CN114161708A - 打印模型分离装置及打印设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种打印模型分离装置以及打印设备，该打印模型分离装置包括平台托架、具有铲齿的铲刀以及驱动件。通过在打印设备的平台的底面形成有多个沿平台的宽度方向延伸的沟槽，以在驱动件驱动铲刀沿平台的宽度方向移动时，铲刀自平台的外部移动至平台与打印模型之间，铲刀的多个铲齿伸入到沟槽内，从而将形成在沟槽底面上的打印模型从平台上铲下来。即通过驱动件驱动铲刀移动并将铲刀的铲齿伸入到沟槽内，以通过铲齿提供给打印模型斜向下的力，从而易于将打印模型从平台上铲下来，即提供给铲齿的动力较小，从而可以实现打印模型分离装置的小型化和桌面化。

Description

打印模型分离装置及打印设备

技术领域

本公开涉及打印模型分离技术领域，尤其涉及一种打印模型分离装置及打印设备。

背景技术

3D打印机的打印模型成型后，打印模型与平台粘接紧密，使得打印模型与平台之间的分离较为困难。目前主要依靠操作人员手持铲刀将打印模型从平台上铲下，以实现打印模型与平台的分离。然而，人工分离打印模型不仅效率较低且打印模型也容易被铲坏。

为了解决人工铲件效率较低等问题，目前市场上出现了打孔的成型平台和针状铲刀，并配合液压或者大扭矩电机来提供铲件的动力。然而，无论平台是实心的还是打孔的，铲掉打印模型时所需的铲力比较大，因此需要配套液压装置或较大扭矩的电机提供动力，这无疑会导致整个打印模型分离装置的体积较大，无法实现小型化。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种打印模型分离装置及打印设备。

第一方面，本公开提供了一种打印模型分离装置，包括平台托架具有多个铲齿的铲刀以及驱动件；

所述平台托架用于支撑打印设备的平台，所述平台的底面形成有多个沿所述平台的宽度方向延伸的沟槽，所述沟槽的底面用于成型打印模型，多个所述沟槽沿所述平台的长度方向间隔设置；

所述铲刀设于所述平台托架上且与所述驱动件连接，所述驱动件用于驱动所述铲刀沿所述平台的宽度方向移动，以使所述铲刀的多个铲齿自所述平台的外部朝向靠近所述沟槽的方向移动并插入至相应的所述沟槽内，以分离所述打印模型与所述平台。

根据本公开的一种实施例，所述铲刀包括连接板，所述连接板与所述驱动件连接；多个所述铲齿设于所述连接板上且沿所述连接板的长度方向间隔设置；所述连接板的两端与所述平台托架可移动式连接；且在所述平台的长度方向上，所述沟槽的尺寸大于所述铲齿的齿宽。

根据本公开的一种实施例，多个所述铲齿沿所述平台的高度方向延伸，且所述铲齿的齿尖朝向所述打印模型。

根据本公开的一种实施例，所述铲齿相对于所述打印模型倾斜设置。

根据本公开的一种实施例，在所述平台的宽度方向上，所述沟槽的两端的至少一端形成有与苏搜狐沟槽连通的对刀槽，且在所述平台的长度方向上，所述对刀槽的尺寸大于所述沟槽的尺寸，以使得所述铲刀可进入至所述对刀槽内，并在所述对刀槽的导向作用下伸入至所述沟槽内。

