嘴朝向所述内齿轮的齿牙，所述排液管上设置有电磁阀，所述储液箱的侧壁上设置有常闭开关，所述常闭开关与所述电磁阀电性连接，所述曲柄朝向第三电机的一侧设置有弹性拨杆，所述有弹性拨杆能与所述常闭开关接触。

优选的，所述储液箱上设置有进液管，所述进液管上设置有盖子。

优选的，所述箱体远离所述第三电机的一侧外壁上设置有散热口，所述散热口上设置有过滤网。

本发明技术方案具有以下优点：本发明的一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，包括：箱体、移动块、第一电动推杆、第二电动推杆、喷头、打印台，箱体内设置有移动块，移动块能上下往复运动，移动块的侧壁上设置有第一电动推杆，第一电动推杆的输出端与第二电动推杆的外壁连接，第二电动推杆的输出端上设置有喷头，第一电动推杆的输出端与第二电动推杆的输出端相垂直，喷头的下方设置有打印台。通过移动块与螺杆的螺纹传动，带动移动块的上下移动，第二电动推杆能带动喷头前后移动，第一电动推杆能带动喷头左右移动，从而实现喷头在立体空间内的移动，通过喷头喷出的高分子材料堆积出来所需的仿生骨。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的的俯视图；

图3是本发明中清扫装置的结构示意图；

图4是本发明中第一滑套及第二滑套的连接示意图；

图5是本发明中散热装置的结构示意图；

图6是本发明中散热装置的的侧视图；

其中，1-箱体，2-移动块，3-第一电动推杆，4-第二电动推杆，5-喷头，6-打印台，7-第一电机，8-螺杆，9-导向杆，10-储料瓶，11-软管，12-控制箱，13-显示屏，14-箱门，15-扫刷，16-凹槽体，17-开口，18-第二电机，19-转杆，20-第一滑轨，21-第二滑轨，22-弹簧，23-第二滑块，24-第一连杆，25-第一滑套，26-第二滑套，27-第二连杆，28-第三连杆，29-第三滑轨，30-第三滑块，31-第四滑轨，32-第三电机，33-曲柄，34-转轴，35-齿轮，36-内齿轮，37-驱动轴，38-风扇，39-套筒，40-第四连杆，41-第五连杆，42-第六连杆，43-储液箱，44-排液管，45-喷嘴，46-电磁阀，47-常闭开关，48-弹性拨杆，49-进液管，50-盖子，51-散热口，52-过滤网。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明提供了一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，如图1-2所示，包括：箱体1、移动块2、第一电动推杆3、第二电动推杆4、喷头5、打印台6，所述箱体1内设置有移动块2，所述移动块2能上下往复运动，所述移动块2的侧壁上设置有第一电动推杆3，所述第一电动推杆2的输出端与第二电动推杆4的外壁连接，所述第二电动推杆4的输出端上设置有喷头5，所述第一电动推杆2的输出端与所述第二电动推杆4的输出端相垂直，所述喷头5的下方设置有打印台6。

所述移动块2的下方设置有第一电机7，所述第一电机7与所述箱体1内壁连接，所述第一电机7的输出轴向上与螺杆8一端同轴连接，螺杆8另一端穿过所述移动块2与所述箱体1顶壁转动连接，所述螺杆8与所述移动块2螺纹连接，竖直方向的导向杆9穿过所述移动块2，所述导向杆9的两端与所述箱体1内壁连接。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：第一电机7带动螺杆8旋转，通过移动块2与螺杆8的螺纹传动，带动移动块2的上下移动，第二电动推杆4能带动喷头5前后移动，第一电动推杆3能带动喷头5左右移动，从而实现喷头5在立体空间内的移动，通过喷头5喷出的高分子材料堆积出来所需的仿生骨。

