CN112976563A - 一种3d打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法 - Google Patents
一种3d打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112976563A CN112976563A CN202110118486.9A CN202110118486A CN112976563A CN 112976563 A CN112976563 A CN 112976563A CN 202110118486 A CN202110118486 A CN 202110118486A CN 112976563 A CN112976563 A CN 112976563A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- axis
- guide rail
- machine body
- manufacturing
- close
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 56
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 14
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 10
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 9
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 8
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 244000309466 calf Species 0.000 claims description 3
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 10
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 8
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 7
- 238000002266 amputation Methods 0.000 description 3
- 210000001699 lower leg Anatomy 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 210000001698 popliteal fossa Anatomy 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 210000002082 fibula Anatomy 0.000 description 1
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 210000000426 patellar ligament Anatomy 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/60—Artificial legs or feet or parts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种3D打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法,通过所述竖向驱动构件将所述制作板在所述竖向导轨上竖向提升到靠近所述打印头的位置,所述X轴驱动构件驱动所述Y轴导轨和所述打印头一起在两个所述X轴导轨上滑动,所述打印头被所述Y轴驱动构件驱动在所述Y轴导轨上直线滑动,从而可调节打印头与所述制作板之间的距离和位置,进而通过设置程序可进行自动打印制作,提高了接受腔的制作效率。
Description
技术领域
本发明涉及康复医疗领域,尤其涉及一种3D打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法。
背景技术
目前小腿假肢是用于小腿截肢的假肢。适用于膝关节间隙下8cm至内踝上7cm范围内截肢的患者。小腿假肢由接受腔、悬吊部分、小腿连接部分、假脚和踝四个部分组成。而接受腔是残肢和假肢之间的纽带,它通过包容残技的体积,来实现力和运动的传递。
