CN114654019A - 一种3d打印成型件与基板分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能制造领域，尤其涉及一种3D打印成型件与基板分离装置。技术问题如下：义齿托盘3D打印成型件与基板之间的连接位置多变，现有分离装置无法实现保护性切割分离。技术方案如下：一种3D打印成型件与基板分离装置，包括有导线张紧机构和保护***等；导线张紧机构右方安装有保护***。本发明解决现有设备分离方式单一的问题，对复杂外形的义齿托盘3D打印成型件实现与基板之间的适应性分离，利用两个第三导线器之间的适应性换向不断地调整切割丝的走丝倾角，同时不断地调整义齿托盘3D打印成型件的角度变化，使得切割丝只切割义齿托盘3D打印成型件与基板的连接位置，有效地保护了3D打印成型件的完整性，提高成品率。

Description

一种3D打印成型件与基板分离装置

技术领域

本发明涉及智能制造领域，尤其涉及一种3D打印成型件与基板分离装置。

背景技术

现有中国专利：（CN107552877B）一种3D打印金属成型件与基板锯切分离装置，通过移动的锯条将成型件与基板分离；这种操作方式只能处理底部平整的成型件，成型件的底部质量无法得到保证。

口腔内义齿托盘是用于口腔的辅助物件，现有利用3D打印技术制造义齿托盘，但是义齿托盘3D打印成型件与基板之间的连接位置多变，现有分离装置无法实现保护性切割分离，导致义齿托盘3D打印成型件在与基板分离过程中出现损坏，而现有的线切割机难以适应义齿托盘3D打印成型件的外部造型，人工操作的方式效率低下，难以实现快速分离。

针对上述问题，现提出一种3D打印成型件与基板分离装置。

发明内容

为了克服义齿托盘3D打印成型件与基板之间的连接位置多变，现有分离装置无法实现保护性切割分离的缺点，本发明提供一种3D打印成型件与基板分离装置。

技术方案如下：一种3D打印成型件与基板分离装置，包括有支撑架、储丝筒、切割丝、导线张紧机构和第三支撑板；支撑架上部转动连接有储丝筒；储丝筒上绕有切割丝；支撑架右方安装有导线张紧机构，且切割丝由导线张紧机构适应性张紧；还包括有保护***、搭载板、卡位移动块、连接轴、平齿轮、第三导线器、齿条和适应性移料***；导线张紧机构右方安装有保护***；第三支撑板前部固接有两个搭载板；两个搭载板内部各滑动连接有一个卡位移动块；两个卡位移动块上各转动连接有一个连接轴；两个连接轴上部各固接有一个平齿轮；两个连接轴下部各固接有一个第三导线器，且切割丝绕过两个第三导线器；两个搭载板上表面各固接有一个齿条；两个卡位移动块同步但相背移动，两个平齿轮在对应齿条作用下以相反的方向转动，两个连接轴作为传导媒介实现两个第三导线器的适应性换向以持续引导切割丝，同时切割丝由保护***完成保护；第三支撑板连接有适应性移料***，适应性移料***带动打印件与基板的组合体并配合持续变化角度的切割丝完成分离。

进一步的，两个第三导线器上导线轮的右侧槽内与平面平行处切割丝的丝线轴心与对应连接轴的中心轴线重合。

进一步的，保护***包括有第二支撑板、承载器、第四导线器、第五导线器和限位器；第一支撑板右部安装有两个第二支撑板；两个第二支撑板之间固接有两个承载器，且两个承载器的高度与两个搭载板相对应；两个承载器相背侧各固接有一个限位器；两个承载器内部前侧各转动连接有第四导线器；两个承载器内部后侧各转动连接有第五导线器。

