CN113751315A - 一种用于3d打印的振动筛沙装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于3D打印的振动筛沙装置，属于3D打印配套设备技术领域，解决了现有技术中的振动筛分装置存在筛分盲区的问题，本发明包括机架，机架外围连接有机壳，机架上由上至下依次安装有一级筛板、二级筛板和三级筛板，一级筛板连接有振动电机，二级筛板的侧面上设置有啮合齿，机架内安装有旋转电机，旋转电机连接有驱动齿轮，驱动齿轮与啮合齿配合，二级筛板上安装有碾压装置，三级筛板底部连接有往复振动装置，往复振动装置包括一组对称设置的振动弹簧，振动弹簧的振动方向倾斜于水平面设置，振动弹簧连接有驱动装置。本发明用于筛分砂型3D打印机用的砂料，筛分出的砂料一致性高。

Description

一种用于3D打印的振动筛沙装置
技术领域
本发明属于3D打印配套设备技术领域，具体涉及一种用于3D打印的振动筛沙装置。
背景技术
3D打印技术，又被称为“增材制造”技术，是一种需要材料科学技术，机电控制技术，信息技术等多种技术密切配合的前沿技术，涉及CAD建模、机械、激光和材料等多个学科，借助于三维模型数据，通过自下而上层层堆积的方式打印而成。
3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。因此，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。
3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。
砂型3D打印机是3D打印机中的一种，其对打印材料的砂粒要求较高，通常需要使用筛分机对砂粒进行筛分后得到符合打印要求的砂粒才能使用，而目前常见的一些振动筛分装置对砂粒的筛分均只能同时采用一种振动轨迹，对筛分过程中的部分砂粒存在筛分不到位的问题，容易产生不满足3D打印要求的问题。
发明内容
本发明的目的在于：
为解决现有技术中的振动筛分装置只能同时采用一种振动轨迹进行筛分导致存在筛分盲区的问题，提供一种用于3D打印的振动筛沙装置。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于3D打印的振动筛沙装置，包括机架，所述机架外围连接有机壳，所述机架上由上至下依次安装有一级筛板、二级筛板和三级筛板，所述一级筛板连接有振动电机，所述二级筛板的侧面上设置有啮合齿，所述机架内安装有旋转电机，所述旋转电机连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与啮合齿配合，二级筛板上还安装有碾压装置，所述三级筛板底部连接有往复振动装置，所述往复振动装置包括一组对称设置的振动弹簧，所述振动弹簧的振动方向倾斜于水平面设置，振动弹簧连接有驱动装置，三级筛板上的筛孔尺寸小于二级筛板，二级筛板上的筛孔尺寸小于一级筛板。
进一步地，所述机壳的顶部连接有加料漏斗，所述一级筛板、二级筛板和三级筛板处的机壳侧面分别设置有一级出料口、二级出料口和三级出料口。
进一步地，所述碾压装置包括固定轴，所述固定轴与机架固定连接，所述二级筛板与固定轴之间连接有轴承，所述固定轴上端连接有碾轮连接架，所述碾轮连接架上安装有多个碾轮。
进一步地，所述一级筛板底部连接有支撑板，所述支撑板与机架连接，所述一级筛板和三级筛板的侧面与机架之间均连接有柔性支撑块。
进一步地，所述往复振动装置包括连接于三级筛板底面的传振块，所述传振块与振动弹簧固定连接，所述振动弹簧连接有弹簧驱动底座，所述弹簧驱动底座与机架连接，传振块还铰接有振动限位杆，所述振动限位杆上铰接有限位座，所述限位座顶端连接有与振动限位杆滑动连接的滑动销轴，限位座与机壳底部固定连接。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的振动筛沙装置，在采用了多级筛分结构的同时，每级的筛分方式都不同，一级筛分为振动电机作为振动源进行直接振动筛分，二级筛分为结合旋转和碾压进行筛分，三级筛分则采用往复振动装置，利用对称的振动弹簧向倾斜方向的来回伸缩实现往复振动，当一组弹簧拉伸时另一组弹簧收缩，并配合弹簧力进行往复，更加节省能源的同时增强了筛分的效果，整体装置结合多种筛分方法实现了无死角精细筛分，避免了砂料存在部分筛分不到位，导致影响3D打印效果的问题。
2、本发明的二级筛板采用筛板旋转、碾轮静止的相对运动结构，利用离心力原理克服了当碾轮进行转动时只能作用于碾轮路径上的砂料的问题，进一步减少了砂料的筛分死角，提升了本装置筛分砂料的一致性。
3、本发明通过支撑板和柔性支撑块配合，能在满足筛板振动空间需求的同时防止砂料从侧面向下泄漏，防止未经筛分的砂料落入下一级筛分机构影响筛分的效果。
4、本发明的往复振动装置具有振动限位机构，可对振动进行限位，一方面降低了筛板的无效振幅，提升了筛板的振动频率从而提升了振动效果，另一方面避免了振动弹簧长期工作于极限形变范围导致弹簧产生非弹性形变，从而缩短使用寿命，保证了装置的稳定性。
附图说明
图1为本发明的装置结构图；
图2为本发明的往复振动装置结构图。
