本實用新型屬生物3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及模塊化的生物3D打印機。

背景技術(shù)：

生物3D打印機的主要作用在于對人體傷口部位進行生物材質(zhì)的3D打印工作，利用培養(yǎng)出的患者自身細胞與生物材料，共同逐層堆積制造，打印出人工皮膚。

目前國內(nèi)外較為先進的皮膚3D打印研究機構(gòu)大多為臺式3D打印機，為保證較高的精度而體積重量大，不具有便攜性，例如現(xiàn)有的韓國浦項科技大學(xué)多噴頭組織/器官制造系統(tǒng)(MtoBS)、美國愛荷華大學(xué)的多臂生物打印機(MABP)系統(tǒng)、Novogen MMX生物打印機等，其精度雖然較高，但是體積龐大，無法實現(xiàn)便攜，雖然原位生物打印機能夠滿足受損現(xiàn)場進行皮膚輔助治療，但是仍然無法滿足便攜與可拆卸裝載的要求。而且通常情況下，由于3D打印機本身體積較大，對于更換噴頭的需求不大，所以目前還沒有集掃描識別、材料打印與模塊更換的生物3D打印機出現(xiàn)。

但是如果考慮將3D打印機體積縮小，為了提高空間利用率，無法為多種功能分別設(shè)計不同的運動平臺、功能模塊，所以必須要有一種機制可以讓多種功能模塊共用一個運動平臺。基于以上要求，一臺能夠在保證穩(wěn)定性、精度要求、高效的情況下實現(xiàn)便攜化、模塊化、可拆卸、易拼裝的生物3D皮膚打印機顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種模塊化便攜式生物3D打印機，提高了打印機空間利用率，縮小打印機體積，降低打印機成本。

本實用新型的模塊化便攜式生物3D打印機包括基座、支撐結(jié)構(gòu)、用于掃描識別的掃描模塊、用于3D打印的打印模塊，基礎(chǔ)運動模塊以及基站模塊；所述的基座上設(shè)置有方孔；所述方孔用于安裝支撐結(jié)構(gòu)的支撐腳；所述的支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有基礎(chǔ)運動模塊，所述的基礎(chǔ)運動模塊設(shè)有插槽，所述的掃描模塊和打印模塊上設(shè)有與所述插槽配合的統(tǒng)一插頭；基站模塊控制掃描模塊、打印模塊和基礎(chǔ)運動模塊的工作。

所述的掃描模塊包括攝像頭和掃描模塊外殼，所述的掃描模塊外殼上設(shè)有與插槽匹配的統(tǒng)一插頭；所述的攝像頭固定在掃描模塊外殼上，并與插頭相連。

所述的打印模塊包括打印模塊外殼、打印噴頭、供料裝置；所述的打印模塊外殼上設(shè)有與插槽匹配的統(tǒng)一插頭；所述的打印噴頭與供料裝置固定在打印模塊外殼內(nèi)，打印噴頭伸出打印模塊外殼。

所述的基礎(chǔ)運動模塊包括兩根X軸導(dǎo)軌、一根Y軸導(dǎo)軌、一根Z軸導(dǎo)軌；Y軸導(dǎo)軌兩端分別安裝在兩根X軸導(dǎo)軌上，兩根X軸導(dǎo)軌同步移動帶動Y軸導(dǎo)軌在X方向移動；Z軸導(dǎo)軌安裝在Y軸導(dǎo)軌上，Z軸導(dǎo)軌上設(shè)有滑塊，所述的滑塊上設(shè)有所述的插槽。