在一个实施例中，如图1所示，所述箱体1的内壁上设置有储料瓶10，所述储料瓶10通过软管11与所述喷头5连通，储料瓶10用于储存打印的原料。

在一个实施例中，所述述箱体1的外壁上设置有控制箱12，所述第一电动推杆3、所述第二电动推杆4、所述第一电机7均与所述控制箱12电性连接，控制箱用于控制喷头的移动，所述控制箱12的外壁上设置有显示屏13，显示屏用于3D建模和设置打印参数。

在一个实施例中，箱体1上设置有箱门14，便于打开，取出打印好的仿生骨模型。

在一个实施例中，如图3-4所示，还包括清扫装置，所述清扫装置包括：扫刷15、凹槽体16、第二电机18、转杆19、第一滑轨20、第二滑轨21；

所述打印台6的上方设置有扫刷15，所述扫刷15的刷毛与所述打印台6上表面接触，所述箱体1的侧壁上设置有凹槽体16，所述凹槽体16的外壁上设置有开口17，所述凹槽体16的内壁上设置有第二电机18，所述第二电机18的输出轴与转杆19的中间处垂直连接，所述转杆19的下方设置有第一滑轨20和第二滑轨21，所述第一滑轨20与所述第二滑轨21垂直交叉；

所述第一滑轨20上滑动连接有第一滑块22，所述第二滑轨21上滑动连接有第二滑块23，第一连杆24一端与所述第一滑块22转动连接，第一连杆24另一端与第二滑块23转动连接，所述第一连杆24上端滑动连接有第一滑套25，所述转杆19下端滑动连接有第二滑套26，所述第一滑套25与所述第二滑套26的延伸方向相垂直，所述第一滑套25与所述第二滑套26之间设置有水平方向的第二连杆27，第三连杆28一端与所述第二滑套26底端连接，第三连杆28另一端穿过所述第二连杆27与所述第一滑套25顶端连接，所述第二连杆27与所述第三连杆28转动连接，第二连杆27远离所述第三连杆28的一端穿过开口17与扫刷15连接，所述第二连杆27上滑动连接有水平方向的第三滑轨29，所述第三滑轨29底端设置有第三滑块30，所述第三滑块30滑动连接在第四滑轨31上，所述第三滑轨29与所述第四滑轨31相垂直，所述第四滑轨31与所述凹槽体16内壁连接。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：当打印完仿生骨模型后，启动第二电机18，带动转杆19旋转，转杆19在第二滑套26内往复滑动，带动第一连杆24移动，第一连杆24带动第一滑块22在第一滑轨20内往复移动，同时，带动第二滑块23在第二滑轨21内往复移动，第一连杆24的中间处就沿着第一滑轨20和第二滑轨21的交叉处，以一个近似四叶草的轨迹进行移动，第二连杆27的右端也被带着运动，由于第二连杆27受到第三滑轨29和第四滑轨31的限制，能在左右和前后两个方向上移动，使得第二连杆27另一端连接的扫刷15也同样沿着近似四叶草的轨迹循环移动，对打印台6的表面进行扫描清刷，再配合扫刷的宽度，能实现打印台6整个表面的清扫，而且大大减小了扫刷的宽度，减小了打印台6表面的侵占，也实现了打印台的自动化清洁。

在有一个实施例中，如图5-6所示，还包括散热装置，所述散热装置包括：第三电机32、曲柄33、转轴34、齿轮35、内齿轮36、驱动轴37、风扇38；

所述箱体1内壁上设置有第三电机32，所述第三电机32的输出轴与曲柄33一端连接，曲柄33另一端与转轴34一端垂直且转动连接，转轴34另一端与齿轮35的一侧转动连接，所述齿轮35上套设有内齿轮36，所述内齿轮36与所述箱体1内壁通过支撑杆连接，所述内齿轮36与所述齿轮35啮合，所述齿轮35的另一侧与驱动轴37一端同轴连接，驱动轴37另一端设置有风扇38；

所述第三电机32的输出轴上套设有套筒39，所述套筒39与所述第三电机32的输出轴转动连接，所述套筒39的外壁与第四连杆40一端连接，第四连杆40另一端与第五连杆41一端转动连接，第五连杆41另一端与第六连杆42一端转动连接，第六连杆42另一端与转轴34远离所述齿轮35的一端垂直连接；曲柄33、第四连杆40、第五连杆41、第六连杆42组成平行四边形连杆机构；

