CN204221881U - 一种组织工程皮肤打孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组织工程皮肤打孔装置，涉及组织工程技术领域。为解决现有技术中打孔效率低、准确性差以及工人劳动量大的问题而发明。本实用新型组织工程皮肤打孔装置，包括：支撑台，所述支撑台的上表面用于放置组织工程皮肤培养盒，所述组织工程皮肤培养盒包括盒盖和盒体；机械手，所述机械手包括摆动臂，所述摆动臂上设有伸缩臂，所述摆动臂可带动伸缩臂相对于支撑台上表面平行移动，所述伸缩臂可沿垂直于支撑台上表面的方向往复移动；针座，所述针座设置于所述伸缩臂靠近支撑台的一端；打孔针，所述打孔针固定于所述针座上，所述打孔针的针尖伸出所述针座的表面。本实用新型组织工程皮肤打孔装置可用于组织工程皮肤打孔。

Description

一种组织工程皮肤打孔装置

技术领域

本实用新型涉及组织工程技术领域，尤其涉及一种组织工程皮肤打孔装置。

背景技术

在生活中，当皮肤烧伤或遭遇其他的损伤时，可以采用组织工程皮肤来替代受损皮肤，组织工程皮肤是将真皮成纤维细胞与细胞外基质替代物混合制成人工皮肤，或者单纯使用多孔的细胞外基质替代真皮植入创面，然后在上面移植上皮细胞覆盖或待自身上皮覆盖取代病损的皮肤。

为保证组织工程皮肤与正常皮肤的高度相似及其表皮层在真皮表面的紧密附着，需要在组织工程皮肤上面打上细小的孔，传统的打孔方法是手工操作的，有专门的人员持打孔器在组织工程皮肤上打孔，这种打孔方法效率较低，准确性较差，且工人劳动量较大。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种组织工程皮肤打孔装置，以提高打孔效率以及打孔的准确性，降低工人劳动量。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种组织工程皮肤打孔装置，包括：支撑台，所述支撑台的上表面用于放置组织工程皮肤培养盒，所述组织工程皮肤培养盒包括盒盖和盒体，所述盒盖可脱离或盖合于所述盒体的开口上；机械手，所述机械手包括摆动臂，所述摆动臂上设有伸缩臂，所述摆动臂可带动伸缩臂相对于支撑台上表面平行移动，所述伸缩臂可沿垂直于支撑台上表面的方向往复移动；针座，所述针座设置于所述伸缩臂靠近支撑台的一端；打孔针，所述打孔针固定于所述针座上，所述打孔针的针尖伸出所述针座的表面。

进一步地，组织工程皮肤打孔装置还包括吸盖装置，所述吸盖装置可使所述盒盖脱离或盖合于所述盒体的开口上，并可将所述盒盖移出或移入所述组织工程皮肤培养盒的竖直投影范围。

所述吸盖装置包括水平移动组件、竖直移动组件和吸附组件，所述水平移动组件可带动竖直移动组件和吸附组件相对于支撑台上表面平行移动，所述竖直移动组件可带动吸附组件沿垂直于支撑台上表面的方向往复移动，当所述吸附组件与组织工程皮肤培养盒的盒盖接触时，所述吸附组件可将盒盖吸附。

进一步地，所述吸附组件包括真空发生器、吸盘和空气供应器，所述吸盘分别与真空发生器以及空气供应器连通，所述真空发生器可使吸盘的吸附面产生负压，所述空气供应器可向吸盘的吸附面输送空气。

进一步地，所述水平移动组件包括平行于支撑台上表面设置的水平导轨以及可沿水平导轨滑动的滑块，所述竖直移动组件包括垂直于支撑台上表面设置的竖直导轨和可沿竖直导轨滑动的滑架，所述竖直导轨与所述滑块固定连接，所述吸附组件与所述滑架固定连接。

进一步地，所述针座包括针座本体和端盖，所述端盖的一侧端面与针座本体可拆卸连接，另一侧端面与伸缩臂可拆卸连接，所述针座本体内沿垂直于支撑台的方向开设有贯穿针座本体的打孔针容纳腔，所述打孔针设置于所述打孔针容纳腔内，且针尖穿出所述针座靠近支撑台的表面，当所述针座本体和端盖连接时，所述端盖可将所述打孔针容纳腔的端口覆盖并将所述打孔针顶紧。

