藥物制劑3d打印機的制作方法

藥物制劑3d打印機的制作方法
【專利摘要】藥物制劑3D打印機屬于3D打印機技術領域，尤其涉及一種藥物制劑3D打印機。本發明提供一種適合制備藥物制劑的藥物制劑3D打印機。本發明包括X軸從動組件、X軸驅動組件、Y軸從動組件、Y軸驅動組件、從動組件固定器、打印傳輸組件、打印臺活塞組件、活塞調節組件、進料臺組件、觸點平料組件和平料器驅動裝置，其結構要點X軸從動組件與X軸驅動組件通過X軸傳輸帶相連，Y軸從動組件設置在X軸傳輸帶上，Y軸驅動組件與Y軸從動組件通過Y軸傳輸帶相連，打印傳輸組件設置在Y軸傳輸帶上，打印臺活塞組件設置在打印傳輸組件的下方，進料臺組件設置在打印臺活塞組件沿X軸的側方，活塞調節組件設置在打印臺活塞組件、進料臺組件的下端。
【專利說明】
藥物制劑3D打印機
技術領域
[0001 ]本發明屬于3D打印機技術領域，尤其涉及一種藥物制劑3D打印機。
【背景技術】
[0002]3D打印機不僅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飛船中給宇航員打印任何所需的物品的形狀。3D打印機已被廣泛的使用，但未應用于藥物制劑的制備方面，目前，尚無適合藥物制劑的3D打印機。另外，現有3D打印機的連接裝置為各分體連接部件的連接組合，連接裝置體積大。

【發明內容】

[0003]本發明就是針對上述問題，提供一種適合制備藥物制劑的藥物制劑3D打印機。
[0004]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括X軸從動組件、X軸驅動組件、Y軸從動組件、Y軸驅動組件、從動組件固定器、打印傳輸組件、打印臺活塞組件、活塞調節組件、進料臺組件、觸點平料組件和平料器驅動裝置，其結構要點X軸從動組件與X軸驅動組件通過X軸傳輸帶相連，Y軸從動組件設置在X軸傳輸帶上，Y軸驅動組件與Y軸從動組件通過Y軸傳輸帶相連，打印傳輸組件設置在Y軸傳輸帶上，打印臺活塞組件設置在打印傳輸組件的下方，進料臺組件設置在打印臺活塞組件沿X軸的側方，活塞調節組件設置在打印臺活塞組件、進料臺組件的下端，觸點平料組件設置在進料臺組件的上端，平料器驅動裝置通過平料傳輸帶與從動組件固定器相連，平料傳輸帶沿X軸方向設置，觸點平料組件設置在平料傳輸帶上。
[0005]作為一種優選方案，本發明所述X軸從動組件包括對稱的第一X軸從動組件和第二X軸從動組件，X軸驅動組件包括對稱的第一 X軸驅動組件和第二 X軸驅動組件，第一 X軸從動組件與第一 X軸驅動組件置于同一側，第二 X軸從動組件與第二 X軸驅動組件置于同一側。
[0006]第一X軸從動組件中部后側設置有第一從動同步帶輪，第一從動同步帶輪通過第一X軸傳輸帶與第一 X軸驅動組件的第一驅動輪相連，第一驅動輪通過X軸傳動軸與第二 X軸驅動組件的第二驅動輪相連，第二驅動輪中心軸與第二 X軸驅動組件的X軸步進電機相連，第二驅動輪通過第二 X軸傳輸帶與第二 X軸從動組件的第二從動同步帶輪相連;第一 X軸從動組件、第二 X軸從動組件、第一 X軸驅動組件和第二 X軸驅動組件下端均通過耦合固定器與臺面相連。
[0007]作為另一種優選方案，本發明所述Y軸從動組件包括對稱的第一Y軸從動組件和第二Y軸從動組件，第一 Y軸從動組件下部兩側通過第一 X軸傳輸帶固定器與第一 X軸傳輸帶相連，第一 Y軸從動組件中部后側設置有橫向第一 X軸光軸軸承，第一 X軸光軸軸承內穿有第一X軸光軸，第一X軸光軸兩端分別設置在第一X軸驅動組件、第一X軸從動組件上端后側的第一光軸導向光軸固定器內。
[0008]第二Y軸從動組件下部兩側通過第二 X軸傳輸帶固定器與第二 X軸傳輸帶相連，第二Y軸從動組件中部后側設置有橫向第二 X軸光軸軸承，第二 X軸光軸軸承內穿有第二 X軸光軸，第二 X軸光軸兩端分別設置在第二 X軸驅動組件、第二 X軸從動組件上端后側的第二光軸導向光軸固定器內。
[0009]作為另一種優選方案，本發明所述打印傳輸組件包括后側運動固定器、中部打印調整組件和前側打印儲料組件，運動固定器上下端均設置有橫向Y軸光軸軸承，Y軸光軸軸承內穿有Y軸光軸，Y軸光軸兩端分別設置在第一 Y軸從動組件、第二 Y軸從動組件上的Y軸導向光軸固定器內；所述打印調整組件包括后部連接板和前端連接塊，連接板上設置有豎向彈性滑槽，前端連接塊后端相應于彈性滑槽設置有滑塊，連接塊與連接板通過豎向條形孔、螺栓固定;運動固定器中部通過Y軸傳輸帶固定器與Y軸傳輸帶相連。
