[发明专利]一种自吸式生物3D打印喷头装置及其方法

摘要

本发明公开了一种自吸式生物3D打印喷头装置及其控制方法，属于组织工程和生物3D打印领域。其特征在于该喷头装置包括喷头、柱塞缸体、螺钉、斜盘盖、电机座、电机、联轴器、传动轴、平键和配流筒体。电机通过联轴器带动传动轴旋转，将同轴安装在配流筒体内的柱塞缸体驱动旋转，使柱塞缸体上的柱塞体在弹簧力和斜盘盖内斜面的配合作用下在缸体柱塞孔内上下运动，实现连续的吸料和压料动作，完成连续的生物材料打印工作。其有效避免应用于大体积组织材料器官的连续打印时需要停机更换喷头装置的麻烦。优点是结构构思简单巧妙，易于实现自动化控制，提高打印效率，同时有效解决连续供料打印的问题。

主权项

一种自吸式生物3D打印喷头装置，其特征在于，包括喷头（1）、柱塞缸体、螺钉（6）、斜盘盖（7）、电机座（8）、电机（9）、联轴器（10）、传动轴（11）、平键（12）、配流筒体（13）；所述配流筒体(13)固定在机架上，其下部设有进料口和出料口，进料口与进料管连接，出料口与喷头(1)上部通过螺纹紧固连接；所述柱塞缸体安装在配流筒体(13)内部，柱塞缸体下端面与配流筒体(13)内部端面接触，柱塞缸体下部的密封凸起与配流筒体(13)内部端面的密封槽配合安装形成密封；所述斜盘盖(7)与配流筒体(13)上部同轴安装，且通过至少4个螺钉(6)进行紧固，斜盘盖(7)内部的斜面与柱塞缸体上部的滑靴(5.1)平面接触配合，形成运动摩擦副；所述电机座(8)的上端面固定电机(9)，下端面与斜盘盖(7)上端通过螺纹紧固连接；所述传动轴(11)下端通过平键(12)与柱塞缸体中心孔相配合安装，上端通过联轴器(10)与电机(9)的驱动轴相连接，以此来驱动柱塞缸体转动；所述柱塞缸体由缸体(2)、弹簧(3)、弹簧座(4)、柱塞体(5)组成；所述柱塞体(5)由滑靴(5.1)、小卡圈(5.2)、大卡圈(5.3)、柱塞(5.4)组成，小卡圈(5.2)卡在柱塞(5.4)上部的第一个卡槽内，大卡圈(5.3)卡在柱塞(5.4)上部的第二个卡槽内，柱塞(5.4)的头部安装在滑靴(5.1)内形成转动副，小卡圈(5.2)嵌在柱塞(5.4)和滑靴(5.1)之间防止两者脱落，所述弹簧座(4)和弹簧(3)依次与柱塞(5.4)同轴安装，弹簧座(4)中心孔上部与大卡圈(5.3)下部接触配合定位，弹簧(3)上部与弹簧座(4)外缘下表面接触配合，下部与缸体(2)弹簧孔同轴配合安装；所述柱塞(5.4)下部与缸体(2)柱塞孔同轴配合安装，柱塞(5.4)可沿缸体(2)柱塞孔内表面相对滑动，实现吸压料过程；所述缸体(2)至少有2个与柱塞(5.4)配合的柱塞孔；所述斜盘盖(7)内的倾斜面倾角α在2°~20°之间。