进一步地，所述端盖上固定连接有连接套，所述连接套套设于所述伸缩臂外且靠近支撑台的一端，所述连接套与所述伸缩臂可拆卸连接。

进一步地，所述打孔针容纳腔为垂直于支撑台上表面方向的台阶通孔，所述台阶通孔截面积较大的一端靠近所述端盖设置，所述打孔针包括支架和固定于支架上的针头，所述支架配合设置于所述台阶通孔截面积较大的一端内，所述针头穿出所述台阶通孔截面积较小的一端。

进一步地，所述打孔针容纳腔为多个，每个所述打孔针容纳腔内均设有一组打孔针，每组打孔针包括一个支架和固定于支架上的多个针头。

进一步地，所述打孔针容纳腔的数量与同时待打孔的组织工程皮肤数相对应，各所述打孔针容纳腔之间的相对位置与同时待打孔的各组织工程皮肤的相对位置相对应。

本实用新型实施例提供的组织工程皮肤打孔装置，支撑台用于放置组织工程皮肤培养盒，当需要对培养盒内的组织工程皮肤打孔时，首先移开培养盒的盒盖，然后启动机械手使伸缩臂在摆动臂的带动下相对于支撑台上表面平行移动至组织工程皮肤的上方，此时，伸缩臂可沿垂直于支撑台上表面的方向往复移动，从而带动伸缩臂下端的针座上下移动，使得针座下表面的打孔针上下移动对组织工程皮肤进行打孔。然后，摆动臂带动伸缩臂到达未打孔的组织工程皮肤的上方，进一步在新的位置打孔，直至培养盒中的组织工程皮肤全部被打孔，整个打孔过程通过组织工程皮肤打孔装置自动完成，本组织工程皮肤打孔装置不仅可以提高打孔效率及打孔准确性，而且降低了工人劳动量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例组织工程皮肤打孔装置的正视图；

图2为本实用新型实施例组织工程皮肤打孔装置的俯视图；

图3为图1去除机械手后的A向视图；

图4为本实用新型实施例组织工程皮肤打孔装置针座的结构示意图；

图5为本实用新型实施例组织工程皮肤打孔装置针座本体的结构示意图；

图6为本实用新型实施例组织工程皮肤打孔装置针座端盖的结构示意图；

图7为本实用新型实施例组织工程皮肤打孔装置打孔针的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“负压”，为所指处的压力低于工作环境压力的状态，即所指处相对于工作环境具有压强差；术语“中心”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1，图1为本实用新型实施例组织工程皮肤打孔装置的一个具体实施例，本实施例组织工程皮肤打孔装置，包括：支撑台1，支撑台1的上表面用于放置组织工程皮肤的培养盒2；培养盒2包括盒盖和盒体，盒盖可脱离或盖合于所述盒体的开口上；机械手3，机械手3包括摆动臂31，摆动臂31上设有伸缩臂32，摆动臂31可带动伸缩臂32相对于支撑台1的上表面平行移动，伸缩臂32可沿垂直于支撑台1上表面的方向往复移动；针座4，针座4设置于伸缩臂32靠近支撑台1的一端；打孔针5，打孔针5固定于针座4上，打孔针5的针尖伸出针座4的表面。

本实用新型实施例提供的组织工程皮肤打孔装置，支撑台1用于放置组织工程皮肤培养盒2，当需要对培养盒2内的组织工程皮肤打孔时，首先移开培养盒的盒盖，然后启动机械手3，使伸缩臂32在摆动臂31的带动下沿平行于支撑台1的方向移动至组织工程皮肤的上方，此时，伸缩臂32可沿垂直于支撑台1的方向往复移动，从而带动伸缩臂32下端的针座4上下移动，使得针座4下表面的打孔针5上下移动对组织工程皮肤进行打孔。然后，摆动臂31带动伸缩臂32到达未打孔的组织工程皮肤的上方，进一步在新的位置打孔，直至培养盒2中的组织工程皮肤全部被打孔，整个打孔过程通过组织工程皮肤打孔装置自动完成，本组织工程皮肤打孔装置不仅可以提高打孔效率及打孔准确性，而且降低了工人劳动量。

