一种云服务平台、3D打印终端、3D打印系统及自动生产方法与流程

一种云服务平台、3d打印终端、3d打印系统及自动生产方法
技术领域
1.本发明属于3d打印技术领域，具体涉及一种云服务平台、3d打印终端、3d打印系统及自动生产方法。


背景技术：

2.3d打印又称增材制造，是快速成型技术之一，是一种使用金属、塑料、树脂等材料，通过逐层成型的方式来构造物体的技术。3d打印可广泛应用于珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育等领域。随着3d技术快速发展，3d打印市场规模不断的扩大，3d打印应用的自助化和普及变得尤为重要。
3.然而，现有的3d打印机主要由企业进行使用，对于个人而言，3d打印设备价格较高，若个人使用次数有限，则3d打印机的性价比会比较低。尽管目前行业内出现了代打服务，即个人可委托打印设备的拥有者进行有偿地帮忙打印，然而这不仅需要个人消费者与设备拥有者充分协商，而且打印成品交付过程也十分的繁琐，这种代打服务具有局限性；因此，需要一种方便快捷的打印服务，以实现自助进行打印操作，从而实现3d打印机的快速普及。


技术实现要素：

4.本发明目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种云服务平台、3d打印终端、3d打印系统及自动生产方法，可将需要打印的3d模型处理成符合用户需求和3d打印机打印的规格，实现了3d打印机共享打印自助服务功能、提高打印机的使用率。
5.第一方面，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种云服务平台，用于分别与终端设备和3d打印终端通讯连接，包括：
6.云服务中心，用于分别与所述终端设备和所述3d打印终端通讯连接，以接收待打印的3d模型的第一打印数据，并用于接收用户确认信息，以在接收到所述用户确认信息后向所述3d打印终端发送第二打印数据,以使得所述3d打印终端根据所述第二打印数据进行打印；其中，所述第二打印数据与第一打印数据关联，且所述第二打印数据满足预设规格；
7.线上支付模块，用于根据所述第二打印数据的任务量生成定价信息和/或接收付款信息；
8.其中，所述用户确认信息与所述定价信息和/或接收付款信息关联。
9.进一步的，所述云服务平台还包括前处理模块，在所述第一打印数据不满足所述预设规格时，所述前处理模块对所述第一打印数据进行前处理以得到所述第二打印数据。
10.进一步的，所述前处理还包括切片、排版、修复、打标、切割、镂空、加支撑、加底板、加强杆、加治具、加晶格、加排液孔、填充网格、尺寸补偿和灰度处理中的一种或多种。
11.进一步的，在所述第一打印数据满足所述预设规格时，所述第一打印数据与所述第二打印数据相同。
12.进一步的，所述云服务中心在接收到所述第一打印数据后，获取所述待打印的3d
模型的应用类型，根据所述待打印的3d模型的应用类型匹配与所述应用类型关联的预处理方式，所述预处理方式包括选择打印机类型、打印光源、打印颜色、打印材料、打印层厚、打印幅面、打印精度中的一种或多种。
13.第二方面，本发明还提供了一种3d打印终端，用于分别与终端设备和云服务平台通讯连接，包括：
14.外壳，所述外壳上设有取物口；
15.至少一台3d打印机，所述3d打印机设于所述外壳内，所述3d打印机用于打印3d模型；
16.后处理机构，用于对已打印完成的所述3d模型进行后处理，所述后处理至少包括清洁处理；
17.输送机构，所述输送机构设于所述外壳内，用于将已打印完成的所述3d模型传送至所述后处理机构和取物口处；
18.人机交互模块，用于分别与终端设备和云服务平台通讯连接，用于接收打印数据，并按打印数据控制所述3d打印机进行打印。
19.进一步的，所述后处理机构包括清洁机构、固化机构、切割机构、打磨机构、抛光机构、喷涂机构、热处理机构、去支撑机构中的一种或多种。
20.进一步的，所述3d打印机为光固化3d打印机，包括：
21.料盘，存放打印用的光敏树脂；
22.成型平台，用于成型3d模型；
23.z轴驱动机构，所述z轴驱动机构用于驱动所述成型平台或料盘上下移动；
24.光源，所述光源根据需打印的打印数据向料盘投影打印图像，使料盘内的光敏树脂在成型平台上固化；
25.其中，所述后处理机构包括清洁机构和/或固化机构。
26.进一步的，所述光固化3d打印机还包括向所述料盘内添加光敏树脂的加液机构。
27.进一步的，所述加液机构包括至少一个用于储存光敏树脂的储存容器以及用于连通储存容器和料盘的输送管，且所述输送管上设有用于控制光敏树脂添加量的加液控制单元。
28.进一步的，所述3d打印终端还包括设于所述外壳内并用于分离成型平台和3d模型的分离装置。
29.进一步的，所述分离装置包括铲刀以及用于驱动所述铲刀或成型平台移动的y轴驱动机构。
30.进一步的，所述3d打印终端还包括设于所述外壳内的存放平台，所述存放平台上放置有若干个堆叠在一起的成型平台，通过所述输送机构将所述存放平台上的所述成型平台传送至所述z轴驱动机构处。
