CN108927490B - 应用于3d打印机的供砂混砂系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于3D打印机的供砂混砂系统。所述供砂混砂系统包括：砂库、供砂混砂机构以及输送机构；所述供砂混砂机构包括定量供砂件与混砂车，所述定量供砂件设置于各所述沙库的漏砂口处，所述混砂车安装于所述定量供砂件的出料口处；所述输送机构包括地面辊道、高架输送辊道、升降件以及砂斗，所述地面辊道设置于所述混砂车的出料口处，所述升降件连接所述地面辊道与所述高架输送辊道，所述砂斗滑动通过所述地面辊道、所述升降件以及所述高架输送辊道，用于输送所述混砂车内的混砂至3D打印机。所述应用于3D打印机的供砂混砂系统结构简单、造价低、工作效率高，且可避免损伤砂子。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种应用于3D打印机的供砂混砂系统。
背景技术
随着3D打印技术的快速发展，铸造用的砂型3D打印机会在不久的将来代替人工造型，在各大铸造工厂得到普及应用。然而现已建成投产的铸造成形智能工厂中，3D打印机的供砂混砂系统通过将原砂采用气力管道输送至打印机上方的砂库，利用混砂机与固化剂进行混合，这样虽然能够实现定量输送、定量混合的自动化控制效果，但是系统结构复杂，涉及到缓存砂库、混砂机、工艺管道、气力输送系统、除尘系统等结构，使得整个系统的管路众多、造价也相对较高，并且由于气力输送过程中，砂在管道中磨损较大，对砂的质量有一定影响。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中的3D打印机的供砂混砂系统结构复杂、造价高，容易损伤砂子的问题，提供一种系统结构简单、造价低、工作效率高，且可避免损伤砂子的应用于3D打印机的供砂混砂系统。
一种应用于3D打印机的供砂混砂系统，包括：砂库、供砂混砂机构以及输送机构；所述砂库至少具有两个，各所述砂库分别用于存放不同类型的砂料；
所述供砂混砂机构包括定量供砂件与混砂车，所述定量供砂件设置于各所述砂库的漏砂口处，所述混砂车安装于所述定量供砂件的出料口处，用于混合由所述出料口下落于所述混砂车内的砂料；所述输送机构包括地面辊道、高架输送辊道、升降件以及砂斗，所述地面辊道设置于所述混砂车的出料口处，所述高架输送辊道沿水平面的设置高度大于所述地面辊道沿水平面的设置高度，所述升降件连接所述地面辊道与所述高架输送辊道，所述砂斗滑动通过所述地面辊道、所述升降件以及所述高架输送辊道，用于输送所述混砂车内的混砂至3D打印机。
在其中一个实施例中，所述应用于3D打印机的供砂混砂系统还包括控制机构，所述控制机构包括电性连接的控制件、检测件以及感应件，所述控制件用于控制所述混砂车移动至各所述砂库的漏砂口处，所述检测件用于检测所述混砂车到达各所述砂库的漏砂口处，所述感应件用于感应所述混砂车内的漏砂量。
在其中一个实施例中，所述控制机构还包括在线质量控制仪，所述在线质量控制仪电性连接所述控制件、所述检测件以及所述感应件，所述在线质量控制仪用于检测所述混砂车内的混砂质量。
在其中一个实施例中，所述控制机构还包括集成变频器，所述集成变频器电性连接所述控制件、所述检测件以及所述感应件，所述集成变频器用于控制所述砂斗沿所述地面辊道运行至所述混砂车的出料口处进行接料。
在其中一个实施例中，所述高架输送辊道上滑动设置有输送小车，所述输送小车用于承接所述砂斗并将所述砂斗输送至倾倒工位。
在其中一个实施例中，所述应用于3D打印机的供砂混砂系统还包括倾倒机构，所述倾倒机构用于对接所述输送小车，并输送所述砂斗至所述倾倒工位。
在其中一个实施例中，所述倾倒机构还包括夹紧件，所述夹紧件用于加紧所述砂斗。
