BR112018000773B1

BR112018000773B1 - Dispositivo de impressão em 3d de molde de areia de múltiplas caixas de trabalho

Info

Publication number: BR112018000773B1
Application number: BR112018000773-0A
Authority: BR
Inventors: Peng Fan; Liu Yi; Zhou Zhijun; Xu Yunlong; Du Wenjun; Ma Qiang; Zhao Long; Ma Rui
Original assignee: Ningxia Kocel Pattern Co., Ltd
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2022-08-30
Also published as: TR201722029T1; CU20180012A7; CU24527B1; RU2690324C1; CN105710294A; MX2018000750A; BR112018000773A2; UA122408C2; ZA201800054B; WO2017177603A1; CN105710294B

Abstract

DISPOSITIVO DE IMPRESSÃO EM 3D DE MOLDE DE AREIA DE MÚLTIPLAS CAIXAS DE TRABALHO. A presente invenção revela um dispositivo de impressão em 3D de molde de areia de múltiplas caixas de trabalho que inclui uma armação de corpo principal (100), sistemas de transporte de caixa de trabalho (200), caixas de trabalho (300), mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400), espalhadores de areia (500), uma cabeça de impressão (600), um aparelho de limpeza (700), um sistema de alimentação de líquido (800), um aparelho de mistura de areia (900) e um sistema elétrico. O dispositivo de impressão em 3D de molde de areia inclui duas ou mais caixas de trabalho, combina um recipiente de mistura de areia, um espalhador de areia operacional síncrono, uma cabeça de impressão do tipo passante, um mecanismo de elevação vertical de caixa de trabalho, um sistema elétrico e semelhantes adaptados às caixas de trabalho, possibilita que as duas ou mais caixas de trabalho trabalhem simultaneamente durante o espalhamento de areia e a operação de impressão, e pode aumentar a eficácia de impressão duplamente ao mesmo tempo em comparação com um dispositivo de impressão em 3D de molde de areia de uma única caixa de trabalho na mesma especificação, reduzindo, desse modo, de modo (...).

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção pertence ao campo de impressão em 3D, e é principalmente aplicada ao campo de impressão em 3D de moldes de areia para moldagem, e, particularmente, refere-se a um dispositivo de impressão em 3D de molde de areia de múltiplas caixas de trabalho que tem múltiplas caixas de trabalho e tem a capacidade de imprimir simultaneamente.

ANTECEDENTES

[002] Atualmente, os dispositivos de impressão em 3D de molde de areia têm, geralmente, problemas de baixa eficácia de impressão, alto custo de tempo e falha em atender as necessidades de produção. As razões principais são que os dispositivos de impressão de molde de areia têm composição estrutural similar e cada dispositivo é composto de uma única caixa de trabalho, um espalhador de areia, uma cabeça de impressão e outros módulos funcionais; uma sequência de trabalho de todos os módulos funcionais e tempo necessário também são basicamente fixados; e a eficácia de impressão de um dispositivo de impressão de molde de areia do tipo de uma única caixa de trabalho pode apenas ser aumentada a partir de aspectos de tamanho crescente, que aumenta uma velocidade operacional e semelhantes. No entanto, os espaços ajustáveis para o tamanho e a velocidade operacional do dispositivo são limitados, um efeito trazido usando-se o método acima para aumento de eficácia de impressão não é ideal e ainda não pode atender as necessidades de produção. É urgente propor uma solução viável que tenha a capacidade de aumentar a eficácia de impressão duplamente para desenvolvimento rápido de um campo de aplicação de impressão em 3D de molde de areia. Embora, na técnica anterior, uma literatura de patente que tem um número de publicação de CN203887169U revele uma linha de produção de impressão em 3D e pelo menos duas caixas de trabalho sejam projetadas para aumentar a eficácia de impressão, a tecnologia é um resultado de pesquisa inicial de requerentes e a estrutura adota, na verdade, duas ou mais caixas de trabalho para, por sua vez, imprimir. Quando uma caixa de trabalho completa a operação de impressão, outra caixa de trabalho vazia pode rapidamente preencher uma vaga para continuar a impressão, de modo que apenas uma caixa de trabalho possa imprimir ao mesmo tempo, espalhamento de areia e impressão simultânea de múltiplas caixas de trabalho não são realizadas. Além disso, a técnica anterior tem deficiências em aparelhos, tais como a cabeça de impressão, o espalhador de areia, um aparelho de acionamento e semelhantes, e não pode realizar uma demanda em impressão simultânea. Dessa forma, como projetar um dispositivo de impressão em 3D de molde de areia que tem múltiplas caixas de trabalho e que tenha a capacidade de imprimir simultaneamente é um problema urgente a ser solucionado no presente campo.

SOLUÇÕES TÉCNICAS

[003] Um dispositivo de impressão em 3D de molde de areia fornecido pela presente invenção inclui duas ou mais caixas de trabalho, combina um recipiente de mistura de areia, um espalhador de areia operacional síncrono, uma cabeça de impressão do tipo passante, um mecanismo de elevação vertical de caixa de trabalho, um sistema elétrico e semelhantes adaptados às caixas de trabalho, possibilita que as duas ou mais caixas de trabalho trabalhem simultaneamente durante o espalhamento de areia e a operação de impressão, e pode aumentar a eficácia de impressão duplamente ao mesmo tempo em comparação com um dispositivo de impressão em 3D de molde de areia de uma única caixa de trabalho na mesma especificação, reduzindo, desse modo, de modo eficaz os custos de molde de areia e respondendo de modo mais rápido às necessidades de produção.

[004] A fim de solucionar os problemas técnicos acima, a presente invenção adota as seguintes soluções técnicas:

[005] Um dispositivo de impressão em 3D de molde de areia de múltiplas caixas de trabalho inclui: uma armação de corpo principal (100), sistemas de transporte de caixa de trabalho (200), caixas de trabalho (300), mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400), espalhadores de areia (500), uma cabeça de impressão (600), um aparelho de limpeza (700), um sistema de alimentação de líquido (800), um aparelho de mistura de areia (900) e um sistema elétrico, em que

[006] a armação de corpo principal (100) inclui pelo menos três colunas verticais. A armação de corpo principal é montada para formar duas ou mais regiões de trabalho independentes. Um grupo de mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400) é respectivamente montado no fundo de cada região de trabalho.

[007] Um grupo de sistemas de transporte de caixa de trabalho (200) é disposto acima de cada mecanismo de elevação vertical de caixa de trabalho (400) para acionamento de movimento das caixas de trabalho (300) ao longo de uma direção de eixo geométrico Y.

[008] As caixas de trabalho (300) incluem placas de fundo que são placas móveis, e podem ser acionadas para se elevarem ao longo de uma direção de eixo geométrico Z pelos mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400).

[009] Os módulos operacionais de espalhador de areia (510) são respectivamente repousados acima de cada uma dentre as pelo menos três colunas verticais da armação de corpo principal (100). Os pelo menos três módulos operacionais de espalhadores de areia (510) são conectados por pelo menos dois acoplamentos (530). Os acoplamentos são conectados aos motores de acionamento de operação de espalhador de areia (520). Pelo menos dois espalhadores de areia (500) são fixados acima de blocos de deslizamento que correspondem aos pelo menos três módulos operacionais de espalhadores de areia (510). O número correspondente de espalhadores de areia (500) é orientado a operar sincronamente ao longo da direção de eixo geométrico Y pelos motores de acionamento de operação de espalhador de areia (520). O número correspondente das caixas de trabalho (300) é respectivamente disposto abaixo de cada um dentre pelo menos dois espalhadores de areia (500).

[010] Um motor linear de direção Y operacional de cabeça de impressão (620) é montado dentro do topo da armação de corpo principal (100). Um módulo de direção Y operacional de cabeça de impressão (633) é montado abaixo do motor linear de direção Y operacional de cabeça de impressão (620). A cabeça de impressão (600) é conectada ao módulo de direção Y operacional de cabeça de impressão (633). A cabeça de impressão (600) pode operar na direção de eixo geométrico X e na direção de eixo geométrico Y sob acionamento do motor linear de direção Y operacional de cabeça de impressão (620) e um servomotor de direção Y operacional de cabeça de impressão (631).

[011] O aparelho de mistura de areia (900) é montado do lado de fora do topo da armação de corpo principal (100) para suprir areia aos espalhadores de areia (500).

[012] Adicionalmente, os sistemas de transporte de caixa de trabalho (200) incluem pelo menos três vigas de montagem de passagem de rolo (210). As vigas de montagem de passagem de rolo (210) são sustentadas por pernas de sustentação (250). Uma base de montagem (221) é fixada em um lado de cada viga de montagem de passagem de rolo (210). As bases de montagem são conectadas aos tirantes de sustentação (226). Os rolos (225) são fixamente conectados às rodas de corrente (222) e são fixamente montados aos tirantes de sustentação (226) por mancais (223). Finalmente, os mancais (223) são presos por molas de prendedor (224). Os tanques de recebimento de areia (270) são montados entre as vigas de montagem de passagem de rolo (210), para recebimento de vazamento de areia das caixas de trabalho (300). Após os motores (261) serem montados com bases de montagem de motor (262), um lado de cada motor (261) é fixamente montado em uma viga de montagem de passagem de rolo (210), e o outro lado é conectado à outra viga de montagem de passagem de rolo (210) pelos acoplamentos (260). Um mecanismo de posicionamento de caixa de trabalho (290) é montado na armação de corpo principal (100), para ajuste das posições de trabalho das caixas de trabalho (300) no dispositivo de impressão em 3D de molde de areia.

[013] Adicionalmente, as caixas de trabalho (300) incluem revestimentos internos, alojamentos, armações de vedação, armações de sustentação e feltros de pelo, em que os revestimentos internos são produzidos a partir de materiais resistentes a desgaste. Os alojamentos são produzidos a partir de materiais rígidos. As armações de vedação são montadas ao redor do topo e estão niveladas com os espalhadores de areia, para assegurar que o vazamento de areia não ocorra ao redor das caixas de trabalho durante o espalhamento de areia. As armações de sustentação são montadas ao redor do fundo e em uma superfície de fundo, para sustentação de estruturas circundantes e limitação quando as bases (323) se movem para as porções de fundo mais extremas. Os feltros de pelo são montados em porções superiores ao redor das bases de caixa de trabalho (323) e são pressionados com cavilhas usando-se placas de pressionamento de feltro de pelo, de modo que os feltros de pelo sejam firmemente colados aos revestimentos internos circundantes, para assegurar que os fundos das caixas de trabalho não tenham vazamento de areia durante o movimento.

[014] Adicionalmente, os mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400) incluem armações (410), servomotores (420), porções de elevação (430) e mecanismos de transmissão (440). Os servomotores (420), as porções de elevação (430) e os mecanismos de transmissão (440) são montados nas armações (410). As armações (410) são compostas de suportes laterais esquerdos (411), suportes de fundo (412), suportes laterais direitos (413) e bases de motor (414). Os servomotores (420) acionam rodas de acionamento (442) para operar por tirantes de conexão de motor (441). As rodas de acionamento (442) acionam rodas acionadas (445) para se moverem conjuntamente por correias (444). As correias (444) são tensionadas por rodas de compressão (443) durante a rotação. As rodas acionadas (445) são conectadas às alavancas de parafuso (432) por uniões e também acionam as alavancas de parafuso (432) para girar. Extremidades superiores e extremidades inferiores das alavancas de parafuso (432) são fixadas por mancais flutuantes (435) e mancais fixados (431). Porcas de parafuso (433) são montadas nas alavancas de parafuso (432). Com rotação das alavancas de parafuso, as porcas de parafuso (433) se movem para cima e para baixo ao longo de roscas. As placas de elevação (438) são conectadas às porcas de parafuso (433) por blocos de conexão (434). Os blocos deslizantes (416) são montados nas placas de elevação (438). Os blocos deslizantes (416) deslizam em trilhos-guia verticais (415). Os blocos de sustentação e os macacos de parafuso de ajuste são dispostos em extremidades de topo das placas de elevação (438) para sustentação das caixas de trabalho (300) no processo de movimento inteiro. As posições dos macacos de parafuso de ajuste (437) são controladas para manter as caixas de trabalho (300) na horizontal.

