混砂机及3D打印机的制作方法

本发明涉及3d打印技术领域，特别是涉及一种混砂机及3d打印机。

背景技术：

铸造3d打印砂型技术具有成型周期短，砂模精度高，工艺流程简单等诸多优点，近年来在国内外发展逐渐壮大。混砂系统作为铸造3d打印中的关键环节，砂子与液料必须按照固定比例混合均匀，并且混砂速度要满足打印机的工作节拍。否则因混合比例出错，均匀性不达标，混砂速度慢等都会不同程度的造成废品。

目前市面上的混砂机大都是混砂罐直立且通过搅拌的方式进行混合，使得罐体、叶片与砂子之间在搅拌过程中相互作用，加剧了罐体与叶片的磨损。另外，因为搅拌所用电机的功率有限，混砂量明显受限制，而且混砂量与混砂均匀性之间存在矛盾。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术中的混砂机存在罐体与叶片磨损问题以及混砂量与混砂均匀性受到限制的问题，提供一种能够降低罐体与砂料的磨损，且混砂量与混砂均匀性均能够得到保证的混砂机及3d打印机。

一种混砂机，所述的混砂机包括：储砂罐，所述储砂罐开设有下料口；液料装置，所述液料装置包括相互连接的液料加入机构与液料喷洒机构，所述液料喷洒机构用于将所述液料加入机构中的液料喷射于所述储砂罐的下料口下落的砂料中；混砂罐，所述混砂罐与所述液料喷洒机构连通，且能够正反转。

在其中一个实施例中，所述液料喷洒机构包括旋转组件，所述旋转组件包括旋转驱动件与承载板，所述旋转驱动件与所述液料加入机构连接，所述承载板转动安装于所述旋转驱动件的转轴上，且活动抵接于所述混砂罐的进料口处，所述液料喷洒机构设置于所述承载板上。

在其中一个实施例中，所述液料加入机构包括相互驱动连接的液料驱动件与液料加入件，所述液料加入件与所述液料喷洒机构连接。

在其中一个实施例中，所述液料喷洒机构包括护罩与喷射头，所述护罩安装于所述承载板上，且所述护罩沿平行于所述承载板方向贯通开设有流砂通道，所述喷射头安装于所述护罩上，用于向所述流砂通道内的流砂喷射液料。

在其中一个实施例中，所述混砂罐内设置有相互错位的第一搅拌叶与第二搅拌叶，所述第一搅拌叶与所述第二搅拌叶的一端均固定设置于所述混砂罐的内侧壁上，另一端均朝向所述混砂罐的中心延伸。

在其中一个实施例中，所述混砂罐靠近所述第一搅拌叶的连接部开设有所述进料口，所述混砂罐靠近所述第二搅拌叶的连接部开设出料口。

在其中一个实施例中，所述混砂机还包括漏砂斗，所述混砂罐的出料口的落砂通过所述漏砂斗盛放。

在其中一个实施例中，所述混砂罐安装有驱动轮，用于驱动所述混砂罐正转或反转。

在其中一个实施例中，所述混砂机还包括同步带轮机构，所述同步带轮机构与所述驱动轮通过同步带连接。

在其中一个实施例中，所述混砂机还包括安装架，所述混砂罐与所述同步带轮机构均支撑设置于所述安装架上。

在其中一个实施例中，所述混砂罐上固定设置有多个永磁体及磁敏传感器，所述磁敏传感器通过获取各所述永磁体的位置信息控制所述混砂罐的转动速度。

一种3d打印机，包括任一项所述的混砂机。

上述3d打印机及混砂机，通过在储砂罐内预先存放砂料，根据用砂需求定量控制储砂罐的落砂量，液料加入机构将液料加入到液料喷洒机构中，液料喷洒机构将液料喷射于储砂罐下落的砂料，通过设置能够正反转的混砂罐，将喷射有液料的砂料输送至混砂罐中，通过混砂罐正反转实现混合砂料，这样通过预先进行液料与砂料的喷射混合，使得砂料进入到混砂罐中已经进行一定程度的混合，在进入混砂罐中时可极大减少混砂时间，从而有利于降低混砂罐在对砂料混合时产生的磨损，有利于3d打印机提升打印质量。

附图说明

图1为一实施例的混砂机结构示意图；

图2为一实施例的液料喷洒机构的部分结构示意图；

图3为一实施例的混砂罐的结构示意图。

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，一种混砂机，所述的混砂机包括：储砂罐，所述储砂罐开设有下料口；液料装置，所述液料装置包括相互连接的液料加入机构与液料喷洒机构，所述液料喷洒机构用于将所述液料加入机构中的液料喷射于所述储砂罐的下料口下落的砂料中；混砂罐，所述混砂罐与所述液料喷洒机构连通，且能够正反转。