图中标记：1-机架，2-机壳，3-一级筛板，4-二级筛板，5-三级筛板，6-振动电机，7-旋转电机，8-驱动齿轮，9-碾压装置，10-振动弹簧，11-加料漏斗，12-支撑板，13-柔性支撑块，14-传振块，15-弹簧驱动底座，16-振动限位杆，17-限位座。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种用于3D打印的振动筛沙装置，包括机架1，机架1外围连接有机壳2，机架1上由上至下依次安装有一级筛板3、二级筛板4和三级筛板5，一级筛板3连接有振动电机6，二级筛板4的侧面上设置有啮合齿，机架1内安装有旋转电机7，旋转电机7连接有驱动齿轮8，驱动齿轮8与啮合齿配合，二级筛板4上还安装有碾压装置9，三级筛板5底部连接有往复振动装置，往复振动装置包括一组对称设置的振动弹簧10，振动弹簧10的振动方向倾斜于水平面设置，振动弹簧10连接有驱动装置，三级筛板5上的筛孔尺寸小于二级筛板4，二级筛板4上的筛孔尺寸小于一级筛板3。机壳2的顶部连接有加料漏斗11，一级筛板3、二级筛板4和三级筛板5处的机壳2侧面分别设置有一级出料口、二级出料口和三级出料口。
本发明采用了多级筛分结构的同时，每级的筛分方式都不同，一级筛分为振动电机6作为振动源进行直接振动筛分，二级筛分为结合旋转和碾压进行筛分，三级筛分则采用往复振动装置，利用对称的振动弹簧10向倾斜方向的来回伸缩实现往复振动，当一组弹簧拉伸时另一组弹簧收缩，并配合弹簧力进行往复，装置结合多种筛分方法实现了无死角精细筛分。
实施例2
在实施例1的基础上，碾压装置9包括固定轴，固定轴与机架1固定连接，二级筛板4与固定轴之间连接有轴承，固定轴上端连接有碾轮连接架，碾轮连接架上安装有多个碾轮。
筛板旋转、碾轮静止的相对运动结构，利用离心力原理克服了当碾轮进行转动时只能作用于碾轮路径上的砂料的问题，砂料在跟随筛板旋转的同时在离心力的作用下由筛板中心逐渐向筛板外围移动，均匀地与碾轮接触。
实施例3
在实施例1的基础上，一级筛板3底部连接有支撑板12，支撑板12与机架1连接，一级筛板3和三级筛板5的侧面与机架1之间均连接有柔性支撑块13。通过支撑板12和柔性支撑块13配合，能在满足筛板振动空间需求的同时防止砂料从侧面向下泄漏，防止未经筛分的砂料落入下一级筛分机构，实现密封。
实施例4
在实施例1的基础上，往复振动装置包括连接于三级筛板5底面的传振块14，传振块14与振动弹簧10固定连接，振动弹簧10连接有弹簧驱动底座15，弹簧驱动底座15与机架1连接，传振块14还铰接有振动限位杆16，振动限位杆16上铰接有限位座17，限位座17顶端连接有与振动限位杆16滑动连接的滑动销轴，限位座17与机壳2底部固定连接。
通过对振动的限位降低了筛板的振幅，提升了筛板的振动频率从而提升了振动效果，另一方面避免了振动弹簧10长期工作于极限形变范围导致弹簧产生非弹性形变，减少弹簧的维修和更换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于3D打印的振动筛沙装置，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)外围连接有机壳(2)，所述机架(1)上由上至下依次安装有一级筛板(3)、二级筛板(4)和三级筛板(5)，所述一级筛板(3)连接有振动电机(6)，所述二级筛板(4)的侧面上设置有啮合齿，所述机架(1)内安装有旋转电机(7)，所述旋转电机(7)连接有驱动齿轮(8)，所述驱动齿轮(8)与啮合齿配合，二级筛板(4)上还安装有碾压装置(9)，所述三级筛板(5)底部连接有往复振动装置，所述往复振动装置包括一组对称设置的振动弹簧(10)，所述振动弹簧(10)的振动方向倾斜于水平面设置，振动弹簧(10)连接有驱动装置，三级筛板(5)上的筛孔尺寸小于二级筛板(4)，二级筛板(4)上的筛孔尺寸小于一级筛板(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的振动筛沙装置，其特征在于，所述机壳(2)的顶部连接有加料漏斗(11)，所述一级筛板(3)、二级筛板(4)和三级筛板(5)处的机壳(2)侧面分别设置有一级出料口、二级出料口和三级出料口。
3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的振动筛沙装置，其特征在于，所述碾压装置(9)包括固定轴，所述固定轴与机架(1)固定连接，所述二级筛板(4)与固定轴之间连接有轴承，所述固定轴上端连接有碾轮连接架，所述碾轮连接架上安装有多个碾轮。
4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的振动筛沙装置，其特征在于，所述一级筛板(3)底部连接有支撑板(12)，所述支撑板(12)与机架(1)连接，所述一级筛板(3)和三级筛板(5)的侧面与机架(1)之间均连接有柔性支撑块(13)。
5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的振动筛沙装置，其特征在于，所述往复振动装置包括连接于三级筛板(5)底面的传振块(14)，所述传振块(14)与振动弹簧(10)固定连接，所述振动弹簧(10)连接有弹簧驱动底座(15)，所述弹簧驱动底座(15)与机架(1)连接，传振块(14)还铰接有振动限位杆(16)，所述振动限位杆(16)上铰接有限位座(17)，所述限位座(17)顶端连接有与振动限位杆(16)滑动连接的滑动销轴，限位座(17)与机壳(2)底部固定连接。
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