生物3D打印喷头装置及生物打印机

本发明涉及生物打印，尤其涉及生物3d打印喷头装置及生物打印机。

背景技术：

1、挤出式生物3d打印技术是通过气压、活塞或者螺旋杆驱动将生物墨水从喷嘴中挤出，使其变成连续的圆柱状线条，然后按照cad模型的形状逐层沉积到到打印平台上，最后经交联定型处理后形成三维结构的技术。挤出式生物3d打印技术是应用最广泛的生物打印方法，该方法具有硬件要求低、易操作、平台兼容性好、对生物墨水要求低、可打印多种生物墨水材料等优点。生物打印机的喷头具有的生物墨水往往非常有限，在长时间打印过程中，会遇到生物墨水耗完的情况，此时需要及时补充生物墨水。而现有生物打印机喷头受其结构设计限制，在补充生物墨水时操作复杂，难度较高，不便于补充生物墨水，进而也会影响打印机的效率。

2、因此，有必要开发一种便于补充生物墨水、能提高打印效率的喷头及生物打印机。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种便于补充生物墨水、进而能提高打印效率的生物3d打印喷头装置及生物打印机。

2、一方面，本发明提供一种生物3d打印喷头装置，包括喷头主体、针筒架、推架、及固定卡扣，所述喷头主体用于与生物打印机的运动机构相连接；所述针筒架安装在喷头主体上，且所述针筒架上设有用于嵌入针筒的筒体的针筒主体槽，所述固定卡扣的一端与针筒架活动连接，所述固定卡扣的另一端设有卡接部，所述卡接部与针筒架上的卡接件相卡合，以将针筒的筒体固定在针筒主体槽中：所述推架上设有用于嵌入针筒的推钮的推动卡槽，所述喷头主体上安装有推拉组件，所述推拉组件能驱动推架沿靠近和远离针筒架方向运动。

3、本发明涉及的生物3d打印喷头装置，具有以下有益效果：

4、在打印过程中，生物打印机的运动机构带动整个生物3d打印喷头装置沿设定方向运动，同时推拉组件带动推架沿靠近针筒架方向运动，以通过推架推动推钮，并将针筒中生物墨水挤出，实现相应打印作业；当针筒中生物墨水使用完时，推动固定卡扣的卡接部，使卡接部脱离与卡接件的配合，从而失去对针筒的固定作用，此时则能将针筒从针筒主体槽中取出，同时推钮也将从推动卡槽中退出；随后再将充满生物墨水的针筒放入针筒主体槽中，同时推钮也将嵌入推动卡槽中，推动卡接部，使卡接部与卡接件再次卡合，则此时固定卡扣能再次对针筒起到固定作用，并将针筒固定在针筒主体槽中，且推钮被固定在推动卡槽中，进而能继续进行打印。此种方式，方便了补充生物墨水操作，提高了打印效率。且本喷头装置整体结构简单，生产成本较低。

5、优选地，所述推拉组件为丝杆驱动组件，所述推架上设有与丝杆驱动组件的丝杆相配合的推拉螺纹孔，且所述推架上还设有用于穿设丝杆驱动组件的推拉导向杆的推拉导向孔。丝杆驱动组件的丝杆转动时，则能驱动推架沿推拉导向杆运动，实现推架沿靠近和远离针筒架方向运动功能，且此种利用丝杆驱动组件驱动推架运动的方式，保证推架运动稳定性更高，能准确控制推架运动幅度及速度，进而保证打印精度更高。

6、优选地，所述推架上设有两个所述推拉导向孔，所述丝杆驱动组件的两个推拉导向杆分别穿设在两个所述推拉导向孔中。两个推拉导向杆均对推架的运动起导向作用，保证推架运动稳定性更高。

7、优选地，所述针筒架上还设有用于嵌入筒体的把手片的把手片槽。在推架沿靠近和远离针筒架方向运动时，会带动推钮相对于针筒的筒体运动，此时把手片槽对针筒的筒体起到有效限位作用，防止筒体相对于针筒主体槽及针筒架运动。

8、优选地，所述卡接件由卡接螺钉构成，所述卡接螺钉的螺纹端与针筒架螺纹连接，所述固定卡扣的另一端设有卡接槽，所述卡接槽构成所述卡接部，所述卡接槽与卡接螺钉的轴部相卡合。此种结构简单，且便于实现卡接部与卡接件的卡合连接及断开，方便操作。

9、优选地，所述固定卡扣有两个，两个固定卡扣的卡接槽分别与针筒架上的两个卡接件卡合，两个固定卡扣的卡接槽的槽口相向设置，以利用两个固定卡扣增强对针筒的固定作用，且两个卡接槽的槽口相向设置，便于推动两个固定卡扣分别向两侧张开，以能快速实现两个固定卡扣分别脱离与两个卡接件的配合，且避免两个固定卡扣相互干涉。

