一种搅拌上料及振动装置的制作方法

本发明涉及砂型3d打印预混设备，尤其涉及一种搅拌上料及振动装置。

背景技术：

1、砂型3d打印是将一定厚度的材料反复打印在平台上，循环往复，直到生成整个成型件。在砂型3d打印场合，砂型3d打印设备使用的原料是砂子，打印前将砂子在混砂系统中预混并与固化剂按一定比例混合，然后输送到主机，打印时砂子遇到胶水会迅速固化黏结；这样在一层胶水一层砂子的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可得到模型，其中砂子是以某个定量按一定时间间隔持续预混的。现有的砂原料预混装置中，大多是先振动筛分、再称重、最后进行搅拌，该种方式存有不足，其中料仓中的砂材料因各种因素总会存在一定的砂结块现象，通过先振动筛分的方式虽然能够对砂结块进行过滤清除，但每次预混都存在砂材料利用率低的情况，即筛分有效砂材料与上料机输出的总砂材料之间的比值，原因就在于没有很好的对砂结块进行利用，直接导致对砂结块的收集工作量的增加，也间接导致对砂结块后续处理再利用工作量的增加，不利于砂型3d打印中砂原料的生产。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述问题，提供一种先称重、再搅拌、最后振动筛分的预混合方式，且能够通过搅拌过程对砂结块进行打碎、对砂结块直接再利用的砂原料生产装置，具体技术方案如下：

2、一种搅拌上料及振动装置，包括储砂桶，还包括从上至下依次设置的称重机构、搅拌机构、筛分机构，所述储砂桶的出料端通过第一上料机与所述称重机构的进料端连通，所述称重机构的出料端与所述搅拌机构的进料端连通，所述搅拌机构的出料端与所述筛分机构的进料端连通，所述搅拌机构包括搅拌桶，所述搅拌桶内同轴设置有搅拌杆，所述搅拌杆上设置有搅拌叶，所述搅拌桶的上端设置有用于使搅拌杆转动的第一电机。

3、优选的，所述储砂桶的下端设置有储砂桶出料口，所述第一上料机的下端设置有第一上料机进料口，所述储砂桶出料口与第一上料机进料口进行密封连接。

4、优选的，所述搅拌桶的中上部呈圆柱形，所述搅拌桶的中下部呈圆锥形，所述搅拌杆的上端通过轴承与所述搅拌桶的上端面同轴连接，所述搅拌叶为弧形搅拌叶，且所述弧形搅拌叶位于所述搅拌桶的中下部位置，所述弧形搅拌叶在参与搅拌混合的同时能够使原料上翻。

5、优选的，所述弧形搅拌叶设置有多个，多个所述弧形搅拌叶沿所述搅拌杆的周向均匀分布。

6、优选的，所述搅拌杆呈空心的圆柱形管状，且所述搅拌杆的中上部设置有多个进砂口，所述搅拌杆的中下部设置有多个出砂口。

7、优选的，所述称重机构包括集料称重桶和用于支撑集料称重桶的支撑杆，所述支撑杆的上端设置有第一平行板，所述集料称重桶的侧面上设置有第二平行板，所述第二平行板位于所述第一平行板的正下方，且所述第一平行板、第二平行板之间连接有称重传感器，所述集料称重桶的上端面设置有称重桶第一进料口、称重桶第二进料口，所述称重桶第一进料口与所述第一上料机的出料端连通，所述称重桶第二进料口通过第二上料机与固体加强剂储存桶连通，所述集料称重桶的下端呈圆锥形，且所述集料称重桶的下端设置有称重桶出料管，所述称重桶出料管处还设置有第一阀门。

8、优选的，所述固体加强剂储存桶的下端设置有固体加强剂储存桶出料口，所述第二上料机的下端设置有第二上料机进料口，所述固体加强剂储存桶出料口与第二上料机进料口进行密封连接。

9、优选的，所述搅拌桶的上端面设置有搅拌桶第一进料口和搅拌桶第二进料口，所述称重桶出料管的下端位于所述搅拌桶第一进料口内部，所述搅拌桶第二进料口连接有进液管，所述进液管的另一端通过泵体与液体固化剂箱连通，所述搅拌桶的下端设置有搅拌桶出料口，所述搅拌桶出料管处还设置有第二阀门。

10、优选的，所述筛分机构包括圆形振动筛分机，所述圆形振动筛分机上设置有用于排出废料的筛分机第一出料管和用于排出合格原料的筛分机第二出料管，所述筛分机第一出料管处设置有废料回收箱，所述筛分机第二出料管处设置有原料缓存桶，所述圆形振动筛分机的上端还设置有筛分机进料口，所述搅拌桶出料管的下端位于所述筛分机进料口内部。所述筛分机第一出料管上套接有筒形布罩，所述筒形布罩的另一端延伸至所述废料回收箱的内部。

11、优选的，所述筛分机第一出料管处还设置有阀门组件，所述阀门组件包括门字形支撑架，所述门字形支撑架的上端面垂直向下设置有第一气缸，所述第一气缸的缸体部与所述门字形支撑架上端面连接，所述第一气缸的活塞杆端连接有挡板，所述挡板呈竖直设置，且所述筛分机第一出料管的上端面位于所述挡板处设置有与挡板相适配的矩形开口。

