CN204799886U - 快速成型设备砂处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种快速成型设备砂处理系统，其包括：一取送砂装置，一混砂装置，一铺砂装置，一成型平台，一固化剂泵以及一控制装置，所述取送砂装置用于抽取和输送型砂，所述混砂装置用于将型砂和固化剂泵中的固化剂混合，所述铺砂装置与所述混砂装置连接，用于将混合后的型砂铺于所述成型平台上，所述成型平台位于所述铺砂装置远离所述混砂装置的一侧，用于承载该铺砂装置铺设的型砂，所述固化剂泵用于向所述混砂装置中输送固化剂，所述控制装置分别与所述取送砂装置、混砂装置、铺砂装置、固化剂泵连接，其特征在于，进一步包括一体积称砂装置，所述体积称砂装置位于所述取送砂装置和混砂装置之间，并分别与该取送砂装置和混砂装置连接。

Description

快速成型设备砂处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种快速成型设备砂处理系统，特别涉及一种基于体积称砂装置的快速成型设备砂处理系统。

背景技术

快速成型技术是在八十年代后期发展起来的新型技术，该技术是基于离散堆积的成型原理，将零件的数字信息自动转换为相应的物理实体。清华大学激光快速成型中心在快速成型原理的基础上，将快速成型技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中来，研制了无模铸型制造设备。和普通铸型制造技术相比，无模铸型制造技术具有无可比拟的优越性，它不仅是铸造过程高度自动化、敏捷话，降低工人劳动强度，而且使设计制造的约束条件大大减少。

现有的无模砂型制造系统一般包括型砂储存装置、称砂装置、混合装置的型砂处理系统。然而，现有系统还存在一些不足，比如，当前系统采用压力输送型砂，在料管缺料时必须停机泄压，待加料完成后继续造型，一定程度上破坏了造型的流畅性，影响造型效率；铺砂过程中产生的废砂需人工定时清理，增加了工人的劳动强度；系统采用质量称量方法，该方法会因自重产生的砂重返回值误差，会对催化剂加入量产生较大影响，并且这种质量称砂装置对机械振动较为敏感，对较高的气压波动会使质量传感器产生超量程报错，导致催化剂泵持续工作，造型过程停滞，极大地影响了造型过程的流畅性。

实用新型内容

有鉴于此，确有必要提供一种能够持续造型且不受自重、振动影响的快速成型设备砂处理系统。

一种快速成型设备砂处理系统，其包括：一取送砂装置，一混砂装置，一铺砂装置，一成型平台，一固化剂泵以及一控制装置，所述取送砂装置用于抽取和输送型砂，所述混砂装置用于将型砂和固化剂泵中的固化剂混合，所述铺砂装置与所述混砂装置连接，用于将混合后的型砂铺于所述成型平台上，所述成型平台位于所述铺砂装置远离所述混砂装置的一侧，用于承载该铺砂装置铺设的型砂，所述固化剂泵用于向所述混砂装置中输送固化剂，所述控制装置分别与所述取送砂装置、混砂装置、铺砂装置、固化剂泵连接，其特征在于，进一步包括一体积称砂装置，所述体积称砂装置位于所述取送砂装置和混砂装置之间，并分别与该取送砂装置和混砂装置连接。

与现有技术相比较，本实用新型提供的快速成型设备砂处理系统具有以下优点：一、该系统采用负压式送砂方法，可在不中断工作的前提下完成持续送砂工作，而且输送过程中不会出现型砂堆积、结块的现象；二、该系统采用体积称砂装置不受自重、振动等因素影响，测量精度提高；三、采用回收装置可大幅减小废砂量，无需人力，降低生产成本，实现绿色生产。

附图说明

图1为本实用新型提供的快速成型设备用体积称砂装置。

图2为本实用新型提供的快速成型设备砂处理系统。

图3为本实用新型提供的取送砂装置。

图4为本实用新型提供的回收装置。

图5为本实用新型提供的储砂装置。

图6为本实用新型提供的快速成型设备砂处理系统的工作流程图。

主要元件符号说明

快速成型设备砂处理系统	100
		取送砂装置	10
空气泵	101
		容积上限传感器	102
预储砂罐体	103
		容积下限传感器	104
出砂阀门	105
		尘隔	106
进砂管	107

