混砂机构及3D打印机的制作方法

混砂机构及3d打印机
技术领域
[0001]
本发明涉及3d打印技术领域，特别是涉及一种混砂机构及3d打印机。


背景技术：

[0002]
目前砂型3d打印设备的打印原理为铺砂器将混合有固化剂的砂子平铺于工作箱底板，然后打印头将树脂按照一定的要求喷射于砂面，接着砂子中的固化剂和树脂发生化学反应，使砂子成型，实现砂芯的快速制作。3d打印过程中砂芯的硬化速度以及砂芯的强度，和砂子中所含的固化剂含量以及均匀性息息相关。当砂子中的局部固化剂含量较高时，砂芯局部硬化较快，可使用时间缩短，但是有可能出现铺砂器下沙不畅，影响砂芯打印质量；当砂子中的局部固化剂含量较低时，砂芯硬化慢，固化剂和树脂的反应不充分，砂芯强度低。故混砂装置的混砂均匀性对打印过程以及砂芯质量影响很大。


技术实现要素：

[0003]
基于此，有必要针对现有技术中的混砂装置混砂效果较差的问题，提供一种能够实现及时清砂，且可实现均匀混砂效果的混砂装置及3d打印机。
[0004]
一种混砂装置，所述的混砂装置包括：混砂罐，所述混砂罐开设有进砂口与出砂口；混砂机构，所述混砂机构包括旋转轴、叶片以及旋转驱动件，所述旋转轴安装于所述混砂罐的内腔底部，所述叶片安装于所述旋转轴上，所述旋转驱动件安装于所述混砂罐上，且转动连接所述旋转轴；刮板机构，所述刮板机构包括驱动连接的刮板与刮板驱动件，所述刮板靠近所述混砂罐的内壁设置，用于刮去所述混砂罐内壁附着的砂料，所述刮板驱动件设置于所述混砂罐的侧壁。
[0005]
在其中一个实施例中，所述刮板设置于所述混砂罐的顶部，且与所述叶片间隔设置。
[0006]
在其中一个实施例中，所述刮板与所述叶片成90度间隔布置于所述混砂罐的内腔壁上。
[0007]
在其中一个实施例中，所述刮板和所述叶片同向旋转驱动。
[0008]
在其中一个实施例中，所述叶片包括连接部以及凸设于所述连接部两端的摆动叶，所述连接部转动设置于所述旋转轴上。
[0009]
在其中一个实施例中，两个所述摆动叶相对的一面为倾斜面。
[0010]
在其中一个实施例中，所述连接部朝向所述摆动叶的一面也具有倾斜面。
[0011]
在其中一个实施例中，所述叶片为涡轮式结构。
[0012]
在其中一个实施例中，所述的混砂装置还包括摆动机构，所述摆动机构包括支架、摆动驱动件以及轴承，所述支架承载所述混砂罐，所述摆动驱动件与所述混砂罐的转轴转动连接，所述轴承设置于所述支架与所述混砂罐的转动轴之间。
[0013]
在其中一个实施例中，所述支架具有两个，所述混砂罐转动设置于两个所述支架之间。
[0014]
在其中一个实施例中，所述混砂罐的转轴上设置有角度传感器。
[0015]
一种3d打印机，包括混砂装置。
[0016]
上述混砂装置及3d打印机，砂料通过混砂罐的进砂口进入，通过在混砂罐内的旋转轴安装叶片，并采用旋转驱动件驱动叶片在混砂罐内做旋转运动，从而实现均匀、高效混合混砂罐内的砂料，进一步通过在混砂罐的内壁设置刮板，从而可实现及时刮去混砂罐内壁附着的砂料，从而更加有利于砂料混合的均匀性，有利于提升混砂效果，最终通过出砂口将混合好的砂料排出。
附图说明
[0017]
图1为一实施例的混砂装置的结构示意图。
[0018]
图2为另一实施例的混砂装置的结构示意图。
[0019]
图3为一实施例的叶片与刮板设置于混砂罐内的结构示意图。
[0020]
图4为又一实施例的混砂装置的结构示意图。
具体实施方式
[0021]
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。
[0022]
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。
[0023]