在传统的假肢制作工艺中,接受腔的好坏很大程度取决于假肢技师的个人能力,并且没有统一的标准,由于每名技师的生产能力有限,一旦患者数量过多,由于传统工艺步骤的繁琐,其生产周期将会变长,影响假肢产品的交付。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法,旨在解决现有技术中的每名技师的生产能力有限,一旦患者数量过多,由于传统工艺步骤的繁琐,其生产周期将会变长,影响假肢产品的交付的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的一种3D打印小腿假肢接受腔的制作装置,包括机体、制作板和执行组件;所述制作板与所述机体滑动连接,并位于所述机体的一侧;所述执行组件包括竖向导轨、导向滑块、竖向驱动构件、X轴导轨、X轴驱动构件、Y轴导轨、Y轴驱动构件和打印机,所述竖向导轨与所述机体固定连接,并位于所述机体靠近所述制作板的一侧,所述导向滑块与所述竖向导轨滑动连接,并与所述制作板固定连接,且位于所述竖向导轨靠近所述制作板的一侧,所述竖向驱动构件与所述机体固定连接,并与所述导向滑块转动连接,所述X轴导轨与所述机体固定连接,并位于所述机体靠近所述竖向导轨的一侧,所述X轴驱动构件与所述机体固定连接,并与所述X轴导轨滑动连接,所述Y轴导轨与所述X轴导轨滑动连接,并与所述打印机滑动连接,且位于所述X轴导轨靠近所述制作板的一侧,所述Y轴驱动构件与所述Y轴导轨滑动连接,所述打印机与所述Y轴导轨通过所述Y轴驱动构件连接,并位于所述Y轴导轨靠近所述制作板的一侧。
其中,所述竖向驱动构件包括导向螺杆和螺杆驱动电机,所述导向螺杆与所述机体转动连接,并与所述导向滑块转动连接,且位于所述机体靠近所述竖向导轨的一侧;所述螺杆驱动电机与所述机体固定连接,并位于所述机体靠近所述导向螺杆的一侧,所述螺杆驱动电机的输出轴与所述导向螺杆固定连接。
其中,所述竖向驱动构件还包括转向轴承,所述转向轴承与所述机体转动连接,并与所述导向螺杆转动连接,且位于所述机体靠近所述导向螺杆的一侧。
其中,所述X轴驱动构件包括X轴同步带和X轴同步电机,所述X轴同步带与所述Y轴导轨固定连接,并与所述X轴导轨滑动连接,且位于所述X轴导轨远离所述制作板的一侧;所述X轴同步电机与所述机体固定连接,并位于所述机体靠近所述X轴同步带的一侧,所述X轴同步电机的输出轴与所述X轴同步带转动连接。
其中,所述Y轴驱动构件包括Y轴同步带和Y轴同步电机,所述Y轴同步带与所述Y轴导轨滑动连接,并与所述打印机固定连接,且位于所述Y轴导轨靠近所述打印机的一侧;所述Y轴同步电机与所述Y轴导轨固定连接,并位于所述Y轴导轨靠近所述Y轴同步带的一侧,所述Y轴同步电机的输出轴与所述Y轴同步带转动连接。
其中,所述X轴驱动构件还包括X轴滑块,所述X轴滑块与所述X轴同步带固定连接,并与所述Y轴滑轨滑动连接,且位于所述X轴同步带靠近所述Y轴滑轨的一侧。
其中,所述Y轴驱动构件还包括打印基座,所述打印基座与所述Y轴同步带固定连接,并与所述打印机固定连接,且位于所述Y轴同步带靠近所述打印机的一侧。
本发明还包括一种3D打印小腿假肢接受腔的制作方法,包括如下步骤,采集患者残肢的尺寸数据,导出模型文件;
对模型文件中导入的数据进行修复和调整,根据患者残肢具体情况调整1至25毫米间距,导出模型文件;
制造诊断腔模型,并交付患者试用,获取患者残肢实际变化情况调整接收腔数据;
导入接收腔数据,打印机通过执行组件驱动,在制作板上熔融堆积成型;
接收腔制作成型;
将接收腔、连接件和假脚装配后交付患者使用。
其中,在“接收腔制作成型”中,
将调整好的接受腔模型数据导入五轴雕刻机,将硬泡沫雕刻成接受腔阴型,然后用石膏填补需要调整的位置,最后将接受腔抽取成型。
其中,在“接收腔制作成型”中,
将调整好的接受腔模型数据导入打印机,将线性尼龙或超韧PLA耗材熔融堆积成型,或通过SLS或MJF工艺,将粉末尼龙PA12耗材激光烧结成型。
本发明的一种3D打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法,通过所述竖向驱动构件将所述制作板在所述竖向导轨上竖向提升到靠近所述打印头的位置,所述X轴驱动构件驱动所述Y轴导轨和所述打印头一起在两个所述X轴导轨上滑动,所述打印头被所述Y轴驱动构件驱动在所述Y轴导轨上直线滑动,从而可调节打印头与所述制作板之间的距离和位置,进而通过设置程序可进行自动打印制作,提高了接受腔的制作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的执行组件的结构示意图。
图2是本发明的Y轴驱动构件的结构示意图。
图3是本发明的3D打印小腿假肢接受腔的制作方法的流程图。
