CN209790403U - 一种药物制剂3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于增材制造技术领域，具体提供了一种药物制剂3D打印机，所述3D打印机铺粉结构与打印结构采用十字交叉式设计，且设置有多个喷头。本实用新型的有益效果是：无需使用口径不同的将打印喷头，结构简单；打印速度快，大大的节省了时间成本；可选择性的对供粉槽特定区域进行加料，实现局部打印；供粉铺粉结构与打印喷头成十字交叉设置，可一次性完成打印，无需打印喷头往返运动。

Description

一种药物制剂3D打印机

【技术领域】

本实用新型属于增材制造技术领域，具体涉及一种药物制剂3D打印机。

【背景技术】

3D打印技术也叫增材制造技术，是将材料通过逐点到逐层堆跌的方式将产品制造出来。相对于传统的减材制造来说，具有生产周期短、生产工序少和生产数字化等特点。从低碳制造方面来看，3D制造技术中产品需要多少材料就直接打印多少材料，资源利用率高，节能环保。因此具有很好的应用前景，是当前国际上的研究热点。3D打印采用逐层累积的方式，当打印模型尺寸较大时，成型时间可长达几十个小时。

专利CN206026696U公开了一种药物制剂3D打印机，但其结构复杂、工作效率低，且无法实现选择性的对特定区域进行打印。

【发明内容】

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种药物制剂3D打印机，铺粉结构与打印结构采用十字交叉式设计，且设置有多个喷头，实现了药物的快速打印。

本实用新型的具体技术方案为：

一种药物3D打印机，包括机架1、打印喷头组件3、X轴运动机构4、Y轴运动机构5、Z轴运动机构2、供粉铺粉机构6和控制器；所述控制器用于控制各驱动电机转动，使打印喷头组件3、X轴运动机构4、Y轴运动机构5、Z轴运动机构2按照设定程序运动；

所述X轴运动机构4包括固定在机架1上的第一横向滑槽41和第二横向滑槽42、第一滑动组件44和第二滑动组件45，所述X轴运动机构4与第一驱动电机43连接，所述第一、二滑动组件与第一、二横向滑槽相配合，在第一驱动电机43的驱动下，沿X轴方向做往复运动；

所述供粉铺粉结构6包括与第一滑动组件44连接的第一固定件65、与第二滑动组件45连接的第二固定件66、供粉槽67、供粉辊62和两个铺粉辊63；所述供粉辊62设置在供粉槽67下方，与第二驱动电机61连接，在第二驱动电机 61的驱动下转动，完成供粉；所述铺粉辊63沿供粉槽67长轴方向设置在供粉槽67两侧，与第三、四驱动电机64连接，在第三、四驱动电机64的驱动下转动，且铺粉辊63运动方向与供粉铺粉结构运动方向一致；

所述Y轴运动机构包括支架5、第一纵向滑动件53，支架上端设置的第一纵向滑轨51，所述第一纵向滑轨51与第一纵向滑动件53相配合，所述第一纵向滑动件53连接第五驱动电机52；所述第一纵向滑动件53与套装在支架上的纵向打印喷头组件3固定连接，在第五驱动电机52的作用下，打印喷头组件3 沿第一纵向滑轨51做往复运动；所述打印喷头组件3下端设置有打印喷头组件下端设置有至少四个孔状结构31，孔状结构31内设置有打印喷头32；所述打印喷头32通过输液管与储墨装置连接；所述喷墨装置内装有粘合剂，打印过程中，可将粘合剂均匀喷洒至粉末上；

所述Z轴运动机构2包括打印平台21、设置在打印平台下方的升降结构22、第六驱动电机23，打印平台21与升降结构22固定连接；第六驱动电机23驱动升降结构23沿Z轴方向做升降运动，进而实现打印平台21的升降运动。