12、优选的，所述搅拌杆的中上部还设置有多个搅拌齿，多个所述搅拌齿之间连接有固定杆，所述固定杆上垂直连接有缓冲组件，所述缓冲组件远离固定杆的一端连接有刮板，所述刮板的长度方向沿所述搅拌桶的轴线方向设置，所述刮板上沿其长度方向设置有刷毛，所述刷毛与搅拌桶中上部的内壁紧密设置，所述缓冲组件包括缓冲座，所述缓冲座靠近搅拌轴的一端与所述固定杆连接，所述缓冲座内部设置有缓冲滑腔，所述缓冲滑腔内设置有缓冲滑块，所述缓冲滑块远离所述固定杆的一侧设置有缓冲杆，所述缓冲杆的另一端贯穿缓冲座的侧面与所述刮板连接，所述缓冲滑块的另一侧与所述缓冲滑腔之间设置有缓冲弹簧。

13、优选的，所述原料缓存桶的上端面设置有缓存桶第一进料口、缓存桶第二进料口，所述搅拌桶出料管的下端位于所述缓存桶第一进料口内部，所述缓存桶第二进料口通过蛟龙输送机与补砂桶连通，所述补砂桶的下端设置有补砂桶出料管，所述补砂桶出料管与所述蛟龙输送机的进料端连通，所述蛟龙输送机的出料端位于所述缓存桶第二进料口的内部，且所述废料回收箱的底部设置有称重仪。补砂桶用于向原料缓存桶补砂，保证每次预混后砂原料所需质量的准确性。

14、优选的，为了进一步提高每次预混后砂原料所需质量的准确性，即保证砂原料经称重、搅拌、筛分后落入原料缓存桶中的质量与砂原料称重时的质量趋于相同，蛟龙输送机的螺距为x、螺旋叶片直径为l、倾角系数为c、每次工作时常为t、砂原料的容重为p，则蛟龙输送机的螺旋轴转速为n与每次预混前后所述称重仪的重量的变化△g之间应满足一下关系：

15、

16、上式中，△g单位，kg；x、l单位，m；n单位，r/min；t单位，s；p单位，t/m3；λ为物料填充系数，取值范围为0.32-0.34；c水平输送时取1；a为关系系数取值为47。

17、优选的，本发明还公开了一种搅拌上料及振动装置的砂原料生产方法，具体步骤包括：

18、s1：通过第一上料机、第二上料机分别将砂材料、固体加强剂按一定比例输送至集料称重桶内，当集料称重桶所测重量达到预设阈值时停止输送；

19、s2：打开第一阀门，砂材料、固体加强剂落入搅拌桶内，通过第一电机、泵体的工作，在对砂材料、固体加强剂搅拌的同时向搅拌桶内添加一定比例的液体固化剂，继续搅拌；

20、s3：搅拌期间，弧形搅拌叶在混合搅拌时能够将搅拌桶底部的混合料上翻至搅拌桶的上部，以保证搅拌混合均匀，并同时能够对砂结块进行打碎；

21、s4：搅拌完毕后，打开第二阀门，混合料连同未能打碎的砂结块落入圆形振动筛分机内进行振动筛分；

22、s5：阀门组件在圆形振动筛分机工作期间的前段和中段处于关闭状态，合格的砂原料经筛分后从筛分机第二出料管落入原料缓存桶内，阀门组件在后段处于打开状态，杂物和未打碎的砂结块经筛分机第一出料管、筒形布罩落入废料回收箱内；

23、s6：通过称重仪对落入废料回收箱内的废料进行称重，并根据相应重量控制蛟龙输送机工作对原料缓存桶进行相同重量的补砂。

24、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

25、(1)本发明一种搅拌上料及振动装置，通过从上至下分层设置称重机构、搅拌机构和筛分机构，从而提供一种先称重、再搅拌、最后振动筛分的预混合方式，通过搅拌过程能够对砂结块进行打碎，实现对砂结块的直接再利用，降低砂结块收集的工作量，也降低对砂结块后续处理再利用的工作量。

26、(2)本发明一种搅拌上料及振动装置，通过将搅拌叶设置成弧形搅拌叶，并将弧形搅拌叶设置在搅拌桶的中下部位置，弧形搅拌叶在参与搅拌混合的同时能够使原料上翻，能够将搅拌桶底部的混合料上翻至搅拌桶的上部，进一步提高搅拌混合的均匀度，弧形搅拌叶同时能够对砂结块进行打碎。

27、(3)本发明一种搅拌上料及振动装置，通过在圆形振动筛分机的筛分机第一出料管上设置阀门组件，能够防止合格的砂原料在圆形振动筛分机工作期间的前段和中段从筛分机第一出料管排出，防止合格的砂原料落入废料回收箱内影响对合格砂原料的使用。

28、(4)本发明一种搅拌上料及振动装置，通过对蛟龙输送机的螺距为x、螺旋叶片直径为l、倾角系数为c、每次工作时常为t、砂原料的容重为p，蛟龙输送机的螺旋轴转速为n与每次预混前后称重仪的重量变化△g之间的限定，能够进一步提高每次预混后砂原料所需质量的准确性，即保证了砂原料经称重、搅拌、筛分后落入原料缓存桶中的质量与砂原料称重时的质量趋于相同。