31.进一步的，所述成型平台上设有可读取的标识信息，所述打印数据在打印前被预先录入或关联到成型平台的标识信息中；
32.所述光固化3d打印机中还设有用于读取所述标识信息的读取器，所述光固化3d打印机通过读取器读取的标识信息而获取所述打印数据。
33.进一步的，在3d模型打印好后，所述成型平台及其上的3d模型一起被所述输送机
构传送至清洁机构、固化机构和取物口处。
34.进一步的，所述清洁机构包括用于储存清洗液的清洗液储存容器以及与清洗液储存容器连通并用于向物件喷淋清洗液的喷淋装置。
35.进一步的，所述清洁机构还包括用于放置并驱动物件转动的旋转平台。
36.进一步的，所述3d打印终端还包括用于储存光敏树脂废液和清洗废液的废液储存容器。
37.进一步的，所述输送机构为机械臂，所述机械臂的末端设有用于夹持或容纳物件的拾取端。
38.进一步的，所述3d打印终端还包括设于所述外壳内的物件暂存区。
39.进一步的，所述取物口处设有用于打包物件的自动打包机构。
40.进一步的，所述3d打印终端还包括设于三维扫描仪，所述三维扫描仪用于扫描三维实物并获得相应的三维模型数据。
41.进一步的，所述3d打印终端还包括控制模块，所述控制模块用于分别与人机交互模块和云服务平台通讯连接，且所述控制模块用于控制所述3d打印机、后处理机构和输送机构的工作。
42.进一步的，所述3d打印终端还包括线下支付模块，所述线下支付模块包括银行卡插口、扫码区、硬币入口、纸币入口、退币口和用于扫脸支付的摄像头中的一种或多种。
43.第三方面，本发明还提供了一种集成式自助3d打印系统，包括如上述第一方面所述的云服务平台以及至少一台如上述第二方面所述的3d打印终端。
44.进一步的，所述集成式自助3d打印系统还包括搭载在用户的终端设备上的客户端软件或应用程序，所述客户端软件或应用程序用于分别与云服务平台和人机交互模块通讯连接。
45.第四方面，本发明还提供了一种采用如第三方面所述的集成式自助3d打印系统进行打印的自动生产方法，包括：
46.向云服务平台发送待打印的3d模型的第一打印数据，
47.云服务平台对所述第一打印数据进行处理以形成满足预设规格的第二打印数据，并生成相应的订单信息和将所述第二打印数据发送至所述3d打印终端；
48.用户根据订单信息进行确认后，向云服务平台和/或3d打印终端发送确认信息，而后所述3d打印终端根据所述第二打印数据进行自助打印。
49.进一步的，将所述第二打印数据发送至所述3d打印终端的步骤，进一步包括：
50.通过所述客户端软件或应用程序获取所述终端设备的定位信息；
51.所述云服务平台根据所述终端设备的所述定位信息，筛选距离用户地点在预设距离内的所有3d打印终端，输出备选终端列表至所述客户端软件或应用程序中以供用户选择；
52.所述云服务平台接收用户选定指令，将处理好的所述第二打印数据发送至用户选定的3d打印终端。
53.进一步的，将所述第二打印数据发送至所述3d打印终端的步骤，进一步包括：
54.第二打印数据被发送至所述3d打印终端后，进入所述3d打印终端的任务排队序列；
55.所述3d打印终端根据所述任务排队序列进行打印操作；
56.所述客户端软件或应用程序的用户界面实时显示该第二打印数据的待完成时长和/或打印状态，所述待完成时长包括该第二打印数据在指定所述3d打印终端的打印时长和该第二打印数据在任务排队序列中的排队时长。
57.本发明具有以下有益效果：
58.本发明提供一种云服务平台、3d打印终端、3d打印系统及自动生产方法，通过云服务平台实现数据的输入、读取、识别、转换、修订、优化、输出等,将需要打印的3d模型处理成符合用户需求和3d打印机打印的规格；通过3d打印终端实现三维物件打印、后处理、打包等，完成全周期的3d模型的打印；通过3d打印系统及自动生产方法实现就近打印、自动排产等，从而形成3d打印机共享打印平台网络，实现了3d打印机共享打印自助服务功能、提高打印机的使用率，整个过程方便快捷，符合当前共享经济发展的需要。
59.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
60.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
61.图1为实施例2中云服务平台使用时需要前处理流程的一种示意图；
62.图2为实施例2中云服务平台使用时需要前处理流程的另一种示意图；
63.图3为实施例1中云服务平台使用时无需前处理流程的示意图；
64.图4为实施例3中3d打印终端去除外壳后的示意图；
65.图5为实施例3中3d打印终端去除外壳和3d打印机后的示意图；
66.图6为实施例3中3d打印机的示意图；
67.图7为实施例3中外壳的前视图；
68.图8为一具体实施例中3d打印终端的示意图；
69.图9为一具体实施例的3d打印终端采用传送带的示意图；