所述第四连杆40上设置有储液箱43，所述储液箱43内储存有润滑油，所述储液箱43外壁上设置有排液管44，所述排液管44上设置有喷嘴45，所述喷嘴45朝向所述内齿轮36的齿牙，所述排液管44上设置有电磁阀46，所述储液箱43的侧壁上设置有常闭开关47，所述常闭开关47与所述电磁阀46电性连接，所述曲柄33朝向第三电机32的一侧设置有弹性拨杆48，所述有弹性拨杆48能与所述常闭开关47接触。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：当箱体内温度过高时，启动第三电机32，带动曲柄33旋转，曲柄33带动齿轮35绕着内齿轮36周转，通过齿轮35与内齿轮36的啮合，使得齿轮35同时自转，带动风扇38周转的同时自转，对箱体1内进行风冷降温，同时，由于曲柄33、第四连杆40、第五连杆41、第六连杆42组成平行四边形连杆机构，曲柄33与第四连杆40以相同的转速，不同的旋转方向进行运动，曲柄33每旋转一圈，都会带动弹性拨杆48撞击常闭开关47，打开电磁阀46，喷嘴45向内齿轮36的齿牙上喷洒润滑油，以为齿轮的啮合进行润滑，减少摩擦和磨损，提高装置的使用寿命；当环境温度越高，提高第三电机32的转速，就会提高电磁阀46的打开频率，同时，由于离心力的作用，也提高了喷嘴45喷出的润滑油的流速，大大提高润滑油的供给，实现润滑油的智能供给，提高润滑油的利用率。

在一个实施例中，所述储液箱43上设置有进液管49，所述进液管49上设置有盖子50，打开盖子50，能经进液管49补充润滑油。

在一个实施例中，所述箱体1远离所述第三电机32的一侧外壁上设置有散热口51，所述散热口51上设置有过滤网52，方便空气流通，减少灰尘的进入。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，其特征在于，包括：箱体(1)、移动块(2)、第一电动推杆(3)、第二电动推杆(4)、喷头(5)、打印台(6)，所述箱体(1)内设置有移动块(2)，所述移动块(2)能上下往复运动，所述移动块(2)的侧壁上设置有第一电动推杆(3)，所述第一电动推杆(2)的输出端与第二电动推杆(4)的外壁连接，所述第二电动推杆(4)的输出端上设置有喷头(5)，所述第一电动推杆(2)的输出端与所述第二电动推杆(4)的输出端相垂直，所述喷头(5)的下方设置有打印台(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，其特征在于，所述移动块(2)的下方设置有第一电机(7)，所述第一电机(7)与所述箱体(1)内壁连接，所述第一电机(7)的输出轴向上与螺杆(8)一端同轴连接，螺杆(8)另一端穿过所述移动块(2)与所述箱体(1)顶壁转动连接，所述螺杆(8)与所述移动块(2)螺纹连接，竖直方向的导向杆(9)穿过所述移动块(2)，所述导向杆(9)的两端与所述箱体(1)内壁连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，其特征在于，所述箱体(1)的内壁上设置有储料瓶(10)，所述储料瓶(10)通过软管(11)与所述喷头(5)连通。

4.根据权利要求1所述的一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，其特征在于，所述述箱体(1)的外壁上设置有控制箱(12)，所述第一电动推杆(3)、所述第二电动推杆(4)、所述第一电机(7)均与所述控制箱(12)电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，其特征在于，所述控制箱(12)的外壁上设置有显示屏(13)。

6.根据权利要求1所述的一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，其特征在于，箱体(1)上设置有箱门(14)。

7.根据权利要求1所述的一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，其特征在于，还包括清扫装置，所述清扫装置包括：扫刷(15)、凹槽体(16)、第二电机(18)、转杆(19)、第一滑轨(20)、第二滑轨(21)；

