药物喷涂Z轴系统.pdf

本发明涉及一种药物喷涂Z轴系统，具有一个用于药物微量喷涂的喷头，一个用于喷头上、下移动的滑动导向机构，一个用于驱动喷头沿Z轴上、下移动的电机及传动机构，一个用于喷头横向和纵向位置调节的喷头位置调节机构，一个用于采集喷点和涂层形态图像的相机及相机安装调节机构，所述喷头通过喷头位置调节机构连接滑动导向机构，滑动导向机构中的滑台连接电机及传动机构，所述相机通过相机安装调节机构连接在喷头位置调节机构中的背板的左侧面上。本发明具有结构简单、操作容易、控制精确、工作可靠、过程清晰等特点，可通过微米级的运动控制实现涂层厚度、喷涂轨迹及层次的精确控制。

权利要求书
1.  一种药物喷涂Z轴系统，具有一个用于药物微量喷涂的喷头（1），一个用于喷头（1）上、下移动的滑动导向机构，一个用于驱动喷头（1）沿Z轴（11）上、下移动的电机及传动机构（12），一个用于喷头（1）横向和纵向位置调节的喷头位置调节机构，一个用于采集喷点和涂层形态图像的相机（17）及相机安装调节机构，其特征在于：所述喷头（1）通过喷头位置调节机构连接滑动导向机构，滑动导向机构中的滑台（10）连接电机及传动机构（12），所述相机（17）通过相机安装调节机构连接在喷头位置调节机构中的背板（9）的左侧面上。

2.  根据权利要求1所述的药物喷涂Z轴系统，其特征在于：所述滑动导向机构包括Z轴（11）、滑台（10），所述滑台（10）与Z轴（11）配合滑动导向连接。

3.  根据权利要求1所述的药物喷涂Z轴系统，其特征在于：所述电机及传动机构（12）包括步进电机、丝杆，所述步进电机通过丝杆连接滑台（10）。

4.  根据权利要求1所述的药物喷涂Z轴系统，其特征在于：所述喷头位置调节机构包括安装座（2）、支承板（3）、横向调节杆（4）、滑块（5）、滑槽板（6）、支承块（7）、纵向调节杆（8）、背板（9），所述安装座（2）前面固定连接喷头（1），后面安装在滑块（5）的前面竖直槽中，支承块（7）固定在滑块（5）上面，纵向调节杆（8）安装在支承块（7）螺纹孔中，下端与安装座（2）连接在一起；支承板（3）固定在滑槽板（6）前面右侧，横向调节杆（4）安装在支承板（3）螺纹孔中，左端与滑块（5）连接在一起，滑块（5）通过滑槽安装于滑槽板（6）的前面横向滑槽中；滑槽板（6）固定在背板（9）前面上，背板（9）固定在滑台（10）前面上。

5.  根据权利要求1所述的药物喷涂Z轴系统，其特征在于：所述相机安装调节机构包括侧板（13）、安装板（14）、直角板（15）、多孔板（16），多孔板（16）前面用螺钉固定连接相机（17），多孔板（16）通过左侧面上的两个螺钉安装在直角板（15）右侧面的连接槽中，直角板（15）通过后部上下方向滑槽和螺钉安装在安装板（14）前面左侧，安装板（14）通过横向滑槽和螺钉安装在侧板（13）前面上，侧板（13）固定在滑台（10）前面上的背板（9）的左侧面上。

6.  根据权利要求1所述的药物喷涂Z轴系统，其特征在于：所述相机（17）为黑白线阵工业相机，所述相机（17）与监控系统连接，用于采集喷点和涂层形态图像，以供监控操作系统观察、分析。