70.图10为一具体实施例的3d打印终端中设置自动打包机构的纵向排布示意图；
71.图11为一具体实施例中集成式自助3d打印系统的原理框图；
72.图12为另一实施例中集成式自助3d打印系统的原理框图；
73.图13为实施例4中集成式自助3d打印系统自动排产的原理框图；
具体实施方式
74.为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合附图以及具体实施例对本发明作进一步介绍和说明。
75.实施例1
76.如图3所示，本实施例提供一种云服务平台，用于分别与终端设备和3d打印终端通讯连接，包括：
77.由至少一个云服务器或iot物联网组成的云服务中心，用于分别与终端设备和3d打印终端通讯连接，以接收待打印的3d模型的第一打印数据，并用于接收用户确认信息，以
在接收到所述用户确认信息后向所述3d打印终端发送第二打印数据,以使得3d打印终端根据所述第二打印数据进行打印；其中，第二打印数据与第一打印数据关联，且第二打印数据满足预设规格，该预设规格为3d打印终端的打印规格；
78.线上支付模块，用于根据第二打印数据的任务量生成定价信息和/或接收用户付款信息；
79.其中，用户确认信息与所述定价信息和/或接收付款信息关联。
80.具体而言，云服务平台的云服务中心接收到终端设备发送的3d打印模型的第一打印数据(即原始数据)后，若该第一打印数据符合预设规格，则此时第一打印数据即为第二打印数据，线上支付模块根据第二打印数据的任务量生成定价信息，并反馈给用户，用户接收后进行确认或者付款以生成用户确认信息并发送给云服务中心；云服务中心收到用户确认信息后将第二打印数据发送给3d打印终端进行打印。
81.需要说明的是，线上支付模块可与第三方支付平台网络连接，从而实现线上支付；打印任务量的定价与以下变量中的一种或多种关联：切片层层数、树脂消耗量、打印时间、增值服务费等；进一步地，当树脂消耗量小于预设阈值的时候，定价与计层数和/或打印时间关联；当树脂消耗量大于预设阈值的时候，定价与树脂消耗量关联；在其它实施例中，还包括增值服务费，增值服务包括：快速打印服务、彩色打印服务、特殊树脂使用、幅面增大、尺寸补偿、多像素精度打印、自适应层厚打印等；
82.需要说明的是，终端设备为供用户使用的设备，如移动终端、移动存储器、电脑、平板电脑、笔记本电脑和智能穿戴设备等，用于用户向云服务中心上传第一打印数据和接受定价信息，以便于用户完成线上信息确认和付款；3d打印终端为包括3d打印机的打印设备。当终端设备为移动存储器，该移动存储器可以是u盘、硬盘，此时云服务平台和/或3d打印终端有应用程序接口，与移动存储器匹配，以便接收第一打印数据。
83.需要说明的是，3d模型的第一打印数据传输的方式包括u盘/硬盘拷贝，qq/微信文件传输，现场扫描二维码通过手机端传输，通过app或者小程序或者网页端直接下发传输，蓝牙传输，nfc传输、网络传输等。
84.实施例2
85.如图1、图2所示，本实施例提供一种云服务平台，用于分别与终端设备和3d打印终端通讯连接，包括：
86.由至少一个云服务器或iot物联网组成的云服务中心，用于分别与终端设备和3d打印终端通讯连接，以接收待打印的3d模型的第一打印数据，并用于接收用户确认信息，以在接收到所述用户确认信息后向3d打印终端发送第二打印数据,以使得3d打印终端根据第二打印数据进行打印；其中，第二打印数据与第一打印数据关联，且第二打印数据满足预设规格，该预设规格为3d打印终端的打印规格；
87.前处理模块，用于对第一打印数据进行前处理以得到第二打印数据；该前处理模块可设于云服务中心的云服务器内，也可以是独立设置；
88.线上支付模块，用于根据第二打印数据的任务量生成定价信息和/或接收用户付款信息；
89.其中，用户确认信息与定价信息和/或接收付款信息关联，即该用户确认信息包括定价信息和接收付款信息。
90.需要说明的是，用户上传的第一打印数据有可能为未经过切片处理的数据，也有可能为经过切片处理但不满足3d打印终端打印规格的切片数据；因此，在前处理模块进行前处理前，云服务中心需要判断第一打印数据是否满足打印所需的预设规格；若不符合，则采用前处理模块对第一打印数据进行前处理，以得到第二打印数据。
91.需要说明的是，针对3d模型的不同应用类型所需要的打印流程均不一样；因此，在判断第一打印数据是否满足预设规格前，云服务中心判断第一打印数据是否满足所述预设规格前，云服务中心先获取所述待打印的3d模型的应用类型，根据待打印的3d模型的应用类型匹配与该应用类型所关联的预处理流程，该预处理流程包括确认打印机类型、打印光源、打印方式、打印颜色、打印材料、打印层厚、打印幅面、打印精度中的一种或多种；
