一种用于药物3D打印的药剂量控制装置的制作方法

一种用于药物3d打印的药剂量控制装置
技术领域
1.本实用新型涉及药物3d打印技术领域，具体涉及一种用于药物3d打印的药剂量控制装置。


背景技术：

2.二十一世纪，人类迈入了一个充满高新科技的新时代，尽管健康是从古至今人们一直所追求的事物，直到近几个世纪，卫生与健康才获得了巨大的变革。特别是出现了3d打印药物技术，3d打印药物技术是一种生产工艺上的改变，与传统上的压片制药相比，减少原料浪费，简化生产流程，3d打印药物灵活可控，尤其在复杂结构设计和特殊功能实现上，既能节约成本，又能满足用药人群的精准需求；但是，传统的3d打印药物挤出药物过程中，难以测量打印出的药物的重量。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种用于药物3d打印的药剂量控制装置，解决了现有技术中难以测量3d打印出的药物药剂量的技术问题。
4.为达到上述技术目的，本实用新型提供了一种用于药物3d打印的药剂量控制装置，其包括
5.打印平台组件，包括底板、打印平台及至少一个弹簧，所述打印平台设置于所述底板的上方，所述弹簧设置于所述底板与所述打印平台之间并分别连接于所述底板和所述打印平台；
6.药物挤出组件，所述药物挤出组件设置于所述打印平台的上方；
7.移动组件，所述移动组件连接于所述药物挤出组件，用于所述药物挤出组件相对所述打印平台移动。
8.进一步的，所述移动组件包括至少一个支撑部、第一滑动部及第二滑动部，所述第一滑动部沿所述支撑部的长度方向可滑动连接于所述支撑部并与所述支撑部相互垂直，所述第二滑动部沿所述第一滑动部的长度方向可滑动连接于所述第一滑动部。
9.进一步的，所述用于药物3d打印的药剂量控制装置还包括红外组件，所述红外组件包括安装于所述打印平台的红外接收器和安装于底板的红外发射器，所述红外发射器相对所述红外接收器设置并与所述控制组件电性连接，用于测量所述红外发射器与所述红外接收器之间的距离。
10.进一步的，所述药物挤出机构包括注射管、活塞、电机、丝杆、螺母块及推杆，所述注射管连接于所述第二滑动部，所述活塞可滑动内置于所述注射管，所述电机安装于所述第二滑动部并与所述控制组件电性连接，所述丝杆连接于所述电机的输出轴并与所述电机的输出轴同轴设置，所述螺母块螺纹连接于所述丝杆，所述推杆的一端连接于所述活塞、另一端连接于所述螺母块，所述推杆沿所述注射管的轴向设置。
11.进一步的，所述用于药物3d打印的药剂量控制装置还包括电磁组件，所述电磁组
件包括磁体和运动电圈，所述磁体设置于所述底板与所述打印平台之间并连接于所述底板，所述运动电圈设置于所述底板与所述打印平台之间并连接于所述打印平台，所述运动电圈同时与所述控制组件电性连接。
12.进一步的，所述用于药物3d打印的药剂量控制装置还包括调控组件，所述调控组件包括电流pid调节驱动单元，所述电流pid调节驱动单元与所述运动电圈电性连接，用于调节通过运动电圈的电流的大小。
13.进一步的，所述支撑部的数量为两个，两个所述支撑部相互平行且间隔设置于所述打印平台的两侧，所述第一滑动部的两端分别可滑动连接于两个所述支撑部。
14.进一步的，所述支撑部为长条形的导轨。
15.进一步的，所述第一滑动部与所述支撑部相互垂直设置。
16.进一步的，所述打印平台组件中所述弹簧的数量为多个，多个所述弹簧相互平行且间隔设置。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：
18.1、打印药物的过程中，药物挤出组件挤出的药物滴落在打印平台上，打印平台压缩弹簧，根据弹簧被压缩的量可以得出药物的重量，实现了在不移动药物的情况下测量药物的重量；
19.2、打印药物的过程中，药物挤出组件可跟随移动组件相对于打印平台组件移动，可以在打印平台上不同位置完成药物打印。
附图说明
20.图1为本实用新型提供的用于药物3d打印的药剂量控制装置一实施例的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例中打印平台组件的结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例中药物挤出机构的结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
24.参照图1至图2，本实用新型实施例提供了一种用于药物3d打印的药剂量控制装置，包括打印平台组件1、药物挤出组件2及移动组件3，打印平台组件1包括底板11、打印平台12及至少一个弹簧13，打印平台12设置于底板11的上方，弹簧13设置于底板11与打印平台12之间并分别连接于底板11和打印平台12，该打印平台用于药物3d打印。
25.药物挤出组件2设置于打印平台12的上方，该药物挤出组件用于挤出药物至打印平台上完成药物的3d打印。
26.移动组件3连接于药物挤出组件2，用于药物挤出组件2相对打印平台12移动。
27.移动组件带动药物组件在打印平台组件上方移动，可以在打印平台上不同位置完成药物3d打印。
28.作为优选的实施例，打印平台组件1中所述弹簧13的数量为多个，多个所述弹簧13
相互平行且间隔设置。
29.作为优选的实施例，参照图3，药物挤出机构2包括注射管21、活塞22、电机23、丝杆24、螺母块25及推杆26，移动组件3包括至少一个支撑部31、第一滑动部32及第二滑动部33。
