一种制冷式打印平台的生物3D打印机

本技术涉及生物3d打印，具体提出了一种制冷式打印平台的生物3d打印机。

背景技术：

1、外伤或器官缺损是困扰当今人类健康的难题，器官再生技术被公认为是21世纪生物医学领域的研究重点，生物3d打印因此孕育而生。生物3d打印是一种基于增材制造思想，以活细胞、细胞外基质、生物因子和生物材料为原料，制造有生命或无生命的生物学产品的技术。与金属、陶瓷、塑料等材料的3d打印相比，生物3d打印的最大区别是加工有生命的材料(比如细胞及其他生物功能性组分)并创造有生命的产品。3d生物打印的基础是需要设计满足生物制造的打印平台，这也是当今生物打印领域需要重点解决的问题之一，所以一种制冷式打印平台的生物3d打印机的研究十分重要。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供了一种制冷式打印平台的生物3d打印机，用于解决上述背景技术中提到的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案来实现：一种制冷式打印平台的生物3d打印机，包括框架及打印平台、x轴横移机构和z轴竖直移动机构、z轴推进移动机构、y轴纵移机构。其中：

3、优选的，所述框架及打印平台包括普通平底脚杯、成型台支架、调平旋钮、硅胶柱、铝板、制冷片、水冷头和框架。其中：所述普通平底脚杯固定安装在框架底部，所述成型台支架固定安装在所述框架上，通过所述硅胶柱的弹性和所述调平旋钮调整所述成型台支架和铝板之间保持水平以达到调平的目的；所述水冷头和所述制冷片固定安装在所述铝板上实现制冷效果。

4、优选的，所述x轴横移机构和z轴竖直移动机构中的包括x轴导向轴支座、x轴光轴、x轴直线轴承、z轴驱动电机、x轴驱动电机、x轴电机支架、z轴导向轴支座、z轴法兰式直线轴承、z轴滑块、z轴光轴、z轴梯形丝杠、x轴滑块。其中：所述x轴驱动电机与所述x轴电机支架固定连接；所述x轴丝杠两端均设置所述x轴导向轴支座；所述x轴导向轴支座固定安装在所述框架上；其中所述x轴滑块与法兰式直线轴承固定连接；所述x轴光轴上连接所述x轴直线轴承带动所述x轴滑块同步移动。所述z轴驱动电机与所述z轴电机支架固定在所述框架上；所述z轴梯形丝杠两端分别设置所述z轴导向轴支座；所述z轴导向轴支座固定安装在所述框架上；其中所述z轴滑块与z轴法兰式直线轴承固定连接；所述z轴驱动电机与z轴丝杠的连接；以此完成所述z轴滑块与所述z轴光轴的同步运动。

5、优选的，所述z轴推进移动机构包括z轴推进移动机构中移动机构和z轴推进移动机构中喷头机构。其中：所述z轴推进移动机构中移动机构包括喷头轴承板、y轴限位、喷头张板、推料滑块、开放式深沟球轴承、z轴推进丝杠、推料电机、喷头导轨支板、喷头导轨；所述推料电机固定安装在所述喷头导轨支板上；所述喷头导轨支板固定安装在所述喷头张板上，所述z轴推进丝杠两端分别设置所述喷头导轨支板上；所述y轴限位与所述喷头导轨支板固定连接完成限位；其中所述推料滑块和所述开放式深沟球轴承与所述喷头导轨连接；所述喷头导轨与喷头导轨支板固定连接；以此完成所述推料滑块与所述喷头导轨的同步运动。所述z轴推进移动机构中喷头机构包括直齿条盖板、齿轮、直齿条、注射器板、注射器活塞、旋钮、齿轮框架、齿条柱、注射器支架、注射器喷头。其中：所述注射器活塞固定安装在注射器板上；所述直齿条盖板固定安装在齿轮框架上；所述齿轮通过旋钮固定安装在齿轮框架上；所述直齿条固定安装在齿轮框架上；所述齿轮和直齿条啮合以此使注射器活塞完成挤出动作；所述注射器支架固定安装在齿条柱上；所述齿条柱固定安装在齿轮框架上；所述注射器喷头固定安装在注射器支架上；以此完成所述注射器活塞与所述注射器喷头的挤出运动。

6、优选的，所述y轴纵移机构包括y轴导向轴支座、y轴光轴、y轴法兰式直线轴承、y轴电机支架、y轴驱动电机、y轴丝杠。其中：所述y轴驱动电机与所述y轴电机支架固定在所述框架上，所述y轴丝杠两端分别设置所述y轴导向轴支座，所述y轴导向轴支座固定安装在所述框架上；其中所述y轴电机支架与y轴法兰式直线轴承固定连接；所述y轴驱动电机与y轴丝杠的连接，以此完成所述y轴电机支架与所述y轴光轴的同步运动。