92.需要说明的是，针对上传的不同规格的打印数据，所需的前处理步骤和种类也不一样，因此前处理还包括切片、排版、修复、打标、切割、镂空、加支撑、加底板、加强杆、加治具、加晶格、加排液孔、填充网格、尺寸补偿和灰度处理中的一种或多种，以适应并完成各种前处理需求，扩大其适用范围；举例而言：获取到某个打印成品的应用类型为a类型，a类型的关联预处理流程包括空心处理(又名镂空)、自动排版、加支撑、切片，则前处理模块会根据流程调取空心处理算法、排版算法、支撑添加算法和切片算法；应用类型可由用户自行选定，或者3d打印系统人工智能识别三维模型形状，判断打印成品的应用类型。
93.需要说明的是，本实施例中的线上支付模块、终端设备、第一打印数据传输的方式与实施例1中的一致，具体参加实施例1说明，在此不再赘述。
94.实施例3
95.如图1-图7所示，本实施例提供一种集成式自助3d打印系统，用于给用户提供自助打印服务，该集成式自助3d打印系统包括如实施例1所述的云服务平台和至少一台3d打印终端。
96.其中，3d打印终端包括外壳1以及设于外壳1内的打印区、后处理机构、输送机构，后处理机构和输送机构设在支撑架9上，在外壳1的前侧设有取物口10，在打印区内设有至少一台用于打印3d模型的3d打印机，本实施例中以一台打印机为例；而后处理机构用于对打印好的3d模型进行后处理，输送机构用于将3d模型传送至后处理机构和取物口处；3d打印终端还包括用于控制3d打印机、后处理机构和输送机构的人机交互模块11，该人机交互模块包括触摸屏，且该人机交互模块分别与支付模块和云服务中心电连接或通讯连接。
97.本实施例中，支付模块用于用户支付使用自助打印服务的费用，支付模块包括云服务平台上的线上支付模块和3d打印终端上的线下支付模块，线下支付模块为多个且与3d打印终端一一对应适配，线下支付模块13设于外壳1上，线下支付模块13包括银行卡插口131、扫码区133、硬币入口134、纸币入口135、退币口136和用于扫脸支付的摄像头12，换言之，线下支付方式包括刷银行卡、扫付款二维码、扫脸、硬币、纸币。线上支付模块用于支持用户使用线上支付的方式，举例而言，线上支付模块可与第三方支付平台网络连接，从而实现线上支付。
98.云服务中心用于接收待打印的3d模型的打印数据，打印数据为三维模型数据或切片数据。打印数据可以是用户通过3d打印终端的人机交互模块上传至云服务中心，也可以是用户通过终端设备上的专属客户端软件或专属应用程序上传至云服务中心，还可以是云服务中心中预存储的打印数据。云服务中心与各3d打印终端通讯连接，云服务中心在接收
到用户的打印数据后，会将打印数据选择性地分发到指定设备。
99.具体地，云服务中心与各3d打印终端的通信方式选自有线网络连接和无线网络连接的一种和两者，无线网络连接包括但不限于蓝牙(bluetooth)、无线局域网络(wlan)、蜂巢式网络(3g、4g、5g、6g)、zigbee、超宽带(uwb)。
100.本技术中3d打印机可选自sla打印机、fdm打印机、dlp打印机、slm打印机、mjp打印机、polyjet打印机、3dp或sls打印机中的至少一种。所述后处理机构会根据3d打印机的类型来具体设置，所述后处理方式包括但不限于清洗、除尘、固化、抛光、浸渍、烧结、切割、打磨、喷涂、热处理、去支撑；本实施例中，3d打印机优选为下投影式的光固化打印机，后处理机构对应为清洁机构和固化机；
101.在一些具体的其它实施例中，针对不同的打印机，后处理机构可选择与相应打印机对应的清洁机构、固化机构、切割机构、打磨机构、抛光机构、喷涂机构、热处理机构、去支撑机构中的一种或多种。
102.本实施例中，后处理机构包括清洁机构2和固化机构3，清洁机构2用于清洗打印好的3d模型，固化机构3用于二次固化清洗后的3d模型；在实际的应用中，清洁机构的形式是不限的，清洗的方式包括但不限于以下方式中的一种或多种：离心甩干、喷淋或溅射清洗液、浸没清洗等，在本实施例中清洁机构优选为可对3d模型实现浸没清洗的清洗机，在该清洗机内盛装有用于清洗3d模型的清洗液；而固化机构优选为采用uv固化机，在uv固化机内设有对3d模型进行二次固化的uv固化灯31。当然，本领域技术人员所熟知的，固化机构的具体形式需要参考打印材料的类型，例如，对于含有多重固化体系的树脂，这些树脂除了包括光固化体系的材料组分，还可能包括热固化体系的材料组分、湿固化体系的材料组分，对于仅含有光固化体系的材料组分的树脂，固化机构为包含有固化灯的设备；对于含有光固化体系的材料组分和热固化体系的材料组分的树脂，固化机构还至少设有加热元件；对于含有光固化体系的材料组分和湿固化体系的材料组分的树脂，固化机构还至少设有加湿器。
103.在一些具体的其它实施案例中，为了提高清洗效果，一方面可在清洗机内设置超声波装置以实现超声波清洗；另一方面可在清洗机内设置流体驱动元件，使清洗液流动，形成涡流，该流体驱动元件既可以是设置在清洗机内的搅动元件(该搅动元件可转动的搅动棒或搅动叶片，驱动方式优选为磁力驱动或电机驱动)，该流体驱动元件也可以是循环泵，利用循环泵可使清洗机内的液体循环流动。