[0010]作為另一種優選方案，本發明所述Y軸驅動組件包括驅動固定器、Y軸驅動步進電機和Y軸驅動帶輪，驅動固定器設置在所述第一 X軸驅動組件上，Y軸驅動帶輪的中心軸與Y軸驅動步進電機的輸出軸相連，Y軸傳輸帶依次繞過Y軸驅動帶輪、第一 Y軸同步帶輪、第一平面導向軸承、平面導向輪、第二平面導向軸承、第二 Y軸同步帶輪、第三Y軸同步帶輪、第四Y軸同步帶輪，所述第一 Y軸同步帶輪和第四Y軸同步帶輪設置在第一 X軸驅動組件上，第一平面導向軸承和第二平面導向軸承橫向布置在第一 Y軸從動組件上，平面導向輪設置在第二Y軸從動組件上，平面導向輪與第一平面導向軸承、第二平面導向軸承之間的Y軸傳輸帶與Y軸同向；第二 Y軸同步帶輪和第三Y軸同步帶輪設置在所述第一 X軸從動組件上。
[0011]作為另一種優選方案，本發明所述觸點平料組件包括兩側平料器固定組件，平料器固定組件上端之間平行設置兩個輔助固定軸，輔助固定軸之間設置有圓柱體平料管;平料器固定組件下部設置有平料直線光軸軸承，平料直線光軸軸承內穿有平料直線光軸，平料直線光軸兩端分別固定在從動組件固定器、平料器驅動裝置上;平料器固定組件下端與所述平料傳輸帶相連。
[0012]作為另一種優選方案，本發明所述平料器驅動裝置上端與所述臺面下端相連，平料器驅動裝置上部兩側通過第一平料導向光軸固定器與平料直線光軸相連，平料器驅動裝置下部設置有平料步進電機，平料步進電機輸出軸與平料驅動帶輪相連。
[0013]所述從動組件固定器上端與臺面下端相連，從動組件固定器上部通過第一平料導向光軸固定器與平料直線光軸相連，從動組件固定器下端設置有平料從動帶輪，平料驅動帶輪與平料從動帶輪之間通過平料傳輸帶相連;兩側所述平料驅動帶輪通過平料傳動軸相連。
[0014]作為另一種優選方案，本發明所述打印臺活塞組件和進料臺組件包括上端平臺，平臺下方設置有組件固定板，組件固定板四周設置有豎向通孔，一螺紋桿上端穿過豎向通孔與平臺下端固定，組件固定板與平臺之間的螺紋桿上套有彈簧，彈簧上下端分別與平臺下端、組件固定板上端相抵，組件固定板下方的螺紋桿上旋有調節螺母;組件固定板周邊設置有向外側凸出的與外殼側壁箱底的平面導向軸承，組件固定板下端中部設置有升降步進電機，升降步進電機的輸出軸與豎向導向螺紋軸相連，螺紋軸上端旋于內螺紋管內，內螺紋管上端通過軸承與平臺底面固定;導向螺紋軸側方的組件固定板上設置有升降導向光軸固定器，升降導向光軸固定器與升降導向光軸上端固定。
[0015]其次，本發明所述活塞調節組件包括中部調節輪固定器，調節輪固定器兩側為軸承固定器，軸承固定器兩側通過組件固定光軸緊固在框架側壁;調節輪固定器中部設置有螺紋孔，螺紋孔內旋于螺桿，螺桿下端與調節輪相連螺桿上端固定有調節軸承，所述導向螺紋軸下端為光軸，導向螺紋軸下端設置在調節軸承內；所述軸承固定器上設置有升降導向光軸軸承，升降導向光軸下部置于升降導向光軸軸承內。
[0016]另外，本發明所述X軸步進電機、Y軸驅動步進電機、平料步進電機、升降步進電機的控制信號輸入端口分別與控制主板的電機控制信號輸出端口相連，控制主板的噴頭控制信號輸出端口通過信號轉換電路與所述打印儲料組件上的噴頭的控制信號輸入端口相連；控制主板的檢測信號輸入端口與打印機運行檢測信號輸入端口相連，控制主板的控制信號輸出端口與墨盒供電通斷控制端口相連;控制主板的按鍵信號輸入端口通過并行輸入串行輸出移位寄存器與按鍵相連，控制主板的按鍵信號輸入端口通過旋轉編碼器與飛梭按鍵相連;控制主板的位置檢測信號輸入端口分別與Y軸位置限位光電開關的信號輸出端口、X軸位置限位光電開關的信號輸出端口、止動限位光電開關的信號輸出端口相連，Y軸位置限位光電開關設置在所述連接板的上端，X軸位置限位光電開關設置在第一 X軸驅動組件上端，止動限位光電開關設置在所述軸承固定器的下端;所述第一 Y軸從動組件上端相應于Y軸位置限位光電開關、X軸位置限位光電開關設置有Y軸位置限位擋板、X軸位置限位擋板;所述升降導向光軸下端相應于止動限位光電開關設置有旗形限位擋板。
[0017]本發明有益效果。
[0018]本發明通過X軸從動組件、X軸驅動組件、Y軸從動組件、Y軸驅動組件、從動組件固定器、打印傳輸組件、打印臺活塞組件、活塞調節組件、進料臺組件、觸點平料組件和平料器驅動裝置的配合使用，設備成型速度快，尺寸小，適合做桌面級設備。