所述的基站模塊為小型計算機，可以采用智能手機作為主機，也可以采用類似樹莓派、Arduino等嵌入式設(shè)備作為主機。

本實用新型與傳統(tǒng)的生物3D打印機相比，不需要為不同的功能組件設(shè)計不同的運動平臺或者運動方式，具有以下有益效果：

1、多種模塊都可以接入基座，更換簡單方便。

2、生產(chǎn)新型模塊只需按照標(biāo)準生產(chǎn)并提供配套控制程序即可，生產(chǎn)效率高。

3、不需要為不同功能組件做額外的輔助配件，節(jié)省了大量空間。

4、不同模塊都依賴運動模塊來移動，減少設(shè)計上的復(fù)雜性。

附圖說明

圖1為本實用新型的模塊化便攜式生物3D打印機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的掃描模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的打印模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，基座1、掃描模塊2、打印模塊3、基礎(chǔ)運動模塊4、基站模塊5、支撐結(jié)構(gòu)6、方孔7、X軸導(dǎo)軌8、Y軸導(dǎo)軌9、Z軸導(dǎo)軌10、滑塊11。

具體實施方式

如圖1-3所示，本實用新型的模塊化便攜式生物3D打印機包括基座1、支撐結(jié)構(gòu)6、用于掃描識別的掃描模塊2、用于3D打印的打印模塊3，基礎(chǔ)運動模塊4以及基站模塊5；所述的基座上設(shè)置有方孔7；所述方孔7用于安裝支撐結(jié)構(gòu)的支撐腳；所述的支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有基礎(chǔ)運動模塊4，所述的基礎(chǔ)運動模塊4設(shè)有插槽，所述的掃描模塊2和打印模塊3上設(shè)有與所述插槽配合的統(tǒng)一插頭；基站模塊5控制掃描模塊2、打印模塊3和基礎(chǔ)運動模塊4的工作。

所述的掃描模塊包括攝像頭和掃描模塊外殼，所述的掃描模塊外殼上設(shè)有與插槽匹配的統(tǒng)一插頭；所述的攝像頭固定在掃描模塊外殼上，并與插頭相連。

所述的打印模塊3包括打印模塊外殼、打印噴頭、供料裝置；所述的打印模塊外殼上設(shè)有與插槽匹配的統(tǒng)一插頭；所述的打印噴頭與供料裝置固定在打印模塊外殼內(nèi)，打印噴頭伸出打印模塊外殼。

所述的基礎(chǔ)運動模塊4包括兩根X軸導(dǎo)軌8、一根Y軸導(dǎo)軌9、一根Z軸導(dǎo)軌10；Y軸導(dǎo)軌9兩端分別安裝在兩根X軸導(dǎo)軌8上，兩根X軸導(dǎo)軌8同步移動帶動Y軸導(dǎo)軌9在X方向移動；Z軸導(dǎo)軌10安裝在Y軸導(dǎo)軌9上，Z軸導(dǎo)軌10上設(shè)有滑塊11，所述的滑塊11上設(shè)有所述的插槽。

本實用新型的工作原理：

1.將基礎(chǔ)運動模塊4與基站模塊5安裝在基座1上，基站模塊5與基礎(chǔ)運動模塊4開始通信；其中基礎(chǔ)運動模塊4通過支撐結(jié)構(gòu)6安裝在基座1的方孔7上；

2.將掃描模塊2插入基礎(chǔ)運動模塊4的滑塊11上，掃描模塊2與基站模塊5開始通信；

3.基站模塊5控制基礎(chǔ)運動模塊1，帶動滑塊11和掃描模塊2到程序指定的掃描位置；

4.基站模塊5控制掃描模塊2進行掃描，獲取并存儲掃描結(jié)果；

5.基礎(chǔ)運動模塊4帶動滑塊11和掃描模塊2復(fù)位到坐標(biāo)原點，拆下掃描模塊2，將打印模塊3插入滑塊11，打印模塊3和基站模塊5開始通信；

6.基站模塊5規(guī)劃好打印路徑，控制基礎(chǔ)運動模塊5，帶動滑塊11和打印模塊3沿指定路徑進行打?。?/p>

7.打印結(jié)束后，基礎(chǔ)運動模塊4帶動滑塊11和打印模塊3復(fù)位到坐標(biāo)原點，拆下打印模塊3；

8.將基礎(chǔ)運動模塊4與基站模塊5從基座1上拆下；

9.整個打印過程結(jié)束。