104.在一些具体的其它实施案例中，如图8所示，当清洁机构采用离心甩干和喷淋清洗的方式时，该清洁机构包括内部形成有清洗空间的壳体21、位于壳体21内并用于放置和驱动物件转动的旋转平台22、用于储存清洗液的清洗液储存容器23以及与清洗液储存容器23连通并用于向物件喷淋清洗液的喷淋装置24，该喷淋装置24固定于壳体21上；在离心甩干的方式中，旋转平台可以驱动打印好的3d模型快速转动，通过离心作用使打印件表面的残余树脂甩去，再配合喷淋模式，可以先用清洗液的喷淋清洗降低打印件表面残余树脂的粘度，使得残余树脂更加容易甩离；另外，还可以在壳体内设置uv固化灯31，利用uv固化灯31对清洗后的打印件进行二次固化，这时还能通过旋转平台驱动打印件转动，使uv固化灯对打印件的照射效果更加均匀，以使后处理机构为集成有清洗功能和后固化功能的一体式设备，可使3d打印终端更加紧凑，节省空间。
105.在一些具体的其它实施案例中，后处理机构还包括风干或烘干机构(图中未示
出)，风干/烘干的步骤位于清洗和后固化步骤之间，风干/烘干主要用于去除打印件表面的清洗液。
106.在一些具体的其它实施案例中，如图10所示，该3d打印终端还包括用于储存光敏树脂废液和清洗废液的废液储存容器25以及用于向清洁机构内添加清洗液的清洗液储存容器23，该废液储存容器与清洁机构2连通，主要用于储存已经使用过的且不能再次用于清洗打印件的废弃溶液，该废弃溶液为清洗液与树脂的混合液体；进一步的，该清洁机构上还设有过滤装置(图中未示出)，该过滤装置用于对使用过的二次清洗液进行过滤，使得二次清洗液达到可用于清洗打印件的标准，实现循环利用。
107.在本实施例中，如图4-图6所示，光固化3d打印机包括机台41、底部透光的料盘42、成型平台43、z轴驱动机构44以及光源45；料盘42设于机台41上，用于存放打印用的光敏树脂；成型平台设于料盘41的上方，用于与料盘配合成型3d模型；z轴驱动机构44设于机台41上并用于驱动成型平台43上下移动，使成型平台远离或靠近料盘；z轴驱动机构44包括通过支架440转动设于机台上并竖直设置的z轴丝杠441、驱动z轴丝杠441转动的第一电机442以及与z轴丝杠螺纹连接的锁紧台443，成型平台43固定于锁紧台443上，第一电机442与人机交互模块电连接；光源45设于料盘42的下方，根据需打印的三维模型数据向料盘42底部投影打印图像，使料盘42内的光敏树脂在成型平台上固化，另外光源可选自dlp投影光源、lcd投影光源、lcos投影光源、sxrd投影光源、micro led光源、激光光源中的一种或多种；光固化打印机的原理是：首先，成型平台移动，成型平台与料盘底部之间限定出成型空间，成型空间之中充满光敏树脂，光源向料盘底部投影打印图像，料盘底部透光，所以树脂可被光照射，树脂在光照射下，光敏树脂发生反应(如聚合反应)，液态的光敏树脂变为固化片材，固化片材的形状或轮廓会与投影的打印图像相同；然后成型平台上升，当前固化片材和料盘底部之间重新限定出成型空间，接着进行下一个图像层的打印操作，各图像层对应的固化片材逐层堆叠，最终得到三维实体的打印件(即3d模型)，打印件再经过后处理机构进行后处理后，可得到最终的打印成品。
108.如图4-图6所示，该光固化3d打印机还包括向料盘42内添加光敏树脂的加液机构；具体的，加液机构包括至少一个用于储存光敏树脂的储存容器46以及用于连通储存容器46和料盘42的输送管47，储存容器46可固定于外壳或机台上，且输送管47上设有加液控制单元48，该加液控制单元可以是泵、开关或阀门等，其中一种自动补液方式是在料盘内设置可感应液面高度的传感器(图中未示出)，使料盘中的树脂保持在预设的容积范围内或保持在预设的液面高度范围内，另外一种自动补液方式是，加液控制单元可根据如打印数据来确认树脂使用量，并控制从储存容器流入到料盘中的树脂的量，从而使料盘中的树脂满足打印需求；需要说明的是储存容器的数量为至少1个，若储存容器为至少2个时，用户可根据需求选择合适的不同树脂材料，实现混料打印的目的。
109.如图4-图6所示，该3d打印终端还包括设于外壳1内并用于分离成型平台43和3d模型的分离装置，人机交互模块可控制分离装置，该分离装置包括与成型平台43平行设置的铲刀51以及用于驱动铲刀51前后移动的y轴驱动机构52，且铲刀的长度大于或等于成型平台43的长度，确保成型平台上的模型被整个切下。打印完成后，铲刀平行于成型平台下端的成型表面移动，将打印件从成型平台上铲下，实现分离的目的；y轴驱动机构52包括两个分设于料盘两侧的导轨521、设于导轨521上的滑块522,、转动设于一导轨521上并沿y轴延伸
的y轴丝杆523以及驱动y轴丝杆转动的第二电机524，y轴丝杆523与同一导轨521上的滑块螺纹连接，用于驱动滑块沿y轴前后移动，铲刀的两端横跨设于两导轨上的滑块上。
110.在一些具体的其它实施案例中，该分离装置不采用铲刀的方式，分离装置包括若干密集排列的凸柱(图中未示出)，成型平台的成型表面上密集分布有若干通孔，凸柱可与通孔一一对应配合。需要分离成型平台和3d模型时，凸柱插入通孔中向外顶成型平台上的打印件，进而将成型表面上的打印件顶出。