[0019]本發明成型過程不需要支撐，多余粉末的去除比較方便，特別適合做內腔復雜的原型。
[0020]本發明全色系均可打印。
[0021]多種材質粉末均可作為本發明打印機原料。
【附圖說明】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。本發明保護范圍不僅局限于以下內容的表述。
[0023]圖1是本發明結構示意圖。
[0024]圖2是本發明X軸從動組件結構示意圖。
[0025]圖3是本發明X軸驅動組件結構示意圖。
[0026]圖4是本發明Y軸從動組件結構示意圖。
[0027]圖5是本發明Y軸驅動組件結構示意圖。
[0028]圖6是本發明從動組件固定器結構示意圖。
[0029]圖7是本發明打印傳輸組件結構示意圖。
[0030]圖8是本發明打印工作臺活塞組件結構示意圖。
[0031 ]圖9是本發明活塞調節組件結構示意圖。
[0032]圖10是本發明進料臺活塞組件結構示意圖。
[0033]圖11是本發明觸點平料組件結構示意圖。
[0034]圖12是本發明平料器驅動裝置結構示意圖。
[0035]圖13-1、13-2、13_3是本發明按鍵板電路圖。
[0036]圖14是本發明升壓信號轉換電路圖。
[0037]圖中，2為整體框架、3為從動組件固定器、4為進料臺組件、5為X軸從動組件、6為打印臺活塞組件、7為Y軸從動組件、8為打印傳輸組件、9為Y軸驅動組件、10為X軸驅動組件、11為第二 X軸傳輸帶、13為活塞調節組件、14為第一從動同步帶輪、15為第一光軸導向光軸固定器、16為第二 Y軸同步帶輪、18為耦合固定器、20為第二光軸導向光軸固定器、21為X軸步進電機、23為第二驅動輪、24為第一 X軸光軸軸承、27為第二平面導向軸承、28為第一 X軸傳輸帶固定器、29為Y軸驅動帶輪、30為Y軸驅動步進電機、31為驅動固定器、32為平料從動帶輪、34為平料導向光軸固定器、35為打印調整組件、36為打印儲料組件、37為Y軸位置限位光電開關、38為運動固定器、39為Y軸光軸軸承、40為導向螺紋軸、42為升降導向光軸固定器、43為組件固定板、44為平臺、45為彈簧、47為平面導向軸承、48為升降步進電機、49為升降導向光軸、50為止動限位組件、51為軸承固定器、52為調節輪固定器、54為組件固定光軸、55為調節輪、56為旗型限位器、57為截止觸點、58為平料管、59為輔助固定軸、60為平料器固定組件、62為平料直線光軸軸承、63為平料步進電機、65為平料導向光軸固定器、66為平料驅動帶輪。
【具體實施方式】
[0038]如圖所示，本發明包括X軸從動組件、X軸驅動組件、Y軸從動組件、Y軸驅動組件、從動組件固定器、打印傳輸組件、打印臺活塞組件、活塞調節組件、進料臺組件、觸點平料組件和平料器驅動裝置，X軸從動組件與X軸驅動組件通過X軸傳輸帶相連，Y軸從動組件設置在X軸傳輸帶上，Y軸驅動組件與Y軸從動組件通過Y軸傳輸帶相連，打印傳輸組件設置在Y軸傳輸帶上，打印臺活塞組件設置在打印傳輸組件的下方，進料臺組件設置在打印臺活塞組件沿X軸的側方，活塞調節組件設置在打印臺活塞組件、進料臺組件的下端，觸點平料組件設置在進料臺組件的上端，平料器驅動裝置通過平料傳輸帶與從動組件固定器相連，平料傳輸帶沿X軸方向設置，觸點平料組件設置在平料傳輸帶上。
[0039]所述X軸從動組件包括對稱的第一X軸從動組件和第二 X軸從動組件，X軸驅動組件包括對稱的第一 X軸驅動組件和第二 X軸驅動組件，第一 X軸從動組件與第一 X軸驅動組件置于同一側，第二 X軸從動組件與第二 X軸驅動組件置于同一側。
[0040]第一X軸從動組件中部后側設置有第一從動同步帶輪，第一從動同步帶輪通過第一X軸傳輸帶與第一 X軸驅動組件的第一驅動輪相連，第一驅動輪通過X軸傳動軸與第二 X軸驅動組件的第二驅動輪相連，第二驅動輪中心軸與第二 X軸驅動組件的X軸步進電機相連，第二驅動輪通過第二 X軸傳輸帶與第二 X軸從動組件的第二從動同步帶輪相連;第一 X軸從動組件、第二 X軸從動組件、第一 X軸驅動組件和第二 X軸驅動組件下端均通過耦合固定器與臺面相連。
