一种用于3D打印产品卸料的分离装置及具有其的3D打印设备的制作方法

本发明涉及紫外光固化3d打印，具体涉及一种用于3d打印产品卸料的分离装置及具有其的3d打印设备。

背景技术：

1、3d打印技术是一种快速成型技术，通过熔融沉积建模、光固化、选择性激光烧结以及粉末热熔等将塑料丝、光敏树脂、金属粉末以及热塑性粉末等不同材质固化、烧结，将数字模型逐层转化成实体物体，与传统的切削加工不同，属于增材制造工艺，易于制造具有复杂表面结构或中空结构的零部件，广泛应用于汽车、航空航天、医疗产业及建筑领域等。

2、3d打印产品在打印成型后，产品往往附着在打印平台上，需要将产品自打印平台上剥离。

3、现有技术中：

4、文献1(cn206264354u)披露了一种能够自动连续打印的光固化型三维打印设备及系统，其自动打印和取件收集装置220可以包括用于容纳光敏树脂的物料槽221、用于连接成型工件300的升降台222、用于铺展光敏树脂的涂布刮板223、用于使光敏树脂固化的图像曝光系统224、用于使工件300与升降台222分离的顶起装置225以及用于将与升降台222分离的工件300刮离升降台222的收集刮板226。然而其采用的顶起装置225为多个顶杆，与升降台222上的贯通孔配合，由于顶杆与工件的接触面积小，在进行分离操作时，顶杆不能对工件整体施加力，工件局部受到的压强较大，容易刺破工件，同时对于具有底部中空结构的工件，顶杆往往找不到受力点，进一步地，在打印的初期，具有贯通孔的升降台222在贯通孔处对工件缺乏支撑，影响打印效果。此外，顶杆需要与升降台222的贯通孔一一对应，大量的顶杆与贯通孔配合，在装配时具有一定难度；使用时顶杆一般是浸没在光敏树脂中，当顶杆之间落入残渣等异物时较难被发现，通常需要放掉树脂槽内的树脂，维护非常麻烦，残渣也容易导致顶杆与贯通孔卡死，造成设备损坏；顶杆加工成本高昂，即使一个顶杆损坏，也需要更换整个顶起装置225。

5、文献2(cn114147967b)披露了一种三维模型的数据处理方法及系统、取件机构及3d打印设备，其构件平台包括多个沟槽41以及设置在沟槽41中的通孔42，沟槽41用于和下铲刀件配合，铲刀件的刀刃设置为多个与构件平台上的沟槽41相配合的梳齿结构41’，在取件操作期间，构件平台51上升至铲刀件61下方以使铲刀件61的梳齿结构与构件平台51的沟槽相配合，继而执行取件操作。该结构依然采用与传统的人工剥离类似的方式将工件铲离构件平台，产品易损坏，合格率低。

6、文献3(cn214324201u)披露了一种取件机构及所适用的3d打印设备，其同样采用具有沟槽的构件平台51和具有梳齿结构的铲刀件61相配合，在取件操作期间，构件平台51上升至铲刀件61下方以使铲刀件61的梳齿结构与构件平台51的沟槽相配合，继而执行取件操作。该结构剥离工件时，直接用铲刀铲除，产品易损坏，特别是对于与打印平台粘合力比较大的产品，合格率低。

7、文献4(cn105026131b)披露了一种三维打印机部件的自动移除，采用驱动机构驱动刀片20横越打印表面12以接合然后移除被打印部件。该结构剥离工件时，直接用刀片括除，产品易损坏，特别是对于与打印平台粘合力比较大的产品，合格率低。

8、文献5(cn111434482a)披露了一种3d打印装置、取件装置及方法、控制装置、存储介质，采用顶出机构13在所述第一驱动机构12的驱动下移动，将粘着于所述网板11上的待取工件顶起，从而可以将放置在所述网板11上的待取工件与所述网板11分离；铲件机构14以及第二驱动机构，所述第二驱动机构15与所述铲件机构14连接，可以驱动所述铲件机构14移动，当所述铲件机构14在所述第二驱动机构15的驱动下移动，可以将位于所述网板11上的待取工件移走，这样通过所述顶出机构13将所述待取工件与所述网板11分离，然后，通过铲件机构14将所述待取工件从所述网板上移走，实现自动取件。cn206264354u、cn108215173a和wo2018108189a1采用了类似结构。但上述结构顶出机构成形复杂，顶出时存在产品受力不均，合格率低；且剥离工件进程较长，打印效率低等缺陷。

9、上述现有技术中，人工剥离方式由于产品受力不均匀，容易对产品造成破坏，同时在进行大量打印时，人工剥离的方式效率低下，影响生产进度。自动剥离则存在相应部件成形复杂，同样存在产品受力不均，合格率低；且剥离工件进程较长，打印效率低等缺陷。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的任务流程控制方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种用于3d打印产品卸料的分离装置及具有其的3d打印设备，能够在分离时对工件整体施加分离力，降低局部受力，提高成品率。

3、本发明提供了一种用于3d打印产品卸料的分离装置，包括：

4、打印平台，所述打印平台表面设有凸起，所述凸起的上表面形成3d打印产品的承载面；

5、分离板，所述分离板具有镂空部，所述打印平台的所述凸起至少部分嵌入所述镂空部；

6、驱动装置，用于驱动打印平台与分离板产生相对位移，其中所述相对位移可以是相对平移或相对旋转。当相对位移是相对平移时，此时分离板的两端均与打印平台自由连接，通过驱动装置直接驱分离板相对于打印平台移动，例如设置气缸、液压缸、丝杆等，此时不需要设置限位装置；当相对移动是相对旋转时，此时分离板的一端与打印平台转动连接，通过驱动装置直接驱分离板相对于打印平台转动，例如设置电机及减速机构等，同样此时不需要设置限位装置。