进一步的，相邻的第四导线器和第五导线器之间交错设置。

进一步的，适应性移料***包括有工作台、电动滑轨、电动滑块、L形板、套管、第二伺服电机、丝杆、移动环、承接板、吸盘、电动伸缩件和拉杆；第二支撑板右方安装有工作台；工作台上表面前部固接有电动滑轨；电动滑轨上滑动连接有电动滑块；电动滑块上固接有L形板；L形板上部活动连接有套管；套管前部固接有第二伺服电机；第二伺服电机输出轴固接有丝杆；套管内部滑动连接有移动环；移动环旋接丝杆；移动环后部固接有承接板；承接板上固接有多个吸盘；L形板前部固接有电动伸缩件；电动伸缩件上部固接有拉杆；拉杆滑动连接移动环。

进一步的，还包括有保护套；电动滑轨上部套有用于隔绝切削碎屑的保护套。

进一步的，导线张紧机构包括有第一支撑板、连接架、第一导线器、固定架、直线导轨、靠板、弹性件、第二导线器、固定板、第一伺服电机、椭圆形拨板和导向板；支撑架右方安装有第一支撑板，且第一支撑板位于第二支撑板的左方；第一支撑板上固接有连接架；连接架上表面和下表面各固接有两个第一导线器；前侧的第二支撑板后部上侧固接有固定架；固定架内部固接有直线导轨；固定架内部上表面和内部下表面各固接有一个弹性件；两个弹性件各固接有一个靠板；两个靠板均滑动连接直线导轨；前侧的第二支撑板右部上侧固接有固定板；固定板上固接有第一伺服电机；第一伺服电机输出轴固接有椭圆形拨板；第一伺服电机输出轴固接有导向板，且导向板位于椭圆形拨板右方；两个靠板均与椭圆形拨板相接触；导向板上部和下部各滑动连接一个卡位移动块。

进一步的，还包括有分离***；工作台后部连接有分离***；分离***包括有滤料箱、消声板、分离箱、缓速滑道和密封门；工作台后部固接有滤料箱；滤料箱固接第三支撑板；滤料箱内部连接有可拆卸更换的消声板；两个第二支撑板右部固接有分离箱；分离箱右部上侧安装有缓速滑道；分离箱右部下侧转动连接有密封门。

进一步的，缓速滑道为弧形板。

进一步的，滤料箱中间设置有隔板，且滤料箱内溶液没过隔板。

本发明的有益效果是：本发明解决现有设备分离方式单一的问题，对复杂外形的义齿托盘3D打印成型件实现与基板之间的适应性分离，利用两个第三导线器之间的适应性换向不断地调整切割丝的走丝倾角，同时不断地调整义齿托盘3D打印成型件的角度变化，使得切割丝只切割义齿托盘3D打印成型件与基板的连接位置，有效地保护了3D打印成型件的完整性，提高成品率。

附图说明

图1为本发明3D打印成型件与基板分离装置的第一种立体结构示意图；

图2为本发明3D打印成型件与基板分离装置的第二种立体结构示意图；

图3为本发明3D打印成型件与基板分离装置的第一种局部结构示意图；

图4为本发明3D打印成型件与基板分离装置的第二种局部结构示意图；

图5为本发明3D打印成型件与基板分离装置的第三种局部结构示意图；

图6为本发明3D打印成型件与基板分离装置的第四种局部结构示意图；

图7为本发明保护***的立体结构示意图；

图8为本发明保护***的局部结构示意图；

图9为本发明3D打印成型件与基板分离装置的第五种局部结构示意图；

图10为本发明3D打印成型件与基板分离装置的第六种局部结构示意图；

图11为本发明适应性移料***的立体结构示意图；

图12为本发明分离***的局部结构剖视图。

附图标记中：1-支撑架，2-储丝筒，3-切割丝，4-第一支撑板，5-连接架，6-第一导线器，7-第二支撑板，8-固定架，9-直线导轨，10-靠板，11-弹性件，12-第二导线器，13-固定板，14-第一伺服电机，15-椭圆形拨板，16-导向板，17-第三支撑板，18-搭载板，19-卡位移动块，20-连接轴，21-平齿轮，22-第三导线器，23-齿条，25-承载器，26-第四导线器，27-第五导线器，28-限位器，29-工作台，30-电动滑轨，31-电动滑块，32-L形板，33-套管，34-第二伺服电机，35-丝杆，36-移动环，37-承接板，38-吸盘，39-电动伸缩件，40-拉杆，41-保护套，42-滤料箱，43-消声板，44-分离箱，45-缓速滑道，46-密封门。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例1