[0041]本發明X軸從動組件是為X軸驅動提供對稱同步輪固定，同時能夠固定Y軸轉向同步帶輪與Y軸光軸導軌，采用多功能集成配件單元，加工可采用3D打印或機加方式。由螺絲緊固耦合固定器固定在基礎底板上。由導向光軸固定器固定Y軸導向光軸導軌。裝置工作時為X軸步進電機提供對稱拉力的同步帶輪;為Y軸同步帶輪提供轉角向力。設計點除了囊括功能還考慮到節約材料成本計算尺寸寬度既保證機械強度又控制零件體積，節約材料及成本，降低配件重量。本發明一個X軸從動組件既可為連接件、也可為緊固件、又可為導向件。[0042 ]本發明X軸驅動組件為X軸動力配件。其中光軸固定架為X軸線性滑動提供光軸的固定;耦合固定器螺栓連接基礎底板，驅動組件整體框架為上述功能提供整合;帶聯軸器的開口同步帶輪帶動同步帶為X軸滑車提供傳動動力；步進電機為X軸提供動力輸出。設計點除了囊括功能還考慮到節約材料成本計算尺寸寬度既保證機械強度又控制零件體積，節約材料及成本，降低配件重量。
[0043]所述Y軸從動組件包括對稱的第一Y軸從動組件和第二 Y軸從動組件，第一 Y軸從動組件下部兩側通過第一 X軸傳輸帶固定器與第一 X軸傳輸帶相連，第一 Y軸從動組件中部后偵m置有橫向第一 X軸光軸軸承，第一 X軸光軸軸承內穿有第一 X軸光軸，第一 X軸光軸兩端分別設置在第一 X軸驅動組件、第一 X軸從動組件上端后側的第一光軸導向光軸固定器內。
[0044]第二Y軸從動組件下部兩側通過第二 X軸傳輸帶固定器與第二 X軸傳輸帶相連，第二Y軸從動組件中部后側設置有橫向第二 X軸光軸軸承，第二 X軸光軸軸承內穿有第二 X軸光軸，第二 X軸光軸兩端分別設置在第二 X軸驅動組件、第二 X軸從動組件上端后側的第二光軸導向光軸固定器內。
[0045]本發明Y軸從動組件為Y軸驅動提供對稱的同步輪固定，其中此配件同時能夠固定平面導向軸承，為平面滑動提供定向平穩滑動;兩個Y軸開口同步帶固定器，固定Y軸同步帶的兩端，除了固定同步帶還可以調節同步帶的松緊;直線光軸軸承，定向光軸配套軸承固定位;軸承固定架，用于固定定向光軸配套軸承。設計點除了囊括功能還考慮到節約材料成本計算尺寸寬度既保證機械強度又控制零件體積，節約材料及成本，降低配件重量。
[0046]所述打印傳輸組件包括后側運動固定器、中部打印調整組件和前側打印儲料組件，運動固定器上下端均設置有橫向Y軸光軸軸承，Y軸光軸軸承內穿有Y軸光軸，Y軸光軸兩端分別設置在第一 Y軸從動組件、第二 Y軸從動組件上的Y軸導向光軸固定器內；所述打印調整組件包括后部連接板和前端連接塊，連接板上設置有豎向彈性滑槽，前端連接塊后端相應于彈性滑槽設置有滑塊，連接塊與連接板通過豎向條形孔、螺栓固定;運動固定器中部通過Y軸傳輸帶固定器與Y軸傳輸帶相連。
[0047]本發明打印傳輸組件由直線導軌軸承(一組兩個)，限位組件、打印儲料組件、打印調節(包括后部豎向彈性滑槽，前端連接塊后端設置有滑塊，通過豎向條形孔、螺栓固定)組件組成。直線導軌軸承為連接直線導軌線性移動;限位組件為固定限位光電開關(C形結構，運動到兩邊被L形擋板遮擋限位)、打印儲料組件為打印頭打印液的集合體、打印調節組件是調節打印頭與打印平面距離的調節裝置。設計點除了囊括功能還考慮到節約材料成本計算尺寸寬度既保證機械強度又控制零件體積，節約材料及成本，降低配件重量。所述打印頭可采用壓感式噴墨打印頭，適合打印可食用藥物粉末。
[0048]所述Y軸驅動組件包括驅動固定器、Y軸驅動步進電機和Y軸驅動帶輪，驅動固定器設置在所述第一 X軸驅動組件上，Y軸驅動帶輪的中心軸與Y軸驅動步進電機的輸出軸相連，Y軸傳輸帶依次繞過Y軸驅動帶輪、第一 Y軸同步帶輪、第一平面導向軸承、平面導向輪、第二平面導向軸承、第二 Y軸同步帶輪、第三Y軸同步帶輪、第四Y軸同步帶輪，所述第一 Y軸同步帶輪和第四Y軸同步帶輪設置在第一 X軸驅動組件上，第一平面導向軸承和第二平面導向軸承橫向布置在第一 Y軸從動組件上，平面導向輪設置在第二 Y軸從動組件上，平面導向輪與第一平面導向軸承、第二平面導向軸承之間的Y軸傳輸帶與Y軸同向；第二 Y軸同步帶輪和第三Y軸同步帶輪設置在所述第一 X軸從動組件上。
[0049]本發明Y軸驅動組件，為配合Y軸從動組件的配件。由驅動固定器，步進電機，帶聯軸的器同步帶輪組成。驅動器固定器為固定和連接步進電機與主體骨架，步進電機為動力輸出部件;帶聯軸器的同步帶輪配合同步帶把步進電機輸出的動力傳遞出去。
[0050]所述觸點平料組件包括兩側平料器固定組件，平料器固定組件上端之間平行設置兩個輔助固定軸，輔助固定軸之間設置有圓柱體平料管;平料器固定組件下部設置有平料直線光軸軸承，平料直線光軸軸承內穿有平料直線光軸，平料直線光軸兩端分別固定在從動組件固定器、平料器驅動裝置上;平料器固定組件下端與所述平料傳輸帶相連。