[015] Adicionalmente, os espalhadores de areia (500) incluem tanques de areia (501) para armazenamento de areia. As posições acima dos tanques de areia (501) são conectadas às placas de cobertura (503). Uma porta de recebimento de areia (508) é formada em uma extremidade de cada placa de cobertura (503) e um motor de acionamento espiral (504) é montado na outra extremidade de cada placa de cobertura. As hastes de parafuso (502) são suspensas logo abaixo das placas de cobertura (503). As hastes de parafuso (502) são conectadas aos motores de acionamento espiral (504) por polias de correia síncrona (506) e correias síncronas. Os tanques de peneiramento de areia (560) são formados no meio dos tanques de areia (501). As portas de descarga de areia (541) e as placas de raspagem de areia adjacentes às porções traseiras das portas de descarga de areia (541) e que formam um ângulo com um plano horizontal são montadas abaixo dos tanques de peneiramento de areia (560). Os tirantes excêntricos (551) são suspensos em um lado abaixo dos tanques de areia (501). Uma pluralidade de blocos excêntricos (553) é montada nos tirantes excêntricos (551) por mancais (552). As extremidades inferiores dos blocos excêntricos (553) são conectadas aos blocos de conexão (554). As placas de raspagem de areia (570) são montadas em superfícies posteriores dos blocos de conexão (554). Um motor de vibração (550) é conectado a uma extremidade de cada tirante excêntrico (551) e é fixado abaixo de cada tanque de areia (501). Os blocos de conexão (554) e as placas de raspagem de areia (570) fixados acima dos blocos de conexão (554) são conectados às bases de sustentação de tirante de pino giratório (544) por ligações oscilantes (542) e tirantes de pino de conexão (543). As bases de sustentação de tirante de pino giratório (544) são montadas abaixo dos tanques de areia (501).

[016] Adicionalmente, os espalhadores de areia (500) incluem os tanques de areia (501) para armazenamento de areia. As posições acima dos tanques de areia (501) são conectadas às placas de cobertura (503). A porta de recebimento de areia (508) é formada em uma extremidade de cada placa de cobertura (503) e o motor de acionamento espiral (504) é montado na outra extremidade de cada placa de cobertura. As hastes de parafuso (502) são suspensas logo abaixo das placas de cobertura (503). As hastes de parafuso (502) são conectadas aos motores de acionamento espiral (504) pelas polias de correia síncrona (506) e pelas correias síncronas. Os tanques de areia (501) e as partes de montagem afiliadas dos mesmos são montadas, integralmente, em uma base de sustentação de tirante giratório (511) por tirantes rotatórios (512) em ambos os lados. A base de sustentação de tirante giratório (511) é fixada. As hastes oscilantes (513) são montadas acima da base de sustentação de tirante rotatório. As bases de sustentação de cilindro (514) são dispostas em ambos os lados dos tanques de areia (501). As bases de sustentação de cilindro (514) são conectadas aos cilindros telescópicos (515) por tirantes de pino. As alavancas de cilindro dos cilindros telescópicos (515) são conectadas às hastes oscilantes (513) por pinos. Os tanques de areia (501) e as partes de montagem afiliadas dos mesmos podem ser acionados para girar, integralmente, ao redor da base de sustentação de tirante giratório (511) por movimentação telescópica dos cilindros telescópicos (515). Os funis (521) são montados no meio dos tanques de areia (501). As portas de descarga de areia (541) e as placas de raspagem de areia (570) adjacentes em ambos os lados das portas de descarga de areia (541) e que formam um ângulo com o plano horizontal são montadas abaixo dos funis (521). Os tirantes excêntricos (551) são suspensos em um lado abaixo dos tanques de areia (501). A pluralidade de blocos excêntricos (553) é montada nos tirantes excêntricos (551) por mancais (552). As outras extremidades dos blocos excêntricos (553) são conectadas aos funis (521). Os blocos de conexão (554) são suspensos abaixo dos tanques de areia (501). As ranhuras de duto de gás elástico (524) e as placas de raspagem de areia (570) são montadas em porções inferiores dos blocos de conexão (554). Um motor de vibração (550) é conectado a uma extremidade de cada tirante excêntrico (551) e é fixado abaixo de cada tanque de areia (501). Os dutos de aquecimento (517) são suspensos abaixo dos tanques de areia (501) e são localizados em lados opostos aos tirantes excêntricos (551).

[017] Adicionalmente, os trilhos-guia magnéticos (625) são fixados a uma armação de sustentação principal de eixo geométrico X (622). Os trilhos-guia são montados nos trilhos-guia magnéticos. Os motores lineares de direção X (620) são conectados aos blocos deslizantes de trilho-guia (614) e às bases de conexão principal de eixo geométrico XY (628) nos trilhos-guia. Os módulos de eixo geométrico Y (633) são acionados para se moverem pelos motores lineares, acionando, desse modo, um conjunto de cabeça de impressão inteira (640) para se mover em um eixo geométrico X. As periferias dos trilhos-guia são mecanicamente vedadas por placas de cobertura de armação de sustentação principal de eixo geométrico X (623), por placas de cobertura de proteção de trilho-guia principal de eixo geométrico X (624) e por protetores de trilho-guia principal de eixo geométrico X (626). As armações de sustentação auxiliares de eixo geométrico X (611) são configuradas em ambos os lados da armação de sustentação principal de eixo geométrico X. Uma armação de sustentação de trilho-guia auxiliar de eixo geométrico X (612) é montada na armação de sustentação principal de eixo geométrico X, para fixação dos trilhos-guia (616). Os blocos deslizantes de trilho-guia (614) nos trilhos-guia são combinados com as bases de conexão auxiliares de eixo geométrico (615) por cavilhas, para auxiliar o acionamento de movimento de direção X do conjunto de cabeça de impressão (640). As periferias dos trilhos-guia são vedadas por protetores de trilho-guia auxiliares de eixo geométrico X (613), por blocos deslizantes de trilho-guia (614) e por placas de cobertura de armação de sustentação auxiliares de eixo geométrico X (618). Uma armação de sustentação é conectada a uma estrutura de corpo principal de uma impressora 3D por uma placa de fixação auxiliar de eixo geométrico X (619) e uma placa de fixação principal de eixo geométrico X (621), para assegurar que o eixo geométrico X de um conjunto de impressora (640) está em um intervalo de curso da impressora 3D total. Os motores de eixo geométrico Y (631) são conectados aos módulos de eixo geométrico Y (633) por placas de fixação de eixo geométrico Y (632). A emissão de motor aciona uma placa de conexão móvel de eixo geométrico Y (634) para se mover em uma direção Y, a fim de efetuar o movimento de direção Y do conjunto de cabeça de impressão (640).

[018] Adicionalmente, o aparelho de limpeza (700) é fixamente montado por uma placa de sustentação (714). Uma placa de limpeza (712) é sustentada na frente e atrás por duas barras de sustentação (713). A esponja (741) em um mecanismo de esponja (740) é horizontalmente colocada em uma placa de sustentação de esponja (742). A placa de sustentação de esponja (742) é sustentada por uma mola de compressão (743). Um reservatório de limpeza de cabeça de impressão (730) é montado abaixo da placa de limpeza (712). Um tanque de vedação (735) é formado entre o reservatório de limpeza de cabeça de impressão (730) e a placa de limpeza (712). Um tirante revestido por cromo (732) é disposto perto do reservatório de limpeza de cabeça de impressão (730). As tiras de limpeza (733) e uma placa de montagem de tira de limpeza (734) são montadas no tirante revestido por cromo (732), em que duas tiras de limpeza (733) prendem a placa de montagem de tira de limpeza (734) por cavilhas. Finalmente, a placa de montagem de tira de limpeza (734) é montada no tirante revestido por cromo (732) por parafusos fixadores. Um sensor de material líquido (731) é usado para detectar se líquido de limpeza é posto no lugar e assegurar que essa porção de tiras de limpeza (733) seja embebido no líquido de limpeza. Os mecanismos de preensão de papel (720) também são sustentados e montados nas barras de sustentação (713) por molas de compressão de ajuste horizontal de placa de limpeza (721). As alturas de placas de sustentação de papel (723) podem ser ajustadas pelas molas de compressão de ajuste horizontal de placa de limpeza (721), de modo a assegurar que as placas de sustentação de papel (723) e a placa de limpeza (712) satisfaçam o mesmo requerimento de planicidade.

[019] Adicionalmente, o sistema de alimentação de líquido (800) inclui um suporte de montagem, um primeiro sistema de suprimento de material líquido, um sistema de recuperação de líquido de refugo, um sistema de suprimento de limpeza, um segundo sistema de suprimento de material líquido e outros aparelhos auxiliares, em que o primeiro sistema de suprimento de material líquido inclui um primeiro ponto de adição, um filtro primário, um primeiro motor, uma primeira caixa de armazenamento, um segundo motor, um filtro secundário, uma primeira válvula eletromagnética, uma primeira válvula de medição de fluxo e um primeiro elemento de execução. O sistema de recuperação de líquido de refugo inclui vários pontos de coleta de líquido de refugo, uma segunda válvula eletromagnética, um terceiro motor, uma caixa de coleta, um primeiro filtro, um quarto motor, uma válvula de via única e um ponto de recuperação. O sistema de suprimento de limpeza inclui um ponto de adição de agente de limpeza, um segundo filtro, um terceiro filtro, uma segunda caixa de armazenamento, um quinto motor, uma terceira válvula eletromagnética, uma segunda válvula de medição de fluxo e um ponto de limpeza. O segundo sistema de suprimento de material líquido inclui um segundo ponto de adição, um quarto filtro, uma válvula, uma terceira caixa de armazenamento e um segundo elemento de execução. Os outros aparelhos auxiliares incluem um comutador de detecção de posição, um primeiro comutador de detecção de pressão, um segundo comutador de detecção de pressão, um terceiro comutador de detecção de pressão e um gabinete de cablagem.

[020] Adicionalmente, o aparelho de mistura de areia (900) inclui bombas de sucção de areia (910), recipientes de armazenamento de areia (920), um corpo principal (930), recipiente de mistura de areia (940) e tanques de areia (950), em que as bombas de sucção de areia (910) são montadas acima dos recipientes de armazenamento de areia (920). O recipiente de mistura de areia (940) é colocado abaixo dos recipientes de armazenamento de areia (920). O recipiente de mistura de areia (940) é suspenso dentro do corpo principal (930) por uma viga cruzada. Os recipientes de armazenamento de areia (920), o recipiente de mistura de areia (940) e os tanques de areia (950) são integralmente montados no corpo principal (930). O aparelho de mistura de areia (900) inclui dois grupos de bombas de sucção de areia (910), recipientes de armazenamento de areia (920) e tanques de areia (950), e os dois grupos são individualmente controlados sem afetar um ao outro.

[021] Adicionalmente, o aparelho de limpeza (700) e o sistema de alimentação de líquido (800) são dispostos abaixo da cabeça de impressão. O aparelho de limpeza (700) e o sistema de alimentação de líquido (800) são empilhados ascendente e descendentemente. Um aparelho de aquecimento é montado dentro da armação para manter as regiões de impressão em uma temperatura constante.