根据本公开的一种实施例，所述对刀槽的横截面尺寸呈喇叭状，且所述喇叭状的窄口端与所述沟槽连接，以使所述铲刀自所述喇叭状的广口端伸入至所述对刀槽内。

根据本公开的一种实施例，所述平台与所述平台托架可移动式连接，且所述平台可相对于所述平台托架沿所述平台的长度和/或宽度方向移动。

根据本公开的一种实施例，还包括收集容器，所述收集容器设于所述平台的底部，以在所述打印模型与所述平台分离时收集所述打印模型。

根据本公开的一种实施例，所述驱动件包括两个，两个所述驱动件分设于所述平台托架的两端且分别与所述铲刀连接。

第二方面，本公开提供一种打印设备，包括打印装置、平台以及打印模型分离装置。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供一种打印模型分离装置以及打印设备，该打印模型分离装置包括平台托架、具有多个铲齿的铲刀以及驱动件。通过将打印设备的平台设于平台托架上，且在平台的底面形成有多个沿平台的宽度方向延伸的沟槽，沟槽的底面用于成型打印模型，多个沟槽沿平台的长度方向间隔设置，以在驱动件驱动铲刀沿平台的宽度方向移动时，铲刀自平台的外部移动至平台与打印模型之间，此时铲刀的多个铲齿伸入到对应的沟槽内，从而使得打印模型与平台分离，即将打印模型从平台上铲下来。也就是说，本公开的打印模型分离装置，通过驱动件驱动铲刀移动并将铲刀的铲齿伸入到沟槽内，以通过铲齿提供给打印模型斜向下的力，从而易于将打印模型从平台上分离开，即提供给铲齿的动力较小。相比于现有技术而言，本公开的打印模型分离装置实现打印模型与平台的分离操作无需配套液压系统提供动力，也无需较大扭矩的电机，可以实现打印模型分离装置的小型化。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述打印模型分离装置的主视图；

图2为本公开实施例所述打印模型分离装置的侧视图；

图3为本公开实施例所述打印模型分离装置的立体图，其中铲刀伸入至平台的沟槽内；

图4为本公开实施例所述打印模型分离装置的铲刀、平台和打印模型的装配图，其中铲刀伸入至平台的沟槽内；

图5为本公开实施例所述打印模型分离装置的铲刀与打印模型的示意图；

图6为本公开实施例所述打印模型分离装置的平台与铲刀的示意图，其中铲刀伸入至平台的沟槽内；

图7为本公开实施例所述打印模型分离装置去除收集容器的立体图，其中铲刀未伸入平台的沟槽内；

图8为本公开实施例所述打印模型分离装置的铲刀、平台和打印模型的装配图，其中铲刀未伸入至平台的沟槽内；

图9为本公开实施例所述打印模型分离装置的平台与铲刀的示意图，其中铲刀未伸入至平台的沟槽内；

图10为本公开实施例所述打印模型分离装置的平台的对刀槽的局部示意图。

其中，1、平台托架；2、平台；21、沟槽；22、对刀槽；221、广口端；222、窄口端；3、铲刀；31、铲齿；32、连接板；4、驱动件；5、打印模型；6、收集容器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1至图10所示，本实施例提供一种打印模型分离装置，包括平台托架1、铲刀3以及驱动件4。

其中，打印设备的平台2设于平台托架1上，平台2的底面形成有多个沿平台2的宽度方向(参照图1中的y方向)延伸的沟槽21，沟槽21的底面形成有打印模型5，多个沟槽21沿平台2的长度方向(参照图1中的x方向)间隔设置。具体实现时，平台2可以直接放置在平台托架1的承载面上且可沿着承载面所在的平面移动。或者，平台2设置在平台托架1的承载面上且与平台托架1滑动连接，以改变平台2在平台托架1上的位置。当平台2与平台托架1滑动连接时，可以为平台2的两个相对的侧边与平台托架1的对应位置通过滑轨和滑槽的配合实现滑动连接。

其中，参照图1和图7所示，铲刀3包括多个铲齿31，铲刀3设于平台托架1上且与驱动件4连接，驱动件4用于驱动铲刀3沿平台2的宽度方向(参照图1中的y方向)移动，以使铲刀3的多个铲齿31自平台2的外部插入至相应的沟槽21内，以分离打印模型5与平台2。

也就是说，初始状态下，参照图7至图9所示，铲刀3连接在平台托架1上且位于平台2的外部，此时平台2的沟槽21底面形成有打印成型的打印模型5。当需要将打印成型的打印模型5从平台2的底面上分离或者铲下时，参照图1至图6所示，通过驱动件4驱动铲刀3沿着图1所示的y方向移动，此时铲刀3朝向打印模型5移动并移动至打印模型5与平台2之间，从而将打印模型5与平台2之间分隔开，实现打印模型5与平台2的分离，且不易损坏打印模型5。

需要说明的是，参照图1和图4所示，在对打印模型5进行分离的过程中，铲刀3沿着y方向朝向靠近打印模型5的方向移动，因此铲刀3会提供给打印模型5沿着y方向的第一分力Fy，与此同时，铲刀3自身的重力会施加给打印模型5向下的第二分力Fz，第一分力Fy和第二分力Fz合成斜向下的合力F，从而使得打印模型5易于从平台2的底面上剥离开来。

