[發(fā)明專利]基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810044158.7
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108312546B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳小艷;王書
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北理工學(xué)院
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B29C64/393;B33Y50/00;B33Y50/02
• 代理公司: 武漢世躍專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42273
• 代理人: 萬仲達

1.一種基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

分析控制模塊，用于接收設(shè)置指令，設(shè)置系統(tǒng)運行參數(shù)，并控制軌跡驅(qū)動模塊和環(huán)境調(diào)節(jié)模塊的運行；

軌跡驅(qū)動模塊，用于接受所述分析控制模塊的指令，執(zhí)行打印工作，并將實時打印的軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龇治隹刂颇K；

環(huán)境調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)分析控制模塊指令，調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)；

所述分析控制模塊包括：

用于分析控制的主控器；

用于執(zhí)行參數(shù)設(shè)置的輸入裝置；以及

用于提供電源的電源裝置；

所述軌跡驅(qū)動模塊包括：驅(qū)動器及連接于驅(qū)動器的直線電機、旋轉(zhuǎn)電機、霍爾傳感器和編碼器；

所述霍爾傳感器和編碼器用于向驅(qū)動器進行實時位置與速度反饋；所述驅(qū)動器用于將實時位置與速度數(shù)據(jù)傳送到所述主控器，并根據(jù)主控器的命令進一步控制所述直線電機和旋轉(zhuǎn)電機；

所述環(huán)境調(diào)節(jié)模塊包括：

環(huán)境檢測單元，用于檢測當(dāng)前環(huán)境參數(shù)；

環(huán)境調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)分析控制模塊的指令，調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入裝置為觸摸式輸入裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境參數(shù)包括：溫度、濕度、壓力、含氧量和pH的參數(shù)；

所述環(huán)境調(diào)節(jié)單元包括液體循環(huán)恒溫槽控制器、濕度調(diào)節(jié)裝置、氣壓調(diào)節(jié)裝置、含氧量調(diào)節(jié)裝置和pH調(diào)節(jié)裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統(tǒng)，其特征在于，所述液體循環(huán)恒溫槽控制器用于向打印區(qū)域循環(huán)輸送恒溫液體，使打印區(qū)域的溫度達到預(yù)設(shè)值，所述打印區(qū)域的溫度包括打印噴頭、打印成形和打印環(huán)境的溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統(tǒng)，其特征在于，溫度控制在0～40℃，濕度控制在90％以上，氣壓控制在0.2～1MPa，含氧量控制在40％左右，pH值控制在6～8。

6.一種基于EtherCAT總線的3D生物打印控制方法，其特征在于，所述方法包括：

實時分析打印軌跡數(shù)據(jù)；

實時檢測當(dāng)前的打印環(huán)境參數(shù)；

根據(jù)實時打印軌跡數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)控制打印過程；

預(yù)設(shè)打印軌跡；

預(yù)設(shè)打印環(huán)境參數(shù)；

所述根據(jù)實時打印軌跡數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)控制打印過程步驟包括：比較當(dāng)前打印軌跡是否與預(yù)設(shè)打印軌跡一致；

比較當(dāng)前環(huán)境參數(shù)是否與預(yù)設(shè)參數(shù)一致。