EFEITOS BENÉFICOS

[022] A presente invenção tem os seguintes efeitos benéficos:

[023] O dispositivo de impressão em 3D de molde de areia fornecido pela presente invenção inclui duas ou mais caixas de trabalho, possibilita que as duas ou mais caixas de trabalho trabalhem simultaneamente durante o espalhamento de areia e a operação de impressão, e pode aumentar a eficácia de impressão duplamente ao mesmo tempo comparado a um dispositivo de impressão em 3D de molde de areia de uma única caixa de trabalho na mesma especificação, reduzindo, desse modo, de modo eficaz o custo de molde de areia e responde mais rapidamente a necessidades de produção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[024] A Figura 1 é uma vista frontal de uma estrutura tridimensional de um dispositivo de impressão de molde de areia em 3D de múltiplas caixas de trabalho da presente invenção;

[025] A Figura 2 é uma vista traseira de uma estrutura tridimensional de um dispositivo de impressão de molde de areia em 3D de múltiplas caixas de trabalho da presente invenção;

[026] A Figura 3 é um diagrama de uma estrutura interior de um dispositivo de impressão de molde de areia em 3D de múltiplas caixas de trabalho da presente invenção;

[027] A Figura 4 é um diagrama esquemático estrutural de um dispositivo de impressão de molde de areia em 3D de múltiplas caixas de trabalho da presente invenção;

[028] Fig. 5 é um diagrama estrutural de um sistema de transporte de caixa de trabalho da presente invenção;

[029] A Figura 6 é um diagrama de uma estrutura interior de um rolo de um sistema de transporte de caixa de trabalho da presente invenção;

[030] A Figura 7 é um diagrama esquemático de uma estrutura geral de caixas de trabalho da presente invenção;

[031] A Figura 8 é um diagrama esquemático de uma estrutura de vedação de caixa de trabalho da presente invenção;

[032] A Figura 9 é um diagrama esquemático de um mecanismo de elevação vertical de caixa de trabalho da presente invenção;

[033] A Figura 10 é um primeiro diagrama esquemático de uma estrutura de um mecanismo de elevação vertical de caixa de trabalho da presente invenção;

[034] A Figura 11 é um segundo diagrama esquemático de uma estrutura de um mecanismo de elevação vertical de caixa de trabalho da presente invenção;

[035] A Figura 12 é um diagrama esquemático de uma estrutura geral de um espalhador de areia em uma primeira modalidade da presente invenção;

[036] A Figura 13 é um diagrama esquemático de uma estrutura parcial de um espalhador de areia em uma primeira modalidade da presente invenção;

[037] A Figura 14 é um diagrama esquemático de uma estrutura geral de um espalhador de areia em uma segunda modalidade da presente invenção;

[038] A Figura 15 é um diagrama esquemático de uma estrutura parcial de um espalhador de areia em uma segunda modalidade da presente invenção;

[039] A Figura 16 é um diagrama esquemático de uma estrutura de movimento de uma cabeça de impressão da presente invenção;

[040] A Figura 17 é um diagrama esquemático de composição geral de um aparelho de limpeza da presente invenção;

[041] A Figura 18 é um diagrama esquemático de uma estrutura interior de um aparelho de limpeza da presente invenção;

[042] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um sistema de alimentação de líquido da presente invenção;

[043] A Figura 20 é um diagrama esquemático de uma composição de estrutura exterior de um recipiente de mistura de areia da presente invenção;

[044] A Figura 21 é um diagrama esquemático de uma composição de estrutura interior de um recipiente de mistura de areia da presente invenção;

[045] A Figura 22 é um diagrama esquemático de um princípio de trabalho de um recipiente de mistura de areia da presente invenção;

[046] A Figura 23 é um primeiro diagrama esquemático de uma estrutura de controle de descarga de areia de um recipiente de mistura de areia da presente invenção; e

[047] A Figura 24 é um segundo diagrama esquemático de uma estrutura de controle de descarga de areia de um recipiente de mistura de areia da presente invenção.

[048] 100-armação de corpo principal, 200-sistema de transporte de caixa de trabalho, 300-caixa de trabalho, 900-aparelho de mistura de areia, 010-torre de controle de etapa secundária, 020-painel de operação, 030-porta dobrável, 040-torre de controle de etapa primária, 050-trilho-protetor de segurança, 060- gabinete de controle elétrico, 070-tanque de recuperação de areia de refugo, 080-gabinete elétrico servo, 090-gabinete de fonte de gás, 101-janela de observação traseira, 102-janela de observação lateral, 103-placa de cobertura de manutenção traseira, 227-levantador de passagem de rolo, 500-espalhador de areia, 600-cabeça de impressão, 700-aparelho de limpeza, 800-sistema de alimentação de líquido, 420-motor de instalação em perfuração horizontal de caixa de trabalho, 510-módulo operacional de espalhador de areia, 520-motor de acionamento de operação de espalhador de areia, 530-acoplamento, 620- motor linear de direção Y operacional de cabeça de impressão, 633-módulo de direção Y operacional de cabeça de impressão, 631-servomotor de direção Y operacional de cabeça de impressão, 210-viga de montagem de passagem de rolo, 220-estrutura de passagem de rolo, 227-levantador de passagem de rolo, 230-placa de sustentação de grade de aço, 240-grade de aço, 250-perna de sustentação, 260-acoplamento, 261-motor, 262-base de montagem de motor, 270-tanque de recebimento de areia, 280-mecanismo de preensão de caixa de trabalho, 290-mecanismo de posicionamento de caixa de trabalho, 221-base de montagem, 222-roda de corrente, 223-mancal, 224-anel de prendedor, 225- rolo, 226-tirante de sustentação, 311-armações de vedação de topo esquerda e direita, 312-alojamentos esquerdo e direito, 313-revestimentos internos esquerdo e direito, 314-armações de sustentação de fundo esquerda e direita, 321-placas de preensão de feltro de pelo esquerda e direita, 322-feltros de pelo esquerdo e direito, 323-base de caixa de trabalho, 324-suporte de fundo, 325- placas de preensão de feltro de pelo frontal e traseira, 326-feltros de pelo frontal e traseiro, 331-armações de vedação de topo frontal e traseira, 332- alojamentos frontal e traseiro, 333-revestimentos internos frontal e traseiro, 334-armações de sustentação de fundo frontal e traseira, 400-mecanismo de elevação vertical de caixa de trabalho, 410-armação, 411-suporte lateral esquerdo, 412-suporte de fundo, 413-suporte lateral direito, 414-base de motor, 420-servomotor, 430-porção de levantamento, 431-mancal fixado, 432- alavanca de parafuso, 433-porca de parafuso, 434-bloco de conexão, 435- mancal flutuante, 436-bloco de sustentação, 437-macaco de parafuso de ajuste, 438-placa de elevação, 415-trilho-guia, 416-bloco deslizante, 440- mecanismo de transmissão, 441-tirante de conexão de motor, 442-roda de acionamento, 443-roda de compressão, 444-correia, 445-roda acionada, 501- tanque de areia, 502-haste de parafuso, 503-placa de cobertura, 504-motor de acionamento espiral, 505-base de sustentação de tanque de areia, 506-polia de correia síncrona, 507-placa de cobertura de manutenção, 508-porta de recebimento de areia, 509-sensor de nível de areia, 541-porta de descarga de areia, 542-ligação oscilante, 543-tirante de pino giratório, 544-base de sustentação de tirante de pino giratório, 545-placa de ajuste de vão, 550-motor de vibração, 551-tirante excêntrico, 552-mancal, 553-bloco excêntrico, 554- bloco de conexão, 560-tanque de peneiramento de areia, 570-placa de raspagem de areia, 511-base de sustentação de tirante giratório, 512-tirante giratório, 513-haste oscilante, 514-base de sustentação de cilindro, 515-cilindro telescópico, 516-bloco de limitação, 517-duto de aquecimento, 521-funil, 522- bloco de conexão, 523-placa de raspagem de areia, 524-ranhura de duto de gás elástico, 525-dito de gás elástico, 541-porta de descarga de areia, 551- tirante excêntrico, 552-mancal, 553-bloco excêntrico, 611-X-armação de sustentação auxiliar de eixo geométrico, 612-armação de sustentação de trilho- guia auxiliar de eixo geométrico X, 613-protetor de trilho-guia auxiliar de eixo geométrico X, 614-bloco deslizante de trilho-guia, 615-base de conexão auxiliar de eixo geométrico X, 616-trilho-guia, 617-placa de cobertura de proteção de trilho-guia auxiliar de eixo geométrico X, 618-placa de cobertura de armação de sustentação auxiliar de eixo geométrico X, 619-placa de fixação auxiliar de eixo geométrico X, 621-placa de fixação principal de eixo geométrico X, 622- armação de sustentação principal de eixo geométrico X, 623-placa de cobertura de armação de sustentação principal de eixo geométrico X, 624- placa de cobertura de proteção de trilho-guia principal de eixo geométrico X, 625-trilho-guia magnético, 626-protetor de trilho-guia principal de eixo geométrico X, 627-motor linear de direção X, 628-base de conexão principal de eixo geométrico XY, 631-motor de eixo geométrico Y, 632-placa de fixação de motor, 633-módulo de eixo geométrico Y, 634-placa de conexão móvel de eixo geométrico Y, 640-conjunto de cabeça de impressão, 720-mecanismo de preensão de papel, 730-reservatório de limpeza de cabeça de impressão, 740- mecanismo de esponja, 750-cilindro giratório, 722-tirante de carregamento de papel, 711-sensor de posição, 712-placa de limpeza, 713-barra de sustentação, 714-placa de sustentação, 715-tanque de coleta de líquido de refugo, 741- esponja, 742-placa de sustentação de esponja, 743-mola de compressão, 731sensor de material líquido, 732-tirante revestido por cromo, 733-tira de limpeza, 734-placa de montagem de tira de limpeza, 735-tanque de vedação, 723- sustentação de papel, 721-mola de compressão ajustada horizontalmente de placa de limpeza, 736-tanque de limpeza, 821-primeiro ponto de adição, 822- filtro primário, 823-primeiro motor, 824-primeira caixa de armazenamento, 825- segundo motor, 826-filtro secundário, 827-primeira válvula eletromagnética, 828-primeira válvula de medição de fluxo, 829-primeiro elemento de execução, 831-vários pontos de coleta de líquido de refugo, 832-segunda válvula eletromagnética, 833-terceiro motor, 834-caixa de coleta, 835-primeiro filtro, 836-quarto motor, 837-válvula de via única, 838-ponto de recuperação, 841- ponto de adição de agente de limpeza, 842-segundo filtro, 843-terceiro filtro, 844-segunda caixa de armazenamento, 845-quinto motor, 846-terceira válvula eletromagnética, 847-segunda válvula de medição de fluxo, 848-ponto de limpeza, 851-segundo ponto de adição, 852-quarto filtro, 853-válvula, 854- terceira caixa de armazenamento, 855-segundo elemento de execução, 910- bomba de sucção de areia, 920-recipiente de armazenamento de areia, 921- entrada de areia, 922-sensor de massa, 930-corpo principal, 931-gabinete de controle, 932-base de sustentação de sistema de alimentação de líquido, 923- primeira válvula de controle, 940-recipiente de mistura de areia, 941-entrada de recipiente de mistura de areia, 942-porção inferior de recipiente de mistura de areia, 943-motor, 924-primeiro motor de vibração, 948-sensor, 950-tanque de areia, 951-placa de metal de guia de areia, 952-segunda válvula de controle, 953-segundo motor de vibração, 944-cilindro de ar, 945-suporte de conexão, 946-bloco de vedação, 947-porção superior de recipiente de mistura de areia e 949-lâmina de agitação.

MODALIDADES DA PRESENTE INVENÇÃO

[049] A fim de fazer com que os indivíduos versados na técnica compreendam melhor as soluções técnicas da presente invenção, a presente invenção é adicionalmente descrita abaixo em detalhe em combinação com as modalidades específicas.