参照图1和图2，为了方便盒盖21在组织工程皮肤打孔之前被移走，和在组织工程皮肤打孔之后重新密封培养盒2，组织工程皮肤打孔装置设有吸盖装置6，吸盖装置6可使盒盖21脱离或盖合于所述盒体的开口上，并可将盒盖21移出或移入所述盒体的竖直投影范围。从而避免人手动移除盒盖，提高了工作效率。

具体地，吸盖装置6包括水平移动组件61、竖直移动组件62和吸附组件63，组织工程皮肤打孔之前，水平移动组件61带动竖直移动组件62和吸附组件63移动至培养盒2的盒盖21上方，竖直移动组件62使吸附组件63沿垂直于支撑台1表面的方向向下移动至与盒盖21接触，然后，吸附组件63吸附盒盖21，接着，竖直移动组件62带动吸附组件63沿垂直于支撑台1表面的方向向上移动，使盒盖21与培养盒2脱离，然后，水平移动组件61带动竖直移动组件62和吸附组件63相对于支撑台1表面平行移动，从而实现将盒盖21从培养盒2上方移走；培养盒2内的组织工程皮肤全部打孔之后，水平移动组件61带动竖直移动组件62和吸附组件63以及其上的盒盖21在支撑台1上方相对于支撑台1表面平行移动至培养盒2上方，接着，竖直移动组件62带动吸附组件63沿垂直于支撑台1表面的方向向下移动，使盒盖21与培养盒2接触，然后，吸附组件63与盒盖21脱离，盒盖21盖在培养盒2上，此时，盒盖21重新密封培养盒2。由此，可进一步提高打孔工艺的自动化程度，从而提高生产效率。

参考图2和图3，吸附组件63包括真空发生器(图中未示出)、吸盘631和空气供应器(图中未示出)，吸盘631分别与真空发生器以及空气供应器连通，当需要将盒盖21吸起时，吸盘631的吸附面与盒盖21接触，真空发生器可使吸盘631的吸附面产生负压，从而使盒盖21吸附在吸盘631的吸附面上；当需要将盒盖21放下时，空气供应器可向吸盘631的吸附面输送空气，快速地破坏吸盘631的负压状态，从而使盒盖21快速脱离吸盘631。

如图1和图2所示，为方便吸盖装置6的水平移动和上下移动，优选地，水平移动组件61包括平行于支撑台1表面设置的水平导轨以及可沿水平导轨滑动的滑块，竖直移动组件62包括垂直于支撑台1表面设置的竖直导轨和可沿竖直导轨滑动的滑架，竖直导轨与滑块固定连接，吸附组件63与滑架也为固定连接，由此，滑块沿水平导轨滑动时，可带动竖直移动组件62和吸附组件63水平移动，滑架沿竖直导轨滑动时，可带动吸附组件63上下滑动，因此，在水平移动组件61的作用下，吸附组件63可以实现水平移动，在竖直移动组件62的作用下，吸附组件63可以实现上下移动，从而实现盒盖21的搬运。

在本实用新型的一个实施例中，针座4可以设为一个整体，在针座4下方开有打孔针容纳腔，将打孔针固定连接于打孔针容纳腔中。也可以参照图1、图4和图5，在本实用新型的另一个实施例中，针座4包括针座本体41和端盖42，端盖42的一侧端面与针座本体41可拆卸连接，另一侧端面与伸缩臂32可拆卸连接，针座本体41内沿垂直于支撑台1的方向开设有贯穿针座本体41的打孔针容纳腔411，安装针座4时，将打孔针5放置于打孔针容纳腔411内，并将打孔针5的端部穿出针座4靠近支撑台1的表面设置，进一步将端盖42的一侧端面与已放置打孔针5的针座本体41固定连接，针座组装完毕后，将端盖42的另一侧端面与伸缩臂32固定连接，针座4便安装在了伸缩臂上；此外，当针座本体41和端盖42固定连接时，端盖42可将打孔针容纳腔411的端口覆盖并将所述打孔针顶紧，不仅保证了打孔针5在工作中的稳定性，而且端盖42可以防止灰尘落入打孔针容纳腔411内，保证了打孔针的清洁。