在一实施方式中，一种3d打印机，包括混砂机，所述的混砂机包括：储砂罐，所述储砂罐开设有下料口；液料装置，所述液料装置包括相互连接的液料加入机构与液料喷洒机构，所述液料喷洒机构用于将所述液料加入机构中的液料喷射于所述储砂罐的下料口下落的砂料中；混砂罐，所述混砂罐与所述液料喷洒机构连通，且能够正反转。

上述3d打印机及混砂机，通过在储砂罐内预先存放砂料，根据用砂需求定量控制储砂罐的落砂量，液料加入机构将液料加入到液料喷洒机构中，液料喷洒机构将液料喷射于储砂罐下落的砂料，通过设置能够正反转的混砂罐，将喷射有液料的砂料输送至混砂罐中，通过混砂罐正反转实现混合砂料，这样通过预先进行液料与砂料的喷射混合，使得砂料进入到混砂罐中已经进行一定程度的混合，在进入混砂罐中时可极大减少混砂时间，从而有利于降低混砂罐在对砂料混合时产生的磨损，有利于3d打印机提升打印质量。

下面结合具体实施例对所述混砂机进行说明，以进一步理解所述混砂机的发明构思。在其中一实施例中，请参阅图1，一种混砂机10，所述的混砂机包括：储砂罐100，所述储砂罐开设有下料口110；液料装置200，所述液料装置包括相互连接的液料加入机构210与液料喷洒机构220，所述液料喷洒机构用于将所述液料加入机构中的液料喷射于所述储砂罐的下料口下落的砂料中；混砂罐300，所述混砂罐300与所述液料喷洒机构220连通，且能够正反转。

请一并参阅图2，在一具体实施中，所述储砂罐100靠近所述下料口110处设置有阀门120。例如，所述阀门120为气动蝶阀。这样，通过所述阀门设置可实现砂料落砂量可控。在一优选实施例中，所述储砂罐100的侧壁设置有振动件130。例如，所述振动件130为振动电机。这样，通过在储砂罐100上设置振动件130有利于提高落砂效率和落砂均匀性。

在其中一实施中，所述液料喷洒机构220包括旋转组件221，所述旋转组件221包括旋转驱动件2211与承载板2212，所述旋转驱动件2211与所述液料加入机构210连接，所述承载板2212转动安装于所述旋转驱动件2211的转轴上，且活动抵接于所述混砂罐300的进料口处，所述液料喷洒机构设置于所述承载板2212上。在一具体实施例中，旋转驱动件2211包括驱动连接的旋转气缸和旋转轮。承载板2212与旋转轮连接，实现随旋转轮沿不同角度转动。在一具体实施例中，所述储砂罐100与所述液料装置200支撑设置于固定座400上，所述旋转驱动件2211安装于所述固定座400上，也就是说旋转气缸和旋转轮均安装在固定座上，从而实现承载板可靠稳定地设置于旋转轮上实现不同角度转动，继而使得承载板远离旋转轮的一端能够活动抵接于混砂罐上。其中，承载板2212具有承载面可盛放砂料，当其转动至一定程度时会抵接于混砂罐300的进料口处，从而可将储砂罐100的砂料通过下料口进入承载板2212，继而被输送至混砂罐300中。如图2所示中承载板2212沿旋转轮的两个不同位置的状态，虚线状态时，混砂罐处于混砂状态，在实线状态下，承载板2212抵接混砂罐处于加砂状态。

在其中一实施中，所述液料加入机构210包括相互驱动连接的液料驱动件211与液料加入件212，所述液料加入件212与所述液料喷洒机构220连接。例如，所述液料驱动件211为液料气缸。例如，所述液料加入件212为注射器件。这样，通过液料气缸可控制推动液料加入件212做活塞运动，从而有利于快速将液料由液料加入件212推送至液料喷洒机构220中。优选地，所述液料加入件212连接有输液软管224，所述输液软管224与所述液料喷洒机构220连通。这样，通过设置输液软管224，能够克服由于液料加入件212距离设置于承载板2212上的液料喷洒机构较远而不便于及时补充液料的问题。

请一并参阅图3，在其中一实施中，所述液料喷洒机构220包括护罩222与喷射头223，所述护罩222安装于所述承载板2212上，且所述护罩222沿平行于所述承载板2212方向贯通开设有流砂通道，所述喷射头223安装于所述护罩222上，用于向所述流砂通道内的流砂喷射液料。具体地，护罩222包括承载部以及设置于承载部两端的支撑部，两个支撑部沿平行于承载板延伸方向固定设置于承载板2212的两边。这样，在护罩222的两个支撑部与承载部之间形成流砂通道，从而可使得储砂罐中的砂子通过承载板2212时沿流砂通道进入到混砂罐中。具体地，喷射头223与输液软管224连接，且固定设置在护罩222的承载部上，朝向流砂通道喷射液料，这样流经流砂通道砂料被喷射有液料，在沿承载板进入到混砂罐的过程中完成初步混砂，从而减少砂料在混砂罐中的混砂时长，以减少砂料与混砂罐之间的混砂磨损。