综上，本实施例中，通过在平台2的底面设置沟槽21，使得平台2与打印模型5之间接触的真空面积小，从而易于铲刀3从平台2上分离打印模型5。即铲齿31从平台2的底面铲下打印模型5所需的力度较小，并且由于铲齿31所需要的力度较小，因此可以选用额定扭矩或者功率较小的驱动件4即可满足铲齿31的动力要求。需要说明的是，驱动件4的额定扭矩或者功率较小时，驱动件4本身的体积或尺寸也会较小，从而可进一步实现打印模型分离装置的小型化和桌面化。

此外，相比于现有技术中需要配置液压驱动系统提供铲力将打印模型5从平台2上铲下的方案而言，本实施例的打印模型分离装置无需设置体积较大且成本较高的液压系统，从而使得本实施例的打印模型分离装置的制造成本较低，且制造效率也较高。

本实施例中，参照图6和图7所示，平台2的底面上形成的多个沟槽21可以均平行设置，铲刀3上的多个铲齿31也可以平行设置，以使得铲刀3沿着平台2的宽度方向移动时可以带动铲刀3上的铲齿31自平台2的外部朝向靠近打印模型5的方向移动，以使得铲齿31伸入到对应的沟槽21内，从而使得打印模型5和平台2之间的真空吸力较小以便于互相剥离。需要说明的是，沟槽21的数目可以与铲齿31的数目一一对应，或者沟槽21的数目可以大于铲齿31的数目。

综上，本实施例的打印模型分离装置，通过驱动件4驱动铲刀3移动并将铲刀3的铲齿31伸入到沟槽21内，以通过铲齿31提供给打印模型5斜向下的力，从而易于将打印模型5从平台2上铲下来，即通过提供给铲齿31较小的动力支持即可将打印模型5从平台2上剥离下来。相比于现有技术而言，本实施例的打印模型分离装置实现打印模型5与平台2的分离操作无需配套液压系统提供动力，也无需较大扭矩的电机，从而可以实现打印模型分离装置的小型化。

具体实现时，铲刀3包括连接板32，连接板32与驱动件4连接，多个铲齿31设于连接板32上且连接板32的长度方向(连接板32的长度方向即为平台2的长度方向，具体可参照图1所示的x方向)间隔设置，即多个铲齿31沿着图1所示的x方向间隔设置，具体可以为沿着图1所示的x方向均匀间隔设置，从而形成如图7所示的梳齿状的铲刀3。具体实现时，铲齿31与连接板32可以为一体冲压成型，以节省加工工序。

连接板32的两端与平台托架1可移动式连接，从而使得当需要铲下平台2上的打印模型5时，驱动件4可以驱动连接板32带动铲齿朝31向靠近打印模型5的方向移动以插入到打印模型5与平台2之间，即参照图2所示，驱动件4驱动连接板32由右向左移动以插入到沟槽21中，从而通过铲齿31将打印模型5从平台的2底面分隔。并且，在将打印模型5从平台2的底面上分隔开以后，驱动件4可以驱动连接板32带动铲齿31沿着远离打印模型5的方向移动从而移出至平台2的外部，即参照图2所示，驱动件4驱动连接板32由左至右移动并移出沟槽21外，以为下一次的打印模型5的分离操作做准备。另外，铲刀3的拆卸维修或更换也较为容易。

本实施例中，为了便于铲齿31插入或者伸入至沟槽21内并沿着沟槽21的长度方向(即平台2的宽度方向，参照图1所示的y方向)移动以将平台2的底面的打印模型从5平台2上剥离，可以设置在平台2的长度方向(参照图1所示的x方向)上，沟槽21的尺寸大于铲齿31的齿宽，即沟槽21的长度尺寸大于铲齿31的长度，从而确保铲齿31可以在沟槽21内顺畅移动而不会发生干涉。具体的沟槽21的尺寸和铲齿31的齿宽的差值根据实际需要设定。

具体实现时，参照图1和图7所示，多个铲齿31沿平台2的高度方向(参照图1所示的z方向)延伸，且铲齿31的齿尖朝向打印模型5。也就是说，铲齿31可以为竖直设置的，使得驱动件4驱动连接板32沿着朝向靠近打印模型5的方向移动时，连接板32位于平台2的下方，而铲齿31则伸入或者插入到平台2的沟槽21内，以便于将打印模型5从平台2的底面上剥离开。