图中:1-机体、2-制作板、3-执行组件、31-竖向导轨、32-导向滑块、33-竖向驱动构件、34-X轴导轨、35-X轴驱动构件、36-Y轴导轨、37-Y轴驱动构件、38-打印机、100-3D打印小腿假肢接受腔的制作装置、331-导向螺杆、332-螺杆驱动电机、333-转向轴承、351-X轴同步带、352-X轴同步电机、353-X轴滑块、371-Y轴同步带、372-Y轴同步电机、373-打印基座。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请参阅图1和图2,本发明提供了一种3D打印小腿假肢接受腔的制作装置100,包括机体1、制作板2和执行组件3;所述制作板2与所述机体1滑动连接,并位于所述机体1的一侧;所述执行组件3包括竖向导轨31、导向滑块32、竖向驱动构件33、X轴导轨34、X轴驱动构件35、Y轴导轨36、Y轴驱动构件37和打印机38,所述竖向导轨31与所述机体1固定连接,并位于所述机体1靠近所述制作板2的一侧,所述导向滑块32与所述竖向导轨31滑动连接,并与所述制作板2固定连接,且位于所述竖向导轨31靠近所述制作板2的一侧,所述竖向驱动构件33与所述机体1固定连接,并与所述导向滑块32转动连接,所述X轴导轨34与所述机体1固定连接,并位于所述机体1靠近所述竖向导轨31的一侧,所述X轴驱动构件35与所述机体1固定连接,并与所述X轴导轨34滑动连接,所述Y轴导轨36与所述X轴导轨34滑动连接,并与所述打印机38滑动连接,且位于所述X轴导轨34靠近所述制作板2的一侧,所述Y轴驱动构件37与所述Y轴导轨36滑动连接,所述打印机38与所述Y轴导轨36通过所述Y轴驱动构件37连接,并位于所述Y轴导轨36靠近所述制作板2的一侧。
在本实施方式中,所述机体1为内部中空的矩形体,并前侧和顶部具有开口;在所述机体1的左右两侧的竖向侧壁上螺纹安装有所述竖向导轨31,所述竖向导轨31的数量为两个,并沿所述机体1侧壁竖向设置,在所述竖向导轨31内滑动安装有所述导向滑块32,所述导向滑块32与所述支座板螺纹固定,在所述机体1靠近所述竖向导轨31的一侧安装有所述竖向驱动构件33,所述竖向驱动构件33通过转动驱动所述制作板2进行竖向滑动,所述制作板2上安装有供3D打印的平板;在所述机体1的顶部螺纹水平安装有两个所述X轴导轨34,所两个所述X轴导轨34平行设置,并分别位于所述机体1的左右两侧壁,在两个所述X轴导轨34之间滑动安装有所述Y轴导轨36,所述Y轴导轨36的两侧段滑动搭接在两个所述X轴导轨34上,通过所述X轴驱动构件35驱动所述Y轴导轨36进行水平移动,同时所述Y轴驱动构件37驱动所述打印头在所述Y轴导轨36上水平直线滑动,如此,所述竖向驱动构件33将所述制作板2在所述竖向导轨31上竖向提升到靠近所述打印头的位置,所述X轴驱动构件35驱动所述Y轴导轨36和所述打印头一起在两个所述X轴导轨34上滑动,所述打印头被所述Y轴驱动构件37驱动在所述Y轴导轨36上直线滑动,从而可调节打印头与所述制作板2之间的距离和位置,进而通过设置程序可进行自动打印制作,提高了接受腔的制作效率。
进一步地,请参阅图1,所述竖向驱动构件33包括导向螺杆331和螺杆驱动电机332,所述导向螺杆331与所述机体1转动连接,并与所述导向滑块32转动连接,且位于所述机体1靠近所述竖向导轨31的一侧;所述螺杆驱动电机332与所述机体1固定连接,并位于所述机体1靠近所述导向螺杆331的一侧,所述螺杆驱动电机332的输出轴与所述导向螺杆331固定连接。
在本实施方式中,所述导向螺杆331通过轴承与所述机体1转动连接,并贯穿所述制作板2的支架,所述螺杆驱动电机332驱动所述导向螺杆331轴向转动,从而带动所述制作板2进行上升。
进一步地,请参阅图1,所述竖向驱动构件33还包括转向轴承333,所述转向轴承333与所述机体1转动连接,并与所述导向螺杆331转动连接,且位于所述机体1靠近所述导向螺杆331的一侧。
在本实施方式中,所述转向轴承333螺纹安装在所述机体1靠近所述导向螺杆331的一侧,并通过内环与所述导向螺杆331转动连接,从而使得所述导向螺杆331的转动更稳定。
进一步地,请参阅图1,所述X轴驱动构件35包括X轴同步带351和X轴同步电机352,所述X轴同步带351与所述Y轴导轨36固定连接,并与所述X轴导轨34滑动连接,且位于所述X轴导轨34远离所述制作板2的一侧;所述X轴同步电机352与所述机体1固定连接,并位于所述机体1靠近所述X轴同步带351的一侧,所述X轴同步电机352的输出轴与所述X轴同步带351转动连接。
在本实施方式中,所述X轴同步带351通过轴杆与所述X轴滑轨滑动连接,并在所述X轴滑轨上往复转动,所述X轴同步电机352的输出轴转动,带动所述X轴同步带351进行转动,进而带动所述Y轴滑轨进行滑动。
进一步地,请参阅图1和图2,所述Y轴驱动构件37包括Y轴同步带371和Y轴同步电机372,所述Y轴同步带371与所述Y轴导轨36滑动连接,并与所述打印机38固定连接,且位于所述Y轴导轨36靠近所述打印机38的一侧;所述Y轴同步电机372与所述Y轴导轨36固定连接,并位于所述Y轴导轨36靠近所述Y轴同步带371的一侧,所述Y轴同步电机372的输出轴与所述Y轴同步带371转动连接。
在本实施方式中,所述Y轴同步带371通过轴杆与所述Y轴滑轨滑动连接,并通过电机驱动所述Y轴同步带371进行转动,所述Y轴同步带371通过螺栓与所述打印头的背部螺纹固定,从而通过所述Y轴同步带371带动所述打印头进行横向滑动。