7、所述x轴横移机构和z轴竖直移动机构安装在所述框架上，所述成型台支架固定在所述框架上，所述x轴横移机构和z轴竖直移动机构安装的框架上，所述y轴纵移机构安装在所述x轴横移机构和z轴竖直移动机构中的z轴滑块上，所述z轴推进移动机构安装在所述y轴纵移机构的y轴电机支架上，所述z轴推进移动机构中喷头机构设置安装在所述z轴推进移动机构中的推料滑块上。

8、上述技术方案具有如下优点：

9、1、本实用新型提供了一种制冷式打印平台的生物3d打印机，框架及打印平台中通过所述硅胶柱的弹性和所述调平旋钮调整所述成型台支架和铝板之间保持水平以达到调平的目的；以及装配在成型台上用于凝胶三维实体成型的低温冷冻，从而实现生物凝胶3d打印的过程中能够达到快速成型的效果，保证了打印三维实体的成型质量。

10、2、本实用新型提供了一种制冷式打印平台的生物3d打印机，通过水冷头和制冷片在打印平台上的固定，从而实现生物凝胶3d打印的过程中能够达到符合要求的低温打印效果。

技术特征：

1.一种制冷式打印平台的生物3d打印机，包括框架及打印平台(1)、x轴横移机构和z轴竖直移动机构(2)、z轴推进移动机构(3)、y轴纵移机构(4)；其中x轴横移机构和z轴竖直移动机构(2)设置安装在框架及打印平台(1)中的框架(1-8)上，y轴纵移机构(4)设置安装在x轴横移机构和z轴竖直移动机构(2)的z轴滑块(2-9)上，z轴推进移动机构(3)设置安装在y轴纵移机构(4)的y轴电机支架(4-4)上。

2.根据权利要求1所述的一种制冷式打印平台的生物3d打印机，其特征在于：所述框架及打印平台(1)中包括普通平底脚杯(1-1)、成型台支架(1-2)、调平旋钮(1-3)、硅胶柱(1-4)、铝板(1-5)、制冷片(1-6)、水冷头(1-7)和框架(1-8)；所述成型台支架(1-2)固定安装在所述框架(1-8)上，所述普通平底脚杯(1-1)固定安装在框架(1-8)底部，通过所述硅胶柱(1-4)的弹性通过所述调平旋钮(1-3)调整所述成型台支架(1-2)和铝板(1-5)之间保持水平以达到调平的目的；所述水冷头(1-7)和所述制冷片(1-6)固定安装在所述铝板(1-5)上实现制冷效果用于一种制冷式打印平台的生物3d打印机中框架及打印平台(1)。

3.根据权利要求1所述的一种制冷式打印平台的生物3d打印机，其特征在于：所述x轴横移机构和z轴竖直移动机构(2)包括x轴导向轴支座(2-1)、x轴光轴(2-2)、x轴直线轴承(2-3)、z轴驱动电机(2-4)、x轴驱动电机(2-5)、x轴电机支架(2-6)、z轴导向轴支座(2-7)、z轴法兰式直线轴承(2-8)、z轴滑块(2-9)、z轴光轴(2-10)、z轴梯形丝杠(2-11)、x轴滑块(2-12)；所述x轴导向轴支座(2-1)固定安装在所述x轴光轴(2-2)上，接着所述x轴光轴(2-2)上连接所述x轴直线轴承(2-3)带动所述x轴滑块(2-12)移动；所述x轴导向轴支座(2-1)固定安装在所述x轴光轴(2-2)上；接着所述x轴光轴(2-2)上连接所述x轴驱动电机(2-5)和所述x轴电机支架(2-6)以此完成横移运动；所述x轴电机支架(2-6)固定连接所述z轴导向轴支座(2-7)；接着所述z轴导向轴支座(2-7)连接所述z轴梯形丝杠(2-11)、z轴光轴(2-10)和所述z轴驱动电机(2-4)；再通过所述z轴导向轴支座(2-7)固定在所述x轴滑块(2-12)上；所述z轴导向轴支座(2-7)连接所述z轴法兰式直线轴承(2-8)和所述z轴滑块(2-9)通过所述z轴驱动电机(2-4)带动进行竖直方向移动。