需要说明的是，沟槽21的形状可以与铲齿31的轮廓形状相适配或者与铲齿31的形状不同。示例性的，沟槽21为圆形槽或者矩形槽或者椭圆形槽。示例性的，铲齿31可以为矩形齿或者三角形齿或者圆形赤。

本实施例中，铲齿31可以设置为相对于打印模型5倾斜设置，也就是说，铲齿31的刃口和打印模型5的根部呈一定角度，从而使得铲齿31伸入到沟槽21内并沿着沟槽21移动时，打印模型5可以从铲齿31的一侧逐渐与平台2分离，从而使得打印模型5从平台2上脱离的离型力较小，即更易于打印模型5从平台2上分离。

具体实现时，在平台2的宽度方向上(参照图1所示的y方向)，沟槽21的两端的至少一端形成有与沟槽21连通的对刀槽22，以使得铲刀3的铲齿31自对刀槽22伸入至沟槽21内，即方便铲刀3的铲齿31在对刀槽22处自动实现对刀，确保铲刀3的铲齿31可以与沟槽21对准并可顺利插入或者伸入至沟槽21内。为了实现对刀槽22的对刀作用，则需要设置在平台2的长度方向上，对刀槽22的尺寸大于沟槽21的尺寸，即对刀槽22的槽口相比于沟槽21的槽口的尺寸较大，方便铲齿31伸入到对刀槽22内后在对刀槽22的导向作用下伸入至沟槽21内。

对于对刀槽22的结构形状，具体参照图10所示，一种实现方式中，对刀槽22的横截面尺寸呈喇叭状，且喇叭状的窄口端222与沟槽21连接，以使铲刀3自喇叭状的广口端221伸入至对刀槽22内，然后在喇叭状的对刀槽22的导向作用下顺利移动或者插入至沟槽21内，以在沟槽21内移动的过程中实现对打印模型5的分离或者剥离操作。因此，本实施例中，通过设置对刀槽22，使得铲刀3方便进刀并便于自动对刀，以避免操作人员频繁调试铲刀3与平台2的相对位置造成的操作繁琐的问题。需要说明的是，对刀槽22的横截面指的是对刀槽22沿着平台2的水平面(即xy平面)的横截面形状。

或者，在其他实现方式中，对刀槽22的横截面也可以呈等腰梯形等，只要能够实现对铲齿31的导向作用即可，本实施例对此不做具体限定。

本实施例中，平台2可以设置为与平台托架1可移动式连接，且平台2可相对于平台托架1沿平台2的长度和/或宽度方向移动。也就是说，平台2可以在平台托架1形成的承载面上沿xy平面移动，以对平台2的位置进行调整，从而可以通过调节平台2的位置实现对刀槽22或者沟槽21与铲刀3的铲齿31的对准。因此，本实施例中，铲刀3与平台2的装配精度要求较低，平台2本身为非固定约束，即平台2本身可以无需固定，因此自由度较大。相对于现有技术而言，本实施例中的平台2并非固定约束，从而易于实现铲刀3与平台2的对准。

具体实现时，本实施例的打印模型分离装置还包括收集容器6，收集容器6设于平台2的底部，以在打印模型5与平台2分离时收集打印模型5。具体而言，平台2的底面上可以一次成型多个打印模型5，铲刀3沿平台2的宽度方向朝向靠近打印模型5的方向移动时可以同时实现平台2上的多个打印模型5的分离操作。打印模型从5平台2上分离后，可以通过设置在平台2底部的收集容器6收集打印模型5，以避免后续人工收集造成的费时费力的问题。

示例性的，收集容器6可以为如图1所示的镂空网篮框，也可以为圆筒等。

本实施例中，驱动件4可以设置为包括两个，两个驱动件4分设于平台托架1的两端且分别与铲刀3连接。通过设置两个驱动件4，两个驱动件4同时驱动铲刀3沿着平台2的宽度方向移动，可以使得铲刀3的移动更为平稳。当然在其他实现方式中，也可以仅设置一个驱动件4，在平台2的长度方向上，驱动件4可以设置在平台2的中间位置，从而使得铲刀3在沿平台2的宽度方向移动的过程中，铲刀3始终垂直于平台2的宽度方向，即确保铲刀3不会发生倾斜或偏移。