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。
[0024]
在一实施方式中，一种混砂装置，所述的混砂装置包括混砂罐，所述混砂罐开设有进砂口与出砂口；混砂机构，所述混砂机构包括旋转轴、叶片以及旋转驱动件，所述旋转轴安装于所述混砂罐的内腔底部，所述叶片安装于所述旋转轴上，所述旋转驱动件安装于所述混砂罐上，且转动连接所述旋转轴；刮板机构，所述刮板机构包括驱动连接的刮板与刮板驱动件，所述刮板靠近所述混砂罐的内壁设置，用于刮去所述混砂罐内壁附着的砂料，所述刮板驱动件设置于所述混砂罐的侧壁。
[0025]
在一实施方式中，一种3d打印机，包括所述混砂装置，所述的混砂装置包括混砂罐，所述混砂罐开设有进砂口与出砂口；混砂机构，所述混砂机构包括旋转轴、叶片以及旋转驱动件，所述旋转轴安装于所述混砂罐的内腔底部，所述叶片安装于所述旋转轴上，所述旋转驱动件安装于所述混砂罐上，且转动连接所述旋转轴；刮板机构，所述刮板机构包括驱动连接的刮板与刮板驱动件，所述刮板靠近所述混砂罐的内壁设置，用于刮去所述混砂罐
内壁附着的砂料，所述刮板驱动件设置于所述混砂罐的侧壁。
[0026]
上述混砂装置及3d打印机，砂料通过混砂罐的进砂口进入，通过在混砂罐内的旋转轴安装叶片，并采用旋转驱动件驱动叶片在混砂罐内做旋转运动，从而实现均匀、高效混合混砂罐内的砂料，进一步通过在混砂罐的内壁设置刮板，从而可实现及时刮去混砂罐内壁附着的砂料，从而更加有利于砂料混合的均匀性，有利于提升混砂效果，最终通过出砂口将混合好的砂料排出。
[0027]
下面结合具体实施例对所述混砂装置进行说明，以进一步理解所述混砂装置的发明构思。请参阅图1，一种混砂装置10，所述的混砂装置10包括混砂罐100、混砂机构200以及刮板机构300。具体地，所述混砂罐开设有进砂口110与出砂口120，其中，进砂口110设置在混砂罐的顶部，出砂口120靠近混砂罐的底部开设。可选地，进砂口110与出砂口120分别设置有挡砂板。其中，挡砂板可以是电磁阀或气动阀。当需要进行加砂或落砂时，通过控制挡砂板即可对应执行相应的加砂或落砂操作。具体地，混砂机构200包括旋转轴210、叶片220以及旋转驱动件230，所述旋转轴210安装于所述混砂罐100的内腔底部，所述叶片220安装于所述旋转轴210上，所述旋转驱动件230安装于所述混砂罐100上，且转动连接所述旋转轴210。可选地，旋转驱动件230为电机或气缸，其安装于混砂罐的底部外侧，旋转轴210为电机或气缸的转轴，其安装在混砂罐底部的内腔，叶片通过安装在旋转轴210可实现对混砂罐内的砂料进行搅拌混合。具体地，所述刮板机构300包括驱动连接的刮板310与刮板驱动件320，所述刮板310靠近所述混砂罐100的内壁设置，用于刮去所述混砂罐内壁附着的砂料，所述刮板驱动件320设置于所述混砂罐的侧壁。即，刮板310混砂罐间隔较小距离设置或者接触设置，从而有利于刮掉混砂罐上的砂料。可选地，刮板驱动件320为电机(减速电机)或气缸，其安装于混砂罐顶部的外侧壁。可选地，所述刮板310设置于所述混砂罐100的顶部，且与所述叶片220间隔设置。即，刮板310容置于混砂罐100的内腔顶部，其安装高度与叶片220具有一定距离，这样二者在进行转动时不会发生相互影响，在混砂的过程中也可进行刮砂。
[0028]
请一并参阅图2，在其中一实施例中，所述刮板310包括横梁311以及设置于横梁两端的刮片312，其中横梁311与刮板驱动件320驱动连接。具体地，两个刮片312靠近混砂罐的侧壁设置，二者相互存在活动间隙。这样，当混砂罐的侧壁存在附着的砂料时，刮片312运动时在运动驱动力的作用下会挤压摩擦到混砂罐的侧壁上的砂料，从而实现将其刮落的效果。