体积称砂装置	20
		可移动顶盖	201
环形凹槽	202
		罐体	203
出料口阀门	204
		空气连通口	205
进料口阀门	206
		体积称砂控制单元	207
混砂装置	30
		铺砂装置	40
铺砂斗	401
		回收装置	50
尾气出口	501
		加热管	502
振动筛	503
		砂料出口	504
回收箱	505
		储砂装置	60
加料口	601
		搅拌运送装置	602
倾斜式烘烤底板	603
		出料口	604
回料口	605、606
		储砂箱	607
成型平台	70
		固化剂泵	80
控制装置	90

如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本实用新型提供的快速成型设备用体积称砂装置以及采用该装置的快速成型设备砂处理系统作进一步详细说明。

请参阅图1，本实用新型提供一种快速成型设备用体积称砂装置20，该体积称砂装置20包括一可移动顶盖201，一罐体203，一出料口阀门204，一空气连通口205，一进料口阀门206，以及一体积称砂控制单元207。所述罐体203为一圆筒结构，具有一内壁和与该内壁表面相对的一外壁。所述罐体203的内壁上设置有多个平行的环形凹槽202，所述环形凹槽202的截面垂直于该罐体203的圆筒中心轴方向。所述可移动顶盖201设置于所述环形凹槽202上，并与所述罐体203形成一体积可调节的封闭空间。所述进料口阀门206和所述空气连通口205均设置于所述可移动顶盖201上且间隔设置。所述空气连通口205用于使得罐体内部与外界保持空气连通。所述出料口阀门204设置于所述罐体203远离所述可移动顶盖201的一端。所述体积称砂控制单元207与出料口阀门204和进料口阀门206连接，用于控制所述出料口阀门204和进料口阀门206的开启和关闭。

所述可移动顶盖201设置于所述环形凹槽202上。具体地，该可移动顶盖201可直接设置于所述多个环形凹槽202中的任意一个，用于与所述罐体203形成一体积可调节的封闭空间。当所述罐体203中称砂体积需要改变时，该可移动顶盖201能够在所述多个环形凹槽202中切换以配合所述罐体203中称砂体积的变化。具体地，所述可移动顶盖201的尺寸为一可调节尺寸，以适应在所述罐体203中上下移动，并与所述环形凹槽紧密连接。

所述罐体203为一圆筒结构，该圆筒结构具有一内壁和与该内壁相对的一外壁。所述罐体203的内壁上设置有多个平行的环形凹槽202，且所述环形凹槽202的所在平面与该罐体203的圆筒中心轴方向垂直。具体地，所述任意两相邻环形凹槽202在圆筒中心轴方向上距离相同，即所述多个环形凹槽202把该罐体203分成多个体积相同的筒状单元。当所述可移动顶盖201设置在不同的环形凹槽202上时，该多个筒状单元可用来计算该罐体203的体积变化范围。

所述进料口阀门206和所述空气连通口205均设置于所述可移动顶盖201上并间隔设置。所述进料口阀门206用于向所述体积称砂装置20装入型砂，该进料口阀门处于常开状态。所述空气连通口205用于消除该罐体203内外空气压力影响，以保证型砂能够充满该罐体203。所述出料口阀门204设置于所述罐体203远离所述可移动顶盖201的一端以用于出砂。该出料口阀门204处于常闭状态，当需要出砂时，该出料口阀门204开启。

所述体积称砂控制单元207控制所述出料口阀门204和进料口阀门206的开启和关闭。该体积称砂控制单元可包括一时间继电器(图中未标示)，该时间继电器的时间设置可通过计算理论值并多次试验获得，然后将所得理论值进行数据统计得到一组时间与出砂体积的关系公式，即T＝αV。其中，系数α与出料口阀门204的截面面积有关，当出料口阀门204的截面面积一定时，α为固定值，本实用新型以下均假定该出料口阀门204的截面面积为定值。用户则可根据所需要的出砂体积计算出所需时间，然后在该时间继电器上设置所需时间。由于所述出砂的体积只与出砂时间有关，而不会受自重、振动等其他因素的影响，可显著提高称量精度。