示例性的，本实施例中，驱动件4可以为驱动电机，由于本实施例中通过在平台2的底面设置多个沟槽21，以降低平台2与打印模型5的真空接触面积，因此在当铲刀3沿着平台2的宽度方向移动至伸入到平台2的沟槽21内以实现打印模型5与平台2的分离时，铲刀3将打印模型5从平台2上剥离的铲力无需过大，因此，本实施例中，驱动件4可以为42型丝杆电机即可。42型丝杆电机的体积较小，从而使得打印模型分离装置的整体尺寸或者体积较小，以实现打印模型分离装置的小型化和桌面化。

实施例二

参照图1至图10所示，本实施例还提供一种打印设备，包括打印装置、平台2以及上述的打印模型分离装置。本实施例的打印设备具体可以为光固化3D打印机。

本实施例中的打印模型分离装置的具体结构和实现原理与实施例一提供的打印模型分离装置的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可以参照实施例一的描述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种打印模型分离装置，其特征在于，包括平台托架(1)、具有多个铲齿(31)的铲刀(3)以及驱动件(4)；

所述平台托架(1)用于支撑打印设备的平台(2)，所述平台(2)的底面形成有多个沿所述平台(2)的宽度方向延伸的沟槽(21)，且所述沟槽(21)的底面用于成型打印模型(5)，多个所述沟槽(21)沿所述平台(2)的长度方向间隔设置；

所述铲刀(3)设于所述平台托架(1)上且与所述驱动件(4)连接，所述驱动件(4)用于驱动所述铲刀(3)沿所述平台(2)的宽度方向移动，以使所述铲刀(3)的多个铲齿(31)自所述平台(2)的外部朝向靠近所述沟槽(21)的方向移动并插入至相应的所述沟槽(21)内，以分离所述打印模型(5)与所述平台(2)。

2.根据权利要求1所述的打印模型分离装置，其特征在于，所述铲刀(3)包括连接板(32)，所述连接板(32)与所述驱动件(4)连接；多个所述铲齿(31)设于所述连接板(32)上且沿所述连接板(32)的长度方向间隔设置；所述连接板(32)的两端与所述平台托架(1)可移动式连接；

且在所述平台(2)的长度方向上，所述沟槽(21)的尺寸大于所述铲齿(31)的齿宽。

3.根据权利要求1所述的打印模型分离装置，其特征在于，多个所述铲齿(31)沿所述平台(2)的高度方向延伸，且所述铲齿(31)的齿尖朝向所述打印模型(5)。

4.根据权利要求3所述的打印模型分离装置，其特征在于，所述铲齿(31)相对于所述打印模型(5)倾斜设置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的打印模型分离装置，其特征在于，在所述平台(2)的宽度方向上，所述沟槽(21)的两端的至少一端形成有与所述沟槽(21)连通的对刀槽(22)，且在所述平台(2)的长度方向上，所述对刀槽(22)的尺寸大于所述沟槽(21)的尺寸，以使得所述铲刀(3)可进入至所述对刀槽(22)内，并在所述对刀槽(22)的导向作用下伸入至所述沟槽(21)内。

6.根据权利要求5所述的打印模型分离装置，其特征在于，所述对刀槽(22)的横截面尺寸呈喇叭状，且所述喇叭状的窄口端(222)与所述沟槽(21)连接，以使所述铲刀(3)自所述喇叭状的广口端(221)伸入至所述对刀槽(22)内。

7.根据权利要求6所述的打印模型分离装置，其特征在于，所述平台(2)与所述平台托架(1)可移动式连接，且所述平台(2)可相对于所述平台托架(1)沿所述平台(2)的长度和/或宽度方向移动。

8.根据权利要求1至4任一项所述的打印模型分离装置，其特征在于，还包括收集容器(6)，所述收集容器(6)设于所述平台(2)的底部，以在所述打印模型(5)与所述平台(2)分离时收集所述打印模型(5)。

9.根据权利要求1至4任一项所述的打印模型分离装置，其特征在于，所述驱动件(4)包括两个，两个所述驱动件(4)分设于所述平台托架(1)的两端且分别与所述铲刀(3)连接。

10.一种打印设备，其特征在于，包括打印装置、平台(2)以及如权利要求1至9任一项所述的打印模型分离装置。

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