7、进一步地，所述分离板设置有一个或多个。

8、进一步地，所述驱动装置还包括限位装置，用于限制所述打印平台和所述分离板的相对位移。当相对位移是相对平移时，分离板的两端均与打印平台自由连接，设置限位装置并由驱动装置驱动打印平台向下移动而分离板被限位装置所卡止；当相对移动是相对旋转时，分离板的一端与打印平台转动连接，同样设置限位装置并由驱动装置驱动打印平台向下移动而分离板被限位装置所卡止。

9、进一步地，所述限位装置为限位块，当驱动装置驱动打印平台向下移动时，分离板的至少一端止挡在限位块的上表面。

10、进一步地，还包括刮料板，所述刮料板设于打印平台上方，用于进一步将3d打印产品刮离所述打印平台。该刮料板可相对所述打印平台水平或旋转移动。

11、进一步地，所述限位块设置在所述刮料板的背面，由于限位块与刮料板的作用相互独立，且不存在同时起作用的情况，将二者集成布置使得限位块与刮料板采用同一套驱动机构，节省空间同时降低设备的成本。

12、进一步地，所述限位块的上表面呈梯形、波浪形或其他用于调节分离的非平面。设置限位块上表面为非平面，使得限位块在不同的位置具有不同的厚度，在对不同分离板进行限位时，分离操作存在先后顺序，可以有效减小分离力。

13、进一步地，所述打印平台的凸起为间隔设置的多个，且凸起为长条状、圆柱状或多边形柱状。

14、进一步地，所述分离板的镂空部形状与所述打印平台的凸起的截面形状相同，根据不同打印基材、3d打印产品的形状选择合适的便于分离的打印平台和分离板的形状。

15、进一步地，所述分离板的面积与所述承载面的面积比为1:1-1:5，比例越小，说明分离板面积越小，凸起的上表面的面积越大，对3d打印产品的支撑性更好，打印更容易成型，但分离力大；比例越大，说明分离板面积越大，凸起的上表面的面积越小，分离力小，但容易打印失败。

16、进一步地，所述分离板的上表面平齐或低于所述打印平台的承载面，设置分离板的上表面低于打印平台的承载面，打印过程中分离板不接触3d打印产品，进而不会产生粘连，当打印平台与分离板产生相对位移时，即实现将3d打印产品与打印平台剥离。

17、进一步地，所述分离板的上表面比打印平台的面低0-20mm。

18、本发明还提供了一种3d打印设备，具有打印装置，所述打印装置具有上述用于3d打印产品卸料的分离装置。

19、进一步地，所述打印装置还包括紫外光照射装置。

20、进一步对，所述3d打印设备还包括控制系统、机架和树脂槽，机架包括底座和设置于底座上方的安装架，树脂槽设置于底座的上平面，打印装置设置于安装架上，控制系统控制打印装置自动完成打印和卸料操作。

21、有益效果：本发明采用可相对移动的分离板和打印平台，通过二者的相对移动实现3d打印产品的与打印平台的分离。相对现有顶杆式和铲板式的分离装置，本发明分离板与3d打印产品的接触面积大，3d打印产品受力均匀，不会出现刺破工件的现象，同时对3d打印产品的具有良好的支撑，不会损坏工件。

22、设置限位块，通过对分离板的卡止就能达到分离的效果，简化分离操作；分离机构的整个分离过程都位于树脂溶液液面的上方，当出现异常时可以及时发现并排除，对后期维护友好，即使产生的残渣或其他异物落入树脂槽内，也不会对打印和分离操作产生影响；设置刮料板能够方便3d打印产品的收集和下料；将限位块和刮料板集成布置使得限位块与刮料板采用同一套驱动机构，节省空间同时降低设备的成本；设置分离板具有多个以及限位块具有阶梯形状，使得限位块在不同的位置具有不同的厚度，在对不同分离板进行限位时，分离操作存在先后顺序，可以有效减小分离力；设置分离板的面积与所述承载面的面积比为1:1-1:5，承载面既对3d打印产品有较好的支撑性，同时不会导致分离力过大而导致分离困难；设置分离板的上表面平齐或低于所述打印平台的承载面，分离板不与3d打印产品产生粘连，分离效率高。

23、采用本发明的分离装置及打印设备，可以减少3d打印产品受损，提高成品率，同时将打印成型的3d打印产品快速收集并下料，提高生产效率。

24、说明书附图

25、图1是本发明的一种3d打印设备的整体结构示意图；

26、图2是本发明的一种3d打印设备的侧视图；

27、图3是本发明的一种结构形式的打印平台和分离板的示意图；

28、图4是本发明的打印平台和分离板的局部放大图；

29、图5a-5c是本发明的其他结构形式的打印平台和分离板的示意图；

30、图6是本发明的平行嵌入形式的分离过程示意图；

31、图7是本发明的旋转嵌入形式的分离过程示意图；

32、图8是本发明的另一视角的旋转嵌入形式的分离过程示意图；

33、图9是本发明的旋转嵌入形式的侧视图；

34、图10是本发明的限位块和刮料板的结构示意图；

35、图11是本发明的限位块和刮料板的侧视图；

36、图12是本发明的阶梯形状的限位块示意图；

37、图13a-13d是本发明的限位块的不同阶梯形状示意图；

38、图14是本发明的分离板的结构示意图；

39、图15是本发明的3d打印产品的结构示意图。

40、其中：10-3d打印设备，100-机架，200-树脂槽，300-打印装置，310-分离装置，311-打印平台，312-凸起的上表面，313-凸起，314-分离板，315-分离板的上表面，316-上挡块，317-限位块，318-刮料板，319-镂空部，320-刮板，330-紫外光照射装置，500-3d打印产品。