在其中一个实施例中，所述升降件设置有锁紧件，所述锁紧件用于控制所述升降件的升降高度
所述应用于3D打印机的供砂混砂系统，通过设置包括砂库、供砂混砂机构以及输送机构的简单系统，不仅设备数量得到有效减少，且生产成本也得到有效降低，具体通过采用供砂混砂机构的定量供砂件实现对砂库中的砂料进行定量下砂，采用供砂混砂机构中的混砂车对砂库中的下砂与粘结剂进行有效混合进而有效控制混砂质量；并通过输送机构的地面辊道、高架输送辊道、升降件以及砂斗将混砂输送至3D打印机处以供应打印用料所需，以充分解决气力输送过程中砂料在管道中磨损的问题，送砂质量得到有效保证，且同时可有效提升工作效率。
附图说明
图1为一实施例的应用于3D打印机的供砂混砂系统的平面结构示意图。
图2为另一实施例的应用于3D打印机的供砂混砂系统的平面结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在一实施方式中，一种应用于3D打印机的供砂混砂系统，包括：砂库、供砂混砂机构以及输送机构；所述砂库至少具有两个，各所述砂库分别用于存放不同类型的砂料；所述供砂混砂机构包括定量供砂件与混砂车，所述定量供砂件设置于各所述砂库的漏砂口处，所述混砂车安装于所述定量供砂件的出料口处，用于混合由所述出料口下落于所述混砂车内的砂料；所述输送机构包括地面辊道、高架输送辊道、升降件以及砂斗，所述地面辊道设置于所述混砂车的出料口处，所述高架输送辊道沿水平面的设置高度大于所述地面辊道沿水平面的设置高度，所述升降件连接所述地面辊道与所述高架输送辊道，所述砂斗滑动通过所述地面辊道、所述升降件以及所述高架输送辊道，用于输送所述混砂车内的混砂至3D打印机。
所述应用于3D打印机的供砂混砂系统，通过设置包括砂库、供砂混砂机构以及输送机构的简单系统，不仅设备数量得到有效减少，且生产成本也得到有效降低，具体通过采用供砂混砂机构的定量供砂件实现对砂库中的砂料进行定量下砂，采用供砂混砂机构中的混砂车对砂库中的下砂与粘结剂进行有效混合进而有效控制混砂质量；并通过输送机构的地面辊道、高架输送辊道、升降件以及砂斗将混砂输送至3D打印机处以供应打印用料所需，以充分解决气力输送过程中砂料在管道中磨损的问题，送砂质量得到有效保证，且同时可有效提升工作效率。
下面结合具体实施例对所述应用于3D打印机的供砂混砂系统进行说明，以进一步理解所述应用于3D打印机的供砂混砂系统的发明构思。在一实施例中，一种应用于3D打印机的供砂混砂系统，包括砂库、供砂混砂机构以及输送机构。其中，所述砂库用于存放砂料，所述供砂混砂机构用于将砂库内的砂料定量下砂并混砂，所述输送机构用于将混合好的砂料输送至3D打印机处使用。例如，所述砂库设置于所述供砂混砂机构的顶部，这样可利用重力原理自由下砂以加速下砂效率。例如，所述输送机构具有多个输送段，每一输送段分别安装于不同高度位置，以实现配合供砂混砂机构以及3D打印机进行快速稳定输送混合砂料至预设工位处进行砂型打印使用。也就是说，首先通过进行砂料和固化剂的集中混合，然后再根据打印机的需求进行定量输送，这样改变了现有送砂混砂方法，从源头控制混砂质量，减少质量控制点，从而可有效避免打印出的砂型质量参次不齐的问题。
具体地，请参阅图1，所述砂库1至少具有两个，各所述砂库1分别用于存放不同类型的砂料。例如，所述砂库1的数量为两个，可分别存放两种不同种类型的砂。需要说明的是，所述砂库1也可以为一个整体，其内腔分割为多个储砂腔，以实现存放不同类型的砂料。例如，所述砂库1具有进砂口与漏砂口，所述进砂口的横截面大于所述漏砂口的横截面。例如，所述砂库1为漏斗状。即所述砂库1具有收缩端，这样有利于控制所述砂库的下砂量。