111.在一些具体的其它实施案例中，如图8所示，成型平台43与z轴驱动机构44之间采用可分离结构设计，使成型平台作为一次性的产品使用，成型平台可以为注塑件、秸秆件或金属件，每次打印后需要更换新的成型平台，提高每次打印时成型平台底面的平整度和干净度，提高打印件的品质，优选的，通过在锁紧台上设置电磁铁(图中未示出)，使成型平台和锁紧台之间形成磁性连接的可拆卸结构，即电磁铁通电时两者吸附固定在一起，断电时消磁即实现分离的目的；也还可以采用其它分离结构，如卡扣、插合、夹持或卡合等方式；从而在3d模型打印好后，成型平台及其上的3d模型可一起被输送机构传送至清洁机构、固化机构和取物口处；进一步的，该3d打印终端还包括设于外壳1内的存放平台53，存放平台53上存放有若干个堆叠在一起的成型平台43，在上一个成型平台打印好了打印件并分别后，通过输送机构将存放平台53上成型平台传送至锁紧台处并进行锁定。
112.在一些具体的其它实施案例中，外壳上还设有用于放入成型平台的入口(图中未示出)，也可利用取物口将成型平台放入机器内，再通过传送机构将放入的成型平台传送至锁紧台处并进行锁定，从而用户可将自备的或机器外部放置的成型平台放入机器内进行打印；进一步的，如图8所示，在放入的成型平台43上设有可读取的标识信息431(该标识信息包括但不限于二维码、字符码、数字码、条形码、特制图案、nfc标签、rfid标签、电子芯片)，在打印前，用户可将需打印的打印数据预先录入到成型平台的标识信息431中；3d打印终端中还设有用于读取标识信息的读取器54，该读取器54设于锁紧台443上并与人机交互模块或云服务中心通信连接，通过读取器54读取标识信息而获取得到打印数据，并将打印数据传输给人机交互模块或云服务中心，而后人机交互模块根据获取的打印数据控制光固化3d打印机打印出3d模型，这样用户就无需再进行过多的手动操作。
113.输送机构可选自机械臂、传送带、传送导轨、滑道或滑槽中的一种或多种，打印件的传送方向也不局限于水平面，还可包括竖直方向(如图10所示，这时输送机构也是在竖直方向上来回移动实现打印件的转移)；如图4和图5所示，本实施例中优选为机械臂60，在机械臂60的末端设有用于夹持或容纳物件的拾取端61，该拾取端可以为气动夹爪，也可以为具有容置空间的容器，从而利用夹持或盛装的方式传送转移打印件或成型平台。
114.在一些具体的其它实施案例中，如图7所示，输送机构为传送带62，传送带的一端位于3d打印机的前侧，另一端与取物口连通，铲刀51位于传送带62的上方，清洁机构2和固化机构3依次设于传送带62上，形成隧道式的清洗和固化结构，即传送带走过去，中途依次经过有喷淋头和密集uv灯的隧道腔体，走过后就完成了清洗和后固化；另外为了实现传送带传送打印件的目的，光固化打印机中还包括用于驱动z轴驱动机构44朝传送带方向移动的水平移动机构(图中未示出)，以使打印好的打印件向前移动后位于传送带的上方，这是利用铲刀51的分离作用使打印件掉落在传送带上，再通过传送带的传送使打印件依次经过清洁机构2和固化机构3，完成清洗和后固化的操作后传送进入取物口，供用户取出。
115.如图4和图5所示，该3d打印终端还包括设于外壳1内的物件暂存区71，用于摆放待取的打印件或打印成品，物件暂存区71通过滑槽72与取物口10连通。
116.在拿取打印件或打印成品前，用户需要进行身份核对，身份核对可以是通过摄像头拍摄进行扫脸识别或通过将身份证放置到身份证验证区进行身份核对或通过扫码区对唯一的用户二维码进行身份识别，也可以是通过识别取件码的方式，取件码通过云服务中心被发送至用户的终端设备。
117.在一些具体的其它实施案例中，如图10所示，取物口10处设有用于打包物件的自动打包机构101，其用于将打印件或打印成品(也可包括成型平台)打包封装至可用于邮寄或运送的快递盒/快递箱102中，在需要打包时，用户需先将快递盒/快递箱放入取物口内，在打印件传送进入快递盒/快递箱后利用自动打包机构101进行封装。如图7所示，该3d打印终端还包括设于外壳1前侧的透明观察窗口14，用于观察打印系统内部构造及用于观察内部的物件打印。
118.在一些具体的其它实施案例中，如图11所示，集成式自助3d打印系统还包括搭载在用户终端设备上的客户端软件或应用程序，用户可通过自己的终端设备或人机交互模块与云服务中心交互，具体的，该终端设备可以是手机、电脑、平板电脑、笔记本电脑或智能穿戴设备等，终端设备上安装有与该集成式自助3d打印系统配合使用的专属客户端软件、app或其它相应的应用程序(如微信小程序等)。
119.如图7所示，该3d打印终端还包括设于外壳1内的三维扫描仪15，该三维扫描仪15与人机交互模块通讯连接，在外壳的前侧设有放入物品的三维扫描窗口14，三维扫描仪15用于扫描三维实物并获得相应的三维模型数据，扫描得到的三维模型数据可传输至人机交互模块；此外，扫描得到的三维模型数据也可通过云服务中心传输至用户终端设备的客户端软件或应用程序的用户界面上；三维扫描仪的设置方便用户获得三维模型数据。