进一步地，所述供粉槽67中间设置有至少1个隔档，将供粉槽分成不同供粉区域。

进一步地，所述隔档为2个，且等距设置。

进一步地，所述升降结构为精密升降机构，精密度不大于0.01。

进一步地，所述打印平台21的四周各设有一个与X轴或Y轴平行的条形槽，用于收集多余的粉末。

进一步地，所述打印喷头32成矩形陈列排布，列偏移角度为10-120°。

进一步地，所述打印喷头为6个，成2行3列式矩阵排列，列偏移角度为 45°。

进一步地，打印喷头32呈矩形阵列排布，列间距为15毫米。

进一步地，所述机架1下方设置有打印喷头自动清洗系统。

更进一步地，所述打印喷头自动清洗系统7包括第七驱动电机71、升降平台73和同步清液机构72；同步清液机构72与升降平台73上端固定连接；驱动电机71驱动升降装置沿Z轴方向运动，进而带动同步清液机构72进行升降运动。

本实用新型的有益效果是：

(1)无需使用口径不同的将打印喷头，结构简单；(2)打印速度快，大大的节省了时间成本；(3)可选择性的对供粉槽特定区域进行加料，实现局部打印；(4)供粉铺粉结构与打印喷头成十字交叉设置，可一次性完成打印，无需打印喷头往返运动；(5)打印完成后，可实现打印喷头的自动清洗。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例打印机正面示意图。

图2为本实用新型实施例X轴、Y轴运动机构示意图。

图3为本实用新型实施例供粉铺粉机构示意图。

图4为本实用新型实施例Z轴运动机构示意图。

图5为本实用新型实施例打印喷头组件示意图。

图中编号所对应结构如下所示：

1.机架 2.Z轴运动机构 3.打印喷头组件 4.X轴运动机构 5.Y轴运动机构 6.供粉铺粉机构 7.吸墨装置 11.支撑臂二 12.支撑臂一 21.打印平台 22.升降平台 23.第六驱动电机 31.孔状结构 32.打印喷头 41. 第一横向滑槽 42. 第二横向滑槽 43.第一驱动电机 44. 第一滑动组件 45第二滑动组件 50.支架 51. 第一纵向滑轨 52. 第五驱动电机 53. 第一纵向滑动件 61. 第二驱动电机 62.供粉辊 63. 铺粉辊 64.第三、四驱动电机 65. 第一固定件 66. 第二固定件 71. 第七驱动电机 72.同步清液机构 73. 升降平台

【具体实施方式】

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性的劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。

以下实施例参考图1至图5。

一种药物3D打印机，包括机架1、打印喷头组件3、X轴运动机构4、Y轴运动机构、Z轴运动机构2、供粉铺粉机构6、储墨装置和控制器；控制器用于控制各驱动电机转动，使打印喷头组件3、X轴运动机构4、Y轴运动机构、Z 轴运动机构2按照设定程序运动；所述驱动电机可为伺服电机或步进电机。

所述打印喷头组件由4个打印喷头构成，且成矩阵排列，列间距为15毫米，列偏移角度为120°。

X轴运动机构4包括固定在机架1上的第一横向滑槽41和第二横向滑槽42、第一滑动组件44和第二滑动组件45，X轴运动机构4与第一驱动电机43连接，第一、二滑动组件与第一、二横向滑槽相配合，在第一驱动电机43的驱动下，沿X轴方向做往复运动；

供粉铺粉结构6包括与第一滑动组件连接的第一固定件61、与第二滑动组件连接的第二固定件62、供粉槽37、供粉辊62和两个铺粉辊63；供粉辊62设置在供粉槽67下方，与第二驱动电机61连接，在第二驱动电机61的驱动下转动，完成供粉；具体地，供粉辊62为长轴方向对侧设置有条槽的圆柱结构。铺粉辊63为圆柱形，沿供粉槽67长轴方向设置在供粉槽67两侧，与第三、四驱动电机64连接，在第三、四驱动电机64的驱动下转动，且铺粉辊63运动方向与供粉铺粉结构6运动方向一致。