[050] Uma estrutura geral da presente invenção é mostrada nas Figuras 1 a 4. Um dispositivo de impressão em 3D de molde de areia de múltiplas caixas de trabalho inclui: uma armação de corpo principal (100), sistemas de transporte de caixa de trabalho (200), caixas de trabalho (300), mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400), espalhadores de areia (500), uma cabeça de impressão (600), um aparelho de limpeza (700), um sistema de alimentação de líquido (800), um aparelho de mistura de areia (900) e um sistema elétrico, em que a armação de corpo principal (100) inclui pelo menos três colunas verticais. A armação de corpo principal (100) composta de mais de três colunas verticais é agrupada para formar mais que duas regiões de trabalho independentes. Um grupo de mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400) é respectivamente montado no fundo de cada região de trabalho. Um grupo de sistemas de transporte de caixa de trabalho (200) é disposto acima de cada um dentre mais de dois grupos de mecanismo de elevação vertical de caixa de trabalho independente (400) para efetuação de movimento das caixas de trabalho (300) ao longo de uma direção Y. As placas de fundo das caixas de trabalho (300) são placas móveis. As caixas de trabalho (300) podem ser acionadas para se elevarem ao longo de uma direção Z pelos mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400). Mais que três módulos operacionais de espalhadores de areia (510) são respectivamente repousados acima de cada um dentre mais que três colunas verticais da armação de corpo principal (100). Os mais que três módulos operacionais de espalhadores de areia (510) são conectados por mais que dois acoplamentos (530). Os acoplamentos são conectados aos motores de acionamento de operação de espalhador de areia (520). Um número correspondente de espalhadores de areia (500) é respectivamente disposto logo acima de duas ou mais caixas de trabalho (300). Os espalhadores de areia (500) são fixados acima de blocos deslizantes que correspondem aos mais que três módulos operacionais de espalhadores de areia (510). O número correspondente de espalhadores de areia (500) pode ser orientado a operar sincronamente ao longo da direção Y pelos motores de acionamento de operação de espalhador de areia (520). Um motor linear de direção Y operacional de cabeça de impressão (620) é montado dentro do topo da armação de corpo principal (100). Um módulo de direção Y operacional de cabeça de impressão (633) é montado abaixo do motor linear de direção Y operacional de cabeça de impressão (620). A cabeça de impressão (600) é conectada ao módulo de direção Y operacional de cabeça de impressão (633). A cabeça de impressão (600) pode operar na direção X e na direção Y sob acionamento do motor linear de direção Y operacional de cabeça de impressão (620) e um servomotor de direção Y operacional de cabeça de impressão (631). O aparelho de mistura de areia (900) é montado do lado de fora do topo da armação de corpo principal (100) para suprir areia aos espalhadores de areia (500). O aparelho de limpeza (700) e o sistema de alimentação de líquido (800) são dispostos abaixo de uma extremidade da cabeça de impressão (600) na direção Y. O aparelho de limpeza (700) e o sistema de alimentação de líquido (800) são empilhados ascendente e descendentemente. Um aparelho de aquecimento é montado dentro da armação para manter regiões de impressão em uma temperatura constante. O aparelho de aquecimento pode ser um tubo de lâmpada, um ar condicionado, micro-ondas e semelhantes em cada faixa de comprimento de onda.

[051] Em outra modalidade da presente invenção, outra forma de combinação para uma sequência de trabalho da pluralidade de espalhadores de areia (500) e a cabeça de impressão (600) ainda existe, isto é, um motor de acionamento de operação de espalhador de areia independente (520) é montado em cada espalhador de areia (500), sendo que cada espalhador de areia (500) pode espalhar areia separadamente, e a cabeça de impressão (600) imprime separadamente cada região de trabalho em que o espalhamento de areia é concluído em ordem.

[052] Um princípio de trabalho geral do sistema é como a seguir: areia, materiais líquidos e semelhantes para impressão em 3D são misturados pelo aparelho de mistura de areia (900) e, então, são quantitativamente adicionados ao número correspondente de espalhadores de areia (500). Quando os motores de acionamento de operação de espalhador de areia (520) são girados, três módulos de acionamento de espalhador de areia (510) são acionados para agir sincronamente por mais que dois acoplamentos (530), de modo a acionar o número correspondente de espalhadores de areia (500) para operar sincronamente ao longo da direção Y. Os espalhadores de areia (500) são retornados às posições originais após conclusão da ação de espalhamento de areia acima das duas ou mais caixas de trabalho independentes (300) respectivamente. Nesse momento, após a cabeça de impressão (600) desempenhar para frente e para trás o trabalho de impressão em cobertura integral na superfície da areia acima das duas ou mais caixas de trabalho (300) em que o espalhamento de areia é concluído sob acionamento do motor linear de direção X operacional de cabeça de impressão (620) e do servomotor de direção Y operacional de cabeça de impressão (631), a cabeça de impressão (600) é redefinida. Nesse momento, os mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400) acionam placas de fundo móveis das caixas de trabalho (300) a cair (em que uma distância de queda é de 0,1 mm a 1 mm, preferencialmente, de 0.2 mm a 0.5 mm). O espalhamento de areia e os processos de impressão acima são repetidos até que o trabalho de impressão inteiro seja concluído. No espalhamento de areia e nos processos de impressão acima, o aparelho de limpeza (700) efetua limpeza regular e proteção antibloqueio de tempo sem trabalho da cabeça de impressão (600); e o sistema de alimentação de líquido (800) supre materiais líquidos ao aparelho de mistura de areia (900) e à cabeça de impressão (600).

[053] As caixas de trabalho (300) são emitidas pelo sistema de transporte de caixa de trabalho (200) após a conclusão da impressão. Um levantador de passagem de rolo exterior (227) rapidamente troca caixas vazias por caixas cheias, de modo a aumentar uma velocidade de troca de caixa e reduzir tempo de espera.

[054] Em outra modalidade da presente invenção, os sistemas de transporte de caixa de trabalho (200) têm estruturas conforme mostrado nas Figuras 5 a 6 e são sustentados por três vigas de montagem de passagem de rolo (210). As vigas de montagem de passagem de rolo (210) são sustentadas por pernas de sustentação (250). Os tanques de recebimento de areia (270) são formados nas vigas de montagem de passagem de rolo (210), para recebimento de vazamento de areia das caixas de trabalho (300). Grades de aço (240) são montadas em placas de sustentação de placa de aço (230). Todas as conexões acima são efetuadas por cavilhas. As bases de montagem (221) são soldadas nas vigas de montagem de passagem de rolo (210). As bases de montagem são conectadas aos tirantes de sustentação (226). Os rolos (225) e as rodas de corrente (222) são conectados por cavilhas e são fixamente montados nos tirantes de sustentação (226) por mancais (223). Finalmente, os mancais (223) são presos por molas de prendedor (224). Após os motores (261) serem montados com bases de montagem de motor (262), um lado de cada motor é fixamente montado em uma viga de montagem de passagem de rolo (210), e o outro lado é conectado ao outra viga de montagem de passagem de rolo (210) pelos acoplamentos (260). Um mecanismo de posicionamento de caixa de trabalho (290) é montado na armação de corpo principal (100), para ajuste das posições de trabalho das caixas de trabalho (300) no dispositivo de impressão em 3D de molde de areia.

[055] Um princípio de trabalho do sistema de transporte de caixa de trabalho (200) é como a seguir: quando as caixas de trabalho (300) necessitam entrar e sair do dispositivo de impressão em 3D de molde de areia, os acoplamentos (260) são acionados para girar pelos motores (261) de modo que as estruturas de passagem de rolo (200) em ambos os lados das caixas de trabalho (300) operem sincronamente para assegurar que as caixas de trabalho (300) não se inclinem para frente e para trás durante a operação. Força transmitida aos acoplamentos (260) pelos motores (261) é transmitida às rodas de corrente (222) por correntes. Finalmente, os rolos (225) são girados para acionar as caixas de trabalho (300) a se moverem. Após as caixas de trabalho (300) se moverem para posições específicas do dispositivo de impressão em 3D de molde de areia, os mecanismos de preensão de caixa de trabalho (280) prendem as caixas de trabalho (300) na direção Y, de modo que as superfícies laterais das caixas de trabalho (300) estejam em contato próximo com os mecanismos de posicionamento de caixa de trabalho (290). Finalmente, as caixas de trabalho (300) são completamente posicionadas na frente, atrás, à esquerda e à direita. Quando o dispositivo de impressão em 3D de molde de areia trabalha, a porção de areia nas caixas de trabalho (300) pode vazar a partir das superfícies laterais das caixas de trabalho (300). A areia vazada é recebida pelos tanques de recebimento de areia (270) e, finalmente, é limpa por um coletor de poeira. Após o dispositivo de impressão em 3D de molde de areia concluir a impressão, as estruturas de passagem de rolo (220) acionam as caixas de trabalho a se moverem para fora. As caixas de trabalho (300) são transportadas para posições de remoção de areia levantando-se uma passagem de rolo exterior por meio de um levantador de passagem de rolo (227), concluindo, desse modo, finalmente, o trabalho. No processo, uma estrutura de passagem de rolo esquerda (220) e uma estrutura de passagem de rolo direita (220) podem trabalhar simultaneamente e também pode trabalhar separadamente, satisfazendo, desse modo, que a pluralidade de caixas de trabalho entre e saia do dispositivo de impressão em 3D de molde de areia diferentes vezes.

[056] Em outra modalidade da presente invenção, as caixas de trabalho (300) têm estruturas conforme mostrado nas Figuras 7 a 8. Revestimentos internos (que incluem os revestimentos internos esquerdo e direito (313) e os revestimentos internos frontal e traseiro (333)) são produzidos a partir de material resistente a água e suporta a força de atrito contínua de areia interior e os feltros de pelo. Os alojamentos (que incluem alojamentos esquerdo e direito (312) e alojamentos frontal e traseiro (332)) são produzidos a partir de materiais de alta rigidez, formam armações gerais de caixas de trabalho, asseguram resistibilidade e rigidez geral das caixas de trabalho e previnem deformação. Os alojamentos são combinados com as caixas de trabalho por cavilhas. As armações de vedação (que incluem armações de vedação de topo esquerda e direita (311) e as armações de vedação de topo frontal e traseira (331)) são montadas ao redor do topo e estão niveladas com os espalhadores de areia, para assegurar que o vazamento de areia não ocorra ao redor das caixas de trabalho durante o espalhamento de areia. As armações de sustentação (que incluem armações de sustentação de fundo (314), as armações de sustentação frontal e traseira (334) e suportes de fundo (324)) são montadas ao redor do fundo e em uma superfície de fundo, para sustentação das estruturas circundantes e limitação quando as bases (323) se movem para as porções de fundo mais extremas. Os feltros de pelo (que incluem os feltros de pelo esquerdo e direito (322) e os feltros de pelo frontal e traseiro (326)) são montados em porções superiores ao redor das bases de caixa de trabalho (323) e são pressionados com cavilhas usando-se placas de pressionamento de feltro de pelo (que incluem as placas de preensão de feltro de pelo esquerda e direita (321) e as placas de preensão de feltro de pelo frontal e traseira (325)), de modo que os feltros de pelo sejam firmemente colados aos revestimentos internos circundantes, para assegurar que os fundos das caixas de trabalho não tenham vazamento de areia durante o movimento.

[057] Um princípio de trabalho das caixas de trabalho (300) é como a seguir: os mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400) empurram as bases de caixa de trabalho (323) à extremidade de topo, em que os espalhadores de areia (500) começam a trabalhar. As armações de vedação de topo asseguram que a areia aja apenas dentro das caixas de trabalho durante o espalhamento de areia sem vazamento de areia. Após os espalhadores de areia (500) serem operados para espalhar uma camada de areia e a cabeça de impressão concluir o trabalho de impressão relevante, as bases de caixa de trabalho (323) são abaixadas por uma ação sob peso fixo de uma máquina de instalação em perfuração horizontal (400). O espalhamento de areia e os processos de impressão acima são repetidos até as bases de caixa de trabalho (323) serem abaixadas à porção de fundo mais extrema, concluindo, desse modo, todo o espalhamento de areia e o trabalho de impressão.

