一种应用于3D打印设备的清砂系统的制作方法

一种应用于3d打印设备的清砂系统
技术领域
1.本发明涉及清砂设备技术领域，特别是涉及一种应用于3d打印设备的清砂系统。


背景技术：

2.砂型3d打印技术应用于铸造行业内时，其高效的打印方式有效缩短了新铸件的开发时间，节省了开发费用，促进了发展，而随着3d打印技术的发展，3d打印将会广泛地被应用于铸造行业。在打印过程中，喷头按照一定的路径向铺好的粉末上喷射粘结剂，将一定位置上的粉末粘结住，形成三维构件轮廓的一层。然后再铺一层新的粉末，再进行喷射粘结。如此多层粘结叠加，就能够得到三维的粘结坯体，最终在工作箱内形成完整的砂芯。
3.通常情况下，当工作箱满箱后，需要进入清砂工位清理砂芯并回收旧砂，从而实现砂芯与废砂的分离。现有的清砂方式中，首先顶升工作箱底板，将砂芯顶出工作箱，然后通过人力回收所掉落的旧砂。这种清砂方式复杂，人力成本高，且操作难度大。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对目前的清砂方式存在清砂困难、人力成本高等问题，提供一种应用于3d打印设备的清砂系统。
5.为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
6.本发明实施例公开一种应用于3d打印设备的清砂系统，包括装置主体、环形砂仓、举升机构和旧砂输送机构，所述装置主体设置有容纳槽，所述环形砂仓和所述举升机构均设置于所述容纳槽，且所述环形砂仓环绕所述举升机构设置，所述环形砂仓的顶部开设有进砂口，所述旧砂输送机构的一端环绕设置于所述容纳槽底部，且与所述环形砂仓相连通。
7.在其中一种实施例中，所述环形砂仓包括仓体和导向件，所述仓体设置有所述进砂口，所述导向件的一侧设置于所述进砂口，所述导向件的另一侧倾斜朝向所述举升机构。
8.在其中一种实施例中，所述举升机构包括承载板、底座和举升件，所述举升件包括第一连接部、第二连接部和驱动件，所述第一连接部的第一端转动连接于所述承载板，所述第一连接部的第二端滑动连接于所述底座，所述第二连接部的第一端转动连接于所述底座，所述第二连接部的第二端滑动连接于所述承载板，所述承载板与所述底座相对设置，所述第一连接部与所述第二连接部交叉且转动连接，所述驱动件的第一端驱动连接于所述第一连接部与所述第二连接部的交叉连接处，所述驱动件的第二端连接于所述第一连接部的第二端或所述第二连接部的第二端。
9.在其中一种实施例中，所述第一连接部与所述第二连接部构成支撑组件，所述支撑组件的数量为两个，两个所述支撑组件相对设置，且两个所述交叉连接处之间设置有辅助轴，所述驱动件的第一端连接于所述辅助轴。
10.在其中一种实施例中，所述承载板上间隔设置有多个高度调节件，打印工作箱处于所述高度调节件上。
11.在其中一种实施例中，所述高度调节件包括安装部和调节螺栓，所述安装部固定
于所述承载板上，所述安装部开设有螺纹孔，所述调节螺栓螺纹连接于所述螺纹孔。
12.在其中一种实施例中，所述安装部的一侧开设有调节间隙，所述调节间隙与所述螺纹孔连通，所述安装部开设有贯穿所述调节间隙的连接孔，所述连接孔内设置有锁紧件。
13.在其中一种实施例中，所述环形砂仓包括多个砂仓单元，多个所述砂仓单元环绕所述举升机构设置。
14.在其中一种实施例中，还包括除尘机构，所述除尘机构包括总管道和支管，所述总管道布置于所述装置主体上，每个所述砂仓单元的一侧开设有除尘口，所述支管的一端与所述除尘口相连通，所述支管的另一端与所述总管道相连通。
15.在其中一种实施例中，所述砂仓单元底部设置有下砂漏斗，所述下砂漏斗与所述旧砂输送机构相连通，且所述下砂漏斗的外侧设置有砂松散机构。
16.本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
17.本发明实施例公开的应用于3d打印设备的清砂系统中，通过环形砂仓与举升机构的配合，从而不仅能够提高旧砂的收集效率，减少人力成本，而且，环形砂仓能够增大储砂量，进而能够适用于不同尺寸工件的清砂，提高设备实用性；同时，旧砂输送机构能够较容易地实现旧砂输送，以防止环形砂仓满仓影响最终的清砂效果。相比于现有清砂方式，此种方式不仅结构简单，操作方便，同时也能够提高清砂效率。
附图说明
18.图1为本发明实施例公开的清砂系统的爆炸示意图；
