本發(fā)明涉及3d打印技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種3d打印鋪砂器的下砂可調(diào)機構(gòu)，用于根據(jù)需要調(diào)節(jié)鋪砂器下砂口的寬度。

背景技術(shù)：

3d打印技術(shù)的出現(xiàn)縮短了新產(chǎn)品的生產(chǎn)制造時間，節(jié)省了開發(fā)費用,促進了新產(chǎn)品的設計開發(fā)過程。隨著技術(shù)的發(fā)展，3d打印越來越多地被應用于鑄造行業(yè)。3d打印工藝進行砂型打印時，首先在打印平臺上鋪一層型砂，并在設置的區(qū)域涂覆一層粘結(jié)劑，然后整個打印平臺通過升降系統(tǒng)的作用下降相應的打印層厚，再繼續(xù)鋪砂打印，如此循環(huán)，最終打印出用于鑄造的砂型。原理雖然簡單，但整個鋪砂打印過程中涉及的關(guān)鍵部件很多，有打印頭、鋪砂器、液料箱、舉升機構(gòu)等。其中鋪砂器作用即鋪砂的質(zhì)量好壞直接影響打印出的砂型的強度、表面質(zhì)量以及砂型的尺寸精度等。其中，鋪砂器的兩個主要作用是均勻下砂和刮平下砂面。

現(xiàn)有技術(shù)中的鋪砂器的刮砂板與砂面存在一定的間隙，如果鋪砂器行進方向直線度不精確時，刮砂板前堆積的砂子會從縫隙中流落到之前刮過的砂面上去，形成尺寸很小的丘陵狀小堆，肉眼是無法直接識別出的。這種情況會影響已打印出的砂型尺寸的精度及表面質(zhì)量。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的鋪砂器的下砂口固定，下砂量不方便調(diào)節(jié)，無法實現(xiàn)按砂子的型號及鋪砂實時需求調(diào)節(jié)出砂量，至約同一鋪砂器的使用范圍。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中3d打印鋪砂器的下砂量無法調(diào)節(jié)的問題，提供一種3d打印鋪砂器的下砂可調(diào)機構(gòu)，實現(xiàn)3d打印鋪砂時，下砂量可根據(jù)需要靈活調(diào)整。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種3d打印鋪砂器的下砂可調(diào)機構(gòu)，包括儲砂斗，所述儲砂斗長度方向的兩端分別設有安裝支架，儲砂斗下部設有下砂口，所述儲砂斗沿與長度方向垂直的截面呈等腰梯形，包括固定的梯形外斗和下砂口寬度可調(diào)的內(nèi)斗，所述外斗底部設有寬度固定的外下砂口，外斗兩端的上部分別設有連接端板，所述內(nèi)斗包括可沿外斗前后的傾斜內(nèi)壁上下滑動的前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板，所述前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板下部分別設有水平底板，所述前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板的兩端分別設有部分重疊的擋砂端板，兩水平底板隨著前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板沿外斗的傾斜內(nèi)壁同步上下滑動時可對向開合形成寬度可調(diào)的內(nèi)下砂口，所述儲砂斗的兩端分別設有用于同步帶動前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板沿外斗內(nèi)壁上下滑動的舉升機構(gòu)。

本發(fā)明的3d打印鋪砂器下砂可調(diào)機構(gòu)，將儲砂斗設置成固定結(jié)構(gòu)的外斗和活動可調(diào)結(jié)構(gòu)的內(nèi)斗，等腰梯形結(jié)構(gòu)的外斗主要用于儲砂和支撐內(nèi)斗作用，并提供與內(nèi)斗配合的前后側(cè)的傾斜內(nèi)壁，內(nèi)斗分為沿外斗的傾斜內(nèi)壁配合設置的前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板，前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板沿外斗的傾斜內(nèi)壁同步上下滑動時，前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板下部的水平底板在隨調(diào)節(jié)板上下平動時，可對向開合形成寬度可調(diào)的下砂口，從而調(diào)節(jié)下砂口的出砂量。儲砂斗兩端設置的舉升機構(gòu)可以實現(xiàn)前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板沿外斗內(nèi)壁上下同步滑動，實現(xiàn)下砂口寬度及鋪砂時下砂量的調(diào)節(jié)。