一种3D打印成型件与基板分离装置，如图1-12所示，包括有支撑架1、储丝筒2、切割丝3、导线张紧机构和第三支撑板17；支撑架1上部转动连接有储丝筒2；储丝筒2上绕有切割丝3；支撑架1右方安装有导线张紧机构，且切割丝3由导线张紧机构适应性张紧；

还包括有保护***、搭载板18、卡位移动块19、连接轴20、平齿轮21、第三导线器22、齿条23和适应性移料***；导线张紧机构右方安装有保护***；第三支撑板17前部螺栓连接有两个搭载板18；两个搭载板18内部各滑动连接有一个卡位移动块19；两个卡位移动块19上各转动连接有一个连接轴20；两个连接轴20上部各固接有一个平齿轮21；两个连接轴20下部各固接有一个第三导线器22，且切割丝3绕过两个第三导线器22；两个搭载板18上表面各焊接有一个齿条23；两个卡位移动块19同步但相背移动，两个平齿轮21在对应齿条23作用下以相反的方向转动，两个连接轴20作为传导媒介实现两个第三导线器22的适应性换向以持续引导切割丝3，同时切割丝3由保护***完成保护；第三支撑板17连接有适应性移料***，适应性移料***带动打印件与基板的组合体并配合持续变化角度的切割丝3完成分离。

两个第三导线器22上导线轮的右侧槽内与平面平行处切割丝3的丝线轴心与对应连接轴20的中心轴线重合。

保护***包括有第二支撑板7、承载器25、第四导线器26、第五导线器27和限位器28；第一支撑板4右部安装有两个第二支撑板7；两个第二支撑板7之间固接有两个承载器25，且两个承载器25的高度与两个搭载板18相对应；两个承载器25相背侧各固接有一个限位器28；两个承载器25内部前侧各转动连接有第四导线器26；两个承载器25内部后侧各转动连接有第五导线器27。

相邻的第四导线器26和第五导线器27之间交错设置。

适应性移料***包括有工作台29、电动滑轨30、电动滑块31、L形板32、套管33、第二伺服电机34、丝杆35、移动环36、承接板37、吸盘38、电动伸缩件39和拉杆40；第二支撑板7右方安装有工作台29；工作台29上表面前部螺栓连接有电动滑轨30；电动滑轨30上滑动连接有电动滑块31；电动滑块31上固接有L形板32；L形板32上部活动连接有套管33；套管33前部固接有第二伺服电机34；第二伺服电机34输出轴固接有丝杆35；套管33内部滑动连接有移动环36；移动环36旋接丝杆35；移动环36后部固接有承接板37；承接板37上固接有多个吸盘38；L形板32前部固接有电动伸缩件39；电动伸缩件39上部固接有拉杆40；拉杆40滑动连接移动环36。

还包括有保护套41；电动滑轨30上部套有用于隔绝切削碎屑的保护套41。

导线张紧机构包括有第一支撑板4、连接架5、第一导线器6、固定架8、直线导轨9、靠板10、弹性件11、第二导线器12、固定板13、第一伺服电机14、椭圆形拨板15和导向板16；支撑架1右方安装有第一支撑板4，且第一支撑板4位于第二支撑板7的左方；第一支撑板4上螺栓连接有连接架5；连接架5上表面和下表面各固接有两个第一导线器6；前侧的第二支撑板7后部上侧固接有固定架8；固定架8内部螺栓连接有直线导轨9；固定架8内部上表面和内部下表面各固接有一个弹性件11；两个弹性件11各固接有一个靠板10；两个靠板10均滑动连接直线导轨9；前侧的第二支撑板7右部上侧焊接有固定板13；固定板13上固接有第一伺服电机14；第一伺服电机14输出轴固接有椭圆形拨板15；第一伺服电机14输出轴固接有导向板16，且导向板16位于椭圆形拨板15右方；两个靠板10均与椭圆形拨板15相接触；导向板16上部和下部各滑动连接一个卡位移动块19。