Y轴运动机构包括支架5、第一纵向滑动件53，支架5上端设置的第一纵向滑轨51，第一纵向滑轨51与第一纵向滑动件53相配合，第一纵向滑动件53连接第五驱动电机52；第一纵向滑动件53与套装在支架上的纵向打印喷头组件3 固定连接，打印喷头组件3为长方形，长方形上端下表面中心位置通过螺钉固定连接第一纵向滑动件53，在第五驱动电机52的作用下，打印喷头组件3沿第一纵向滑轨51做往复运动；第一纵向滑动件53为长方形块状结构，打印喷头组件 3下端设置有四个与打印喷头32形状一致的孔状结构31，且所述孔状结构31 呈矩形阵列排布，打印喷头32与孔状结构31相互卡合固定。打印时，打印喷头 32可将粘合剂喷洒至整个打印区域。

Z轴运动机构包括打印平台21、设置在打印平台下方的升降结构22、第六驱动电机23，打印平台21与升降结构22固定连接；优选地，升降结构22为斜面定位结构或丝杠螺母副。升降结构22通过支撑臂一12与机架固定连接，具体地，为螺钉连接；第六驱动电机23驱动升降结构22沿Z轴方向做升降运动，进而实现打印平台21的升降运动；

打印喷头自动清洗系统7设置于机架1下方，所述打印喷头自动清洗系统7 包括驱动电机71、升降装置73和同步清液机构72；同步清液机构72与升降装置73上端固定连接；驱动电机71驱动升降装置沿Z轴方向运动，进而带动同步清液机构72进行升降运动。所述同步清洗结构电机相连接。且同步清洗结构能够与打印喷头密封配合。优选地，所述同步清洗结构上端为与打印喷头相配合的孔状结构。

打印方法：

打印前，先建立药物制剂三维CAD模型，导出STL格式，并将其导入药物 3D打印机控制器。

(1)将打印平台调整至最高位置，供粉铺粉结构调整至X轴起始位置，打印喷头调整至Y轴初始位置；将同步清液机构调整至最低高度。

(2)将药物打印粉末装入供粉槽；储墨装置加入适量的粘合剂；采用管道负压供液进入喷头；

(3)启动电源开关及控制器；

(4)供粉铺粉结构沿X轴方向做直线运动，供粉辊转动，将条槽中的粉末输送至打印平台，同时，铺粉辊向前转动，将所述粉末均于铺平在打印平台上；

(5)铺粉完成后，打印喷头沿Y轴方向做直线运动，将粘合剂喷洒至粉末表面；打印平台下降一层；

(6)供粉铺粉结构沿X轴方向做直线回复运动，供粉辊转动，将条槽中的粉末输送至打印平台，同时，铺粉辊向前转动，将所述粉末均于铺平在打印平台上；

(7)铺粉完成后，打印喷头沿Y轴方向做直线回复运动，将粘合剂喷洒至粉末表面；

(8)重复步骤(4)-(7)，直至打印完成。

打印完成后，启动驱动电机7，同步清液机构向上运动至打印喷头下端处，二者密封配合；启动与同步清液机构连接的电机，使同步清液机构内部呈真空状态，进而对打印喷头进行抽液，完成打印喷头的清洗。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，所述供粉槽内部设置有至少1个隔档，将供粉槽分成不同供粉区域，优选为2个。其余均与实施例1相同。

在使用过程中，可根据打印药片数量多少，选择性的向供粉槽的一个或几个区域加入药物粉末，以实现局部打印。打印方法同实施例1。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于：所述打印喷头为6个，且6个打印喷头呈 2行3列矩阵排列，阵列偏移角度为45°。其余结构均与实施例2相同。

实施例4

本实施例与实施例2的区别在于：所述打印喷头为6个，且6个打印喷头呈 2行3列矩阵排列，阵列偏移角度为10°。其余结构及打印方法与实施例2相同。

上述实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制。本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示意的准确结构，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出的各种改变和变形，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种药物制剂3D打印机，其特征在于：包括机架(1)、打印喷头组件(3)、X轴运动机构(4)、Y轴运动机构(5)、Z轴运动机构(2)、供粉铺粉机构(6)和控制器；所述控制器用于控制各驱动电机转动，使打印喷头组件(3)、X轴运动机构(4)、Y轴运动机构(5)、Z轴运动机构(2)按照设定程序运动；