120.本实施例中，用户传输的打印数据可以是三维模型数据或切片数据，若用户传输的是经过前处理的切片数据，则云服务中心可直接将切片数据发送至人机交互模块，人机交互模块将切片数据发送至打印机，打印机成型3d模型；若用户传输的是未经前处理的三维模型数据，则需要对三维模型数据进行前处理，将其输出为切片数据。
121.在一些具体的实施案例中，如图11所示，集成式自助3d打印系统还包括用于对三维模型数据进行前处理的前处理模块，该前处理模块可内置于人机交互模块内，也可设置于云服务中心中以供人机交互模块或终端设备调用。前处理模块可完成的前处理操作至少包括切片操作，前处理模块根据预设的切片层厚度对三维模型数据进行切片处理，形成切片数据，并输出为可被打印机识别的可打印文件格式(可以是自定义格式或通用格式)；最终切片数据将被传输至3d打印机，3d打印机根据切片数据中的形状信息(即投影图像)逐层进行打印。
122.用户传输的打印数据可以是以下格式文件中的一种：stl、slc、cli、prt、iges、cad等格式的文件。打印数据来源可以是网络中的内容库，也可以是3d扫描生成面片后合成三维模型数据，也可以是用户直接在三维建模软件内设计并生成的三维模型数据。
123.在一些具体的其它实施案例中，对于已处理好的切片数据，用户可能已经自行进行了前处理操作，用户可以直接跳过步骤前处理模块的步骤，直接进行后续的打印步骤；当然，用户也可对切片数据进行进一步的前处理，例如对切片数据进行修改，包括：进行二次
切片，增加切片层，合并切片层，删减切片层，对切片层图像进行图像处理，在切片层图像中增加图案，在切片层中删减图案等，又例如依据切片数据得到其他打印参数，包括：对每个切片层的打印参数(至少包括光源曝光控制参数、z轴运动控制参数等)进行设置，即前处理模块还可依据切片数据得到每一切片层的打印参数，用户利用终端设备或人机交互模块对打印参数进行设置。
124.在一些具体的其它实施案例中，云服务中心还可获取3d模型的应用类型，然后依此匹配当前应用类型所关联的预处理流程，预处理流程包括选择打印机类型、打印光源、打印方式、打印颜色、打印材料、打印层厚、打印幅面、打印精度中的一种或多种；应用类型可由用户自行选定，或者3d打印系统人工智能识别三维模型形状，判断打印成品的应用类型。
125.申请人通过大量的实践操作发现，同一应用类型的3d模型的打印操作流程具有相似性，对于用户而言，重复对一类3d模型进行相同的打印操作是相当不便的，为此，申请人通过对各应用类型设置对应的预处理流程，让用户减少打印机的操作设置，改善用户体验。
126.本实施例中，用户在使用自助打印服务时，会通过人机交互模块或终端设备的客户端软件或应用程序生成打印任务，所述打印任务包含打印数据。支付模块可根据打印任务进行定价，并在用户付款后生成和打印任务关联的付款确认信息；
127.一方面，自助打印服务可采用预付款的服务模式，即支付模块在用户付款后向云服务中心发送付款确认信息，云服务中心确认收到付款确认信息后才会将打印任务发送至相应的3d打印终端。另一方面，自助打印服务还可采用后支付的服务模式，云服务中心现将打印任务发送至3d打印终端，制作完成打印成品后，且用户付款后，支付模块会向3d打印终端上的人机交互模块发送付款确认信息，3d打印终端确认收到付款确认信息后，用户才能在取件口拿取打印成品。
128.打印任务的定价与以下变量中的一种或多种关联：切片层层数、树脂消耗量、打印时间、增值服务费等；进一步地，当树脂消耗量小于预设阈值的时候，定价与计层数和/或打印时间关联；当树脂消耗量大于预设阈值的时候，定价与树脂消耗量关联；在其他实施例中，还包括增值服务费，增值服务包括：快速打印服务、彩色打印服务、特殊树脂使用、幅面增大、尺寸补偿、多像素精度打印、自适应层厚打印等。
129.上述中，彩色打印服务：打印系统中配备至少两种颜色的树脂，可通过树脂混合得到不同颜色的树脂，也可以直接配置不同颜色的树脂。
130.特殊树脂使用：打印系统中配备至少两种类型的树脂，树脂之间可能力学性能的不同；同样地，可通过树脂混合或直接配置树脂的方式使得打印件能达到用户所需的力学性能要求。
131.幅面增大：方式1，打印机中配置有至少两种光源，使各光源的打印幅面拼接在一起，得到较大的打印幅面；方式2，打印机中配置至少两种不同打印幅面的光源，用户按需选择光源类型；方式3，打印机配置有光源移动机构，其可驱动光源移动，使光源在不同位置曝光，从而使得单层打印的打印幅面增大；
132.尺寸补偿：打印过程中会存在过渡曝光的现象，这会导致打印尺寸偏大的情况，同时，固化后的树脂还会存在尺寸收缩的现象，通过对三维模型或切片层图像的尺寸进行预处理，随上述尺寸偏大或尺寸收缩现象进行补偿。
133.多像素精度打印：方式1，打印机中配置有至少两种不同像素精度的光源。方式2，
通过光源抖动技术(如xpr像素位移技术)，使得光源抖动或不抖动，实现多种像素精度的打印。