弹性件11是弹簧。

还包括有分离***；工作台29后部连接有分离***；分离***包括有滤料箱42、消声板43、分离箱44、缓速滑道45和密封门46；工作台29后部焊接有滤料箱42；滤料箱42固接第三支撑板17；滤料箱42内部连接有可拆卸更换的消声板43；两个第二支撑板7右部螺栓连接有分离箱44；分离箱44右部上侧安装有缓速滑道45；分离箱44右部下侧转动连接有密封门46。

消声板43设置有多组的独立波形凸起。

缓速滑道45为弧形板。

滤料箱42中间设置有隔板，且滤料箱42内溶液没过隔板。

在工作台29右侧外接义齿托盘3D打印金属成型件与基板组合体的上料机构，在使用3D打印金属成型件与基板锯切分离装置前，工作人员检查好切割丝3在储丝筒2上的缠绕情况及送丝情况，确保切割丝3稳定地绕过四个第一导线器6及两个第三导线器22，形成稳定的送丝；确认送丝无运行问题之后，控制工作台29右侧的上料机构将义齿托盘3D打印金属成型件与基板的组合体输送至三个吸盘38的位置，并保持义齿托盘3D打印金属成型件处于前方的状态，随后控制三个吸盘38将义齿托盘3D打印金属成型件与基板的组合体吸紧，随后控制电动滑块31在电动滑轨30上移动，电动滑块31带动L形板32移动，L形板32带动其上的相关联零件一并移动，因此被三个吸盘38吸紧的义齿托盘3D打印金属成型件与基板组合体跟随移动并定位至分离区域。

将义齿托盘3D打印金属成型件的模型分析数据输入至控制***，随后控制电动滑块31以低移速的方式在电动滑轨30上移动，与此同时，控制储丝筒2转动，切割丝3开始持续地走丝，在电动滑块31的作用下，被三个吸盘38吸紧的义齿托盘3D打印金属成型件与基板的组合体开始接触到切割丝3，切割丝3开始对义齿托盘3D打印金属成型件与基板的组合体进行切割分离操作，此时控制***根据已设定数据控制第二伺服电机34运行，第二伺服电机34带动丝杆35转动，丝杆35则传动移动环36，移动环36相应地在套管33内滑动，移动环36带动承接板37移动，由于承接板37固接三个吸盘38，因此被三个吸盘38吸紧的义齿托盘3D打印金属成型件与基板的组合体做相应的移动，在这个过程中，当义齿托盘3D打印金属成型件与基板之间的连接位置的大小发生变化时，控制***控制电动伸缩件39运行，电动伸缩件39带动拉杆40适应性移动，拉杆40带动移动环36进行上下方向的适应性移动，而移动环36滑动连接在套管33内，因而活动连接在L形板32上的套管33配套实现上下方向的移动，因此被三个吸盘38吸紧的义齿托盘3D打印金属成型件与基板的组合体上的连接位置可定位至切割丝3的走丝位置。