[0051]本發明觸點平料組件:主要由平料器固定組件、直線光軸軸承、平料管、輔助固定軸、截止觸點。觸點平料組件作用是在打印機逐層打印時推送每層的打印原料。其中平料固定組件為緊固直線光軸軸承與平料管。截止觸點配合限位光電開關，起動作限位作用。
[0052]所述平料器驅動裝置上端與所述臺面下端相連，平料器驅動裝置上部兩側通過第一平料導向光軸固定器與平料直線光軸相連，平料器驅動裝置下部設置有平料步進電機，平料步進電機輸出軸與平料驅動帶輪相連。
[0053]所述從動組件固定器上端與臺面下端相連，從動組件固定器上部通過第一平料導向光軸固定器與平料直線光軸相連，從動組件固定器下端設置有平料從動帶輪，平料驅動帶輪與平料從動帶輪之間通過平料傳輸帶相連;兩側所述平料驅動帶輪通過平料傳動軸相連。
[0054]本發明從動組件固定器，由導向光軸固定器、開口同步帶輪、從動組件固定架組成。其中導向光軸固定器為固定導向光軸。開口同步帶輪為同步帶配套零件。
[0055]本發明平料器驅動裝置主要作為為平料器提供動力輸出。由導向光軸固定器、步進電機、同步帶輪、平料驅動固定架構成。
[0056]所述打印臺活塞組件和進料臺組件包括上端平臺，平臺下方設置有組件固定板，組件固定板四周設置有豎向通孔，一螺紋桿上端穿過豎向通孔與平臺下端固定，組件固定板與平臺之間的螺紋桿上套有彈簧，彈簧上下端分別與平臺下端、組件固定板上端相抵，組件固定板下方的螺紋桿上旋有調節螺母;組件固定板周邊設置有向外側凸出的與外殼側壁箱底的平面導向軸承，組件固定板下端中部設置有升降步進電機，升降步進電機的輸出軸與豎向導向螺紋軸相連，螺紋軸上端旋于內螺紋管內，內螺紋管上端通過軸承與平臺底面固定；導向螺紋軸側方的組件固定板上設置有升降導向光軸固定器，升降導向光軸固定器與升降導向光軸上端固定。
[0057]本發明打印臺活塞組件由打印工作臺、工作臺固定組件、軸承固定器、平面導向軸承、輔助導向光軸、導向螺紋軸、步進電機、驅動固定組件、導向光軸固定器，工作臺調節彈簧(螺紋桿穿過彈簧，固定板下方的螺桿上旋有螺母，螺母旋動頂固定板，壓縮彈簧)組成。打印工作臺同時為粉倉又是打印成品臺，是承載藥品的基礎，為平面金屬材質，可選加熱部件，完成加熱功能。工作臺固定組件為固定工作臺與其他部件的緊固件。平面導向軸承是六個一組，為方式定向移動時候的晃動，增加垂直運動穩定性，正面背面為兩兩一組，左右兩側為一個一組。輔助導向光軸配合導向螺紋軸，為垂直穩定機構，步進電機通過聯軸器輸出動力給螺紋軸，從而完成工作臺的垂直升降。驅動固定組件為步進電機固定裝置，業主要功能是連接底座與步進電機。導向光軸固定器為配套輔助導向光軸固定作用。工作臺調節彈簧是4個一組，主要功能是對工作臺的水平進行微調。此裝置功能強大性能穩定，設計點除了囊括功能還考慮到節約材料成本計算尺寸寬度既保證機械強度又控制零件體積，節約材料及成本，降低配件重量。
[0058]本發明進料臺組件的結構基本與打印臺活塞組件相同，唯一不同為平面導向軸承只有4個，4個方向每個方向一個。此裝置功能強大性能穩定，設計點除了囊括功能還考慮到節約材料成本計算尺寸寬度既保證機械強度又控制零件體積，節約材料及成本，降低配件重量。
[0059]所述活塞調節組件包括中部調節輪固定器，調節輪固定器兩側為軸承固定器，軸承固定器兩側通過組件固定光軸緊固在框架側壁;調節輪固定器中部設置有螺紋孔，螺紋孔內旋于螺桿，螺桿下端與調節輪相連螺桿上端固定有調節軸承，所述導向螺紋軸下端為光軸，導向螺紋軸下端設置在調節軸承內；所述軸承固定器上設置有升降導向光軸軸承，升降導向光軸下部置于升降導向光軸軸承內。
[0060]本發明活塞調節組件由導向光軸軸承、軸承固定器、止動限位組件、旗型限位器、調節輪固定器、活塞組固定光軸。導向光軸軸承，配合打印臺活塞組件上的輔助導向光軸，提供低阻力定向滑動。軸承固定器為導向光軸軸承提供緊固作用。止動限位組件配合旗型限位器為打印平臺提供運動極限安全限位，旗型限位器就相當于一個擋板，與導向光軸下端相連，導向光軸上端與托板固定，隨托板上下移動，旗型限位器隨導向光軸上下運動。止動限位組件為光電開關，當導向光軸上升到極限位置時，擋板遮擋光電開關限位。調節輪固定器為固定活塞組件調節輪。活塞組件調節輪旋轉帶動調節軸承上下移動，帶動導向螺紋軸上下移動，調節打印平臺的初始高度。組件固定光軸為橫向平臺固定作用，緊固在框架側壁。此裝置功能強大性能穩定，設計點除了囊括功能還考慮到節約材料成本計算尺寸寬度既保證機械強度又控制零件體積，節約材料及成本，降低配件重量。