所述打印台(6)的上方设置有扫刷(15)，所述扫刷(15)的刷毛与所述打印台(6)上表面接触，所述箱体(1)的侧壁上设置有凹槽体(16)，所述凹槽体(16)的外壁上设置有开口(17)，所述凹槽体(16)的内壁上设置有第二电机(18)，所述第二电机(18)的输出轴与转杆(19)的中间处垂直连接，所述转杆(19)的下方设置有第一滑轨(20)和第二滑轨(21)，所述第一滑轨(20)与所述第二滑轨(21)垂直交叉；

所述第一滑轨(20)上滑动连接有第一滑块(22)，所述第二滑轨(21)上滑动连接有第二滑块(23)，第一连杆(24)一端与所述第一滑块(22)转动连接，第一连杆(24)另一端与第二滑块(23)转动连接，所述第一连杆(24)上端滑动连接有第一滑套(25)，所述转杆(19)下端滑动连接有第二滑套(26)，所述第一滑套(25)与所述第二滑套(26)的延伸方向相垂直，所述第一滑套(25)与所述第二滑套(26)之间设置有水平方向的第二连杆(27)，第三连杆(28)一端与所述第二滑套(26)底端连接，第三连杆(28)另一端穿过所述第二连杆(27)与所述第一滑套(25)顶端连接，所述第二连杆(27)与所述第三连杆(28)转动连接，第二连杆(27)远离所述第三连杆(28)的一端穿过开口(17)与扫刷(15)连接，所述第二连杆(27)上滑动连接有水平方向的第三滑轨(29)，所述第三滑轨(29)底端设置有第三滑块(30)，所述第三滑块(30)滑动连接在第四滑轨(31)上，所述第三滑轨(29)与所述第四滑轨(31)相垂直，所述第四滑轨(31)与所述凹槽体(16)内壁连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，其特征在于，还包括散热装置，所述散热装置包括：第三电机(32)、曲柄(33)、转轴(34)、齿轮(35)、内齿轮(36)、驱动轴(37)、风扇(38)；

所述箱体(1)内壁上设置有第三电机(32)，所述第三电机(32)的输出轴与曲柄(33)一端连接，曲柄(33)另一端与转轴(34)一端垂直且转动连接，转轴(34)另一端与齿轮(35)的一侧转动连接，所述齿轮(35)上套设有内齿轮(36)，所述内齿轮(36)与所述箱体(1)内壁通过支撑杆连接，所述内齿轮(36)与所述齿轮(35)啮合，所述齿轮(35)的另一侧与驱动轴(37)一端同轴连接，驱动轴(37)另一端设置有风扇(38)；

所述第三电机(32)的输出轴上套设有套筒(39)，所述套筒(39)与所述第三电机(32)的输出轴转动连接，所述套筒(39)的外壁与第四连杆(40)一端连接，第四连杆(40)另一端与第五连杆(41)一端转动连接，第五连杆(41)另一端与第六连杆(42)一端转动连接，第六连杆(42)另一端与转轴(34)远离所述齿轮(35)的一端垂直连接；

所述第四连杆(40)上设置有储液箱(43)，所述储液箱(43)外壁上设置有排液管(44)，所述排液管(44)上设置有喷嘴(45)，所述喷嘴(45)朝向所述内齿轮(36)的齿牙，所述排液管(44)上设置有电磁阀(46)，所述储液箱(43)的侧壁上设置有常闭开关(47)，所述常闭开关(47)与所述电磁阀(46)电性连接，所述曲柄(33)朝向第三电机(32)的一侧设置有弹性拨杆(48)，所述有弹性拨杆(48)能与所述常闭开关(47)接触。

9.根据权利要求8所述的一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，其特征在于，所述储液箱(43)上设置有进液管(49)，所述进液管(49)上设置有盖子(50)。

10.根据权利要求8所述的一种用于制备高分子材料仿生骨的装置，其特征在于，所述箱体(1)远离所述第三电机(32)的一侧外壁上设置有散热口(51)，所述散热口(51)上设置有过滤网(52)。

Images