19.图2为本发明实施例公开的举升机构的结构示意图；
20.图3和图4为本发明实施例公开的高度调节件的两种结构示意图。
21.附图标记说明：
22.100-装置本体、110-容纳槽、200-环形砂仓、210-仓体、220-导向件、230-砂仓单元、300-举升机构、310-承载板、311-高度调节件、320-底座、330-举升件、331-第一连接部、332-第二连接部、333-驱动件、334-辅助轴、400-旧砂输送机构。
具体实施方式
23.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。
24.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。
25.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。
26.如图1-图4所示，本发明实施例公开一种应用于3d打印设备的清砂系统，所公开的清砂系统包括装置主体100、环形砂仓200、举升机构300和旧砂输送机构400。
27.装置主体100为清砂系统的主体构件，装置主体100能够为清砂系统的其他部件提供安装位置，装置主体100设置有容纳槽110，可选地，装置主体100可以设置在地坑中，从而使得清砂系统在竖直方向的高度较低，以节约安装空间。
28.环形砂仓200和举升机构300均设置于容纳槽110，且环形砂仓200环绕举升机构300设置，具体地，容纳槽110内可以设置有支撑件，举升机构300的部分可以处于支撑件上，从而在抬高举升机构300高度的同时，也能够保证举升机构300的举升作用；环形砂仓200可以通过安装架支撑于容纳槽110内，且靠近举升机构300布置。
29.环形砂仓200的顶部开设有进砂口，进砂口靠近举升机构300设置，在竖直方向上，举升机构300处于最低位的高度不低于进砂口的高度，以使得从举升机构300上掉落的旧砂能够通过进砂口进入环形砂仓200中。进一步地，清砂系统还可以包括工作箱输送机构，举升机构300可以处于工作箱输送机构的中部，工作箱输送机构可以将一端的工作箱输送至举升机构300上，或者将举升机构300上的工作箱输送出去，从而提高效率。当然，工作箱输送机构可以为辊轮输送机构，还可以为其他的输送机构，本发明实施例对此不做限制。
30.旧砂输送机构400的一端环绕设置于容纳槽110底部，且旧砂输送机构400与环形砂仓200相连通。具体地，旧砂输送机构400也可以为环形结构件，且铺设于环形砂仓200的底部，以使环形砂仓200收集的旧砂可以流动至旧砂输送机构400上，然后通过旧砂输送机构400输送出去。
31.可选地，旧砂输送机构400可以为螺旋斗提输送机构，从而保证输送效率。进一步地，在旧砂输送方向上，旧砂输送机构400的高度可以逐渐降低，以保证旧砂的流动性。当然，旧砂输送机构400还可以为皮带传动机构，本发明实施例对此不做限制。
32.通过上述内容可知，本发明实施例公开的应用于3d打印设备的清砂系统中，通过环形砂仓200与举升机构300的配合，从而不仅能够提高旧砂的收集效率，减少人力成本，而且，环形砂仓200能够增大储砂量，进而能够适用于不同尺寸工件的清砂，提高设备实用性；同时，旧砂输送机构400能够较容易地实现旧砂输送，以防止环形砂仓200满仓影响最终的清砂效果。相比于现有清砂方式，此种方式不仅结构简单，操作方便，同时也能够提高清砂效率。
33.本发明实施例中，环形砂仓200可以包括仓体210和导向件220，仓体210用于暂时储存收集到的旧砂，仓体210设置有进砂口，导向件220的一侧可以设置于进砂口，导向件220的另一侧可以倾斜朝向举升机构300。如图1所示，此种情况下，从举升机构300上掉落的旧砂可以通过导向件220流动至仓体210内，以实现旧砂的收集。导向件220能够便于旧砂的流动，以防止旧砂掉落时产生较大的灰尘以及散落至其他位置，进而提高对旧砂的收集效果；而且导向件220还可以使得环形砂仓200的布置位置更多样，以便于清砂系统各个部件的整体布局。
34.本发明公开的实施例中，举升机构300可以包括承载板310、底座320和举升件330，承载板310用于承载工作箱，底座320起到支撑作用，承载板310与底座320可以相对设置，承载板310通过举升件330与底座320相连，举升件330能够驱动承载板310沿远离或靠近底座