[0061]所述X軸步進電機、Y軸驅動步進電機、平料步進電機、升降步進電機的控制信號輸入端口分別與控制主板的電機控制信號輸出端口相連，控制主板的噴頭控制信號輸出端口通過信號轉換電路與所述打印儲料組件上的噴頭的控制信號輸入端口相連;控制主板的檢測信號輸入端口與打印機運行檢測信號輸入端口相連，控制主板的控制信號輸出端口與墨盒供電通斷控制端口相連;控制主板的按鍵信號輸入端口通過并行輸入串行輸出移位寄存器與按鍵相連，控制主板的按鍵信號輸入端口通過旋轉編碼器與飛梭按鍵相連;控制主板的位置檢測信號輸入端口分別與Y軸位置限位光電開關的信號輸出端口、X軸位置限位光電開關的信號輸出端口、止動限位光電開關的信號輸出端口相連，Y軸位置限位光電開關設置在所述連接板的上端，X軸位置限位光電開關設置在第一 X軸驅動組件上端，止動限位光電開關設置在所述軸承固定器的下端;所述第一 Y軸從動組件上端相應于Y軸位置限位光電開關、X軸位置限位光電開關設置有Y軸位置限位擋板、X軸位置限位擋板;所述升降導向光軸下端相應于止動限位光電開關設置有旗形限位擋板。
[0062]所述控制主板可采用Atmega2560處理器，他擁有256Kram，運行主頻16Mhz。主板可以通過一個usb電纜與PC機進行連接，主板的USB接口方案為工業級FTDIFT232，具有更好的穩定性。主板與ArduinoMega2560兼容，可通過Ardun1IDE進行開發。電機驅動模塊采用TI公司最新的DRV8825專用驅動芯片，專門驅動8.2-45V2.5A的步進電機，具有過熱關閉、欠壓鎖定、交叉電流保護功能。
[0063]升壓信號轉換電路主要有兩個功能，一是將主控制板的12V電壓升壓到墨盒所使用的20V電壓，二是將主板的10( input/output接口)轉換成墨盒(設置在哪，與設備哪個部件如何連接。就是噴頭)需要的12個1信號，由于主板的電路資源有限，本電路僅占用主要的4個1，轉換成16路1來驅動墨盒，節約了主板寶貴的接口資源。
[0064]如圖14所示，該部分電路還對驅動器設計了保護電路部分，如果打印機不運行，主板會通過Ul斷開墨盒與高壓部分的物理連接，無電流沖擊，提高墨盒的使用壽命。此外對主板與驅動板的連接部分并聯了續流保護二極管Dl，可以提高繼電器的響應速度，對繼電器進行保護。也防止電路連接錯誤時對驅動板(升壓信號轉換電路板)的保護。
[0065]升壓電路的控制器件由MC34063完成。器件本身包含了 DC/DC(直流/直流變換)變換器所需要的主要功能的單片控制電路且價格便宜。它由具有溫度自動補償功能的基準電壓發生器、比較器、占空比可控的振蕩器，R-S觸發器和大電流輸出開關電路等組成。該器件可用于升壓變換器、降壓變換器、反向器的控制核心，由它構成的DC/DC變換器僅用少量的外部元器件。由于墨盒驅動的電源要求為20V輸入，如果電壓過小或者驅動能力不足，墨盒不能噴墨。如果電壓過高，那么很可能使墨盒燒毀。通過專業的電路設計，保證開關電源的精度和功率，可靠穩定的電路板布局保證了開關電壓的工作效率。
[0066]1信號轉換器件有⑶4067完成，CD4067是數字控制模擬開關，具有低導通阻抗，低截止漏電流和內部地址譯碼的特征。另外，在整個輸入信號范圍內，導通電阻保持相對穩定。CD4067是16通道開關，有四個二進制輸入端a、b、c、d和控制端C，輸入的任意一個組合可選擇一路開關。采用4線16線模擬開關，可以將輸入的4個1信號進行轉換，輸出16路1信號。這對于控制主板來說非常具有意義，不僅節約了主板的1資源，信號連接電纜也僅需要4條即可完成，降低了成本，減少故障率。
[0067]⑶4067輸出的16路開關信號，通過ULN2803達林頓晶體管陣列進行放大輸出，采用兩片ULN2803組成16路驅動陣列輸出，它將數字器件的TTL/CM0S電平信號轉換成和墨盒的高壓驅動接口。每個輸出節點具有集電極開路輸出和獨立的續流二極管(內部集成)，有效保護達林頓晶體管，有效抑制信號躍變。
[0068]如圖13所示，按鍵采集電路采用6個獨立的薄膜開關按鍵和一個旋轉編碼器實現6路獨立的按鍵采用8位并行輸入串行輸出移位寄存器74HC165實現。它將6位按鍵的開關信號在讀取信號有效時候，一次讀入到內部寄存器中，在主板的時鐘信號驅動下，在每個時鐘的上升沿把八位按鍵信號逐次移位輸出，這樣，僅使用主板3個10(那三個D40/42/44)資源完成了 8個信號的讀取傳輸給主板，靈活性非常好。