作為本發(fā)明的另一改進，所述外斗的下砂口沿長度方向的兩底側(cè)邊緣分別設有一次刮砂板，所述一次刮砂板外側(cè)對應的安裝支架上分別設有二次刮砂機構(gòu)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在一次刮砂板的外側(cè)設置二次刮砂機構(gòu)，在鋪砂動作中，可以實現(xiàn)二次刮砂，彌補一次刮砂后不足，以提高鋪砂后刮砂平整度。

為便于實現(xiàn)前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板的同步滑動，所述舉升機構(gòu)包括儲砂斗側(cè)向水平設置的連接桿，所述連接桿的左右對稱設有水平方向的長腰形孔，所述前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板的端部邊緣與長腰形孔對應的部位固定有與長腰形孔滑動配合的導柱，所述導柱水平設置并與長腰形孔長度方向垂直，所述連接桿背向儲砂斗外側(cè)的安裝支架上設有垂直升降連接桿的驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)垂直升降連接桿運動時，導柱沿長腰形孔滑動并帶動前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板沿外斗內(nèi)壁滑動，實現(xiàn)內(nèi)下砂口寬度的調(diào)節(jié)。本發(fā)明的內(nèi)外配合的儲砂斗結(jié)構(gòu)，當儲砂斗內(nèi)盛砂時，內(nèi)斗的前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板在砂重的作用下，外壁緊貼外斗的傾斜內(nèi)壁，水平設置的連接桿在驅(qū)動機構(gòu)的作用下上下平動時，連接桿上水平設置的長腰形孔與前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板端部設置的導柱配合滑動并推動前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板沿外斗的傾斜內(nèi)壁上下滑動，前調(diào)節(jié)板和后調(diào)節(jié)板上下滑動時，帶動水平底板對向開合平動，實現(xiàn)內(nèi)下砂口寬度的變化，從而實現(xiàn)鋪砂器下砂量的調(diào)節(jié)。

為便于實現(xiàn)連接桿的平衡升降運動，所述驅(qū)動機構(gòu)包括安裝支架上平行設置的門形的支架一和支架二，所述支架一上轉(zhuǎn)動連接有蝸桿軸，所述蝸桿軸上設有蝸桿并與伺服電機驅(qū)動連接，所述安裝支架和支架一上轉(zhuǎn)動連接有豎直的蝸輪軸，所述蝸輪軸上設有與蝸桿嚙合的蝸輪和帶輪一，所述支架二和安裝支架之間轉(zhuǎn)動連接有豎直的絲桿軸，所述絲桿軸上設有絲杠段和帶輪二，所述帶輪一和帶輪二之間通過傳動帶連接，所述絲杠段上配合連接有螺母，所述螺母外周固定連接有舉升塊，所述舉升塊與連接桿固定連接。本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)，通過蝸輪蝸桿機構(gòu)、帶傳動機構(gòu)和絲杠螺母機構(gòu)的傳動連接，實現(xiàn)連接桿的平穩(wěn)升降運動，并且蝸輪蝸桿機構(gòu)使下砂機構(gòu)具有自鎖功能，提高了下砂調(diào)節(jié)的精確性及可靠性。

為便于實現(xiàn)二次刮砂機構(gòu)的精確刮砂，所述二次刮砂機構(gòu)包括與一次刮砂板平行設置的二次刮砂板，所述二次刮砂板的兩側(cè)垂直安裝的有氣缸，所述氣缸的伸縮桿垂直設置并與二次刮砂板固定連接。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的3d打印鋪砂器的下砂可調(diào)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的3d打印鋪砂器的下砂可調(diào)機構(gòu)的內(nèi)下砂口開啟時的狀態(tài)示意圖。

圖3為本發(fā)明的3d打印鋪砂器的下砂可調(diào)機構(gòu)的內(nèi)下砂口關(guān)閉狀態(tài)的示意圖。

圖4為內(nèi)斗關(guān)閉時的狀態(tài)圖。

圖5為內(nèi)斗開啟時的狀態(tài)圖。

其中，1外斗；101連接端板；2內(nèi)斗；201前調(diào)節(jié)板；202反調(diào)節(jié)板；203導柱；204水平底板；3連接桿；4二次刮砂板；5氣缸；6安裝支架；7支架一；8伺服電機；9蝸輪；10蝸輪軸；11帶輪一；12傳動帶；13支架二；14絲杠軸；15螺母；16舉升塊；17一次刮砂板。