[0029]
请一并参阅图3，在其中一实施例中，所述刮板310与所述叶片220成90度间隔布置于所述混砂罐的内腔壁上。具体地，刮板310与叶片220设置有多个，相邻两个刮板310与叶片220之间成90度夹角。这样当二者旋转启动后，混砂过程中，刮板实现有效清除混砂罐上的砂料。可选地，所述刮板310和所述叶片220同向旋转驱动。即，二者同向旋转运动，这样有利于混砂过程中减少对砂料不同方向的摩损，保证砂料的质量。
[0030]
请一并参阅图4，在其中一实施例中，所述叶片220包括连接部221以及凸设于所述连接部两端的摆动叶222，所述连接部221转动设置于所述旋转轴210上。即，连接部221为安装旋转轴210的结构，摆动叶222主要用于实现混砂搅拌。具体地，两个所述摆动叶221相对的一面为倾斜面。这样有利于在混砂时砂料在搅拌过程中能够及时通过倾斜面下落，而减少砂料附着于混砂罐的侧壁。进一步地，所述连接部221朝向所述摆动叶222的一面也具有
倾斜面。这样，连接部221与摆动叶222均通过设置倾斜面形成漏斗状的承载砂料的结构，使得叶片在转动过程中，砂料能够在该漏斗状结构中实现搅拌，进一步减少砂料附着于混砂罐内壁的几率。需要说明的是，该实例的叶片结构为一体式折弯成型。在一种可选实施例中，叶片220为涡轮式结构。需要说明的是，该结构的涡轮式叶片需要焊接成型。通过设置涡轮式结构叶片也有助于降低砂料附着于混砂罐内壁的几率。上述两种结构的叶片，在旋转过程中迫使砂子向外扩散，然后在叶片的一个倾斜面作用下使砂子轴向运动和周向运动，实现砂子的混合。
[0031]
在其中一实施例中，所述的混砂装置还包括摆动机构400，所述摆动机构包括支架410、摆动驱动件420以及轴承430，所述支架410承载所述混砂罐100，所述摆动驱动件420与所述混砂罐100的转轴转动连接，所述轴承430设置于所述支架140与所述混砂罐100的转动轴之间。可选地，所述支架410具有两个，所述混砂罐100转动设置于两个所述支架410之间。具体地，所述支架410的上部开设有转动通孔，该通孔内设置有轴承430，混砂罐100上设置的转动轴穿设于该通孔，摆动驱动件420与该转动轴驱动连接，使得转动轴在摆动驱动件420的作用下在轴承430中转动，从而带动混砂罐100左右摆动，从而实现将其内的砂料进行上下混合，改善砂子和固化剂的混合情况，提高混砂均匀性。进一步地，可以同时启动混砂机构与摆动机构400，这样通过摆动混砂罐100和叶片220的联合旋转，可提高混砂效率，缩短混砂时间。混砂结束后，叶片220停止旋转，混砂罐体100停止摆动，混砂罐的出砂口处的挡板打开，将混合好的砂子排出混砂罐。
[0032]
在其中一实施例中，所述混砂罐100的转轴上设置有角度传感器440。这样，混砂罐100在摆动过程中通过摆动驱动件420和角度传感器440的控制，可满足混砂各个阶段的要求，可实现变频率、变角度的摆动，从而有助于提高混砂均匀性。
[0033]
在其中一实施例中，一种3d打印机，包括上述任一项实施例的混砂装置。
[0034]
上述混砂装置及3d打印机，砂料通过混砂罐的进砂口进入，通过在混砂罐内的旋转轴安装叶片，并采用旋转驱动件驱动叶片在混砂罐内做旋转运动，从而实现均匀、高效混合混砂罐内的砂料，进一步通过在混砂罐的内壁设置刮板，从而可实现及时刮去混砂罐内壁附着的砂料，从而更加有利于砂料混合的均匀性，有利于提升混砂效果，最终通过出砂口将混合好的砂料排出。
[0035]
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。
[0036]
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。