134.自适应层厚打印：根据三维模型上不同区域采取不同的打印层厚，同时保证了打印速度和打印精度。
135.在一些具体的其它实施案例中，打印数据的传输也可包括现场传输的方式，用户可通过u盘、硬盘拷贝、蓝牙传输等方式，现场将打印数据传输至3d打印终端；如图4所示，机台上设有接用于传输三维模型数据或其它打印任务数据的接口55，该接口包括但不限于usb接口或网络接口。
136.在一些具体的其它实施案例中，该集成式自助3d打印系统还包括用于控制3d打印机、后处理机构和输送机构工作的控制模块，该控制模块可以集成于人机交互模块中，从而利用人机交互模块来控制各机构的工作(如图11所示)，也可以是独立设置在自助售卖打印设备内部的，人机交互模块、3d打印机、后处理机构和输送机构分别与控制模块电连接(如图12所示)，从而在人机交互模块中完成三维模型数据或切片数据的接收并处理后，再利用控制模块根据相应的数据来控制3d打印机、后处理机构和输送机构的工作。
137.实施例4
138.如图13所示，本实施例提供了一种采用如实施例3所述的集成式自助3d打印系统的自动生产方法，包括如下步骤：
139.(1)接收用户数据，如下：
140.用户可以通过人机交互模块或终端设备上的客户端软件或应用程序，将准备好的第一打印数据发送至云服务平台上的云服务中心，云服务中心会接收待打印的3d模型的第一打印数据，若传输来的第一打印数据为不符合预设规格的打印数据，则后续步骤需要进行前处理。
141.(2)前处理操作，如下：
142.用户可通过终端设备或人机交互模块对第一打印数据进行前处理，前处理操作具体是通过前处理模块进行的。前处理模块可以是设置在云服务中心上，其具有至少一套前处理操作算法以供调用，此外，前处理模块可以是内置于3d打印终端的人机交互模块中，前处理模块可完成的前处理步骤至少包括切片操作，其它前处理步骤包括但不限于：切片、排版、修复、打标、切割、镂空、加支撑、加底板、加强杆、加治具、加晶格、加排液孔、填充网格、尺寸补偿和灰度处理等。对于切片数据，虽然可不进行前处理，但若用户有需求或不符合预设规格，也可对切片数据中至少一个切片层进行尺寸补偿和灰度处理等；总之，对第一打印数据进行前处理后，会得到符合预设规格的第二打印数据。
143.(3)用户支付，如下：
144.得到第二打印数据后，线上支付模块根据第二打印数据的任务量生成定价信息，选择对应打印服务，云服务中心会生成包括定价信息的订单信息并下发打印任务订单，然后云服务中心将订单信息发送至终端设备或3d打印终端上；用户在终端设备或3d打印终端上根据订单信息进行支付后，支付模块会输出付款确认信息，付款确认信息会被发送至3d打印终端和/或云服务中心，根据服务模式的不同，付款确认信息的发送对象及作用也不同。对于预付的情况(不管是全款、订金还是信用免押支付)，付款确认信息会被发送至云服务中心作为打印任务下发的前置条件，又或者付款确认信息会被发送至3d打印终端作为打
印开始的前置条件；对于后支付的情况(不管是全款还是尾款)，付款确认信息会被发送至3d打印终端作为用户取件的前置条件。
145.(4)就近排产，如下：
146.用户可选择执行打印操作的3d打印终端。具体地，终端设备上的客户端软件或应用程序可获取终端设备的定位信息，确认用户位置。云服务中心根据定位信息，筛选距离用户地点在预设距离(例如500m、1km、2km)内的所有3d打印终端，输出备选设备列表，并将备选设备列表发送至所述客户端软件或应用程序。所述备选设备列表中的3d打印终端可根据设备工作状态进行排序，例如打印任务队列排队时长，这样可方便用户选择。客户端软件或应用程序收到备选设备列表后，用户选定其中一个3d打印终端作为指定终端，客户端软件或应用程序向云服务中心发送用户选定指令，云服务中心根据用户选定指令，将包含有第二打印数据的打印任务发送至指定(即用户选定)的3d打印终端。
147.(5)打印生产，如下：
148.3d打印终端收到打印任务后，人机交互模块将第二打印数据发送至3d打印机，打印机打印出3d模型后，3d模型被输送机构传送至后处理机构中进行后处理，接着经过后处理操作后的3d模型会作为打印成品被输送机构传送取物口，用户最终从取物口取得打印成品。
149.在一些具体的实施例中，在步骤(4)和(5)之间还包括以下步骤：
150.(41)显示待完成时长/打印状态，如下：
151.打印数据被发送至3d打印终端后，打印数据会进入3d打印终端的任务排队序列，3d打印终端根据任务排队序列，依次对序列中的打印任务进行打印操作。期间，客户端软件或应用程序的用户界面实时显示该第二打印数据的待完成时长和/或打印状态，待完成时长包括所述第二打印数据在当前3d打印终端的打印时长和该第二打印数据在任务排队序列中的排队时长；显示待完成时长可方便用户合理安排取件时间，避免用户在3d打印终端旁等待太长时间。
152.以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。