由于义齿托盘3D打印金属成型件与基板的组合体适应性移动存在切割的角度局限，因此需要调整切割丝3的切割角度来匹配义齿托盘3D打印金属成型件与基板的组合体上的连接位置，实现配套切割，由控制***根据已设定数据控制第一伺服电机14运行，第一伺服电机14输出轴带动导向板16转动，导向板16转动的角度由义齿托盘3D打印金属成型件的数据模型决定，以导向板16从前向后旋转为例，导向板16拨动两个卡位移动块19，两个卡位移动块19在获得动力之后带动其上的相关零件向背移动，上方的卡位移动块19向后移动，下方的卡位移动块19向前移动，跟随移动的两个平齿轮21在移动的过程中与相对应的齿条23形成配合，因此两个平齿轮21各自带动一个连接轴20转动，两个连接轴20各自带动一个第三导线器22转动，而两个第三导线器22跟随运动的过程中相互错开，但是由于两个第三导线器22以连接轴20为旋转中心转动，在这个过程中，位于上侧的部分切割丝3在上方的第三导线器22发生偏移之后搭接在上方的第五导线器27上，相对应的，位于下侧的部分切割丝3在下方的第三导线器22发生偏移之后搭接在第四导线器26上，第四导线器26和第五导线器27相互配合保证了切割丝3走丝的稳定性，因此切割丝3在两个第三导线器22上出现倾斜但并未影响正常送丝；在第一伺服电机14运行的过程中，第一伺服电机14输出轴同样带动椭圆形拨板15转动了相应的角度，椭圆形拨板15相应地拨动两个靠板10，两个靠板10在对应的弹性件11的作用下实现紧密贴靠，两个靠板10受力之后在直线导轨9上相背移动，两个直线导轨9上的第二导线器12跟随移动，两个相背移动的第二导线器12对切割丝3实现张紧，对第三导线器22拉扯开的切割丝3的位移进行补偿；不断地利用切割丝3的倾斜变化及义齿托盘3D打印金属成型件与基板的组合体的变动，从而完成对义齿托盘3D打印金属成型件与基板的适应性分离。

在切割分离的过程中，切割丝3表面的切削保护液不断地将切削碎屑向下冲刷，切削碎屑随着切削保护液流入到消声板43上，再由消声板43上流入至滤料箱42的底部，滤料箱42底部为斜面，切削碎屑沉降在切削保护液的下层，因此切削保护液带动着切削碎屑流动，切削保护液不断地从缓速滑道45上流落至分离箱44的液体收集区，而切削碎屑在缓速滑道45上减速，导致切削碎屑无法越过分离箱44中间的隔板，因此少部分液体带着切削碎屑被收集在碎屑收集区，完成切削分离操作之后将密封门46打开，可实现切削碎屑的清理。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (10)

1.一种3D打印成型件与基板分离装置，包括有支撑架（1）、储丝筒（2）、切割丝（3）、导线张紧机构和第三支撑板（17）；支撑架（1）上部转动连接有储丝筒（2）；储丝筒（2）上绕有切割丝（3）；支撑架（1）右方安装有导线张紧机构，且切割丝（3）由导线张紧机构适应性张紧；其特征在于，还包括有保护***、搭载板（18）、卡位移动块（19）、连接轴（20）、平齿轮（21）、第三导线器（22）、齿条（23）和适应性移料***；导线张紧机构右方安装有保护***；第三支撑板（17）前部固接有两个搭载板（18）；两个搭载板（18）内部各滑动连接有一个卡位移动块（19）；两个卡位移动块（19）上各转动连接有一个连接轴（20）；两个连接轴（20）上部各固接有一个平齿轮（21）；两个连接轴（20）下部各固接有一个第三导线器（22），且切割丝（3）绕过两个第三导线器（22）；两个搭载板（18）上表面各固接有一个齿条（23）；两个卡位移动块（19）同步但相背移动，两个平齿轮（21）在对应齿条（23）作用下以相反的方向转动，两个连接轴（20）作为传导媒介实现两个第三导线器（22）的适应性换向以持续引导切割丝（3），同时切割丝（3）由保护***完成保护；第三支撑板（17）连接有适应性移料***，适应性移料***带动打印件与基板的组合体并配合持续变化角度的切割丝（3）完成分离。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印成型件与基板分离装置，其特征在于，两个第三导线器（22）上导线轮的右侧槽内与平面平行处切割丝（3）的丝线轴心与对应连接轴（20）的中心轴线重合。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印成型件与基板分离装置，其特征在于，保护***包括有第二支撑板（7）、承载器（25）、第四导线器（26）、第五导线器（27）和限位器（28）；第一支撑板（4）右部安装有两个第二支撑板（7）；两个第二支撑板（7）之间固接有两个承载器（25），且两个承载器（25）的高度与两个搭载板（18）相对应；两个承载器（25）相背侧各固接有一个限位器（28）；两个承载器（25）内部前侧各转动连接有第四导线器（26）；两个承载器（25）内部后侧各转动连接有第五导线器（27）。