请继续参阅图1，所述供砂混砂机构包括定量供砂件2与混砂车3，所述定量供砂件2设置于各所述砂库1的漏砂口处，所述混砂车3安装于所述定量供砂件2的出料口处，用于混合由所述出料口下落于所述混砂车3内的砂料。在其中一实施例中，所述定量供砂件2采用螺旋式输送方式供砂；在其中一实施例中，所述混砂车3通过电机控制内部高速转子旋转进行混砂。在其中一实施例中，所述定量供砂件2通过法兰连接于所述砂库1的漏砂口处，所述混砂车3安装于所述定量供砂件2的底端。在其中一较佳的实施例中，所述供砂混砂机构还包括滑动轨道，所述混砂车3滑动安装于所述滑动轨道上。这样所述混砂车3能够相对所述滑动轨道进行平稳的直线滑动，以完成由所述定量供砂件2定量下砂的接砂工作。
为了有效控制砂料的下砂量，在其中一较佳的实施例中，所述定量供砂件2还包括称重感应器，所述称重感应器安装于所述定量供砂件2的出料口处。这样可通过所述重感应器及时反馈信号，以便实现精准控制楼砂量。在该过程中，原料辅房固化剂发送罐向所述混砂车3同时输送固化剂，并通过计量系统控制定量输送液料。
为了实现安全、高效、精确地控制落砂量，在其中一实施例中，所述应用于3D打印机的供砂混砂系统还包括控制机构，所述控制机构包括电性连接的控制件、检测件以及感应件，所述控制件用于控制所述混砂车3移动至各所述砂库1的漏砂口处，所述检测件用于检测所述混砂车3到达各所述砂库1的漏砂口处，所述感应件用于感应所述混砂车3内的漏砂量。即整个供砂混砂过程无需人员参与，通过例如PLC程控系统控制实现，实现集控制与检测于一体的自动化控制机构进行安全、高效、精确的控制供砂与混砂。
进一步地为了实时控制混砂质量，在其中一实施例中，所述控制机构还包括在线质量控制仪，所述在线质量控制仪电性连接所述控制件、所述检测件以及所述感应件，所述在线质量控制仪用于检测所述混砂车内的混砂质量。即通过安装在线质量控制仪可实时对混砂质量进行检测，以便操作人员及时发现混砂缺陷以便进行调整相应操作。
请参阅图2，所述输送机构包括地面辊道6、高架输送辊道9、升降件7以及砂斗4，所述地面辊道6设置于所述混砂车3的出料口处，所述高架输送辊道9沿水平面的设置高度大于所述地面辊道6沿水平面的设置高度，所述升降件7连接所述地面辊道6与所述高架输送辊道9，所述砂斗4滑动通过所述地面辊道6、所述升降件7以及所述高架输送辊道9，用于输送所述混砂车3内的混砂至3D打印机5。其中，所述高架输送辊道9的安装高度根据3D打印机5的安装高度确定，所述地面辊道6安装于水平地面上，用于承载所述砂斗4。在其中一实施例中，所述升降件为液压升降台。即通过所述液压升降台将位于所述地面辊道6的砂斗4提升至所述高架输送辊道9上，继而通过所述高架输送辊道9输送至所述3D打印机的对应各倾倒工位处。反之，可通过将倾倒砂料后的砂斗4通过所述液压升降台降落至所述地面辊道6上。通过采用轨道输送方式代替管道气力输送方式，有效解决了气力输送过程中砂料在管道中磨损的问题，从而使得送砂质量得到有效保证。
为了实现精确控制所述升降件的升降高度，在其中一实施例中，所述升降件7设置有锁紧件，所述锁紧件用于控制所述升降件的升降高度。例如，所述锁紧件包括控制回路，可根据所述地面辊道6与所述高架输送辊道9之间的安装距离，准确控制所述升降件7的升降高度。
为了方便所述3D打印机用砂需要，在其中一实施例中，所述高架输送辊道9上滑动设置有输送小车8，所述输送小车8用于承接所述砂斗4并将所述砂斗4输送至倾倒工位。在其中一较佳的实施例中，所述输送小车8采用无极变频调速技术进行定位。也就是说，所述砂斗4沿地面辊道6自动运行至升降工位，所述升降件7将所述砂斗4举升并放至所述输送小车8上，所述输送小车8自动沿所述输送轨道9运行至各倾倒工位。这样单独通过所述述输送小车8承接所述砂斗4，可以更加便于对所述3D打印机进行砂料供应。