320的方向移动。
35.具体地，举升件330可以包括第一连接部331、第二连接部332和驱动件333，第一连接部331的第一端可以转动连接于承载板310，第一连接部331的第二端可以滑动连接于底座320，第二连接部332的第一端可以转动连接于底座320，第二连接部332的第二端可以滑动连接于承载板310，承载板310与底座320可以相对设置，第一连接部331与第二连接部332可以交叉且转动连接，驱动件333的第一端可以驱动连接于第一连接部331与第二连接部332的交叉连接处，驱动件333的第二端可以连接于第一连接部331的第二端或第二连接部332的第二端，请参考图2。
36.此种结构的举升机构300结构简单、操作方便，同时此种举升机构升降稳定性高，承载力强，从而能够适用于不同规格的工作箱的清砂，以使得清砂系统的实用性较高。
37.进一步地，第一连接部331与第二连接部332可以构成支撑组件，支撑组件的数量可以为两个，两个支撑组件可以相对设置，且两个交叉连接处之间可以设置有辅助轴334，驱动件333的第一端可以连接于辅助轴334。此种情况下，两个支撑组件不仅能够提高支撑效果，而且使得举升机构300的重复升降稳定性更高，以提高清砂效果。
38.同时，也能够为驱动件333提供连接位置，保证驱动件333的驱动效果。当然，两个第一连接部331的第二端可以连接有安装条，驱动件333的第二端可以连接于安装条上，从而更好地保证驱动效果。
39.本发明实施例中，承载板310上可以间隔设置有多个高度调节件311，打印工作箱可以处于高度调节件311上。此种情况下，通过调节高度调节件311，从而使得打印工作箱的安装平稳性更好，以防止打印工作箱在升降过程中产生偏移现象，进而提高安全性能。优选地，高度调节件311的数量可以为四个，四个高度调节件311围城矩形状，从而保证打印工作箱的安装平稳性更好。
40.在一种可选的实施例中，高度调节件311可以包括安装部和调节螺栓，安装部可以通过螺纹连接、粘接或卡接等方式固定于承载板310上，安装部可以开设有螺纹孔，调节螺栓可以螺纹连接于螺纹孔。此种情况下，可以通过转动调节螺栓以顶升打印工作箱，从而实现对打印工作箱各个位置的高度调节，以使打印工作箱的安装平稳定达标。此种方式结构简单、操作方便，且制作成本较低。当然，高度调节件311还可以为其他的结构件，本发明实施例对此不做限制。
41.进一步地，安装部的一侧可以开设有调节间隙，调节间隙可以与螺纹孔连通，安装部可以开设有贯穿调节间隙的连接孔，连接孔内可以设置有锁紧件。具体地，请参考图3和图4，此时，当各个高度调节件311的位置调整好时，可以通过拧紧锁紧件，从而使得调节间隙逐渐变小，进而使得螺纹孔逐渐变小，以起到锁紧调节螺栓的作用。此种方式使得高度调节件311的调节位置较难产生变化，以保证打印工作箱的放置平稳性。
42.本发明公开的实施例中，环形砂仓200可以包括多个砂仓单元230，多个砂仓单元230可以环绕举升机构300设置。此种方式能够便于环形砂仓200的成型，也有利于环形砂仓200的布局。优选地，砂仓单元230的数量可以为三个。
43.进一步地，本发明实施例公开的清砂系统还可以包括除尘机构，除尘机构可以包括总管道和支管，总管道可以布置于装置主体100上，每个砂仓单元230的一侧可以开设有除尘口，支管的一端可以与除尘口相连通，支管的另一端可以与总管道相连通。此时，除尘
机构能够起到除尘作用，以提高清砂过程的清洁度及安全性。同时，除尘口的内侧顶部可以设置有档砂板，以起到档砂作用，且除尘口的内侧底部可以设置有调节板，调节板上下调节，能够起到控制风力的大小。
44.本发明实施例中，砂仓单元230底部可以设置有下砂漏斗，下砂漏斗可以与旧砂输送机构400相连通，且下砂漏斗的外侧可以设置有砂松散机构，砂松散机构能够提高砂子的流动性，以提高清砂效率。可选地，砂松散机构可以为下砂漏斗底部通入4路压缩空气装置，压缩空气通过电磁阀控制通断，该装置可高频通断，利用压缩空气的冲击使下砂漏斗底部密实的砂子松散后可从下砂口落下，防止砂子堵住下砂口。并且在下砂漏斗一侧设置振动电机或气动振动装置，同样防止下砂口堵料。
45.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。