具體實施方式

如圖1—圖5所示為本發(fā)明的3d打印鋪砂器的下砂可調(diào)機構(gòu)，包括儲砂斗，儲砂斗長度方向的兩端分別設有安裝支架6，儲砂斗下部設有下砂口，儲砂斗沿與長度方向垂直的截面呈等腰梯形，包括固定的梯形的外斗1和下砂口寬度可調(diào)的內(nèi)斗2，外斗1底部設有寬度固定的外下砂口，外斗1兩端的上部分別設有連接端板101，內(nèi)斗2包括可沿外斗前后的傾斜內(nèi)壁上下滑動的前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202，前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202下部分別設有水平底板204，前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202的兩端分別設有部分重疊的擋砂端板，兩水平底板204隨著前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202沿外斗1的傾斜內(nèi)壁同步上下滑動時可對向開合形成寬度可調(diào)的內(nèi)下砂口，儲砂斗的兩端分別設有用于同步帶動前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202沿外斗內(nèi)壁上下滑動的舉升機構(gòu)。

為提高鋪砂平整度，外斗1的下砂口沿長度方向的兩底側(cè)邊緣分別設有一次刮砂板17，一次刮砂板17外側(cè)對應的安裝支架6上分別設有二次刮砂機構(gòu)；該二次刮砂機構(gòu)包括與一次刮砂板17平行設置的二次刮砂板17，二次刮砂板17的兩側(cè)垂直安裝的有氣缸5，氣缸5的伸縮桿垂直設置并與二次刮砂板17固定連接。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在一次刮砂板的外側(cè)設置二次刮砂機構(gòu)，在鋪砂動作中，可以實現(xiàn)二次刮砂，彌補一次刮砂后不足，以提高鋪砂后刮砂平整度。

本實施例中，為便于實現(xiàn)前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202的滑動，舉升機構(gòu)包括儲砂斗側(cè)向水平設置的連接桿3，連接桿3的左右對稱設有水平方向的長腰形孔，前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202的端部邊緣與長腰形孔對應的部位固定有與長腰形孔滑動配合的導柱203，導柱203水平設置并與長腰形孔長度方向垂直，連接桿3背向儲砂斗外側(cè)的安裝支架6上設有垂直升降連接桿的驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)垂直升降連接桿3運動時，導柱203沿長腰形孔滑動并帶動前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202沿外斗內(nèi)壁滑動，實現(xiàn)內(nèi)下砂口寬度的調(diào)節(jié)。本實施例的內(nèi)外配合的儲砂斗結(jié)構(gòu)，當儲砂斗內(nèi)盛砂時，內(nèi)斗2的前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202在砂重的作用下，外壁緊貼外斗1的傾斜內(nèi)壁，水平設置的連接桿3在驅(qū)動機構(gòu)的作用下上下平動時，連接桿3上水平設置的長腰形孔與前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202端部設置的導柱203配合滑動并推動前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202沿外斗的傾斜內(nèi)壁上下滑動，前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202上下滑動時，帶動水平底板204對向開合平動，實現(xiàn)內(nèi)下砂口寬度的變化，從而實現(xiàn)鋪砂器下砂量的調(diào)節(jié)。

本實施例的驅(qū)動機構(gòu)包括安裝支架6上平行設置的門形的支架一7和支架二13，支架一7上轉(zhuǎn)動連接有蝸桿軸，蝸桿軸上設有蝸桿并與伺服電機8驅(qū)動連接，安裝支架6和支架一7上轉(zhuǎn)動連接有豎直的蝸輪軸10，蝸輪軸10上設有與蝸桿嚙合的蝸輪9和帶輪一11，支架二13和安裝支架6之間轉(zhuǎn)動連接有豎直的絲桿軸14，絲桿軸14上設有絲杠段和帶輪二，帶輪一11和帶輪二之間通過傳動帶12連接，絲杠段上配合連接有螺母15，螺母15外周固定連接有舉升塊16，舉升塊16與連接桿3固定連接。本實施例的驅(qū)動機構(gòu)，通過蝸輪蝸桿機構(gòu)、帶傳動機構(gòu)和絲杠螺母機構(gòu)的傳動連接，實現(xiàn)連接桿3的平穩(wěn)升降運動，并且蝸輪蝸桿機構(gòu)使下砂機構(gòu)具有自鎖功能，提高了下砂調(diào)節(jié)的精確性及可靠性。

