[发明专利]一种单向滚动和单向滑动同步对照加载的生物反应器

摘要

一种单向滚动和单向滑动同步对照加载的生物反应器，包括水平驱动、压头加载、升降控制、位移检测及高度调节等机构，水平驱动机构由步进电机通过丝杠螺母、连杆分别驱动滚动、滑动压头沿水平方向运动，实现定时、定速加载；升降控制机构由上下步进电机驱动凸轮、使压头加载机构沿直线导轨上下运动，与培养物接触或分离，加载时接触，返程时分离。本发明的优点是：该生物反应器通过程序控制各电机的运动顺序、转角、转速，实现对生物组织单向滚动、单向滑动同步对照加载，并通过位移传感器的反馈，对压缩量实现精确调节，可用于研究组织工程培养物分别在单向滚动、滑动条件下的力学、生物学响应。

主权项

1.一种单向滚动和单向滑动同步对照加载的生物反应器，其特征在于：包括机座底板、水平驱动机构、压头加载机构、升降控制机构、位移检测机构及高度调节机构和载物台，所述机构分别固定在机座底板上，水平驱动机构包括步进电机c、丝杠、螺母、U型连杆a、U型连杆b、U型连杆c；步进电机c的输出轴通过紧定螺钉与丝杠和螺母构成的丝杠螺母相连，丝杠螺母通过传动销与U型连杆b连接，U型连杆b与U型连杆a一端通过传动销连接，将电机轴回转运动转化为各连杆的水平直线运动，U型连杆a另一端通过螺栓与水平导轨滑块d、水平导轨滑块c连接，U型连杆b与U型连杆c一端通过传动销连接，U型连杆c另一端通过螺栓分别与水平导轨滑块b、水平导轨滑块a连接，步进电机c带动螺母转动，丝杆伸缩通过各U型连杆带动滚动压头、滑动压头同时水平移动；压头加载机构包括滚动压头、滑动压头、齿条a、齿条b、齿轮a、齿轮b、水平导轨滑块a、水平导轨滑块b、水平导轨滑块c、水平导轨滑块d、水平直线导轨a、水平直线导轨b、水平直线导轨c、水平直线导轨d及相应的水平直线导轨安装座a、b、c、d，各直线导轨滑块沿相应导轨水平滑动，滚动压头与齿轮a、齿轮b通过键连接，齿轮a、齿轮b分别与水平导轨滑块d、水平导轨滑块c连接，滑块滑动带动齿轮沿齿条a、齿条b水平方向啮合滚动，滑动压头与水平导轨滑块a、水平导轨滑块b通过螺纹固定连接，可沿水平直线导轨a、水平直线导轨b水平方向滑动，滚动压头、滑动压头为圆柱形台阶轴，其直径根据实验需要分别进行更换；升降控制机构包括步进电机a、步进电机b、弹性联轴器a、弹性联轴器b，输入轴a、输入轴b，偏心凸轮a、偏心凸轮b，连接板、竖直导轨滑块a、竖直导轨滑块b，竖直直线导轨a、竖直直线导轨b，步进电机a输出轴通过弹性联轴器a与输入轴a连接，输入轴a通过键连接驱动偏心凸轮a转动，步进电机b输出轴通过弹性联轴器b与输入轴b连接，输入轴b通过键连接驱动偏心凸轮b转动；偏心凸轮a与偏心凸轮b分别与连接板的上下面接触，连接板用螺纹连接固定在相互平行的竖直导轨滑块a和竖直导轨滑块b上，偏心凸轮a和偏心凸轮b转动时，连接板与竖直导轨滑块a和竖直导轨滑块b固连在一起，沿相互平行的竖直直线导轨a和竖直直线导轨b上下移动，带动整个压头机构上下移动；位移检测机构包括自回复式直线位移传感器和安装座，位移传感器顶端与压头机构的安装板接触，压头机构上下移动使传感器产生压缩位移；高度调节机构包括垫块a、垫块b、调节螺杆、楔形滑块a和楔形滑块b，调节螺杆通过螺纹与楔形滑块a相连，转动调节螺杆，可带动楔形滑块a水平移动，使楔形滑块b上下移动，位于楔形滑块b上面的载物台高度发生变化，垫块b的厚度根据实验需要进行更换；载物台为敞口矩形容器，载物台内充满组织培养液，为培养物提供近似于生物体内的液体环境。