需要说明的是，储砂罐100的安装高度高于混砂罐300，当承载板2212抵接于混砂罐的进料口时，承载板处于向下倾斜状态，从而保证其将储砂罐100下落的砂料承载后顺利输入到混砂罐300中。

,在其中一实施中，所述混砂罐300内设置有相互错位的第一搅拌叶310与第二搅拌叶320，所述第一搅拌叶310与所述第二搅拌叶320的一端均固定设置于所述混砂罐的内侧壁上，另一端均朝向所述混砂罐的中心延伸。在其中一实施中，所述混砂罐靠近所述第一搅拌叶310的连接部开设有所述进料口，所述混砂罐靠近所述第二搅拌叶320的连接部开设出料口。具体地，第一搅拌叶310与述第二搅拌叶320朝向混砂罐的中心延伸的端部具有弯折部，这样有利于两个搅拌叶在相互错位设置时，从而形成相对连续的砂料通道。另外，为了便于砂料顺利进出混砂罐，在其中一实施例中，在第一搅拌叶310与第二搅拌叶320与混砂罐连接的端部设置成完整角度。这样有利于砂料形成缓冲面，从而便于砂料进入或下落。

具体地，混砂罐300的左侧空间设置第一搅拌叶310，右侧空间设置第二搅拌叶320，两个搅拌叶相互错位设置时，从而形成连续性砂料通道，当控制混砂罐300正向转动时，砂料持续沿第一搅拌叶310与第二搅拌叶320所形成的砂料通道进行运转搅拌混合。需要说明的是，由于第一搅拌叶310与第二搅拌叶320错位设置，且在设计混砂罐300通过正转控制，使得砂料能够不会由砂料通道甩出，在砂料量的控制中要求混料不能超出混砂罐的一半高度，否则无法控制其在正转时不被甩出。相反地，若控制混砂罐300反转时，则由于砂料在两个搅拌叶中搅拌运动随反转不会形成持续性沿砂料通道混合，因此会经过混砂罐的出料口落出。具体该过程可参见现有技术中建筑工地所使用的混泥土搅拌器进行理解，在此不再详细赘述。

在其中一实施例中，所述混砂罐安装有驱动轮330，用于驱动所述混砂罐300正转或反转。具体地，驱动轮330安装于混砂罐的侧壁上，其中驱动轮330为电机驱动部件，通过启动驱动轮330可实现控制混砂罐转动(正转或反转)。进一步地，所述混砂机还包括同步带轮机构500，所述同步带轮机构500与所述驱动轮330通过同步带连接。也就是说，通过设置同步带轮机构500实现带动驱动轮330进行转动，继而实现控制混砂罐转动混合砂料。在其中一实施例中，所述混砂机还包括安装架600，所述混砂罐300与所述同步带轮机构500均支撑设置于所述安装架600上。其中，安装架600包括三角架或矩形支架。这样，通过设置安装架600有利于将混砂罐300承载支撑实现自由运转，同时也为同步带轮机构500提供安装支撑。

为了及时将混合好砂料输出盛放，在其中一实施例中，所述混砂机还包括漏砂斗700，所述混砂罐300的出料口的落砂通过所述漏砂斗700盛放。具体地，漏砂斗700为漏斗状，其开口包围混砂罐300的直径范围，从而实现混砂罐内的砂料无论处于何位置开始放料，漏砂斗700均可完全进行接收盛放。

为了便于及时控制混砂罐的运转速度，在其中一实施例中，所述混砂罐上固定设置有多个永磁体800，所述安装架上设置有磁敏传感器900，所述磁敏传感器900通过获取各所述永磁体800的位置信息控制所述混砂罐的转动速度。具体地，永磁体800的安装个数可以是2个、3个或更多，其相互间距较小距离设置，磁敏传感器900通过接收各个永磁体800的磁信号，由于混砂罐的运转惯性，在停止信号发出时依然会运转一定形成，通过磁敏传感器900监控到的永磁体800的磁信号，从而可判断当前混砂罐运转速度，可确定混砂罐最终停止时间。

在其中一实施例中，一种3d打印机，包括任一项所述实施例中的混砂机。

上述3d打印机及混砂机，通过在储砂罐内预先存放砂料，根据用砂需求定量控制储砂罐的落砂量，液料加入机构将液料加入到液料喷洒机构中，液料喷洒机构将液料喷射于储砂罐下落的砂料，通过设置能够正反转的混砂罐，将喷射有液料的砂料输送至混砂罐中，通过混砂罐正反转实现混合砂料，这样通过预先进行液料与砂料的喷射混合，使得砂料进入到混砂罐中已经进行一定程度的混合，在进入混砂罐中时可极大减少混砂时间，从而有利于降低混砂罐在对砂料混合时产生的磨损，有利于3d打印机提升打印质量。

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。