4.根据权利要求3所述的一种3D打印成型件与基板分离装置，其特征在于，相邻的第四导线器（26）和第五导线器（27）之间交错设置。

5.根据权利要求4所述的一种3D打印成型件与基板分离装置，其特征在于，适应性移料***包括有工作台（29）、电动滑轨（30）、电动滑块（31）、L形板（32）、套管（33）、第二伺服电机（34）、丝杆（35）、移动环（36）、承接板（37）、吸盘（38）、电动伸缩件（39）和拉杆（40）；第二支撑板（7）右方安装有工作台（29）；工作台（29）上表面前部固接有电动滑轨（30）；电动滑轨（30）上滑动连接有电动滑块（31）；电动滑块（31）上固接有L形板（32）；L形板（32）上部活动连接有套管（33）；套管（33）前部固接有第二伺服电机（34）；第二伺服电机（34）输出轴固接有丝杆（35）；套管（33）内部滑动连接有移动环（36）；移动环（36）旋接丝杆（35）；移动环（36）后部固接有承接板（37）；承接板（37）上固接有多个吸盘（38）；L形板（32）前部固接有电动伸缩件（39）；电动伸缩件（39）上部固接有拉杆（40）；拉杆（40）滑动连接移动环（36）。

6.根据权利要求5所述的一种3D打印成型件与基板分离装置，其特征在于，还包括有保护套（41）；电动滑轨（30）上部套有用于隔绝切削碎屑的保护套（41）。

7.根据权利要求6所述的一种3D打印成型件与基板分离装置，其特征在于，导线张紧机构包括有第一支撑板（4）、连接架（5）、第一导线器（6）、固定架（8）、直线导轨（9）、靠板（10）、弹性件（11）、第二导线器（12）、固定板（13）、第一伺服电机（14）、椭圆形拨板（15）和导向板（16）；支撑架（1）右方安装有第一支撑板（4），且第一支撑板（4）位于第二支撑板（7）的左方；第一支撑板（4）上固接有连接架（5）；连接架（5）上表面和下表面各固接有两个第一导线器（6）；前侧的第二支撑板（7）后部上侧固接有固定架（8）；固定架（8）内部固接有直线导轨（9）；固定架（8）内部上表面和内部下表面各固接有一个弹性件（11）；两个弹性件（11）各固接有一个靠板（10）；两个靠板（10）均滑动连接直线导轨（9）；前侧的第二支撑板（7）右部上侧固接有固定板（13）；固定板（13）上固接有第一伺服电机（14）；第一伺服电机（14）输出轴固接有椭圆形拨板（15）；第一伺服电机（14）输出轴固接有导向板（16），且导向板（16）位于椭圆形拨板（15）右方；两个靠板（10）均与椭圆形拨板（15）相接触；导向板（16）上部和下部各滑动连接一个卡位移动块（19）。

8.根据权利要求7所述的一种3D打印成型件与基板分离装置，其特征在于，还包括有分离***；工作台（29）后部连接有分离***；分离***包括有滤料箱（42）、消声板（43）、分离箱（44）、缓速滑道（45）和密封门（46）；工作台（29）后部固接有滤料箱（42）；滤料箱（42）固接第三支撑板（17）；滤料箱（42）内部连接有可拆卸更换的消声板（43）；两个第二支撑板（7）右部固接有分离箱（44）；分离箱（44）右部上侧安装有缓速滑道（45）；分离箱（44）右部下侧转动连接有密封门（46）。

9.根据权利要求8所述的一种3D打印成型件与基板分离装置，其特征在于，缓速滑道（45）为弧形板。

10.根据权利要求9所述的一种3D打印成型件与基板分离装置，其特征在于，滤料箱（42）中间设置有隔板，且滤料箱（42）内溶液没过隔板。

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