所述X轴运动机构(4)包括固定在机架(1)上的第一横向滑槽(41)和第二横向滑槽(42)、第一滑动组件(44)和第二滑动组件(45)，所述X轴运动机构(4)与第一驱动电机(43)连接；所述第一、二滑动组件与第一、二横向滑槽相配合，在第一驱动电机(43)的驱动下，沿X轴方向做往复运动；

所述供粉铺粉机构(6)包括与第一滑动组件(44)连接的第一固定件(65)、与第二滑动组件(45)连接的第二固定件(66)、供粉槽(67)、供粉辊(62)和两个铺粉辊(63)；所述供粉辊(62)设置在供粉槽(67)下方，与第二驱动电机(61)连接，在第二驱动电机(61)的驱动下转动，完成供粉；所述铺粉辊(63)沿供粉槽(67)长轴方向设置在供粉槽(67)两侧，与第三、四驱动电机(64)连接，在第三、四驱动电机(64)的驱动下转动，且铺粉辊(63)运动方向与供粉铺粉结构运动方向一致；

所述Y轴运动机构包括支架(50)、第一纵向滑动件(53)，支架上端设置的第一纵向滑轨(51)，所述第一纵向滑轨(51)与第一纵向滑动件(53)相配合，所述第一纵向滑动件(53)连接第五驱动电机(52)；所述第一纵向滑动件(53)与套装在支架上的纵向打印喷头组件(3)固定连接，在第五驱动电机(52)的作用下，打印喷头组件(3)沿第一纵向滑轨(51)做往复运动；所述打印喷头组件(3)下端设置有至少四个孔状结构(31)，孔状结构(31)内设置有打印喷头(32)；所述打印喷头(32)通过输液管与储墨装置连接；所述储墨装置内装有粘合剂，打印过程中，可将粘合剂均匀喷洒至粉末上；

所述Z轴运动机构(2)包括打印平台(21)、设置在打印平台下方的升降结构(22)、第六驱动电机(23)，打印平台(21)与升降结构(22)固定连接；第六驱动电机(23)驱动升降结构(22)沿Z轴方向做升降运动，进而实现打印平台(21)的升降运动。

2.根据权利要求1所述的药物制剂3D打印机，其特征在于：所述供粉槽(67)内部设置有至少1个隔档，将供粉槽(67)分成不同供粉区域。

3.根据权利要求2所述的药物制剂3D打印机，其特征在于：所述隔档为2个。

4.根据权利要求1所述的药物制剂3D打印机，其特征在于：所述升降结构(22)为精密升降台。

5.根据权利要求1所述的药物制剂3D打印机，其特征在于：所述打印平台(21)各设有一个与X轴或Y轴平行的条形槽，用于收集多余的粉末。

6.根据权利要求1所述的药物制剂3D打印机，其特征在于：所述打印喷头(32)陈列排布，列偏移角度为10-120°。

7.根据权利要求6所述的药物制剂3D打印机，其特征在于：所述打印喷头(32)为6个，成2行3列式矩阵排列，列偏移角度为45°。

8.根据权利要求1所述的药物制剂3D打印机，其特征在于：打印喷头(32)呈矩形阵列排布，列间距为15毫米。

9.根据权利要求1所述的药物制剂3D打印机，其特征在于：所述机架(1)下方设置有打印喷头自动清洗系统(7)。

10.根据权利要求9所述的药物制剂3D打印机，其特征在于：所述打印喷头自动清洗系统(7)包括第七驱动电机(71)、升降装置(73)和同步清液机构(72)；同步清液机构(72)与升降装置(73)上端固定连接；第七驱动电机(71)驱动升降装置沿Z轴方向运动，进而带动同步清液机构(72)进行升降运动。