技术特征：
1.一种应用于3d打印设备的清砂系统，其特征在于，包括装置主体(100)、环形砂仓(200)、举升机构(300)和旧砂输送机构(400)，所述装置主体(100)设置有容纳槽(110)，所述环形砂仓(200)和所述举升机构(300)均设置于所述容纳槽(110)，且所述环形砂仓(200)环绕所述举升机构(300)设置，所述环形砂仓(200)的顶部开设有进砂口，所述旧砂输送机构(400)的一端环绕设置于所述容纳槽(110)底部，且与所述环形砂仓(200)相连通。2.根据权利要求1所述的清砂系统，其特征在于，所述环形砂仓(200)包括仓体(210)和导向件(220)，所述仓体(210)设置有所述进砂口，所述导向件(220)的一侧设置于所述进砂口，所述导向件(220)的另一侧倾斜朝向所述举升机构(300)。3.根据权利要求1所述的清砂系统，其特征在于，所述举升机构(300)包括承载板(310)、底座(320)和举升件(330)，所述举升件(330)包括第一连接部(331)、第二连接部(332)和驱动件(333)，所述第一连接部(331)的第一端转动连接于所述承载板(310)，所述第一连接部(331)的第二端滑动连接于所述底座(320)，所述第二连接部(332)的第一端转动连接于所述底座(320)，所述第二连接部(332)的第二端滑动连接于所述承载板(310)，所述承载板(310)与所述底座(320)相对设置，所述第一连接部(331)与所述第二连接部(332)交叉且转动连接，所述驱动件(333)的第一端驱动连接于所述第一连接部(331)与所述第二连接部(332)的交叉连接处，所述驱动件(333)的第二端连接于所述第一连接部(331)的第二端或所述第二连接部(332)的第二端。4.根据权利要求3所述的清砂系统，其特征在于，所述第一连接部(331)与所述第二连接部(332)构成支撑组件，所述支撑组件的数量为两个，两个所述支撑组件相对设置，且两个所述交叉连接处之间设置有辅助轴(334)，所述驱动件(333)的第一端连接于所述辅助轴(334)。5.根据权利要求2所述的清砂系统，其特征在于，所述承载板(310)上间隔设置有多个高度调节件(311)，打印工作箱处于所述高度调节件(311)上。6.根据权利要求5所述的清砂系统，其特征在于，所述高度调节件(311)包括安装部和调节螺栓，所述安装部固定于所述承载板(310)上，所述安装部开设有螺纹孔，所述调节螺栓螺纹连接于所述螺纹孔。7.根据权利要求6所述的清砂系统，其特征在于，所述安装部的一侧开设有调节间隙，所述调节间隙与所述螺纹孔连通，所述安装部开设有贯穿所述调节间隙的连接孔，所述连接孔内设置有锁紧件。8.根据权利要求1所述的清砂系统，其特征在于，所述环形砂仓(200)包括多个砂仓单元(230)，多个所述砂仓单元(230)环绕所述举升机构(300)设置。9.根据权利要求9所述的清砂系统，其特征在于，还包括除尘机构，所述除尘机构包括总管道和支管，所述总管道布置于所述装置主体(100)上，每个所述砂仓单元(230)的一侧开设有除尘口，所述支管的一端与所述除尘口相连通，所述支管的另一端与所述总管道相连通。10.根据权利要求9所述的清砂系统，其特征在于，所述砂仓单元(230)底部设置有下砂漏斗，所述下砂漏斗与所述旧砂输送机构(400)相连通，且所述下砂漏斗的外侧设置有砂松散机构。

技术总结
本申请涉及一种应用于3D打印设备的清砂系统，其特征在于，包括装置主体(100)、环形砂仓(200)、举升机构(300)和旧砂输送机构(400)，所述装置主体(100)设置有容纳槽(110)，所述环形砂仓(200)和所述举升机构(300)均设置于所述容纳槽(110)，且所述环形砂仓(200)环绕所述举升机构(300)设置，所述环形砂仓(200)的顶部开设有进砂口，所述旧砂输送机构(400)的一端环绕设置于所述容纳槽(110)底部，且与所述环形砂仓(200)相连通。本方案能够解决目前的清砂方式存在清砂困难、人力成本高等问题。人力成本高等问题。人力成本高等问题。


技术研发人员：任东东 李迪萍 马玺 马发仁 郭永斌 马睿 周志军
受保护的技术使用者：共享智能装备（安徽）有限公司
技术研发日：2023.07.28
技术公布日：2023/10/15