10、优选地，所述卡接槽的一侧壁上设有卡接导向斜面。在该卡接导向斜面的作用下，能引导卡接槽顺利与卡接螺钉相卡合或相互脱离。

11、优选地，所述固定卡扣的一端通过活动连接螺钉与针筒架活动连接，且所述活动连接螺钉的螺纹端穿过固定卡扣的卡扣通孔后与针筒架螺纹连接。此种结构简单，便于实现固定卡扣一端与针筒架活动连接。

12、优选地，所述针筒架通过固定螺钉与喷头主体固定连接，以便于实现两者间的组装及拆卸。

13、另一方面，本发明提供一种生物打印机，包括运动机构，还包括所述生物3d打印喷头装置，所述运动机构与所述喷头主体相连接。

14、本发明涉及的生物打印机，具有以下有益效果：

15、本生物打印机，基于此种生物3d打印喷头装置，便于在需要时，补充生物墨水，提高了打印效率。

技术特征：

1.一种生物3d打印喷头装置，其特征在于，包括喷头主体(1)、针筒架(2)、推架(3)、及固定卡扣(4)，所述喷头主体(1)用于与生物打印机的运动机构相连接；所述针筒架(2)安装在喷头主体(1)上，且所述针筒架(2)上设有用于嵌入针筒(5)的筒体(51)的针筒主体槽(21)，所述固定卡扣(4)的一端与针筒架(2)活动连接，所述固定卡扣(4)的另一端设有卡接部(41)，所述卡接部(41)与针筒架(2)上的卡接件(6)相卡合，以将针筒(5)的筒体(51)固定在针筒主体槽(21)中：所述推架(3)上设有用于嵌入针筒(5)的推钮(52)的推动卡槽(31)，所述喷头主体(1)上安装有推拉组件，所述推拉组件能驱动推架(3)沿靠近和远离针筒架(2)方向运动。

2.根据权利要求1所述生物3d打印喷头装置，其特征在于，所述推拉组件为丝杆驱动组件，所述推架(3)上设有与丝杆驱动组件的丝杆相配合的推拉螺纹孔(32)，且所述推架(3)上还设有用于穿设丝杆驱动组件的推拉导向杆的推拉导向孔(33)。

3.根据权利要求2所述生物3d打印喷头装置，其特征在于，所述推架(3)上设有两个所述推拉导向孔(33)，所述丝杆驱动组件的两个推拉导向杆分别穿设在两个所述推拉导向孔(33)中。

4.根据权利要求1所述生物3d打印喷头装置，其特征在于，所述针筒架(2)上还设有用于嵌入筒体(51)的把手片(53)的把手片槽(22)。

5.根据权利要求1所述生物3d打印喷头装置，其特征在于，所述卡接件(6)由卡接螺钉(61)构成，所述卡接螺钉(61)的螺纹端与针筒架(2)螺纹连接，所述固定卡扣(4)的另一端设有卡接槽(411)，所述卡接槽(411)构成所述卡接部(41)，所述卡接槽(411)与卡接螺钉(61)的轴部相卡合。

6.根据权利要求5所述生物3d打印喷头装置，其特征在于，所述固定卡扣(4)有两个，两个固定卡扣(4)的卡接槽(411)分别与针筒架(2)上的两个卡接件(6)卡合，两个固定卡扣(4)的卡接槽(411)的槽口相向设置。

7.根据权利要求5所述生物3d打印喷头装置，其特征在于，所述卡接槽(411)的一侧壁上设有卡接导向斜面(4111)。

8.根据权利要求1所述生物3d打印喷头装置，其特征在于，所述固定卡扣(4)的一端通过活动连接螺钉(7)与针筒架(2)活动连接，且所述活动连接螺钉(7)的螺纹端穿过固定卡扣(4)的卡扣通孔(42)后与针筒架(2)螺纹连接。

9.根据权利要求1所述生物3d打印喷头装置，其特征在于，所述针筒架(2)通过固定螺钉(8)与喷头主体(1)固定连接。

10.一种生物打印机，包括运动机构，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述生物3d打印喷头装置，所述运动机构与所述喷头主体(1)相连接。

技术总结
本发明提供了一种生物3D打印喷头装置及生物打印机，生物3D打印喷头装置包括喷头主体、针筒架、推架、及固定卡扣，喷头主体用于与生物打印机的运动机构相连接；针筒架安装在喷头主体上，且针筒架上设有用于嵌入针筒的筒体的针筒主体槽，固定卡扣的一端与针筒架活动连接，固定卡扣的另一端设有卡接部，卡接部与针筒架上的卡接件相卡合，以将针筒的筒体固定在针筒主体槽中：推架上设有用于嵌入针筒的推钮的推动卡槽，喷头主体上安装有推拉组件，推拉组件能驱动推架沿靠近和远离针筒架方向运动。本生物3D打印喷头装置及生物打印机，方便了生物墨水的补充作业，提高了打印效率。

技术研发人员：李雪依,王志敏,郏佳
受保护的技术使用者：上海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15