本实用新型提供的体积称砂装置20，具有以下优点：一、所述罐体203上通过设置多个环形凹槽202，并配合该可移动顶盖201的使用，使得该体积称砂装置20的体积量程范围可调控性强，方便对不同体积要求的用户使用；二、所述体积称砂装置20的称量不受自重、振动等因素影响，测量精度较高。

请参阅图2，本实用新型还提供一种采用上述体积称砂装置20的快速成型设备砂处理系统100，该砂处理系统100包括：一取送砂装置10，一体积称砂装置20，一混砂装置30，一铺砂装置40，一回收装置50，一成型平台70，一固化剂泵80以及一控制装置90(图中未标示)。所述取送砂装置10用于抽取和输送型砂。所述体积称砂装置20与该取送砂装置10连接。所述混砂装置30与所述体积称砂装置20连接，用于将型砂和固化剂泵80中的固化剂混合。所述铺砂装置40与所述混砂装置30连接，用于将混合后的型砂铺于所述成型平70台上。所述成型平台70位于所述铺砂装置40远离所述混砂装置30的一侧，用于承载该铺砂装置40铺设的型砂。所述固化剂泵80用于向所述混砂装置30中输送固化剂，以与型砂混合。所述控制装置90分别与所述取送砂装置10、体积称砂装置20、混砂装置30、铺砂装置40、回收装置50、固化剂泵80连接，以调控各装置正常工作。

请参阅图3，所述取送砂装置10包括一空气泵101，一容积上限传感器102，一预储砂罐体103，一容积下限传感器104，一出砂阀门105，一尘隔106以及一进砂管107。所述空气泵101设置于所述预储砂罐体103的上方，并与该预储砂罐体103形成一封闭结构，所述尘隔106设置于所述空气泵101与所述预储砂罐体103之间，并分别与该空气泵101、所述预储砂罐体103接触设置，该尘隔106是为了防止型砂进入空气泵内，影响空气泵正常工作。所述空气泵101可产生负压，以确保型砂能够在不中断工作的前提下持续通过所述进砂管107进入到该预储砂罐体103内，而且采用负压式输送型砂，阻力较小，不会出现采用正压输送所产生的型砂堆积、结块的现象。所述容积上限传感器102和容积下限传感器104分别设置于该预储砂罐体103的侧壁上并与控制装置90连接，用于感应该预储砂罐体103内型砂的体积是否已达到容积上限或容积下限。所述容积上限传感器102和容积下限传感器104的在侧壁上的具体位置可根据需要设定。所述出砂阀门105设置于所述预储砂罐体103的底部。

使用时，当所述预储砂罐体103内型砂达到该容积下限传感器104时，所述容积下限传感器104返回值指示缺料，由该控制装置90返回值至空气泵101，该空气泵101接受信号并启动，所述空气泵101制造的负压可使得型砂通过进砂管107进入到该预储砂罐体103内，当容积上限传感器返回溢出值时，该空气泵101停止工作。

所述体积称砂装置20的结构如前所述。所述进料口阀门206与所述取送砂装置10的出砂阀门105连通，且处于常开状态；所述出料口阀门204与所述混砂装置30连通，且处于常闭状态。当所述铺砂装置40中的内置传感器返回缺料值时，所述进料口阀门206关闭，所述出料口阀门204开启，所述体积称砂装置中的型砂便落入所述混砂装置30中，当到达设定时间后，所述出料口阀门204关闭，所述进料口阀门206开启。

所述混砂装置30用于将从体积称砂装置20落入的型砂与固化剂混合并搅拌均匀，并将混合后的型砂传递至所述铺砂装置40。所述铺砂装置40包括一铺砂斗401，用于将型砂均匀平铺于所述成型平台70的表面。

请参阅图4，进一步包括一回收装置50，所述回收装置50位于该成型平台70的两侧，用于回收铺设过程中多余的型砂。所述回收装置50包括一尾气出口501，一加热管502，一振动筛503，一砂料出口504以及一回收箱505。所述尾气出口501设置于所述回收箱505的侧壁上，用于排出在回收废砂的过程中产生的废气。所述振动筛503包括多层振动筛单元，且设置于所述回收箱内部。所述加热管502设置于所述多层振动筛之间，用于加热并干燥所述废砂。所述加热管502与所述振动筛503配合使用，可使得所述废砂能够充分均匀干燥，并使得所述固化剂能够充分分解或气化。所述砂料出口504用于将所述振动筛503和加热管502处理后的型砂排出该回收箱505。