说明书药物喷涂Z轴系统
技术领域
本发明涉及一种材料表面涂覆药物系统，尤其是一种药物喷涂Z轴系统。
背景技术
为改善某些材料的性能，采用有效方法在合金表面涂覆药物而得到金属基复合生物材料，其兼备金属材料的强度、韧性和涂层材料的表面活性及生物相容性。这种材料植入生物体既可使材料、骨界面达到生理结合，又可有效地抑制金属离子向生物体内的释放，是一种理想的新型生物材料。将微喷射技术应用于药物涂层研究，其响应频率高、推动力大、易于更换功能材料，对固相含量高、粘度较大的流体同样适合。为此需要设计一种药物喷涂Z轴系统，并将机器视觉技术与之结合，应用于药物涂层厚度、喷涂轨迹及层次控制。
发明内容
本发明是要提供一种药物喷涂Z轴系统，利用机器视觉技术和喷涂系统控制模块实现药物微量涂层。该系统能够自动完成药物微量喷涂技术相关应用操作过程，具有结构简单、操作容易、工作可靠、过程清晰、结果稳定准确等特点，用于解决目前采用的手工和显微镜操作所带来的劳动强度大、工作效率和成功率低、结果不稳定和不准确的技术问题。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案如下：
一种药物喷涂Z轴系统，具有一个用于药物微量喷涂的喷头，一个用于喷头上、下移动的滑动导向机构，一个用于驱动喷头沿Z轴上、下移动的电机及传动机构，一个用于喷头横向和纵向位置调节的喷头位置调节机构，一个用于采集喷点和涂层形态图像的相机及相机安装调节机构，所述喷头通过喷头位置调节机构连接滑动导向机构，滑动导向机构中的滑台连接电机及传动机构，所述相机通过相机安装调节机构连接在喷头位置调节机构中的背板的左侧面上。
所述滑动导向机构包括Z轴、滑台，所述滑台与Z轴配合滑动导向连接。
所述电机及传动机构包括步进电机、丝杆，所述步进电机通过丝杆连接滑台。
所述喷头位置调节机构包括安装座、支承板、横向调节杆、滑块、滑槽板、支承块、纵向调节杆、背板，所述安装座前面固定连接喷头，后面连接 安装在滑块的前面竖直槽中，支承块固定在滑块上面，纵向调节杆安装在支承块螺纹孔中，下端与安装座连接在一起；支承板固定在滑槽板前面右侧，横向调节杆安装在支承板螺纹孔中，左端与滑块连接在一起，滑块通过滑槽安装于滑槽板的前面横向滑槽中；滑槽板固定在背板前面上，背板固定在滑台前面上。
所述相机安装调节机构包括侧板、安装板、直角板、多孔板，多孔板前面用螺钉固定连接相机，多孔板通过左侧面上的两个螺纹孔 螺钉安装在直角板右侧面的连接槽中，直角板通过后部上下方向滑槽和螺钉安装在安装板前面左侧，安装板通过横向滑槽和螺钉安装在侧板前面上，侧板固定在滑台上 前面上的背板的左侧面上。
所述相机为黑白线阵工业相机，所述相机与监控系统连接，用于采集喷点和涂层形态图像，以供监控操作系统观察、分析。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1．药物喷涂Z轴系统采用模块组合形式，结构简单、维护方便、装拆与调整容易。
2．利用智能控制、计算机视觉等关键技术，以摄取图像代替显微镜操作，劳动强度低、操作容易、过程清晰。
3．Z轴系统精度高，可通过微米级的运动控制实现涂层厚度、喷涂轨迹及层次的精确控制，对微喷射技术在生物材料研究领域的应用具有促进作用。
附图说明
图1是本发明结构立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种药物喷涂Z轴系统，包括喷头1、滑动导向机构、电机及传动机构12、喷头位置调节机构、相机17及相机安装调节机构等。
喷头1通过喷头位置调节机构连接滑动导向机构，用于喷头1上、下移动导向，滑动导向机构中的滑台10连接电机及传动机构12，用于驱动滑台10从而带动喷头1沿Z轴11上、下移动，相机17通过相机安装调节机构连接在喷头位置调节机构中的背板9的左侧面上。相机17与监控系统连接，用于采集喷点和涂层形态图像，以供监控操作系统观察、分析。
药物喷涂Z轴系统的具体结构：包括喷头1、安装座2、支承板3、横向调节杆4、滑块5、滑槽板6、支承块7、纵向调节杆8、背板9、滑台10、Z轴11、电机及传动机构12、侧板13、安装板14、直角板15、多孔板16、相机17。
用于安装喷头1的安装座2安装在滑块5的前面竖直槽中，支承块7固定在滑块5上面，纵向调节杆8安装在支承块7螺纹孔中，下端与安装座2连接在一起，对安装座2进行上下调节；支承板3固定在滑槽板6前面右侧，横向调节杆4安装在支承板3螺纹孔中，左端与滑块5连接在一起，可对滑块进行左右调节；滑块5通过滑槽安装于滑槽板6的前面横向滑槽中，滑槽板6固定在背板9前面上，背板9固定在滑台10前面上滑台10安装在Z轴11上，由Z轴11内部的丝杆驱动而沿Z轴11上下滑动，Z轴11左上方安装电机及传动机构12，以驱动Z轴内部的丝杆；相机17安装在多孔板16的前面上，并可选择不同的连接孔实现上下、左右位置的有限不连续调整，多孔板16通过左侧面上的两个螺钉安装在直角板15右侧面的连接槽中，可实现前后位置的较大幅度的调整，直角板15通过后部上下方向滑槽和螺钉安装在安装板14前面左侧，可实现上下位置的连续调整，安装板14通过横向滑槽和螺钉安装在侧板13前面上，并可左右调整相对位置，侧板13固定在背板9左侧面上。。
工作时，先打开基于机器视觉技术的监控操作系统，并使相机17处于工作状态；然后通过纵向调节杆8和横向调节杆4对喷头1的位置进行调节；再调整多孔板16与直角板15、直角板15与安装板14、安装板14与侧板13的相对位置，以保证相机镜头对准喷头；最终进入喷涂工作流程。