[0069]另外采用一個獨立的旋轉編碼器來進行一個飛梭按鍵的驅動，旋轉編碼器可通過旋轉可以計數正方向和反方向轉動過程中輸出脈沖的次數，旋轉計數不像電位計，這種轉動計數是沒有限制的。配合旋轉編碼器上的按鍵，可以復位到初始狀態，即從O開始計數。一個按鍵可以完成“向前”、“向后”、“確認”的按鍵操作，根據旋轉速度的大小，還能響應操作者的快速定位，具有非常好的用戶體驗。
[0070]本發明采用的成型原料可由藥品粉末和粘合劑構成。打印原料可回收再利用。
[0071]本發明工作原理為。
[0072]上一層粘結完畢后，成型缸(打印臺活塞組件)下降一個距離，供粉缸(進料臺組件)上升一個高度，推出若干粉末，并被觸點平料組件推到成型缸，鋪平并被壓實。噴頭在計算機控制下，按下一建造截面的成型數據有選擇的噴射粘合劑建造層面。鋪粉輥鋪粉時，多余的粉末將被集粉裝置收集。如此周而復始地送粉、鋪粉和噴射粘合劑，最終完成一個三維粉體粘結。未被噴射粘合劑的地方為干粉，在成型過程中起支撐作用，且成型結束后比較容易去除。
[0073]可以理解的是，以上關于本發明的具體描述，僅用于說明本發明而并非受限于本發明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.藥物制劑3D打印機，包括X軸從動組件、X軸驅動組件、Y軸從動組件、Y軸驅動組件、從動組件固定器、打印傳輸組件、打印臺活塞組件、活塞調節組件、進料臺組件、觸點平料組件和平料器驅動裝置，其特征在于X軸從動組件與X軸驅動組件通過X軸傳輸帶相連，Y軸從動組件設置在X軸傳輸帶上，Y軸驅動組件與Y軸從動組件通過Y軸傳輸帶相連，打印傳輸組件設置在Y軸傳輸帶上，打印臺活塞組件設置在打印傳輸組件的下方，進料臺組件設置在打印臺活塞組件沿X軸的側方，活塞調節組件設置在打印臺活塞組件、進料臺組件的下端，觸點平料組件設置在進料臺組件的上端，平料器驅動裝置通過平料傳輸帶與從動組件固定器相連，平料傳輸帶沿X軸方向設置，觸點平料組件設置在平料傳輸帶上。2.根據權利要求1所述藥物制劑3D打印機，其特征在于所述X軸從動組件包括對稱的第一X軸從動組件和第二 X軸從動組件，X軸驅動組件包括對稱的第一 X軸驅動組件和第二 X軸驅動組件，第一 X軸從動組件與第一 X軸驅動組件置于同一側，第二 X軸從動組件與第二 X軸驅動組件置于同一側； 第一 X軸從動組件中部后側設置有第一從動同步帶輪，第一從動同步帶輪通過第一 X軸傳輸帶與第一 X軸驅動組件的第一驅動輪相連，第一驅動輪通過X軸傳動軸與第二 X軸驅動組件的第二驅動輪相連，第二驅動輪中心軸與第二 X軸驅動組件的X軸步進電機相連，第二驅動輪通過第二 X軸傳輸帶與第二 X軸從動組件的第二從動同步帶輪相連;第一 X軸從動組件、第二 X軸從動組件、第一 X軸驅動組件和第二 X軸驅動組件下端均通過耦合固定器與臺面相連。3.根據權利要求2所述藥物制劑3D打印機，其特征在于所述Y軸從動組件包括對稱的第一Y軸從動組件和第二 Y軸從動組件，第一 Y軸從動組件下部兩側通過第一 X軸傳輸帶固定器與第一 X軸傳輸帶相連，第一 Y軸從動組件中部后側設置有橫向第一 X軸光軸軸承，第一 X軸光軸軸承內穿有第一X軸光軸，第一X軸光軸兩端分別設置在第一X軸驅動組件、第一X軸從動組件上端后側的第一光軸導向光軸固定器內； 第二 Y軸從動組件下部兩側通過第二 X軸傳輸帶固定器與第二 X軸傳輸帶相連，第二 Y軸從動組件中部后側設置有橫向第二 X軸光軸軸承，第二 X軸光軸軸承內穿有第二 X軸光軸，第二X軸光軸兩端分別設置在第二 X軸驅動組件、第二 X軸從動組件上端后側的第二光軸導向光軸固定器內。4.根據權利要求3所述藥物制劑3D打印機，其特征在于所述打印傳輸組件包括后側運動固定器、中部打印調整組件和前側打印儲料組件，運動固定器上下端均設置有橫向Y軸光軸軸承，Y軸光軸軸承內穿有Y軸光軸，Y軸光軸兩端分別設置在第一 Y軸從動組件、第二 Y軸從動組件上的Y軸導向光軸固定器內；所述打印調整組件包括后部連接板和前端連接塊，連接板上設置有豎向彈性滑槽，前端連接塊后端相應于彈性滑槽設置有滑塊，連接塊與連接板通過豎向條形孔、螺栓固定;運動固定器中部通過Y軸傳輸帶固定器與Y軸傳輸帶相連。5.