本發(fā)明的3d打印鋪砂器下砂可調(diào)機構(gòu)與三dp打印機配合安裝，協(xié)調(diào)工作，鋪砂過程中，當需要調(diào)節(jié)下砂時，伺服電機8帶動蝸桿蝸輪運動，蝸輪帶動同軸上的帶輪一11轉(zhuǎn)動，帶輪一11通過傳動帶12帶動帶輪二轉(zhuǎn)動，帶輪二帶動同軸的絲杠軸14轉(zhuǎn)動并實現(xiàn)螺母15的升降運動，與螺母15固定的舉升塊16及與舉升塊15固定的連接桿3同步隨螺母15升降運動，連接桿3帶動前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202的沿外斗內(nèi)壁滑動，實現(xiàn)內(nèi)下砂口下砂縫寬度的調(diào)整。具體地，當需要加大下砂量時，絲杠軸14的轉(zhuǎn)動帶動螺母15向上運動，與螺母15固定的舉升塊16隨之向上運動，從而帶動連接桿3向上運動，實現(xiàn)前調(diào)節(jié)板202和后調(diào)節(jié)板202的上滑運動，并使下砂縫的寬度變大，如圖2所示。反之需要減小下砂量時，絲桿帶動螺母15向下運動，并帶動舉升塊16、連接板3同步向下運動，前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202也隨之向下滑動，并使內(nèi)下砂口內(nèi)砂縫的寬度變小，直至可以閉后的程度，如圖3所示。

本發(fā)明的鋪砂器進行鋪砂運動時，首先，安裝在外下砂口兩側(cè)一次刮砂板進行一次刮砂，同時，氣缸5將二次刮砂板調(diào)整至與一次刮砂板同高度的水平面，進行二次刮砂，以得到平整的砂面。當鋪砂器向前進行鋪砂運動時，前側(cè)的二次刮砂板4在氣缸5的作用下，向上抬起至高于一次刮砂板一定的高度，不參與刮砂運動，鋪砂器向前鋪砂運動并經(jīng)一次刮砂后，后側(cè)的二次刮砂板4在后側(cè)的氣缸5的作用下，調(diào)至下刮砂面與一次刮砂板高度平齊，并對一次刮砂面進行二次刮砂，以得到平整的刮砂面。同樣地，當后鋪砂器向后進行鋪砂運動時，后側(cè)的二次刮砂板4在后側(cè)的氣缸5的作用下，向上抬高至一定高度，不參與刮砂運動，前側(cè)的二次刮砂板4在前側(cè)的氣缸5的作用下調(diào)至與一次刮砂板同高度，對經(jīng)過的一次刮砂面進行二次刮砂。

本發(fā)明的3d打印鋪砂器下砂可調(diào)機構(gòu)，將儲砂斗設置成固定結(jié)構(gòu)的外斗1和活動可調(diào)結(jié)構(gòu)的內(nèi)斗2，等腰梯形結(jié)構(gòu)的外斗主要用于儲砂和支撐內(nèi)斗作用，并提供與內(nèi)斗2配合的前后側(cè)的傾斜內(nèi)壁，內(nèi)斗分為沿外斗的傾斜內(nèi)壁配合設置的前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202，前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板201沿外斗1的傾斜內(nèi)壁同步上下滑動時，前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202下部的水平底板202在隨調(diào)節(jié)板上下平動時，可對向開合形成寬度可調(diào)的下砂口，從而調(diào)節(jié)下砂口的出砂量。儲砂斗兩端設置的舉升機構(gòu)可以實現(xiàn)前調(diào)節(jié)板201和后調(diào)節(jié)板202沿外斗內(nèi)壁上下同步滑動，實現(xiàn)下砂口寬度及鋪砂時下砂量的調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的3d打印鋪砂器下砂可調(diào)機構(gòu)并不局限于上述實施例，例如，實現(xiàn)連接桿升降運動的還可以是其它機械升降機構(gòu)或壓氣驅(qū)動機構(gòu)，凡是在本發(fā)明公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明保護的范圍內(nèi)。