进一步地,请参阅图1,所述X轴驱动构件35还包括X轴滑块353,所述X轴滑块353与所述X轴同步带351固定连接,并与所述Y轴滑轨滑动连接,且位于所述X轴同步带351靠近所述Y轴滑轨的一侧。
在本实施方式中,所述X轴滑块353与所述X轴同步带351螺纹固定,并与所述Y轴滑轨螺纹固定,进而带动所述Y轴滑轨在所述X轴滑轨上滑动。
进一步地,请参阅图2,所述Y轴驱动构件37还包括打印基座373,所述打印基座373与所述Y轴同步带371固定连接,并与所述打印机38固定连接,且位于所述Y轴同步带371靠近所述打印机38的一侧。
在本实施方式中,所述打印基座373与所述Y轴同步带371螺纹固定,并与所述打印机38螺纹固定,进而对所述打印机38进行固定,使得所述打印机38在打印时更稳定。
请参阅图3,一种3D打印小腿假肢接受腔的制作方法,包括如下步骤,
S801:采集患者残肢的尺寸数据,导出模型文件;
S802:对模型文件中导入的数据进行修复和调整,根据患者残肢具体情况调整1至25毫米间距,导出模型文件;
S803:制造诊断腔模型,并交付患者试用,获取患者残肢实际变化情况调整接收腔数据;
S804:导入接收腔数据,打印机38通过执行组件3驱动,在制作板2上熔融堆积成型;
S805:接收腔制作成型;
S806:将接收腔、连接件和假脚装配后交付患者使用。
在本实施方式中,数据采集:测量标记:首先技师按照假肢制作要求,通过手法测量出残端长度等数据,并在髌韧带、腓骨和悬吊处做出标记,如若患者残肢特殊,以上步骤在穿戴硅胶套或凝胶袜后进行;三维扫描:让患者坐于椅子上保持静坐姿势,并将残端处于伸直状态,用先临三维手持式三维扫描仪或其他品牌手持三维扫描仪对患者残端进行扫描,正常情况下1分钟内可将数据采集完成,扫描完成后导出STL模型文件;数据修复和调整:通过扫描仪自带软件或Geomagic Studio系列软件对模型孔洞和裂缝部分进行填补,然后用扫描仪自带软件或者Magics系列软件删除数据多余部分,只保留残端到膝盖位置的数据,最后再通过ZBrush系列软件或者Magics系列软件减少数据三角面片数,以方便下一步修型时文件的导入;修型设计:将修复好的STL文件导入假肢矫形器计算机辅助设计与制造***——Rodin4D,该软件完整模拟了技师在石膏修型中的所有步骤,首先导入模型文件时,对残端进行初步对线,将模型调整至合理的位置,然后通过软件的标记和挤压功能将接受腔需要承受压力和释放压力的区域根据残端具体情况调整1-25mm不等,然后在修出腘窝出两通道和悬吊位置后,整体锉平打磨抛光,处理完成后通过软件自带数据对比视图确定修改量是否合理,最后导出修改好的STL模型文件;3D打印诊断腔(仅针对刚截肢和特殊残端的患者):将STL文件导入Magics系列软件,按照诊断腔制作要求调整腔体大小和壁厚等参数,然后使用3D打印技术中的SLA工艺,对高强度光敏树脂进行固化,从而制造出设计好的诊断腔模型;诊断腔的装配使用:装配连接件和假脚并交付给患者使用,使用周期为1周至3个月不等,根据患者残端实际变化情况调整接受腔数据,必要情况下可重复步骤(4)以调整至最优接受腔模型;接受腔内衬的制作:将调整好的接受腔模型数据导入3D打印机38,通过FDM工艺将线性TPU或TPE耗材熔融堆积成型,或通过SLS工艺将粉末TPU耗材激光烧结成型,若患者残端情况特殊,可省略该步骤直接使用硅胶套或凝胶袜;接受腔的装配和使用:装配连接件和假脚并交付给患者使用,根据患者残端受力情况和步态进行调整,必要情况下可重复进行接收腔内衬制作,以调整至最优接受腔模型;如此,本实施方式打破取型过程在环境上的限制,减少取模过程中需要配置的材料、工具等必备条件,提升工作效率,同时取型过程不再受限于地理位置,真正实现随时随地快速取型;将技师的经验参数化,实现修型过程的标准化,提升接受腔的舒适性;可采用轻便的机雕硬泡沫替代石膏模型,使得阴型更加容易存放和运输,并且在有数据的基础上可以批量加工生产,解决石膏阴型唯一性的问题;本实施例的生产方式能够24小时不停机运行,可替代手工制作,提升生产效率,打破生产速度受限于技师数量和能力的局面;本实施例的生产方式能够很大程度改善环境污染问题,减少生产过程中粉尘的产生,减少有毒有害气体的产生,并且生产过程中减少了对机加设备的操作使用,提高生产工作人员的生命安全和身体健康;本实施例将患者残端和假肢接受腔模型数字化,一方面便于了解和保存患者残肢变化情况数据,另一方面因接受腔模型数字化,即使患者意外损坏接受腔,只需将数据导出重新制作,而不需要重新靠技师再重新取型制作,让患者不需要再重新适应新的假肢接受腔,导致残肢变化等其他综合问题的产生;本实施例可增加用于刚截肢或特殊残端患者的透明诊断腔的制作,相比传统该腔体的制作方式,减少了工作人员的工作量,节省了二次浇灌阴型的步骤和成本。
进一步地,在“接收腔制作成型”中,