根據權利要求4所述藥物制劑3D打印機，其特征在于所述Y軸驅動組件包括驅動固定器、Y軸驅動步進電機和Y軸驅動帶輪，驅動固定器設置在所述第一 X軸驅動組件上，Y軸驅動帶輪的中心軸與Y軸驅動步進電機的輸出軸相連，Y軸傳輸帶依次繞過Y軸驅動帶輪、第一 Y軸同步帶輪、第一平面導向軸承、平面導向輪、第二平面導向軸承、第二 Y軸同步帶輪、第三Y軸同步帶輪、第四Y軸同步帶輪，所述第一 Y軸同步帶輪和第四Y軸同步帶輪設置在第一 X軸驅動組件上，第一平面導向軸承和第二平面導向軸承橫向布置在第一 Y軸從動組件上，平面導向輪設置在第二 Y軸從動組件上，平面導向輪與第一平面導向軸承、第二平面導向軸承之間的Y軸傳輸帶與Y軸同向；第二 Y軸同步帶輪和第三Y軸同步帶輪設置在所述第一 X軸從動組件上。6.根據權利要求5所述藥物制劑3D打印機，其特征在于所述觸點平料組件包括兩側平料器固定組件，平料器固定組件上端之間平行設置兩個輔助固定軸，輔助固定軸之間設置有圓柱體平料管;平料器固定組件下部設置有平料直線光軸軸承，平料直線光軸軸承內穿有平料直線光軸，平料直線光軸兩端分別固定在從動組件固定器、平料器驅動裝置上;平料器固定組件下端與所述平料傳輸帶相連。7.根據權利要求6所述藥物制劑3D打印機，其特征在于所述平料器驅動裝置上端與所述臺面下端相連，平料器驅動裝置上部兩側通過第一平料導向光軸固定器與平料直線光軸相連，平料器驅動裝置下部設置有平料步進電機，平料步進電機輸出軸與平料驅動帶輪相連； 所述從動組件固定器上端與臺面下端相連，從動組件固定器上部通過第一平料導向光軸固定器與平料直線光軸相連，從動組件固定器下端設置有平料從動帶輪，平料驅動帶輪與平料從動帶輪之間通過平料傳輸帶相連;兩側所述平料驅動帶輪通過平料傳動軸相連。8.根據權利要求7所述藥物制劑3D打印機，其特征在于所述打印臺活塞組件和進料臺組件包括上端平臺，平臺下方設置有組件固定板，組件固定板四周設置有豎向通孔，一螺紋桿上端穿過豎向通孔與平臺下端固定，組件固定板與平臺之間的螺紋桿上套有彈簧，彈簧上下端分別與平臺下端、組件固定板上端相抵，組件固定板下方的螺紋桿上旋有調節螺母；組件固定板周邊設置有向外側凸出的與外殼側壁箱底的平面導向軸承，組件固定板下端中部設置有升降步進電機，升降步進電機的輸出軸與豎向導向螺紋軸相連，螺紋軸上端旋于內螺紋管內，內螺紋管上端通過軸承與平臺底面固定；導向螺紋軸側方的組件固定板上設置有升降導向光軸固定器，升降導向光軸固定器與升降導向光軸上端固定。9.根據權利要求8所述藥物制劑3D打印機，其特征在于所述活塞調節組件包括中部調節輪固定器，調節輪固定器兩側為軸承固定器，軸承固定器兩側通過組件固定光軸緊固在框架側壁;調節輪固定器中部設置有螺紋孔，螺紋孔內旋于螺桿，螺桿下端與調節輪相連螺桿上端固定有調節軸承，所述導向螺紋軸下端為光軸，導向螺紋軸下端設置在調節軸承內；所述軸承固定器上設置有升降導向光軸軸承，升降導向光軸下部置于升降導向光軸軸承內。10.根據權利要求9所述藥物制劑3D打印機，其特征在于所述X軸步進電機、Y軸驅動步進電機、平料步進電機、升降步進電機的控制信號輸入端口分別與控制主板的電機控制信號輸出端口相連，控制主板的噴頭控制信號輸出端口通過信號轉換電路與所述打印儲料組件上的噴頭的控制信號輸入端口相連;控制主板的檢測信號輸入端口與打印機運行檢測信號輸入端口相連，控制主板的控制信號輸出端口與墨盒供電通斷控制端口相連;控制主板的按鍵信號輸入端口通過并行輸入串行輸出移位寄存器與按鍵相連，控制主板的按鍵信號輸入端口通過旋轉編碼器與飛梭按鍵相連;控制主板的位置檢測信號輸入端口分別與Y軸位置限位光電開關的信號輸出端口、X軸位置限位光電開關的信號輸出端口、止動限位光電開關的信號輸出端口相連，Y軸位置限位光電開關設置在所述連接板的上端，X軸位置限位光電開關設置在第一 X軸驅動組件上端，止動限位光電開關設置在所述軸承固定器的下端；所述第一 Y軸從動組件上端相應于Y軸位置限位光電開關、X軸位置限位光電開關設置有Y軸位置限位擋板、X軸位置限位擋板;所述升降導向光軸下端相應于止動限位光電開關設置有旗形限位擋板。
【文檔編號】A61J3/00GK106074161SQ201610371930
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】項榮武, 邵帥, 潘衛三, 呂楠, 李琦君, 平開明, 賈丹陽, 王龍, 溫灝洋, 郭云升, 蔡雨航
【申請人】沈陽藥科大學, 沈陽端云易造科技有限公司