请参阅图5，进一步，包括一储砂装置60，所述储砂装置60包括一加料口601，一搅拌运送装置602，一倾斜式烘烤底板603，一出料口604，回料口605、606以及一储砂箱607。该倾斜式烘烤底板603倾斜设置于所述储砂箱607内部，所述搅拌运送装置602位于该倾斜式烘烤底板603的倾斜表面。所述加料口601和所述回料口605、606位于所述储砂箱607的顶部表面，且该回料口605、606与所述回收装置50的砂料出口504连接。所述搅拌运送装置602是为了使得所述型砂能够保持松散且颗粒均匀，防止出现结块现象。所述倾斜式烘烤底板603是为了去除型砂中的水分，保持型砂干燥。该搅拌运送装置602和倾斜式烘烤底板603的配合使用，可使得所述型砂能够稳定输送。所述出料口604与所述取送砂装置10的进砂管107连接。

所述成型平台70用于承载铺设的型砂，在所述成型平台70上可预先设定一固定形状，以使所述型砂能够形成所需结构。所述固化剂泵80与所述混砂装置30相连接，用于向该混砂装置30中输送固化剂。该固化剂泵80与控制装置90连接，所述输送固化剂的时间可根据控制装置90发出的指令定时输送，所述输送固化剂的量可根据所述体积称砂装置20中返回的型砂体积值按比例输送。

所述控制装置90包括多个控制单元，该多个控制单元分别与取送砂装置10、体积称砂装置20、混砂装置30、铺砂装置40、回收装置50、固化剂泵80连接。所述控制装置90通过一PLC控制器控制各个控制单元，其中，所述“PLC”是可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)的英文缩写。

本实用新型提供的快速成型设备砂处理系统100，具有以下优点：一、该系统100采用负压式送砂方法，可在不中断工作的前提下完成持续送砂工作，而且输送过程中不会出现型砂堆积、结块的现象；二、该系统100采用体积称砂装置不受自重、振动等因素影响，测量精度提高；三、采用回收装置可大幅减小废砂量，降低生产成本，实现绿色生产。

请参阅图6，本实用新型提供的快速成型设备砂处理系统100的工作过程包括以下步骤：

S1，启动该砂处理系统100，取铺砂斗401内置传感器返回值，返回值为1表示铺砂斗内慢料可进行铺砂，若返回值为0表示铺砂斗内缺料，则继续进行下一步骤；

S2，所述铺砂斗401内缺料的信号会自动传递给预储砂罐体103上的容积下限传感器104，当该容积下限传感器104返回值为1时，所述预储砂罐体103的出砂阀门105关闭；当该容积下限传感器104返回值为0时，所述空气泵101启动工作至所述预储砂罐体103上的容积上限传感器102返回值为1时，所述预储砂罐体103的出砂阀门105关闭；

由于所述预储砂罐体103的出砂阀门105和所述体积称砂装置20的进料口阀门206处于常开状态，当所述容积下限传感器104返回值为1时，表明所述体积称砂装置20中型砂为充满状态，这时，为方便该体积称砂装置20正常工作，所述预储砂罐体103的出砂阀门105关闭。当所述容积下限传感器104返回值为0时，表明所述体积称砂装置20中为缺料状态，这时所述空气泵101启动，开始从储砂装置60中取砂到预储砂罐体103中，当所述容积上限传感器102返回值为1时，表明该体积称砂装置20中已充满型砂，空气泵101停止工作，所述预储砂罐体103的出砂阀门105关闭；

S3，所述预储砂罐体103的出砂阀门105关闭的同时，该体积称砂装置20的出料口阀门204开启，同时固化剂泵启动，混砂装置启动，完成一次混砂；以及

S4，再次取铺砂斗401内置传感器返回值，当返回值为0时，重新返回至S2步骤继续工作，当返回值为1时，所述铺砂装置40启动，开始铺砂工作。

S5，铺砂工作开始后，所述回收装置50随铺砂工作的开始而启动，直至铺砂工作结束。

另外，本领域技术人员还可在本实用新型精神内作其它变化，当然这些依据本实用新型精神所作的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围内。

Claims (8)