[058] Em outra modalidade da presente invenção, os mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400) têm estruturas conforme mostrado nas Figuras 9 a 11 e incluem armações (410), servomotores (420), porções de elevação (430) e mecanismos de transmissão (440). Os servomotores (420), as porções de elevação (430) e os mecanismos de transmissão (440) são montados nas armações (410). As armações (410) são compostas de suportes laterais esquerdos (411), suportes de fundo (412), suportes laterais direitos (413) e bases de motor (414). Os servomotores (420) acionam rodas de acionamento (442) para operar por tirantes de conexão de motor (441). As rodas de acionamento (442) acionam rodas acionadas (445) para se moverem conjuntamente por correias (444). As correias (444) são tensionadas por rodas de compressão (443) durante rotação. As rodas acionadas (445) são conectadas às alavancas de parafuso (432) por uniões e também acionam as alavancas de parafuso (432) para girar. Extremidades superiores e extremidades inferiores das alavancas de parafuso (432) são fixadas por mancais flutuantes (435) e mancais fixados (431).

[059] Um princípio de trabalho dos mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400) é como a seguir: quando o dispositivo de impressão em 3D de molde de areia é operado, as caixas de trabalho (300) alcançam as posições específicas, e as porções de elevação (430) de levantadores (400) são localizadas em um ponto mais alto na faixa de trabalho. Enquanto a impressão é conduzida, os servomotores (420) nos levantadores (400) acionam as rodas de acionamento (442) para operar por tirantes de conexão de motor (441). As rodas de acionamento (442) acionam as rodas acionadas (445) para se moverem conjuntamente pelas correias (444). As correias (444) são tensionadas pelas rodas de compressão (443) durante rotação. As rodas acionadas (445) são conectadas às alavancas de parafuso (432) pelas uniões e também acionam as alavancas de parafuso (432) para girar. Extremidades superiores e extremidades inferiores das alavancas de parafuso (432) são fixadas por mancais flutuantes (435) e mancais fixados (431). Durante a rotação das alavancas de parafuso (432), porcas de parafuso (433) montadas nas alavancas de parafuso (432) se movem para baixo ao longo de roscas. As placas de elevação (438) são conectadas às porcas de parafuso (433) por blocos de conexão (434). Quando as porcas de parafuso (433) se movem de modo descendente, as placas de elevação (438) são acionadas para se moverem de modo descendente pelos blocos de conexão (434). Os blocos deslizantes (416) são montados nas placas de elevação (438). Os blocos deslizantes (416) deslizam em trilhos-guia (415), em que os trilhos-guia podem ser dispostos nos suportes e também podem ser dispostos de modo vertical separadamente, de modo a assegurar que as placas de levantamento (438) sejam movidas para cima e para baixo sem deflexão. As caixas de trabalho (300) são sustentadas por quatro blocos de sustentação (436) no processo de movimento inteiro. As posições de macacos de parafuso de ajuste (437) são controladas para manter as caixas de trabalho (300) na horizontal. Após o processo de impressão inteiro estar concluído, os levantadores (400) são movidos para cima para retornar às posições de início originais para trabalhar novamente.

[060] Em outra modalidade da presente invenção, os espalhadores de areia (500) têm estruturas em um primeiro modo de implantação conforme mostrado nas Figuras 12 a 13. O espalhador de areia (500) é uma estrutura de espalhamento de areia unidirecional. Especificamente, conforme mostrado em Figuras, a fim de adaptar para requerimentos de espalhamento de areia em grande escala (maior que 2 m), cada tanque de areia (501) é projetado para ser formado emendando-se dois dutos retangulares. Os espaços são reservados no meio de dutos quadrados para armazenamento de areia. As posições acima dos tanques de areia (501) são conectadas às placas de cobertura (503) por dobradiças. As placas de cobertura (503) podem ser giradas ao redor das dobradiças. Uma porta de recebimento de areia (508) é formada em uma extremidade de cada placa de cobertura (503) e um motor de acionamento espiral (504) é montado na outra extremidade de cada placa de cobertura (503). As hastes de parafuso (502) são suspensas logo abaixo das placas de cobertura (503). As hastes de parafuso (502) são conectadas aos motores de acionamento espiral (504) por polias de correia síncrona (506) e correias síncronas. Os tanques de peneiramento de areia (560) são formados no meio dos tanques de areia (501). As portas de descarga de areia (541) são dispostas abaixo dos tanques de peneiramento de areia (560). As placas achatadas adjacentes às porções traseiras das portas de descarga de areia (541) e que formam um certo ângulo com um plano horizontal são placas de raspagem de areia (570), em que o ângulo é de 0 a 5 graus.

[061] Os tirantes excêntricos (551) são suspensos em um lado abaixo dos tanques de areia (501). Uma pluralidade de sustentações fixadas é disposta no meio. Uma pluralidade de blocos excêntricos (553) é montada nos tirantes excêntricos (551) por mancais (552). As extremidades inferiores dos blocos excêntricos (553) também são conectadas aos blocos de conexão (554) por pinos. As placas de raspagem de areia (570) são montadas em superfícies posteriores dos blocos de conexão (554). Um motor de vibração (550) é conectado a uma extremidade de cada tirante excêntrico (551) e é fixado abaixo de cada tanque de areia (501). Os blocos de conexão (554) e as placas de raspagem de areia (570) fixadas acima dos blocos de conexão (554) são conectadas às bases de sustentação de tirante de pino giratório (544) por ligações oscilantes (542) e tirantes de pino de conexão (543). As bases de sustentação de tirante de pino giratório (544) são montadas abaixo dos tanques de areia (501).

[062] Um princípio de trabalho dos espalhadores de areia (500) em uma primeira solução de implantação é como a seguir: areia é adicionada aos tanques de areia (501) através das portas de recebimento de areia (508). Quando um sensor de nível de areia (509) mostra que um sinal de areia cheio é detectado, a adição de areia é parada. Quando a areia é adicionada, as hastes de parafuso (502) começam a girar uniformemente sob acionamento dos motores de transporte espiral (504) para espalhar uniformemente a areia nos tanques de areia inteiros (501). No começo de uma ação de espalhamento de areia, a areia dentro dos tanques de areia (501) é filtrada pelos tanques de peneiramento de areia (560) e, então, é uniformemente polvilhada a partir das portas de descarga de areia (541). As placas de raspagem de areia (570) são operadas sincronamente para raspar a areia polvilhada de modo achatado. No processo de espalhamento de areia, sob acionamento dos motores de vibração (550), os tirantes excêntricos (551) são girados em alta velocidade sob a sustentação dos mancais (552) para acionar os blocos de conexão (554) para corresponder para cima e para baixo. Os blocos de conexão (554) também acionam as placas de raspagem de areia (570) para vibrar em alta frequência para compactar a areia raspada ao mesmo tempo, alcançando, desse modo, efeitos de melhoramento de densidade de resistibilidade de moldes de areia. Densidades e resistibilidades diferentes dos moldes de areia podem ser obtidas ajustando-se frequências e velocidades rotativas dos motores de vibração (550).

[063] Em outra modalidade da presente invenção, os espalhadores de areia (500) têm estruturas em um segundo modo de implantação conforme mostrado nas Figuras 14 a 15. O espalhador de areia (500) é uma estrutura de espalhamento de areia bidirecional. Especificamente, conforme mostrado em Figuras, a fim de adaptar para requerimentos de espalhamento de areia em grande escala (maior que 2 m), cada tanque de areia (501) é projetado para ser formado emendando-se dois dutos retangulares. Os espaços são reservados no meio de dutos quadrados para armazenamento de areia. As posições acima dos tanques de areia (501) são conectadas às placas de cobertura (503) por dobradiças. As placas de cobertura (503) podem ser giradas ao redor das dobradiças. Uma porta de recebimento de areia (508) é formada em uma extremidade de cada placa de cobertura (503) e um motor de acionamento espiral (504) é montado na outra extremidade de cada placa de cobertura (503). As hastes de parafuso (502) são suspensas logo abaixo das placas de cobertura (503). As hastes de parafuso (502) são conectadas aos motores de acionamento espiral (504) por polias de correia síncrona (506) e correias síncronas. Os tanques de areia (501) e as partes de montagem afiliadas dos mesmos são montadas, integralmente, em uma base de sustentação de tirante giratório (511) por tirantes rotatórios (512) em ambos os lados. A base de sustentação de tirante giratório (511) é fixada. As hastes oscilantes (513) são montadas acima da base de sustentação de tirante rotatório. As bases de sustentação de cilindro (514) são dispostas em ambos os lados dos tanques de areia (501). As bases de sustentação de cilindro (514) são conectadas aos cilindros telescópicos (515) por tirantes de pino. As alavancas de cilindro dos cilindros telescópicos (515) são conectadas às hastes oscilantes (513) por pinos. Os tanques de areia (501) e as partes de montagem afiliadas dos mesmos podem ser acionados para girar, integralmente, ao redor da base de sustentação de tirante giratório (511) por uma ação telescópica dos cilindros telescópicos (515). Os funis (521) são montados no meio dos tanques de areia (501). As portas de descarga de areia (541) são dispostas abaixo dos funis (521). As placas achatadas adjacentes aos ambos os lados das portas de descarga de areia (541) e que formam certo ângulo com um plano horizontal são as placas de raspagem de areia (570). O ângulo é de -5 a 5 graus e pode ser ajustado pelos cilindros telescópicos (515) e blocos de limitação (516). O ângulo pode ser ajustado por motores rotativos, cilindros rotativos, estantes de equipamento, engrenagens helicoidais e outras maneiras, além de ser ajustado pelos cilindros telescópicos e também pode ser ajustado de maneira manual.

[064] Os tirantes excêntricos (551) são suspensos em um lado abaixo dos tanques de areia (501). Uma pluralidade de sustentações fixadas é disposta no meio. Uma pluralidade de blocos excêntricos (553) é montada nos tirantes excêntricos (551) por mancais (552). As outras extremidades dos blocos excêntricos (553) são conectadas aos funis (521). Os blocos de conexão (554) são suspensos abaixo dos tanques de areia (501). As ranhuras de duto de gás elástico (524) e as placas de raspagem de areia (523) são montadas em porções inferiores dos blocos de conexão (554). Um motor de vibração (550) é conectado a uma extremidade de cada tirante excêntrico (551) e é fixado abaixo de cada tanque de areia (501). Os dutos de aquecimento (517) são suspensos abaixo dos tanques de areia (501) e são localizados em lados opostos aos tirantes excêntricos (551).

[065] Um princípio de trabalho dos espalhadores de areia (500) em uma segunda solução de implantação é como a seguir: areia é adicionada aos tanques de areia (501) através das portas de recebimento de areia (508). Quando um sensor de nível de areia (509) mostra que um sinal de areia cheio é detectado, a adição de areia é parada. Quando a areia é adicionada, as hastes de parafuso (502) começam a girar uniformemente sob acionamento dos motores de transporte espiral (504) para espalhar uniformemente a areia nos tanques de areia inteiros (501). No começo de uma ação de espalhamento de areia, a areia dentro dos tanques de areia (501) é guiada pelos funis (521) e, então, é uniformemente polvilhada a partir das portas de descarga de areia (541). As placas de raspagem de areia (523) são operadas sincronamente para raspar a areia polvilhada de modo achatado. No processo de espalhamento de areia, sob acionamento dos motores de vibração (550), os tirantes excêntricos (551) são girados em alta velocidade sob a sustentação dos mancais (552) para acionar os blocos excêntricos (553) para corresponder para cima e para baixo. Os blocos excêntricos (553) também acionam os funis (521) para vibrar em alta frequência de modo que areia possa fluir para fora com sucesso das portas de descarga de areia (541) abaixo dos funis (521). Os tamanhos de vãos das portas de descarga de areia (541) podem ser ajustados pelos dutos de gás elásticos (525). As folgas (preferencialmente, as folgas são de 0 a 6 mm) entre os dutos de gás elásticos (525) são ajustadas controlando-se a pressão de ar, alcançando, desse modo, um efeito de ajuste da quantidade de areia descarregada. Uma segunda solução de implantação tem uma vantagem de efetuar espalhamento de areia bidirecional. Quando a areia é espalhada, os ângulos de inclinação (-5 a 5 graus) formados pelas placas de raspagem de areia (523) e pelo plano horizontal são obtidos controlando-se o grau telescópico dos cilindros telescópicos (515) e as posições dos blocos de limitação (516), eliminando, desse modo, um intervalo de curso ocioso operacional dos espalhadores de areia (500) e aumentando a eficácia de trabalho do dispositivo de impressão em 3D de molde de areia. Os dutos de aquecimento (517) dispostos abaixo dos tanques de areia (501) podem aquecer materiais de impressão de acordo com as demandas de impressão. As resistibilidades de molde de areia e tempo de cura diferentes podem ser obtidas ajustando-se uma temperatura de aquecimento. Disposições e maneiras de trabalho dos dutos de aquecimento (517) são simultaneamente aplicáveis a qualquer ocasião em que os materiais de impressão e os moldes de areia necessitam ser aquecidos no dispositivo de impressão de molde de areia 3D.