将调整好的接受腔模型数据导入五轴雕刻机,将硬泡沫雕刻成接受腔阴型,然后用石膏填补需要调整的位置,最后将接受腔抽取成型。
在本实施方式中,机雕和手工混合制作接受腔:将调整好的接受腔模型数据导入五轴雕刻机,将硬泡沫雕刻成接受腔阴型,然后用石膏填补需要调整的位置,最后用传统方式将接受腔抽取成型,进而完成对接收腔的制作。
进一步地,在“接收腔制作成型”中,
将调整好的接受腔模型数据导入打印机38,将线性尼龙或超韧PLA耗材熔融堆积成型,或通过SLS或MJF工艺,将粉末尼龙PA12耗材激光烧结成型。
在本实施方式中,3D打印制作接受腔:将调整好的接受腔模型数据导入3D打印机38,通过FDM工艺将线性尼龙或超韧PLA耗材熔融堆积成型,或通过SLS或MJF工艺,将粉末尼龙PA12耗材激光烧结成型,进而完成对接收腔的制作。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种3D打印小腿假肢接受腔的制作装置,其特征在于,包括机体、制作板和执行组件;
所述制作板与所述机体滑动连接,并位于所述机体的一侧;
所述执行组件包括竖向导轨、导向滑块、竖向驱动构件、X轴导轨、X轴驱动构件、Y轴导轨、Y轴驱动构件和打印机,所述竖向导轨与所述机体固定连接,并位于所述机体靠近所述制作板的一侧,所述导向滑块与所述竖向导轨滑动连接,并与所述制作板固定连接,且位于所述竖向导轨靠近所述制作板的一侧,所述竖向驱动构件与所述机体固定连接,并与所述导向滑块转动连接,所述X轴导轨与所述机体固定连接,并位于所述机体靠近所述竖向导轨的一侧,所述X轴驱动构件与所述机体固定连接,并与所述X轴导轨滑动连接,所述Y轴导轨与所述X轴导轨滑动连接,并与所述打印机滑动连接,且位于所述X轴导轨靠近所述制作板的一侧,所述Y轴驱动构件与所述Y轴导轨滑动连接,所述打印机与所述Y轴导轨通过所述Y轴驱动构件连接,并位于所述Y轴导轨靠近所述制作板的一侧。
2.如权利要求1所述的3D打印小腿假肢接受腔的制作装置,其特征在于,
所述竖向驱动构件包括导向螺杆和螺杆驱动电机,所述导向螺杆与所述机体转动连接,并与所述导向滑块转动连接,且位于所述机体靠近所述竖向导轨的一侧;所述螺杆驱动电机与所述机体固定连接,并位于所述机体靠近所述导向螺杆的一侧,所述螺杆驱动电机的输出轴与所述导向螺杆固定连接。
3.如权利要求2所述的3D打印小腿假肢接受腔的制作装置,其特征在于,
所述竖向驱动构件还包括转向轴承,所述转向轴承与所述机体转动连接,并与所述导向螺杆转动连接,且位于所述机体靠近所述导向螺杆的一侧。
4.如权利要求1所述的3D打印小腿假肢接受腔的制作装置,其特征在于,
所述X轴驱动构件包括X轴同步带和X轴同步电机,所述X轴同步带与所述Y轴导轨固定连接,并与所述X轴导轨滑动连接,且位于所述X轴导轨远离所述制作板的一侧;所述X轴同步电机与所述机体固定连接,并位于所述机体靠近所述X轴同步带的一侧,所述X轴同步电机的输出轴与所述X轴同步带转动连接。
5.如权利要求1所述的3D打印小腿假肢接受腔的制作装置,其特征在于,
所述Y轴驱动构件包括Y轴同步带和Y轴同步电机,所述Y轴同步带与所述Y轴导轨滑动连接,并与所述打印机固定连接,且位于所述Y轴导轨靠近所述打印机的一侧;所述Y轴同步电机与所述Y轴导轨固定连接,并位于所述Y轴导轨靠近所述Y轴同步带的一侧,所述Y轴同步电机的输出轴与所述Y轴同步带转动连接。
6.如权利要求4所述的3D打印小腿假肢接受腔的制作装置,其特征在于,
所述X轴驱动构件还包括X轴滑块,所述X轴滑块与所述X轴同步带固定连接,并与所述Y轴滑轨滑动连接,且位于所述X轴同步带靠近所述Y轴滑轨的一侧。
7.如权利要求5所述的3D打印小腿假肢接受腔的制作装置,其特征在于,
所述Y轴驱动构件还包括打印基座,所述打印基座与所述Y轴同步带固定连接,并与所述打印机固定连接,且位于所述Y轴同步带靠近所述打印机的一侧。
8.一种3D打印小腿假肢接受腔的制作方法,其特征在于,包括如下步骤,
采集患者残肢的尺寸数据,导出模型文件;
对模型文件中导入的数据进行修复和调整,根据患者残肢具体情况调整1至25毫米间距,导出模型文件;
制造诊断腔模型,并交付患者试用,获取患者残肢实际变化情况调整接收腔数据;
导入接收腔数据,打印机通过执行组件驱动,在制作板上熔融堆积成型;
接收腔制作成型;
将接收腔、连接件和假脚装配后交付患者使用。
9.如权利要求8所述的3D打印小腿假肢接受腔的制作方法,其特征在于,在“接收腔制作成型”中,
将调整好的接受腔模型数据导入五轴雕刻机,将硬泡沫雕刻成接受腔阴型,然后用石膏填补需要调整的位置,最后将接受腔抽取成型。
10.如权利要求8所述的3D打印小腿假肢接受腔的制作方法,其特征在于,在“接收腔制作成型”中,