针座4与伸缩臂32的连接可以为螺纹连接，例如，针座上端设有连接柱，连接柱上设有外螺纹，伸缩臂下端设有管状轴，管状轴内壁设有内螺纹，连接柱与管状轴通过外螺纹和内螺纹连接，从而实现针座与伸缩臂的连接。针座4与伸缩臂32的连接也可以采用其他连接方式连接，参照图5和图6，在针座4的端盖42上设有与其固定连接的连接套421，将针座4连接于伸缩臂32时，先将连接套421套设于伸缩臂32外且靠近支撑台1的一端，接着通过可拆卸连接方式连接，比如，可以通过将顶丝拧入顶丝孔422中将连接套421与伸缩臂32固定，既可以保证端盖42与伸缩臂32的安装稳定性，又可以拆卸下来以方便更换针座4或针座4内的零部件，连接套421从端盖42靠近针座本体41的一端穿出，针座本体41上设有与连接套421的外径相适应的圆柱槽(图中未示出)，端盖42与针座本体41固定时，连接套421从端盖42下侧穿出的部分可穿进针座本体41的圆柱槽内，此时，连接套421可以对针座本体41起到一定的定位作用，更好地保证了针座本体41的工作位置，即保证了打孔针5的打孔准确性。

为方便固定打孔针5，打孔针容纳腔411优选为垂直于支撑台1方向的台阶通孔，台阶通孔截面积较大的一端靠近端盖42，如图7所示，打孔针5包括支架51和固定于支架51上的针头52，支架51配合设置于台阶通孔截面积较大的一端内，台阶通孔的台阶处对支架51的下端面起到定位作用，支架51的上端面与针座本体41的上端在同一水平面，端盖42与针座本体41固定连接后，端盖42对支架51的上端面起到定位作用，从而实现打孔针5的安装固定，针头52穿出台阶通孔截面积较小的一端，即从针座本体41的下端面穿出，保证打孔针5可对支撑台上的组织工程皮肤进行打孔。

为了使组织工程皮肤打孔装置能够实现同时在多张组织工程皮肤上打孔，打孔针容纳腔411可以设为多个，相应的，每个打孔针容纳腔411内均设有一组打孔针5，而在组织工程皮肤的大小和间隔一定的情况下，若打孔针容纳腔411的数量过多，所需的针座4的尺寸较大，针座4过于笨重，伸缩臂32带动针座4移动时则较吃力，参照图5，打孔针容纳腔411优选为6个，此时，针座4的尺寸和重量均较为合适，相应地，每个打孔针容纳腔411内均设有一组打孔针5，每组打孔针5包括一个支架51和固定于支架51上的8个针头52，8个针头分两排设置，一排4个。由此，可同时对6个组织工程皮肤进行打孔，伸缩臂32带动针座4上下运动一次可在一张组织工程皮肤上打8个孔，从而提高了打孔效率。

为保证打孔质量及准确性，在设计打孔针容纳腔411的数量和位置时，应考虑同时待打孔的组织工程皮肤数以及同时待打孔的各组织工程皮肤的相对位置，应使得打孔针容纳腔411的数量与同时待打孔的组织工程皮肤数相对应，各打孔针容纳腔411之间的相对位置与同时待打孔的各组织工程皮肤的相对位置相对应。

安装或更换打孔针5时，需将端盖42与针座本体41拆开，为方便端盖42与针座本体41的拆卸，端盖42与针座本体41优选通过台阶螺栓43连接，台阶螺栓43的螺纹与螺栓头之间有一定长度上无螺纹，且无螺纹部分的直径大于有螺纹部分的直径，因此，无螺纹部分与有螺纹部分的分界处呈台阶状，台阶螺栓43的螺纹完全拧入端盖42与针座本体41后，螺栓头和无螺纹的长度均在端盖42上面，在拧入或拧出时方便用力，因此，台阶螺栓43可以方便地手动安装与拆卸。