[066] Em outra modalidade da presente invenção, um conjunto de cabeça de impressão tem uma estrutura conforme mostrado na Figura 16. O movimento do conjunto de cabeça de impressão é, principalmente, uma coordenação de movimento de eixo geométrico X e movimento de eixo geométrico Y, para concluir o trabalho de impressão em 3D. Os trilhos-guia magnéticos (625) são fixados a uma armação de sustentação principal de eixo geométrico X (622). Dois trilhos-guia (616) são montados nos trilhos-guia magnéticos. Os motores lineares de direção X (627) são conectados aos blocos deslizantes de trilho- guia (614) e às bases de conexão principal de eixo geométrico XY (628) através de cavilhas. Os módulos de eixo geométrico Y (633) são acionados para se moverem pelos motores lineares, acionando, desse modo, todo o conjunto de cabeça de impressão inteira (640) para se mover em um eixo geométrico X. As periferias dos trilhos-guia são mecanicamente vedadas por placas de cobertura de armação de sustentação principal de eixo geométrico X (623), placas de cobertura de proteção de trilho-guia principal de eixo geométrico X (624) e protetores de trilho-guia principal de eixo geométrico X (626) para prevenir poeira e outras impurezas de entrar trilhos-guia e os motores para afetar efeitos de trabalho. Um modelo de uma impressora 3D é muito grande, e uma única sustentação de direção X não pode satisfazer a rigidez de impressora, de modo que as armações de sustentação auxiliares de eixo geométrico X (611) sejam configuradas em ambos os lados, e uma armação de sustentação de trilho-guia auxiliar de eixo geométrico X (612) é montada na impressora 3D para fixação dos trilhos-guia (616). Os blocos deslizantes de trilho-guia (614) nos trilhos-guia são combinados com as bases de conexão auxiliares de eixo geométrico (615) através de cavilhas, para auxiliar o acionamento de movimento de direção X do conjunto de cabeça de impressão (640). As periferias dos trilhos-guia são vedadas por protetores de trilho-guia auxiliares de eixo geométrico X (613), por blocos deslizantes de trilho-guia (614) e por placas de cobertura de armação de sustentação auxiliares de eixo geométrico X (618) para assegurar um ambiente de trabalho limpo dos trilhos-guia. A armação de sustentação principal de eixo geométrico X (622) e as armações de sustentação auxiliares de eixo geométrico X (611) formam um intervalo de curso de eixo geométrico X em que o conjunto de cabeça de impressão (640) é operado, para assegurar a rigidez de eixo geométrico X da cabeça de impressão. Uma armação de sustentação é conectada a uma estrutura de corpo principal da impressora 3D por uma placa de fixação auxiliar de eixo geométrico X (619) e uma placa de fixação principal de eixo geométrico X (621), para assegurar que o eixo geométrico X de um conjunto de impressora (640) está em um intervalo de curso da impressora 3D total. Os motores de eixo geométrico Y (631) são conectados aos módulos de eixo geométrico Y (633) por placas de fixação de eixo geométrico Y (632). A emissão de motor aciona uma placa de conexão móvel de eixo geométrico Y (634) para se mover em uma direção Y, a fim de efetuar o movimento de direção Y do conjunto de cabeça de impressão (640).

[067] Um princípio de trabalho da cabeça de impressão (600) é como a seguir: o conjunto de cabeça de impressão (640) é acionado pelos motores lineares em unidade de sustentação principal de eixo geométrico X (620) para efetuar o movimento de eixo geométrico X. Para um problema de intervalo de curso de eixo geométrico X longo, uma régua de grade magnética é utilizada para efetuar posicionamento preciso do conjunto de cabeça de impressão (640) na direção de X. As unidades de sustentação auxiliar de eixo geométrico X (610) são utilizadas em ambos os lados para concluir sustentação auxiliar da armação inteira, de modo a assegurar a rigidez do conjunto de cabeça de impressão e um corpo de impressora. O conjunto de cabeça de impressão (640) efetua o movimento de eixo geométrico Y por unidades de eixo geométrico Y. Uma estrutura de régua de grade no sistema é utilizada para efetuar posicionamento preciso na direção Y. O eixo geométrico X é coordenado com o eixo geométrico Y de modo que o conjunto de cabeça de impressão (640) efetue movimento correspondente de acordo com um plano predeterminado.

[068] Em outra modalidade da presente invenção, o aparelho de limpeza (700) tem uma estrutura conforme mostrado nas Figuras 17 a 18 e é montado em uma posição específica do dispositivo de impressão de molde de areia por uma placa de sustentação (714). Uma placa de limpeza (712) é sustentada na frente e atrás por duas barras de sustentação (713). A placa de limpeza (712) é conectada às sustentações das barras de sustentação (713) por cavilhas. O nivelamento e a altura da placa da placa de limpeza (712) são satisfeitos ajustando-se as molas de compressão de ajuste horizontal de placa de limpeza (721) de modo a assegurar a planicidade e a distância entre um plano de cabeça de impressão e a placa de limpeza (712) no dispositivo de impressão de molde de areia 3D. A esponja (741) em um mecanismo de esponja (740) é horizontalmente colocada em uma placa de sustentação de esponja (742). A placa de sustentação de esponja (742) é sustentada por uma mola de compressão (743). A altura da esponja (741) pode ser ajustada por uma ação telescópica da mola de compressão (743). Um reservatório de limpeza de cabeça de impressão (730) é montado abaixo da placa de limpeza (712). Um tanque de vedação retangular (735) é formado entre o reservatório de limpeza de cabeça de impressão (730) e a placa de limpeza (712). Os tirantes revestidos por cromo (732) são dispostos na frente e na traseira de reservatório de limpeza de cabeça de impressão (730). As tiras de limpeza (733) e uma placa de montagem de tira de limpeza (734) são montadas nos tirantes revestidos por cromo (732), em que duas tiras de limpeza (733) prendem a placa de montagem de tira de limpeza (734) por cavilhas. Finalmente, a placa de montagem de tira de limpeza (734) é montada nos tirantes revestidos por cromo (732) por parafusos fixadores. Um sensor de material líquido (731) é usado para detectar se líquido de limpeza é posto no lugar e assegurar que essa porção de tiras de limpeza (733) seja embebida no líquido de limpeza. Os mecanismos de preensão de papel (720) também são sustentados e montados nas barras de sustentação (713) por molas de compressão de ajuste horizontal de placa de limpeza (721). As alturas de placas de sustentação de papel (723) podem ser ajustadas pelas molas de compressão de ajuste horizontal de placa de limpeza (721), de modo a assegurar que as placas de sustentação de papel (723) e a placa de limpeza (712) satisfaçam o mesmo requerimento de planicidade.

[069] Um princípio de trabalho do aparelho de limpeza (700) é como a seguir: quando a cabeça de impressão no dispositivo de impressão de molde de areia 3D necessita ser limpa, o aparelho de limpeza é movido acima do tanque de limpeza de cabeça de impressão (730) na direção X; os cilindros (750) são girados para a esquerda e para a direita para acionar os tirantes revestidos por cromo (730) para girar; quando certo ângulo é formado entre as tiras de limpeza (733) nos tirantes revestidos por cromo (730) e na cabeça de impressão, a cabeça de impressão é limpa; um líquido de refugo limpo a partir da cabeça de impressão é coletado pelo tanque de coleta de líquido de refugo (715) e é, finalmente, integralmente descarregado. Quando a precisão da cabeça de impressão do dispositivo de impressão de molde de areia 3D necessita ser ajustada, a cabeça de impressão é movida acima do mecanismo de preensão de papel (720), a precisão da cabeça de impressão é corrigida por linearidade na qual pó em formato de “linha reta” é impresso em papel pela cabeça de impressão. Quando o dispositivo de impressão de molde de areia 3D necessita ser desligado para manutenção, a cabeça de impressão pode ser movida acima do mecanismo de esponja (740); e o material líquido na esponja (741) pode manter uma superfície inferior longa da cabeça de impressão umedecida por longo prazo para prevenir que a cabeça de impressão bloqueie.

[070] Em outra modalidade da presente invenção, o sistema de alimentação de líquido (800) tem uma estrutura conforme mostrado na Figura 19 e inclui um suporte de montagem 810 (não mostrado), um primeiro sistema de suprimento de material líquido 820, um sistema de recuperação de líquido de refugo 830, um sistema de suprimento de limpeza 840, um segundo sistema de suprimento de material líquido 850 e outros aparelhos auxiliares 860. O primeiro sistema de suprimento de material líquido 820 inclui um primeiro ponto de adição 821, um filtro primário 822, um primeiro motor 823, uma primeira caixa de armazenamento 824, um segundo motor 825, um filtro secundário 826, uma primeira válvula eletromagnética 827, uma primeira válvula de medição de fluxo 828 e um primeiro elemento de execução 829. O sistema de recuperação de líquido de refugo 830 inclui vários pontos de coleta de líquido de refugo 831, uma segunda válvula eletromagnética 832, um terceiro motor 833, uma caixa de coleta 834, um primeiro filtro 835, um quarto motor 836, uma válvula de via única 837 e um ponto de recuperação 838. O sistema de suprimento de limpeza 840 inclui um ponto de adição de agente de limpeza 841, um segundo filtro 842, um terceiro filtro 843, uma segunda caixa de armazenamento 844, um quinto motor 845, uma terceira válvula eletromagnética 846, uma segunda válvula de medição de fluxo 847 e um ponto de limpeza 848. O segundo sistema de suprimento de material líquido inclui um segundo ponto de adição 851, um quarto filtro 852, uma válvula 853, uma terceira caixa de armazenamento 854 e um segundo elemento de execução 855. Os outros aparelhos auxiliares incluem um comutador de detecção de posição 861 (não mostrado), um primeiro comutador de detecção de pressão 862 (não mostrado), um segundo comutador de detecção de pressão 863 (não mostrado), um terceiro comutador de detecção de pressão 864 (não mostrado) e um gabinete de cablagem 865 (não mostrado).

[071] Um princípio de trabalho do sistema de alimentação de líquido (800) é como a seguir: os pontos de adição e os pontos de recuperação são concentrados em um lugar, e não são limitados em quantidade. As caixas de armazenamento têm, respectivamente, um corpo de caixa e uma pluralidade de camadas de barreira, e não são limitadas em quantidade. Todas as caixas de armazenamento de líquido são dispostas em um corpo de caixa. Todos os motores e os filtros são montados nas caixas de armazenamento por placas de montagem. Todos os componentes são conectados por tubulações e junções para assegurar interior liso de circuito igual.

[072] Os sistemas de carregamento são circuitos separados e são adicionados às caixas de armazenamento a partir dos pontos de adição exteriores de uma maneira unificada. O sistema de recuperação de líquido de refugo é um sistema de recuperação de líquido de refugo único. Todo o líquido de refugo, sendo único ou múltiplo, é concentrado nas caixas de armazenamento de líquido de refugo na maneira unificada e é descarregado da maneira unificada. Mais preferencialmente, um comutador de detecção de pressão é disposto no fundo de uma única caixa de armazenamento, para detecção da quantidade de líquido na caixa de armazenamento a qualquer momento. Mais preferencialmente, as porções superiores das caixas de armazenamento são conectadas às caixas de líquido de refugo por tubulações para assegurar que todo o líquido entre nas caixas de líquido de refugo após material líquido excessivo ser adicionado. Mais preferencialmente, os comutadores de detecção de posição 861 são dispostos em porções superiores dos tanques de líquido de refugo, para detecção de altura de líquido na caixa de líquido de refugo a qualquer momento.