4.根据权利要求1所述的一种制冷式打印平台的生物3d打印机，其特征在于：所述z轴推进移动机构中移动机构(3-1)通过喷头轴承板(3-1-1)连接z轴推进移动机构中喷头机构(3-2)构成z轴推进移动机构(3)。

5.根据权利要求4所述的一种制冷式打印平台的生物3d打印机，其特征在于：所述z轴推进移动机构中移动机构(3-1)包括喷头轴承板(3-1-1)、y轴限位(3-1-2)、喷头张板(3-1-3)、推料滑块(3-1-4)、开放式深沟球轴承(3-1-5)、z轴推进丝杠(3-1-6)、推料电机(3-1-7)、喷头导轨支板(3-1-8)、喷头导轨(3-1-9)；所述推料电机(3-1-7)固定在喷头张板(3-1-3)上；所述z轴推进丝杠(3-1-6)两端分别设置在所述喷头轴承板(3-1-1)和所述喷头导轨支板(3-1-8)上，所述y轴限位(3-1-2)与所述喷头导轨支板(3-1-8)固定连接完成限位，接着所述推料滑块(3-1-4)和所述开放式深沟球轴承(3-1-5)与所述喷头导轨(3-1-9)连接，所述喷头导轨(3-1-9)与所述喷头导轨支板(3-1-8)固定连接，以此完成所述推料滑块(3-1-4)与所述喷头导轨(3-1-9)的同步运动。

6.根据权利要求4所述的一种制冷式打印平台的生物3d打印机，其特征在于：所述z轴推进移动机构中喷头机构(3-2)包括直齿条盖板(3-2-1)、齿轮(3-2-2)、直齿条(3-2-3)、注射器板(3-2-4)、注射器活塞(3-2-5)、旋钮(3-2-6)、齿轮框架(3-2-7)、齿条柱(3-2-8)、注射器支架(3-2-9)、注射器喷头(3-2-10)；所述注射器活塞(3-2-5)固定安装在所述注射器板(3-2-4)上；所述直齿条盖板(3-2-1)固定安装在所述齿轮框架(3-2-7)上；所述齿轮通过旋钮(3-2-6)固定安装在所述齿轮框架(3-2-7)上；所述直齿条(3-2-3)固定安装在所述齿轮框架(3-2-7)上；所述齿轮(3-2-2)和所述直齿条(3-2-3)啮合以此使所述注射器活塞(3-2-5)完成挤出动作；所述注射器支架(3-2-9)固定安装在所述齿条柱(3-2-8)上；所述齿条柱(3-2-8)固定安装在所述齿轮框架(3-2-7)上；所述注射器喷头(3-2-10)固定安装在所述注射器支架(3-2-9)上；以此完成所述注射器活塞(3-2-5)与所述注射器喷头(3-2-10)的挤出运动。

7.根据权利要求1所述的一种制冷式打印平台的生物3d打印机，其特征在于：所述y轴纵移机构(4)包括y轴导向轴支座(4-1)、y轴光轴(4-2)、y轴法兰式直线轴承(4-3)、y轴电机支架(4-4)、y轴驱动电机(4-5)、y轴丝杠(4-6)；所述y轴丝杠(4-6)两端分别设置所述y轴导向轴支座(4-1)；所述y轴导向轴支座(4-1)固定安装在所述框架(1-8)上；接着所述y轴电机支架(4-4)与所述y轴法兰式直线轴承(4-3)固定连接；所述y轴驱动电机(4-5)与所述y轴丝杠(4-6)的连接；以此完成所述y轴电机支架(4-4)与所述y轴光轴(4-2)的同步运动。

技术总结
本技术公开了一种制冷式打印平台的生物3D打印机，包括框架及打印平台、X轴横移机构和Z轴竖直移动机构、Z轴推进移动机构、Y轴纵移机构；所述X轴横移机构和Z轴竖直移动机构安装在所述框架上，所述成型台支架固定在所述框架上，所述X轴横移机构和Z轴竖直移动机构安装的框架上，所述Y轴纵移机构安装在所述X轴横移机构和Z轴竖直移动机构中的Z轴滑块上，所述Z轴推进移动机构安装在所述Y轴纵移机构的Y轴电机支架上，所述Z轴推进移动机构中喷头机构设置安装在所述Z轴推进移动机构中的推料滑块上。本技术实现了生物凝胶的3D快速成型和低温打印，为生物3D打印技术领域提供了一定的帮助。

技术研发人员：郭艳玲,孙天爱,蒋成雷,张新悦,李健,王扬威
受保护的技术使用者：东北林业大学
技术研发日：20221209
技术公布日：2024/1/11