机械手3可以选用四轴工业机械手，例如可以选用EPSON(爱普生)G6-551C型号的四轴工业机械手。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种组织工程皮肤打孔装置，其特征在于，包括：

支撑台，所述支撑台的上表面用于放置组织工程皮肤培养盒，所述组织工程皮肤培养盒包括盒盖和盒体，所述盒盖可脱离或盖合于所述盒体的开口上；

机械手，所述机械手包括摆动臂，所述摆动臂上设有伸缩臂，所述摆动臂可带动伸缩臂相对于支撑台上表面平行移动，所述伸缩臂可沿垂直于支撑台上表面的方向往复移动；

针座，所述针座设置于所述伸缩臂靠近支撑台的一端；

打孔针，所述打孔针固定于所述针座上，所述打孔针的针尖伸出所述针座的表面。

2.根据权利要求1所述的组织工程皮肤打孔装置，其特征在于，还包括吸盖装置，所述吸盖装置可使所述盒盖脱离或盖合于所述盒体的开口上，并可将所述盒盖移出或移入所述组织工程皮肤培养盒的竖直投影范围。

3.根据权利要求2所述的组织工程皮肤打孔装置，其特征在于，所述吸盖装置包括水平移动组件、竖直移动组件和吸附组件，所述水平移动组件可带动竖直移动组件和吸附组件相对于支撑台上表面平行移动，所述竖直移动组件可带动吸附组件沿垂直于支撑台上表面的方向往复移动，当所述吸附组件与组织工程皮肤培养盒的盒盖接触时，所述吸附组件可将盒盖吸附。

4.根据权利要求3所述的组织工程皮肤打孔装置，其特征在于，所述吸附组件包括真空发生器、吸盘和空气供应器，所述吸盘分别与真空发生器以及压缩空气供应器连通，所述真空发生器可使吸盘的吸附面产生负压，所述空气供应器可向吸盘的吸附面输送空气。

5.根据权利要求4所述的组织工程皮肤打孔装置，其特征在于，所述水平移动组件包括平行于支撑台上表面设置的水平导轨以及可沿水平导轨滑动的滑块，所述竖直移动组件包括垂直于支撑台上表面设置的竖直导轨和可沿竖直导轨滑动的滑架，所述竖直导轨与所述滑块固定连接，所述吸附组件与所述滑架固定连接。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的组织工程皮肤打孔装置，其特征在于，所述针座包括针座本体和端盖，所述端盖的一侧端面与针座本体可拆卸连接，另一侧端面与伸缩臂可拆卸连接，所述针座本体内沿垂直于支撑台的方向开设有贯穿针座本体的打孔针容纳腔，所述打孔针设置于所述打孔针容纳腔内，且针尖穿出所述针座靠近支撑台的表面，当所述针座本体和端盖连接时，所述端盖可将所述打孔针容纳腔的端口覆盖并将所述打孔针顶紧。

7.根据权利要求6所述的组织工程皮肤打孔装置，其特征在于，所述端盖上固定连接有连接套，所述连接套套设于所述伸缩臂外且靠近支撑台的一端，所述连接套与所述伸缩臂可拆卸连接。

8.根据权利要求6所述的组织工程皮肤打孔装置，其特征在于，所述打孔针容纳腔为垂直于支撑台上表面方向的台阶通孔，所述台阶通孔截面积较大的一端靠近所述端盖设置，所述打孔针包括支架和固定于支架上的针头，所述支架配合设置于所述台阶通孔截面积较大的一端内，所述针头穿出所述台阶通孔截面积较小的一端。

9.根据权利要求6所述的组织工程皮肤打孔装置，其特征在于，所述打孔针容纳腔为多个，每个所述打孔针容纳腔内均设有一组打孔针，每组打孔针包括一个支架和固定于支架上的多个针头。

10.根据权利要求9所述的组织工程皮肤打孔装置，其特征在于，所述打孔针容纳腔的数量与同时待打孔的组织工程皮肤数相对应，各所述打孔针容纳腔之间的相对位置与同时待打孔的各组织工程皮肤的相对位置相对应。