[073] Em outra modalidade da presente invenção, o aparelho de mistura de areia (900) tem uma estrutura conforme mostrado nas Figuras 20 a 24 e é composto de bombas de sucção de areia (910), recipientes de armazenamento de areia (920), um corpo principal (930), um recipiente de mistura de areia (940), tanques de areia (950) e semelhantes. As bombas de sucção de areia (910) são montadas acima dos recipientes de armazenamento de areia (920) e asseguram a vedação absoluta. O recipiente de mistura de areia (940) é colocado abaixo dos recipientes de armazenamento de areia (920). O recipiente de mistura de areia (940) é suspenso dentro do corpo principal (930) por uma viga cruzada. Os recipientes de armazenamento de areia (920), o recipiente de mistura de areia (940) e os tanques de areia (950) são integralmente montados no corpo principal (930). Um gabinete de controle (931), um suporte de caixa de material líquido (932) e semelhantes são montados respectivamente em ambos os lados do corpo principal (930). Um sensor de pesagem, um motor e uma válvula de controle são controlados pelo gabinete de controle (931).

[074] O aparelho de mistura de areia (900) inclui dois grupos de bombas de sucção de areia (910), recipientes de armazenamento de areia (920) e tanques de areia (950), e dois grupos de bombas de sucção de areia (910), recipientes de armazenamento de areia (920) e tanques de areia (950), e os dois grupos são controlados sem afetar um ao outro, aumentando, desse modo, não apenas a capacidade de areia armazenada, mas também se aplica ao trabalho síncrono de um único espalhador de areia e uma pluralidade de espalhadores de areia, e aumenta a eficácia do dispositivo. Os recipientes de armazenamento de areia (920), o recipiente de mistura de areia (940) e os tanques de areia (950) são montados no corpo principal (930). O corpo principal (930) inclui, adicionalmente, um gabinete de controle (931) e um suporte de caixa de material líquido (932); e os sensores relacionados, motores e as válvulas de controle são controlados pelo gabinete de controle (931).

[075] Um princípio de trabalho do recipiente de mistura de areia (920) é como a seguir: quando o dispositivo de impressão em 3D de molde de areia começa a trabalhar, as bombas de sucção de areia (910) são ventiladas para trabalho; a areia entra nos recipientes de armazenamento de areia (920) ao longo de entradas de areia (921) dos recipientes de armazenamento de areia (920) sob a ação das bombas de sucção de areia (910); os sensores de massa (922) montados ao redor dos fundos dos recipientes de armazenamento de areia (920) medem e comunicam de volta mudança de peso; quando o peso da areia nos recipientes de armazenamento de areia (920) alcança um valor definido, os sensores de massa (922) enviam um sinal, e as bombas de sucção de areia (910) param de trabalhar. Quando a areia nos recipientes de armazenamento de areia (920) alcança o valor definido, a primeira válvula de controle (923) é automaticamente aberta; um motor de vibração (924) começa a trabalhar; a areia entra no recipiente de mistura de areia (940) ao longo de uma entrada de recipiente de mistura de areia (941); e enquanto isso, um material líquido entra no recipiente de mistura de areia (940) por uma tubulação em uma razão específica (3% a 20%). Um motor (943) em uma porção inferior de porta de mistura de areia (942) aciona lâminas de agitação (949) para girar em uma alta velocidade. Após a areia e o material líquido serem uniformemente agitados, um cilindro de ar (944) aciona um suporte de conexão (945) para começar a se mover para cima nesse momento. Um bloco de vedação (946) é aberto. A areia e o material líquido misturados entram nos tanques de areia (950). Uma segunda válvula de controle (952) é aberta. Um segundo motor de vibração (953) começa a trabalhar. A areia entra nos espalhadores de areia (500) ao longo de uma placa de metal de guia de areia (951). Um sensor (948) detecta a areia nos espalhadores de areia (500). Após a altura específica ser alcançada, a segunda válvula de controle é fechada; e o segundo motor de vibração (953) para de trabalhar. As ações acima são repetidas para efetuar sucção de areia automática contínua, mistura de areia e funções de adição de areia.

[076] O recipiente de mistura de areia (940) tem características que o recipiente de mistura de areia (940) é estruturalmente dividido em uma porção superior de recipiente de mistura de areia (947) e na porção inferior de recipiente de mistura de areia (942), que são conjuntamente conectadas de uma maneira de contiguidade superior e inferior. Uma porção da porção inferior de recipiente de mistura de areia (942) em contrato frequente com a areia é produzido a partir de aço inoxidável e outros materiais resistente à água e resistentes a corrosão. O interior da porção inferior de recipiente de mistura de areia é revestido com um material resistente a desgaste para melhorar a resistência a desgaste e prolongar a vida de serviço. Enquanto isso, quando um corpo de recipiente é desgastado, apenas a porção inferior de recipiente de mistura de areia (942) necessita ser substituída, simplificando, desse modo, a substituição e economizando em custo. A porta de descarga de areia é vedada por um loco de vedação em formato de arco circular (946); e enquanto isso, tiras de vedação são dispostas, adicionalmente, nos blocos de vedação para assistência, de modo a prevenir areia fina de fluir para fora dos vãos. As lâminas de agitação (949) são formadas combinando-se um arco circular com uma placa achatada curvada, de modo a aumentar a área de agitação, aumentar a eficácia de agitação e também agitar de modo mais uniforme.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[077] O dispositivo de impressão em 3D de molde de areia de múltiplas caixas de trabalho fornecido pela presente invenção é descrito acima em detalhe. Os princípios e modos de implantação do presente pedido são descritos aplicando- se as modalidades na presente invenção. A ilustração para as modalidades acima é apenas usada para auxílio da compreensão de um método e um conceito principal do mesmo no presente pedido. Enquanto isso, aqueles que são versados na técnica podem fazer algumas mudanças em modo de implantação específico e no escopo de pedido de acordo com uma concepção do presente pedido. Em conclusão, os conteúdos da presente descrição não deveriam ser compreendidos como uma limitação ao presente pedido.

Claims

1. DISPOSITIVO DE IMPRESSÃO EM 3D DE MOLDE DE AREIA DE MÚLTIPLAS CAIXAS DE TRABALHO, compreendido por: uma armação de corpo principal (100), sistemas de transporte de caixa de trabalho (200), caixas de trabalho (300), mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400), espalhadores de areia (500), uma cabeça de impressão (600), um aparelho de limpeza (700), um sistema de alimentação de líquido (800), um aparelho de mistura de areia (900) e um sistema elétrico; caracterizado por: em que a armação de corpo principal (100) compreende pelo menos três colunas verticais; sendo que a armação de corpo principal é montada para formar duas ou mais regiões de trabalho independentes; e um grupo de mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400) é respectivamente montado no fundo de cada região de trabalho; um grupo de sistemas de transporte de caixa de trabalho (200) é disposto acima de cada mecanismo de elevação vertical de caixa de trabalho (400) para acionamento de movimento das caixas de trabalho (300) ao longo de uma direção de eixo geométrico Y; as caixas de trabalho (300) compreendem placas de fundo que são placas móveis, sendo que as placas de fundo acionam as caixas de trabalho (300) para se elevarem ao longo de uma direção de eixo geométrico Z pelos mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400); módulos operacionais de espalhadores de areia (510) são respectivamente repousados acima de cada uma dentre as pelo menos três colunas verticais da armação de corpo principal (100); sendo que os pelo menos três módulos operacionais de espalhadores de areia (510) são conectados por pelo menos dois acoplamentos (530); em que os acoplamentos são conectados aos motores de acionamento de operação de espalhador de areia (520); pelo menos dois espalhadores de areia (500) são fixados acima de blocos de deslizamento que correspondem aos pelo menos três módulos operacionais de espalhadores de areia (510); em que o número correspondente de espalhadores de areia (500) é acionado para operar sincronamente ao longo da direção de eixo geométrico Y pelos motores de acionamento de operação de espalhador de areia (520) para sincronamente espalhar areia acima de duas ou mais caixas de trabalho independentes (300); e o número correspondente das caixas de trabalho (300) é respectivamente disposto abaixo de cada um dentre os pelo menos dois espalhadores de areia (500); um motor linear de direção X operacional de cabeça de impressão (620) é montado dentro do topo da armação de corpo principal (100); um módulo de direção Y operacional de cabeça de impressão (633) é montado abaixo do motor linear de direção X operacional de cabeça de impressão (620); a cabeça de impressão (600) é conectada ao módulo de direção Y operacional de cabeça de impressão (633); e a cabeça de impressão (600) desempenha impressão em cobertura integral em uma volta completa na superfície da areia espalhada acima das duas ou mais caixas de trabalho (300) sob acionamento do motor linear de direção Y operacional de cabeça de impressão (620) e um servomotor de direção Y operacional de cabeça de impressão (631); e a cabeça de impressão (600) opera na direção de eixo geométrico X e direção de eixo geométrico Y; e o aparelho de mistura de areia (900) é montado do lado de fora do topo da armação de corpo principal (100) para suprir areia aos espalhadores de areia (500).

2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os sistemas de transporte de caixa de trabalho (200) compreendem pelo menos três vigas de montagem de passagem de rolo (210); sendo que as vigas de montagem de passagem de rolo (210) são sustentadas por pernas de sustentação (250); uma base de montagem (221) é fixada em um lado de cada viga de montagem de passagem de rolo (210); em que as bases de montagem são conectadas aos tirantes de sustentação (226); os rolos (225) são fixamente conectados às rodas de corrente (222) e são fixamente montados nos tirantes de sustentação (226) por mancais (223); finalmente, os mancais (223) são presos por molas de prendedor (224); tanques de recebimento de areia (270) são montados entre as vigas de montagem de passagem de rolo (210) para recebimento de vazamento de areia das caixas de trabalho (300); após os motores (261) serem montados com bases de montagem de motor (262), um lado de cada motor (261) é fixamente montado em uma viga de montagem de passagem de rolo (210), e o outro lado é conectado à outra viga de montagem de passagem de rolo (210) pelos acoplamentos (260); e o mecanismo de posicionamento de caixa de trabalho (290) é montado na armação de corpo principal (100) para ajuste das posições de trabalho das caixas de trabalho (300) no dispositivo de impressão em 3D de molde de areia.

3. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as caixas de trabalho (300) compreendem revestimentos internos, alojamentos, armações de vedação, armações de sustentação e feltros de pelo; sendo que os revestimentos internos são produzidos a partir de materiais resistentes ao desgaste; os alojamentos são produzidos a partir de materiais rígidos; as armações de vedação são montadas ao redor do topo e estão nivelados com os espalhadores de areia para assegurar que o vazamento de areia não ocorra ao redor das caixas de trabalho durante o espalhamento de areia; as armações de sustentação são montadas ao redor do fundo e em uma superfície de fundo para sustentação das estruturas circundantes e limitação quando as bases (323) se movem para as porções de fundo mais extremas; e os feltros de pelo são montados em porções superiores ao redor das bases de caixa de trabalho (323) e são pressionados com cavilhas usando-se placas de pressionamento de feltro de pelo, de modo que os feltros de pelo sejam firmemente colados aos revestimentos internos circundantes para assegurar que os fundos das caixas de trabalho não tenham vazamento de areia durante o movimento.

4. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os mecanismos de elevação vertical de caixa de trabalho (400) compreendem armações (410), servomotores (420), porções de elevação (430) e mecanismos de transmissão (440); sendo que os servomotores (420), as porções de elevação (430) e os mecanismos de transmissão (440) são montados nas armações (410); em que as armações (410) são compostas de suportes laterais esquerdos (411), suportes de fundo (412), suportes laterais direitos (413) e bases de motor (414); os servomotores (420) acionam rodas de acionamento (442) para operar por tirantes de conexão de motor (441); sendo que as rodas de acionamento (442) acionam rodas acionadas (445) para se moverem conjuntamente por correias (444); em que as correias (444) são tensionadas por rodas de compressão (443) durante a rotação; as rodas acionadas (445) são conectadas às alavancas de parafuso (432) por uniões e também acionam as alavancas de parafuso (432) para girar; extremidades superiores e extremidades inferiores das alavancas de parafuso (432) são fixadas por mancais flutuantes (435) e mancais fixados (431); porcas de parafuso (433) são montadas nas alavancas de parafuso (432); em que, com a rotação das alavancas de parafuso, as porcas de parafuso (433) se movem para cima e para baixo ao longo de roscas; placas de elevação (438) são conectadas às porcas de parafuso (433) por blocos de conexão (434); blocos deslizantes (416) são montados nas placas de elevação (438); os blocos deslizantes (416) deslizam em trilhos-guia verticais (415); blocos de sustentação e macacos de parafuso de ajuste são dispostos em extremidades de topo das placas de elevação (438) para sustentação das caixas de trabalho (300) no processo de movimento inteiro; e as posições dos macacos de parafuso de ajuste (437) são controladas para manter as caixas de trabalho (300) na horizontal.

5. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os espalhadores de areia (500) compreendem tanques de areia (501) para armazenamento de areia; as posições acima dos tanques de areia (501) são conectadas às placas de cobertura (503); uma porta de recebimento de areia (508) é formada em uma extremidade de cada placa de cobertura (503), e um motor de acionamento espiral (504) é montado na outra extremidade de cada placa de cobertura; as hastes de parafuso (502) são suspensas logo abaixo das placas de cobertura (503); em que as hastes de parafuso (502) são conectadas aos motores de acionamento espiral (504) por polias de correia síncrona (506) e correias síncronas; os tanques de peneiramento de areia (560) são formados no meio dos tanques de areia (501); portas de descarga de areia (541) e placas de raspagem de areia adjacentes às porções traseiras das portas de descarga de areia (541) e que formam um ângulo com um plano horizontal são montadas abaixo dos tanques de peneiramento de areia (560); tirantes excêntricos (551) são suspensos em um lado abaixo dos tanques de areia (501); uma pluralidade de blocos excêntricos (553) é montada nos tirantes excêntricos (551) por mancais (552); extremidades inferiores dos blocos excêntricos (553) são conectadas aos blocos de conexão (554); as placas de raspagem de areia (570) são montadas em superfícies posteriores dos blocos de conexão (554); um motor de vibração (550) é conectado a uma extremidade de cada tirante excêntrico (551) e é fixado abaixo de cada tanque de areia (501); os blocos de conexão (554) e as placas de raspagem de areia (570) fixadas acima dos blocos de conexão (554) são conectados às bases de sustentação de tirante de pino giratório (544) por ligações oscilantes (542) e tirantes de pino de conexão (543); e as bases de sustentação de tirante de pino giratório (544) são montadas abaixo dos tanques de areia (501).

6. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os espalhadores de areia (500) compreendem os tanques de areia (501) para armazenamento de areia; as posições acima dos tanques de areia (501) são conectadas às placas de cobertura (503); a porta de recebimento de areia (508) é formada em uma extremidade de cada placa de cobertura (503), e o motor de acionamento espiral (504) é montado na outra extremidade de cada placa de cobertura; as hastes de parafuso (502) são suspensas logo abaixo das placas de cobertura (503); sendo que as hastes de parafuso (502) são conectadas aos motores de acionamento espiral (504) pelas polias de correia síncrona (506) e as correias síncronas; os tanques de areia (501) e as partes de montagem afiliadas dos mesmos são montados, integralmente, em uma base de sustentação de tirante giratório (511) por tirantes rotatórios (512) em ambos os lados; a base de sustentação de tirante giratório (511) é fixada; as hastes oscilantes (513) são montadas acima da base de sustentação de tirante giratório; bases de sustentação de cilindro (514) são dispostas em ambos os lados dos tanques de areia (501); sendo que as bases de sustentação de cilindro (514) são conectadas aos cilindros telescópicos (515) por tirantes de pino; as alavancas de cilindro dos cilindros telescópicos (515) são conectadas às hastes oscilantes (513) por pinos; os tanques de areia (501) e partes de montagem afiliadas dos mesmos são acionados para girar, integralmente, ao redor da base de sustentação de tirante giratório (511) por movimentação telescópica dos cilindros telescópicos (515); funis (521) são montados no meio dos tanques de areia (501); as portas de descarga de areia (541) e as placas de raspagem de areia (570) adjacentes aos ambos os lados das portas de descarga de areia (541) e que formam um ângulo com o plano horizontal são montadas abaixo dos funis (521); os tirantes excêntricos (551) são suspensos em um lado abaixo dos tanques de areia (501); a pluralidade de blocos excêntricos (553) é montada nos tirantes excêntricos (551) pelos mancais (552); as outras extremidades dos blocos excêntricos (553) são conectadas aos funis (521); os blocos de conexão (554) são suspensos abaixo dos tanques de areia (501); ranhuras de duto de gás elástico (524) e as placas de raspagem de areia (570) são montadas em porções inferiores dos blocos de conexão (554); um motor de vibração (550) é conectado a uma extremidade de cada tirante excêntrico (551) e é fixado abaixo de cada tanque de areia (501); e os dutos de aquecimento (517) são suspensos abaixo dos tanques de areia (501) e são localizados em lados opostos aos tirantes excêntricos (551).

7. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os trilhos-guia magnéticos (625) são fixados a uma armação de sustentação principal de eixo geométrico X (622); sendo que trilhos-guia são montados nos trilhos-guia magnéticos; os motores lineares de direção X (620) são conectados aos blocos deslizantes de trilho-guia (614) e as bases de conexão principal de eixo geométrico XY (628) aos trilhos-guia; os módulos de eixo geométrico Y (633) são acionados para se moverem pelos motores lineares, acionando, desse modo, um conjunto de cabeça de impressão inteira (640) para se mover em um eixo geométrico X; as periferias dos trilhos-guia são mecanicamente vedadas por placas de cobertura de armação de sustentação principal de eixo geométrico X (623), placas de cobertura de proteção de trilho- guia principal de eixo geométrico X (624) e protetores de trilho-guia principal de eixo geométrico X (626); as armações de sustentação auxiliares de eixo geométrico X (611) são configuradas em ambos os lados da armação de sustentação principal de eixo geométrico X; uma armação de sustentação de trilho-guia auxiliar de eixo geométrico X (612) é montada na armação de sustentação principal de eixo geométrico X, para fixação dos trilhos-guia (616); os blocos deslizantes de trilho-guia (614) nos trilhos-guia são combinados com as bases de conexão auxiliares de eixo geométrico (615) por cavilhas, para auxiliar o acionamento de movimento de direção X do conjunto de cabeça de impressão (640); as periferias dos trilhos-guia são vedadas por protetores de trilho-guia auxiliares de eixo geométrico X (613), por blocos deslizantes de trilho- guia (614) e por placas de cobertura de armação de sustentação auxiliares de eixo geométrico X (618); uma armação de sustentação é conectada a uma estrutura de corpo principal de uma impressora 3D por uma placa de fixação auxiliar de eixo geométrico X (619) e uma placa de fixação principal de eixo geométrico X (621), para assegurar que o eixo geométrico X de um conjunto de impressora (640) esteja em um intervalo de curso da impressora 3D total; os motores de eixo geométrico Y (631) são conectados aos módulos de eixo geométrico Y (633) por placas de fixação de eixo geométrico Y (632); e a emissão de motor aciona uma placa de conexão móvel de eixo geométrico Y (634) para se mover em uma direção Y, a fim de efetuar o movimento de direção Y do conjunto de cabeça de impressão (640).

8. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de limpeza (700) é fixamente montado por uma placa de sustentação (714); uma placa de limpeza (712) é sustentada na frente e atrás por duas barras de sustentação (713); uma esponja (741) em um mecanismo de esponja (740) é horizontalmente colocada em uma placa de sustentação de esponja (742); a placa de sustentação de esponja (742) é sustentada por uma mola de compressão (743); um reservatório de limpeza de cabeça de impressão (730) é montado abaixo da placa de limpeza (712); um tanque de vedação (735) é formado entre o reservatório de limpeza de cabeça de impressão (730) e a placa de limpeza (712); um tirante revestido por cromo (732) é disposto perto do reservatório de limpeza de cabeça de impressão (730); tiras de limpeza (733) e uma placa de montagem de tira de limpeza (734) são montadas no tirante revestido por cromo (732), em que duas tiras de limpeza (733) prendem a placa de montagem de tira de limpeza (734) por cavilhas; finalmente, a placa de montagem de tira de limpeza (734) é montada no tirante revestido por cromo (732) por parafusos fixadores; um sensor de material líquido (731) é usado para detectar se o líquido de limpeza é posto no lugar e assegurar que essa porção de tiras de limpeza (733) seja embebida no líquido de limpeza; os mecanismos de preensão de papel (720) também são sustentados e montados nas barras de sustentação (713) por molas de compressão de ajuste horizontal de placa de limpeza (721); e as alturas de placas de sustentação de papel (723) são ajustadas pelas molas de compressão de ajuste horizontal de placa de limpeza (721), de modo a assegurar que as placas de sustentação de papel (723) e a placa de limpeza (712) satisfaçam o mesmo requerimento de planicidade.

9. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de alimentação de líquido (800) compreende um suporte de montagem, um primeiro sistema de suprimento de material líquido, um sistema de recuperação de líquido de refugo, um sistema de suprimento de limpeza, um segundo sistema de suprimento de material líquido e outros aparelhos auxiliares; em que o sistema de suprimento de material líquido compreende um primeiro ponto de adição, um filtro primário, um primeiro motor, uma primeira caixa de armazenamento, um segundo motor, um filtro secundário, uma primeira válvula eletromagnética, uma primeira válvula de medição de fluxo e um primeiro elemento de execução; o sistema de recuperação de líquido de refugo compreende vários pontos de coleta de líquido de refugo, uma segunda válvula eletromagnética, um terceiro motor, uma caixa de coleta, um primeiro filtro, um quarto motor, uma válvula de via única e um ponto de recuperação; o sistema de suprimento de limpeza compreende um ponto de adição de agente de limpeza, um segundo filtro, um terceiro filtro, uma segunda caixa de armazenamento, um quinto motor, uma terceira válvula eletromagnética, uma segunda válvula de medição de fluxo e um ponto de limpeza; o segundo sistema de suprimento de material líquido compreende um segundo ponto de adição, um quarto filtro, uma válvula, uma terceira caixa de armazenamento e um segundo elemento de execução; e os outros aparelhos auxiliares compreendem um comutador de detecção de posição, um primeiro comutador de detecção de pressão, um segundo comutador de detecção de pressão, um terceiro comutador de detecção de pressão e um gabinete de cablagem.

10. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de mistura de areia (900) compreende bombas de sucção de areia (910), recipientes de armazenamento de areia (920), um corpo principal (930), um recipiente de mistura de areia (940) e tanques de areia (950), em que as bombas de sucção de areia (910) são montadas acima dos recipientes de armazenamento de areia (920); o recipiente de mistura de areia (940) é colocado abaixo dos recipientes de armazenamento de areia (920); o recipiente de mistura de areia (940) é suspenso dentro do corpo principal (930) por uma viga cruzada; os recipientes de armazenamento de areia (920), o recipiente de mistura de areia (940) e os tanques de areia (950) são integralmente montados no corpo principal (930); o aparelho de mistura de areia (900) compreende dois grupos de bombas de sucção de areia (910), recipientes de armazenamento de areia (920) e tanques de areia (950), e os dois grupos são individualmente controlados sem afetar um ao outro.