1.一种快速成型设备砂处理系统，其包括：一取送砂装置，一混砂装置，一铺砂装置，一成型平台，一固化剂泵以及一控制装置，所述取送砂装置用于抽取和输送型砂，所述混砂装置用于将型砂和固化剂泵中的固化剂混合，所述铺砂装置与所述混砂装置连接，用于将混合后的型砂铺于所述成型平台上，所述成型平台位于所述铺砂装置远离所述混砂装置的一侧，用于承载该铺砂装置铺设的型砂，所述固化剂泵用于向所述混砂装置中输送固化剂，所述控制装置分别与所述取送砂装置、混砂装置、铺砂装置、固化剂泵连接，其特征在于，进一步包括一体积称砂装置，所述体积称砂装置位于所述取送砂装置和混砂装置之间，并分别与该取送砂装置和混砂装置连接。

2.如权利要求1所述的快速成型设备砂处理系统，其特征在于，所述取送砂装置包括一空气泵，一容积上限传感器，一预储砂罐体，一容积下限传感器，一出砂阀门，一尘隔以及一进砂管，所述空气泵设置于所述预储砂罐体的上方，并与该预储砂罐体形成一封闭结构，所述尘隔设置于所述空气泵与所述预储砂罐体之间，并分别与该空气泵、所述预储砂罐体接触设置，所述容积上限传感器和容积下限传感器分别设置于该预储砂罐体的侧壁上并与控制装置连接，所述出砂阀门设置于所述预储砂罐体的底部。

3.如权利要求1所述的快速成型设备砂处理系统，其特征在于，所述体积称砂装置包括一可移动顶盖、一罐体、一出料口阀门、一空气连通口、一进料口阀门以及一体积称砂控制单元，所述罐体为一圆筒结构，该筒状结构具有一内壁和与该内壁表面相对的一外壁，所述进料口阀门和所述空气连通口均设置于所述可移动顶盖上并间隔设置，所述出料口阀门设置于所述罐体远离所述可移动顶盖的一侧，所述体积称砂控制单元分别与出料口阀门和进料口阀门连接，用于控制出料口阀门和进料口阀门的开启和关闭，进一步，所述罐体的内壁上设置有多个平行的环形凹槽，所述环形凹槽的所在平面与该罐体的圆筒中心轴方向垂直，所述可移动顶盖设置于所述环形凹槽中的任意一个，并与所述罐体形成一体积可调节的封闭空间。

4.如权利要求3所述的快速成型设备砂处理系统，其特征在于，所述任意两相邻环形凹槽在圆筒中心轴方向上距离相同。

5.如权利要求3所述的快速成型设备砂处理系统，其特征在于，所述可移动顶盖的尺寸为一可调节尺寸，以与所述环形凹槽连接。

6.如权利要求3所述的快速成型设备砂处理系统，其特征在于，所述体积称砂控制单元包括一时间继电器，该时间继电器用于设定出砂时间以计算出砂体积，所述出砂时间和出砂体积满足公式T＝αV，α为与出料口阀门的截面面积有关的系数。

7.如权利要求1所述的快速成型设备砂处理系统，其特征在于，进一步包括一回收装置，所述回收装置位于该成型平台的两侧，用于回收铺设过程中多余的型砂，该回收装置分别与所述控制装置连接，所述回收装置包括一尾气出口，一加热管，一振动筛，一砂料出口以及一回收箱，所述尾气出口设置于所述回收箱的侧壁上，用于排出在回收废砂的过程中产生的废气，所述振动筛包括多层振动筛单元，且设置于所述回收箱内部，所述加热管设置于所述多层振动筛之间，用于加热并干燥所述废砂，所述砂料出口用于将所述振动筛和加热管处理后的型砂排出该回收箱。

8.如权利要求7所述的快速成型设备砂处理系统，其特征在于，进一步包括一储砂装置，所述储砂装置包括一加料口，一搅拌运送装置，一倾斜式烘烤底板，一出料口，回料口以及一储砂箱，该倾斜式烘烤底板倾斜设置于所述储砂箱内部，所述搅拌运送装置位于该倾斜式烘烤底板的倾斜表面，所述加料口和所述回料口位于所述储砂箱的顶部表面，且该回料口与所述回收装置的砂料出口连接，所述出料口与所述取送砂装置的进砂管连接。