将调整好的接受腔模型数据导入打印机,将线性尼龙或超韧PLA耗材熔融堆积成型,或通过SLS或MJF工艺,将粉末尼龙PA12耗材激光烧结成型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110118486.9A CN112976563A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种3d打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110118486.9A CN112976563A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种3d打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112976563A true CN112976563A (zh) | 2021-06-18 |
Family
ID=76345676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110118486.9A Pending CN112976563A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种3d打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112976563A (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130103166A1 (en) * | 2011-04-13 | 2013-04-25 | The Quality of Life Plus (QL+) Program | Prosthetic Attachment Techniques |
CN203357902U (zh) * | 2013-05-07 | 2013-12-25 | 广州大学 | 一种三维打印机 |
CN205058628U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-03-02 | 常州华森三维打印研究院有限公司 | 一种高性能的3d打印头平移驱动机构 |
CN207449142U (zh) * | 2017-11-15 | 2018-06-05 | 厦门螺壳电子科技有限公司 | 一种3d打印机打印头进给机构 |
CN108652794A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-16 | 辽宁惠智科技有限公司 | 3d打印假肢接受腔的设计结构及生产工艺 |
CN112006819A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-01 | 四川省八一康复中心(四川省康复医院) | 一种下肢假肢接受腔的数字化制作工艺 |
-
2021
- 2021-01-28 CN CN202110118486.9A patent/CN112976563A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130103166A1 (en) * | 2011-04-13 | 2013-04-25 | The Quality of Life Plus (QL+) Program | Prosthetic Attachment Techniques |
CN203357902U (zh) * | 2013-05-07 | 2013-12-25 | 广州大学 | 一种三维打印机 |
CN205058628U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-03-02 | 常州华森三维打印研究院有限公司 | 一种高性能的3d打印头平移驱动机构 |
CN207449142U (zh) * | 2017-11-15 | 2018-06-05 | 厦门螺壳电子科技有限公司 | 一种3d打印机打印头进给机构 |
CN108652794A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-16 | 辽宁惠智科技有限公司 | 3d打印假肢接受腔的设计结构及生产工艺 |
CN112006819A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-01 | 四川省八一康复中心(四川省康复医院) | 一种下肢假肢接受腔的数字化制作工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Herbert et al. | A preliminary investigation into the development of 3-D printing of prosthetic sockets. | |