进一步地，为了实现准确地将所述输送小车8运送至所需倾倒工位处，在其中一实施例中，所述应用于3D打印机的供砂混砂系统还包括倾倒机构10，所述倾倒机构10用于对接所述输送小车8，并输送所述砂斗4至所述倾倒工位。在其中一实施例中，所述倾倒机构10还包括夹紧件，所述夹紧件用于加紧所述砂斗4。在实际操作中，通过程控PLC系统控制所述倾倒机构10上与所述输送小车8对接的辊道开启，将所述砂斗4自动输送至所述倾倒机构10上，辊道停止运行并通过夹紧件将所述砂斗4夹紧，所述倾倒机构10上的液压装置自动运行，控制所述砂斗4转动一定角度，将砂倒入3D打印机5的小缓存箱当中，当倾倒达到一定时间后，系统控制液压装置回转至原位。
相应地，所述砂斗的返回过程具体如下：待倾倒机构10回转到原位后，倾倒机构10上的夹紧件松开，所述高架输送辊道9之辊道开启，所述砂斗4回到所述输送小车8上，沿高架输送轨道9自动运行至升降工位，所述砂斗通过所述升降件下降并与所述地面辊道6对接，并进行下一次供砂过程。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种应用于3D打印机的供砂混砂系统，其特征在于，包括：砂库、滑动轨道、供砂混砂机构以及输送机构；
所述砂库至少具有两个，各所述砂库分别用于存放不同类型的砂料；
所述供砂混砂机构包括定量供砂件与混砂车，所述定量供砂件设置于各所述砂库的漏砂口处，所述混砂车安装于所述定量供砂件的出料口处，并滑动安装于所述滑动轨道上，用于混合由所述出料口下落于所述混砂车内的砂料；
所述输送机构包括地面辊道、高架输送辊道、升降件以及砂斗，所述地面辊道设置于所述混砂车的出料口处，所述高架输送辊道沿水平面的设置高度大于所述地面辊道沿水平面的设置高度，所述升降件连接所述地面辊道与所述高架输送辊道，所述升降件设置有锁紧件，用于控制所述升降件的升降高度，所述砂斗滑动通过所述地面辊道、所述升降件以及所述高架输送辊道，用于输送所述混砂车内的混砂至3D打印机。
2.根据权利要求1所述的应用于3D打印机的供砂混砂系统，其特征在于，还包括控制机构，所述控制机构包括电性连接的控制件、检测件以及感应件，所述控制件用于控制所述混砂车移动至各所述砂库的漏砂口处，所述检测件用于检测所述混砂车到达各所述砂库的漏砂口处，所述感应件用于感应所述混砂车内的漏砂量。
3.根据权利要求2所述的应用于3D打印机的供砂混砂系统，其特征在于，所述控制机构还包括在线质量控制仪，所述在线质量控制仪电性连接所述控制件、所述检测件以及所述感应件，所述在线质量控制仪用于检测所述混砂车内的混砂质量。
4.根据权利要求2所述的应用于3D打印机的供砂混砂系统，其特征在于，所述控制机构还包括集成变频器，所述集成变频器电性连接所述控制件、所述检测件以及所述感应件，所述集成变频器用于控制所述砂斗沿所述地面辊道运行至所述混砂车的出料口处进行接料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的应用于3D打印机的供砂混砂系统，其特征在于，所述高架输送辊道上滑动设置有输送小车，所述输送小车用于承接所述砂斗并将所述砂斗输送至倾倒工位。
6.根据权利要求5所述的应用于3D打印机的供砂混砂系统，其特征在于，还包括倾倒机构，所述倾倒机构用于对接所述输送小车，并输送所述砂斗至所述倾倒工位。
7.根据权利要求6所述的应用于3D打印机的供砂混砂系统，其特征在于，所述倾倒机构还包括夹紧件，所述夹紧件用于加紧所述砂斗。
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