30.注射管21连接于第二滑动部33，活塞22可滑动内置于注射管21，电机23安装于第二滑动部33，丝杆24连接于电机23的输出轴并与电机23的输出轴同轴设置，螺母块25螺纹连接于丝杆24，推杆26的一端连接于活塞22、另一端连接于螺母块25，推杆26沿注射管21轴向设置；电机23的旋转带动丝杆24的转动，从而带动螺母块25上下运动，进而带动推杆26的上下运动，实现注射管21内药物的挤出或吸回。
31.所述第一滑动部32沿支撑部31的长度方向可滑动连接于支撑部31并与支撑部31相互垂直，第二滑动部33沿第一滑动部32的长度方向可滑动连接于第一滑动部32；第一滑动部32可沿支撑部31上下移动，第二滑动部33可沿第一滑动部32左右移动，通过第一滑动部32和第二滑动部33相互配合，可以不断调整药物挤出组件2相对于打印平台组件1的位置。
32.作为优选的实施例，支撑部31的数量可以为两个，两个支撑部31相互平行且间隔设置于打印平台12的两侧，第一滑动部32的两端分别可滑动连接于两个支撑部31。
33.作为优选的实施例，支撑部31为长条形的导轨，其中，第一滑动部32与31支撑部相互垂直设置，使第一滑动部32可沿支撑部31相对于打印平台12移动。
34.作为优选的实施例，该用于药物3d打印的药剂量控制装置还包括控制组件4，控制组件4同时连接至打印平台组件1和药物挤出组件2，用于控制药物挤出组件在打印平台组件上挤出药物完成3d药物打印；控制组件可以是电脑端或者单片机等控制终端，本实施例中控制组件为单片机，本实用新型实施例中单片机采用stm32主控单片机。
35.作为优选的实施例，该用于药物3d打印的药剂量控制装置还包括红外组件5，红外组件5包括安装于打印平台12的红外接收器51和安装于底板11的红外发射器52，所述红外发射器52相对红外接收器51设置并与控制组件4电性连接，用于测量红外发射器52与所述红外接收器51之间的距离。
36.作为优选的实施例，该用于药物3d打印的药剂量控制装置还包括电磁组件6，电磁组件6包括磁体61和运动电圈62，所述磁体61设置于底板11与打印平台12之间并连接于底板11，运动电圈62设置于底板11与打印平台12之间并连接于打印平台12，该运动电圈62同时与控制组件4电性连接；通电时，运动电圈在磁场的作用下，产生向上的支持力，而打印平台12安装在运动电圈62上方，打印平台12与底板11之间有弹簧连接，运动电圈向上的力受弹簧的制约从而保证磁体61与运动电圈62(即打印平台)的平衡性。
37.作为优选的实施例，所述用于药物3d打印的药剂量控制装置还包括调控组件7，调控组件7包括电流pid调节驱动单元71，所述电流pid调节驱动单元71与运动电圈62电性连接并同时连接至控制组件4，用于调节运动电圈62上电流的大小。控制组件4接收红外组件测量的距离变量反馈至电流pid调节驱动单元71，从而控制电流pid调节驱动单元71改变通过运动电圈62的电流大小。本实施例中，电流pid调节驱动单元为pid调节控制仪。
38.本实用新型工作原理为：
39.初始状态：当打印平台12上的打印机(图中为示出)通电后，运动电圈62通电，电流流过运动电圈62，同时产生竖直向上的安培力，最终实现运动电圈62、打印平台12的重力、
弹簧(弹簧是为了防止电流过大，导致动圈产生较大的力导致装置严重失衡)的拉力与安培力的相互平衡，此时运动电圈62侧壁的红外装置通过红外发生器52与红外接收器51可测得两者之间的距离。
40.即初始状态时，动圈电流i在磁体磁场作用下产生的力f与打印平台12、运动电圈的重力相等，装置处于平衡状态，弹簧拉力为0；
41.f＝bil＝mg
42.b为磁体气隙中的磁感应强度，l为动圈的导线长度，g为重力加速度。
43.打印过程：当有药物挤出时，药物滴落在打印平台12上，增加了打印平台3重量(增加的质量为δm)，此时运动电圈62向下移动，红外发生器52与红外接收器51测得磁体61与运动电圈62两者之间距离缩短并反馈至单片机4，单片机4控制电流pid调节控制仪7，调节通过运动电圈62电流的大小(增加的电流为δi)，以增加安培力；安培力增大，距离逐渐恢复，最终达到平衡状态。通过对电流大小的采集，可以计算出挤出药物的实际剂量，同时可以根据采集的数据，对挤出电机进行实时控制。
44.即打印状态时，挤出药物质量为δm，打印平台12失去平衡，运动电圈62向下运动，红外装置到检测距离缩短，则pid调节控制仪增大运动电圈电流，增大的量为δi，当红外装置检测距离恢复时，电流保持稳定，此时打印平台恢复平衡状态(红外装置主要是为了检测是否达到平衡状态)；其打印平台上药物质量变化可由如下公式得出：
45.b(i+δi)l＝(m+δm)g
[0046][0047]
当b、l和g定时，通过测量i，即可间接测量药物的质量。
[0048]
药物挤出原理：注射管21腔体中装有药物浆体，当单片机4控制电机23旋转时，螺母块25将在竖直方向上做上/下运动，螺母块25与推杆26固定在一起，故将带动推杆26及活塞22的在注射管21腔体中上/下运动，向下运动时，药物浆体挤出，向上运动时，可将挤出的药物浆体抽回。
[0049]
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。