Wang et al. | Dimensional accuracy and clinical adaptation of ceramic crowns fabricated with the stereolithography technique | |
ZA200608619B (en) | A method for the production of a biologically active prosthetic device for the reconstruction of bone tissue and the prosthetic device itself | |
EP2926762B1 (en) | Fabrication of dental works from digital models | |
WO2018014636A1 (zh) | 口腔修复体cad/cam/slm-3d打印复合方法 | |
Liu et al. | Accuracy of multi-implant impressions using 3D-printing custom trays and splinting versus conventional techniques for complete arches. | |
CN108652794A (zh) | 3d打印假肢接受腔的设计结构及生产工艺 | |
CN105982753A (zh) | 一种用于提高无牙颌个性化托盘在口腔内就位精度的方法 | |
Nayak et al. | A novel approach for customized prosthetic socket design | |
US8844138B2 (en) | Method for manufacturing dental prosthesis | |
Huang et al. | Additive manufacturing technologies in the oral implant clinic: A review of current applications and progress | |
Houston et al. | Automated fabrication of mobility aids (AFMA): Below-knee CASD/CAM testing and evaluation program... | |
Rogers et al. | Double-wall, transtibial prosthetic socket fabricated using selective laser sintering: a case study | |
Walsh et al. | A computerized system to manufacture prostheses for amputees in developing countries | |
Saunders et al. | Computer aided design of prosthetic sockets for below-knee amputees | |
CN112976563A (zh) | 一种3d打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法 | |
KR20210005659A (ko) | 디지털 워크플로우에서의 교정 | |
CN111494071A (zh) | 一种应用于小腿假肢接受腔负重取型的方法及*** | |
EP2679196A1 (en) | Method for designing dental prosthesis structures on implants | |
Aherwar et al. | A review paper on rapid prototyping and rapid tooling techniques for fabrication of prosthetic socket | |
KR20190110763A (ko) | 다기능 대퇴의족 제작 기구의 개발 | |
EP2754408A2 (en) | Abutment production system and method | |
Tzeng et al. | Development and evaluation of a CAD/3DP process for transtibial socket fabrication | |
CN112006819A (zh) | 一种下肢假肢接受腔的数字化制作工艺 | |
CN208946492U (zh) | 一种定制肱骨头骨水泥替代物压注模具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210618 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |