CN217414912U - 顶起机构和三维打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种顶起机构和三维打印机，顶起机构包括：顶针板，顶针板包括板体和分布于板体的多个顶针；隔板，可拆卸安装于顶针板，隔板开设有多个过孔，过孔用以供顶针穿过，以使隔板靠近顶针连接于板体的一端。在顶针板设置有顶针的一面设置隔板，隔板开设有与顶针一一对应的过孔，过孔可避位顶针，以使隔板可靠近顶针的固定端；顶起机构工作时，工件碎屑会沉淀在隔板上，而不会沉淀在顶针板的板体上；当需要清理顶起机构时，可先将隔板从顶针板上拆离，再单独清洗隔板即可。相比分布有顶针的顶针板，开设过孔的隔板清洗难度更小，且顶针板本身在隔板的隔离作用下也不会积聚碎屑，由此，可降低对顶起机构的清洗难度，提高清洗效率。

Description

顶起机构和三维打印机

技术领域

本实用新型涉及三维打印机技术领域，特别涉及一种顶起机构和三维打印机。

背景技术

三维打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料或者光固化树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

立体光固化成型法作为三维打印技术的一个重要分支，其是利用特定波长和强度的激光照射液态光敏树脂表面，使表面特定区域的一层树脂固化，当一层固化完成后，升降平台下降一定距离，并通过涂布刮刀使固化层上均匀覆盖上一层液态树脂，进行下一层的激光照射固化，如此循环，最终得到层层叠加而成的三维工件。

在现有的三维打印机中，三维工件在打印完成后是通过顶起机构的顶针将工件与打印平台分离，但工件碎屑会沉淀在顶起机构上，由于顶起机构上分布有顶针，导致对顶起机构的清理难度较大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种顶起机构，旨在解决现有顶起机构难以清理的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的顶起机构包括：

顶针板，所述顶针板包括板体和分布于所述板体的多个顶针；

隔板，可拆卸安装于所述顶针板，所述隔板开设有多个过孔，所述过孔用以供所述顶针穿过，以使所述隔板靠近所述顶针连接于所述板体的一端。

可选地，所述隔板抵接于所述板体。

可选地，所述隔板的厚度设置为2mm至5mm。

可选地，所述过孔的孔壁与所述顶针的周壁之间的间隙宽度设置为0.3mm至1mm。

可选地，所述顶起机构还包括柔性密封层，所述柔性密封层设置于所述过孔的孔壁与所述顶针的周壁之间，以将所述过孔与所述顶针之间的间隙封堵。

可选地，所述顶起机构还包括挡板，所述挡板安装于所述隔板背离所述板体的一面，所述挡板开设有与所述过孔对应的通孔；所述隔板设置为金属板，所述挡板设置为塑料板。

可选地，所述隔板还开设有螺纹孔，所述螺纹孔用以与螺纹工具螺纹配合，以使所述隔板可朝远离所述板体的方向活动。

可选地，所述隔板开设有多个所述螺纹孔，沿所述隔板的宽度方向排布的多个所述螺纹孔为一组，多组所述螺纹孔沿所述隔板的长度方向排布；和/或，所述隔板长度方向上的两端和中部分别设置有一组所述螺纹孔。

可选地，所述过孔靠近所述板体的一端呈扩口状设置；和/或，所述顶起机构包括至少两个所述顶针板，所述隔板可拆卸安装于所述至少两个顶针板。

本实用新型还提出一种三维打印机，包括固定板、料槽、打印平台和顶起机构；所述顶起机构包括：顶针板，所述顶针板包括板体和分布于所述板体的多个顶针；隔板，可拆卸安装于所述顶针板，所述隔板开设有多个过孔，所述过孔用以供所述顶针穿过，以使所述隔板靠近所述顶针连接于所述板体的一端；所述料槽与所述固定板连接，所述料槽用以盛放源液，所述打印平台在垂直于所述料槽底部的方向上与所述固定板滑动连接，所述打印平台用于承载成型工件；所述顶起机构设置在所述料槽的底部，其中，在所述打印平台朝向所述料槽的底部运动时，所述顶起机构的顶针穿过所述打印平台并顶起所述成型工件。

本实用新型顶起机构的技术方案中，在顶针板设置有顶针的一面设置隔板，隔板开设有与顶针一一对应的过孔，过孔可避位顶针，以使隔板可靠近顶针的固定端；顶起机构工作时，工件碎屑会沉淀在隔板上，而不会沉淀在顶针板的板体上；当需要清理顶起机构时，可先将隔板从顶针板上拆离，再单独清洗隔板即可。相比分布有顶针的顶针板，开设过孔的隔板清洗难度更小，且顶针板本身在隔板的隔离作用下也不会积聚碎屑，由此，可降低对顶起机构的清洗难度，提高清洗效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型顶起机构一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型顶起机构一实施例的结构拆解图；

图3为本实用新型顶起机构一实施例的侧投影示意图；

图4为本实用新型顶起机构一实施例的剖面示意图；

图5为本实用新型图4中A处的局部放大图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						100	顶起机构	11	板体	12	顶针
20	隔板	21	过孔	22	螺纹孔
						10	顶针板	30	挡板

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种顶起机构100和三维打印机。

本实用新型的三维打印机用于实施三维打印技术，三维打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品的新兴制造技术。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，三维打印技术将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。因此，这种数字化制造模式具有工艺简单、定制成本低、生产周期短等天然优势，使其得以向更广的生产人群范围延伸。

本实用新型的三维打印机可以包括固定板，料槽、打印平台、顶起机构100和取料组件。

固定板为三维打印机的整体框架；料槽与固定板连接，料槽用于盛放源液；打印平台与固定板滑动连接，打印平台用于承载成型零件。三维打印机的光机发射激光光束照射源液，源液固化成型于打印平台上。固定板为三维打印机的整体框架；料槽与固定板连接，料槽用于盛放源液；打印平台与固定板滑动连接，打印平台用于承载成型零件。三维打印机的光机发射激光光束照射源液，源液固化成型于打印平台上。顶起机构100设置在料槽的底部，顶起机构100用于在穿过打印平台后顶起成型工件；取料组件与固定板滑动连接，取料组件用于从打印平台上刮取成型工件。

为了使本技术领域人员对本实用新型的三维打印机有一个更加直观的认识，将以具体的实施过程为例对本实用新型的三维打印机的打印原理进行讲解。

1：光机平台发射激光光束照射料槽中的源液，源液固化成型于打印平台上，以得到成型零件；2：打印平台朝向料槽的底部运动，直至顶起机构100穿设于打印平台，顶起机构100对成型零件施加力的作用，以使成型零件与打印平台分离；3：取料组件横扫打印平台以从打印平台上刮取成型零件。三维打印机重复步骤1至3，从而实现成型工件的自动化生产。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型顶起机构100一实施例的结构示意图；图2为本实用新型顶起机构100一实施例的结构拆解图。本实用新型提出的顶起机构100包括：顶针板10，所述顶针板10包括板体11和分布于所述板体11的多个顶针12；隔板20，可拆卸安装于所述顶针板10，所述隔板20开设有多个过孔21，所述过孔21用以供所述顶针12穿过，以使所述隔板20靠近所述顶针12连接于所述板体11的一端。

在本实施例中，具体的，多个顶针12呈矩阵分布于板体11的上表面。隔板20的整体形状大小可与板体11的整体形状大小一致，以使隔板20能全部覆盖住板体11。隔板20上的过孔21的数量、形状、尺寸和分布密度情况与顶针12一致，从而使顶针板10的所有顶针12都能穿过隔板20。过孔21可帮助隔板20避开顶针12，从而隔板20可靠近顶针12的固定端，也就是抵接或靠近板体11的上表面；也就是说，隔板20能将板体11的上表面有效遮盖。

顶起机构100设于料槽的底部，工件碎屑落入料槽后会落在顶起机构100上，最终落在隔板20上，不会直接沉淀在板体11的上表面。当需要清理顶起机构100时，可先将隔板20拆离顶针板10，再将隔板20和顶针板10分开清洗，如此，可同时提高对隔板20和顶针板10的清洗效果，以降低对顶起机构100的清洗难度。隔板20可设置为金属板，如此，可提高隔板20的抗腐蚀能力，以使长期浸泡在源液中的隔板20能保持形状。

本实用新型顶起机构100的技术方案中，在顶针板10设置有顶针12的一面设置隔板20，隔板20开设有与顶针12一一对应的过孔21，过孔21可避位顶针12，以使隔板20可靠近顶针12的固定端；顶起机构100工作时，工件碎屑会沉淀在隔板20上，而不会沉淀在顶针板10的板体11上；当需要清理顶起机构100时，可先将隔板20从顶针板10上拆离，再单独清洗隔板20即可。相比分布有顶针12的顶针板10，开设过孔21的隔板20清洗难度更小，且顶针板10本身在隔板20的隔离作用下也不会积聚碎屑，由此，可降低对顶起机构100的清洗难度，提高清洗效率。

隔板20与板体11之间可形成间隙，也可整体抵接于板体11；若隔板20与板体11之间形成间隙，则碎屑容易从其它地方进入该间隙。示例性的，请参阅图3，图3为本实用新型顶起机构100一实施例的侧投影示意图。所述隔板20抵接于所述板体11，以使隔板20与板体11之间无缝隙，从而可防止碎屑进入，提高将碎屑从板体11的上表面阻隔的效果。隔板20与板体11之间可通过紧固件连接，也可仅通过重力抵接，在此不做限制。

示例性的，所述隔板20的厚度D设置为2mm至5mm，如2mm、3mm、4mm、5mm。若隔板20的厚度D小于2mm，则隔板20结构强度较低，在被多次拆装后容易损坏或变形；若隔板20的厚度大于5mm，则会增大隔板20的拆装难度，并且影响顶针12的露出尺寸。因此，将隔板20的厚度D设置为2mm至5mm，既可保证隔板20的结构稳定性，又可降低隔板20的拆装难度，并减少对顶针12工作过程的影响。

示例性的，所述过孔21的孔壁与所述顶针12的周壁之间的间隙宽度设置为0.3mm至1mm，如0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm。若过孔21和顶针12在板体11上的投影都是圆形，则可以理解为，过孔21的径向尺寸与顶针12的径向尺寸的差值为0.3mm至1mm。过孔21与顶针12之间的间隙可以沿顶针12的周向延伸，也可以仅存在于过孔21与顶针12的部分位置之间。若过孔21与顶针12之间的间隙宽度小于0.3mm，则容易导致过孔21与顶针12相互抵紧，对隔板20拆装过程造成的摩擦力过大，提高了拆装难度；若过孔21与顶针12之间的间隙宽度大于1mm。则容易导致碎屑从该间隙落在板体11上，影响对板体11的挡碎屑效果；因此，将过孔21的孔壁与所述顶针12的周壁之间的间隙宽度设置为0.3mm至1mm，即可降低隔板20的拆装难度，又能保证对顶针板10的遮盖效果。

示例性的，所述顶起机构100还包括柔性密封层(图未示)，所述柔性密封层设置于所述过孔21的孔壁与所述顶针12的周壁之间，以将所述过孔21与所述顶针12之间的间隙封堵。柔性密封层可以为膜层，也可以为棉层，还可以为硅胶层，只需满足具有柔性变形能力即可。柔性密封层能通过变形进入过孔21与顶针12之间的间隙，从而将过孔21与顶针12之间的间隙封堵，防止隔板20上的碎屑从间隙处落在板体11上。柔性密封层可沿顶针12的周向延伸，以充分封堵顶针12与过孔21之间的间隙。

具体的，柔性密封层可固定在过孔21的孔壁上，如此，在安装隔板20时，柔性密封层可被同步安装在过孔21与顶针12的周壁之间，并且柔性密封层还能降低过孔21孔壁与顶针12周壁之间的摩擦力，以使隔板20的安装过程更加顺利，降低安装难度。在拆卸隔板20时，隔板20是沿顶针12的长度方向活动，直至脱离顶针12的末端；在此过程中，柔性密封层对顶针12的周壁产生擦拭作用，从而可将粘附在顶针12周壁上的碎屑一并擦除，以提高对顶针12的清理效果，减少后期对顶针12的清洗难度。

示例性的，如图3所示，所述顶起机构100还包括挡板30，所述挡板30安装于所述隔板20背离所述板体11的一面，所述挡板30开设有与所述过孔21对应的通孔；所述隔板20设置为金属板，所述挡板30设置为塑料板。挡板30与隔板20可以固定连接在一起，也可以不用固定连接，在此不做限制，只需满足隔板20位于挡板30与板体11之间即可。挡板30为塑料板，塑料板受挤压时会轻微变形，因此顶针12在穿过挡板30的通孔时，挡板30可通过变形来使通孔的孔壁尽量贴合于顶针12的周壁，以减少通孔与顶针12之间的间隙，从而碎屑只能落在挡板30上，无法从挡板30与通孔之间掉向板体11，以提高对板体11的隔离碎屑效果。

隔板20为金属板，如不锈钢板，金属板的结构强度相比塑料板更高，不容易变形损坏。因此，在拆卸隔板20和挡板30时，可直接对隔板20施加作用力，再由隔板20带动挡板30一起被拆离顶针板10，隔板20与挡板30的抵接面积较大，能将二者之间的作用力有效分散，从而可避免拆卸作用力直接作用于挡板30而使挡板30变形损坏，以延长挡板30的使用寿命。

当需要将隔板20从顶针板10拆下时，可从隔板20的上侧施加拉力，也可从隔板20的下侧施加推力。示例性的，请参阅图4和图5，图4为本实用新型顶起机构100一实施例的剖面示意图；图5为本实用新型图4中A处的局部放大图。所述隔板20还开设有螺纹孔22，所述螺纹孔22用以与螺纹工具螺纹配合，以将所述隔板20朝远离所述板体11的方向驱动。螺纹工具具有一定长度，螺纹工具可从隔板20背离板体11的一面与螺纹孔22螺旋转动配合，在转动过程中螺纹工具的一端抵接于板体11，随着螺纹工具的螺旋推进过程，隔板20会被朝远离板体11的方向驱动，从而使隔板20逐渐拆离板体11。也就是说，通过在板体11上设置螺纹孔22，再借助螺纹工具的配合，可将螺纹工具的转动转化为隔板20的上升运动，以降低对隔板20的拆离难度，提高隔板20的拆卸便利性。

结合上述挡板30的实施例，可以理解，挡板30上应开设与螺纹孔22对应的避位孔，以避位螺纹工具，从而使螺纹工具能与螺纹孔22正常配合。

螺纹孔22可只开设一个，也可开设多个，螺纹工具与不同位置的螺纹孔22配合时，可将隔板20的不同部分驱动拆离，从而避免出现只有一个部分带动其他部分的隔板20远离板体11，导致隔板20变形。示例性的，如图2所示，所述隔板20开设有多组所述螺纹孔22，多组所述螺纹孔22沿所述隔板20的长度方向排布。当需要拆卸隔板20时，可通过多个螺纹工具同时与多个螺纹孔22配合，来使隔板20的各部分同时远离板体11；也可自隔板20的一端朝另一端将隔板20先后逐渐拆离。每组螺纹孔22内可只有一个螺纹孔22，也可由多个螺纹孔22。举例而言，每组螺纹孔22有多个螺纹孔22，多个螺纹孔22沿隔板20的宽度方向间隔设置。如此，可使螺纹孔22在隔板20上的分布情况更加合理。具体的，如图2所示，多组所述螺纹孔22至少设置在所述隔板20长度方向上的两端和中部。螺纹孔22可设置三组，其中两组分别设置在隔板20长度方向上的两端，另外一组设置在隔板20长度方向上的中部。通过将隔板20的两端和中部顶离板体11，可更顺利地带动隔板20的其它部分离开板体11，以进一步提高拆卸便利性。

示例性的，所述过孔21靠近所述板体11的一端呈扩口状设置。安装隔板20时，顶针12是从过孔21的扩口端伸入、再从另一端伸出，如此，可使顶针12能更快更顺利地伸入过孔21，以降低隔板20与顶针板10的安装难度，提高安装效率。

一个顶针板10可对应打印平台的所有区域，也可以只对应打印平台的部分区域，再由多个顶针板10组合来对应打印平台的全部区域。示例性的，如图2所示，所述顶起机构100包括至少两个所述顶针板10，所述隔板20可拆卸安装于所述至少两个顶针板10。将顶起机构100划分为多个相互拼合的顶针板10，可降低对顶针板10的加工难度，避免对一整块面积较大的板进行多次加工，以防止板体11变形，从而提高顶针板10的结构稳定性。两个顶针板10沿隔板20的长度方向排布，隔板20上与两个顶针板10对应的位置均开设有过孔21。将一块隔板20安装在两个顶针板10上，可通过隔板20来对两个顶针板10起到连接作用，使两个顶针板10能相对固定，以使顶起机构100的结构更加紧凑。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种顶起机构，应用于三维打印机，其特征在于，所述顶起机构包括：

顶针板，所述顶针板包括板体和分布于所述板体的多个顶针；

隔板，可拆卸安装于所述顶针板，所述隔板开设有多个过孔，所述过孔用以供所述顶针穿过，以使所述隔板靠近所述顶针连接于所述板体的一端。

2.如权利要求1所述的顶起机构，其特征在于，所述隔板抵接于所述板体。

3.如权利要求1所述的顶起机构，其特征在于，所述隔板的厚度设置为2mm至5mm。

4.如权利要求1所述的顶起机构，其特征在于，所述过孔的孔壁与所述顶针的周壁之间的间隙宽度设置为0.3mm至1mm。

5.如权利要求4所述的顶起机构，其特征在于，所述顶起机构还包括柔性密封层，所述柔性密封层设置于所述过孔的孔壁与所述顶针的周壁之间，以将所述过孔与所述顶针之间的间隙封堵。

6.如权利要求1至5任一项所述的顶起机构，其特征在于，所述顶起机构还包括挡板，所述挡板安装于所述隔板背离所述板体的一面，所述挡板开设有与所述过孔对应的通孔；所述隔板设置为金属板，所述挡板设置为塑料板。

7.如权利要求1至5任一项所述的顶起机构，其特征在于，所述隔板还开设有螺纹孔，所述螺纹孔用以与螺纹工具螺纹配合，以使所述隔板可朝远离所述板体的方向活动。

8.如权利要求7所述的顶起机构，其特征在于，所述隔板开设有多个所述螺纹孔，沿所述隔板的宽度方向排布的多个所述螺纹孔为一组，多组所述螺纹孔沿所述隔板的长度方向排布；和/或，所述隔板长度方向上的两端和中部分别设置有一组所述螺纹孔。

9.如权利要求1至5任一项所述的顶起机构，其特征在于，所述过孔靠近所述板体的一端呈扩口状设置；和/或，所述顶起机构包括至少两个所述顶针板，所述隔板可拆卸安装于所述至少两个顶针板。

10.一种三维打印机，其特征在于，包括固定板、料槽、打印平台和如权利要求1至9任一项所述的顶起机构；所述料槽与所述固定板连接，所述料槽用以盛放源液，所述打印平台在垂直于所述料槽底部的方向上与所述固定板滑动连接，所述打印平台用于承载成型工件；所述顶起机构设置在所述料槽的底部，其中，在所述打印平台朝向所述料槽的底部运动时，所述顶起机构的顶针穿过所述打印平台并顶起所述成型工件。

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