3D打印机的单一砂处理系统及砂处理方法技术方案

本发明专利技术提供了3D打印机的单一砂处理系统及砂处理方法，包括上砂模块、称重模块、混砂发送模块和出砂模块，新砂经过上砂模块中的负风压装置被吸至第一过滤装置中进行气固分离，砂子由于自重进入新砂储存罐中，称重模块包括新砂计量罐和固化剂称取装置，新砂储存罐内的新砂流道新砂计量罐中，新砂计量罐用于称取新砂重量，固化剂称取装置用于根据新砂重量称取固化剂，新砂和固化剂分别送入混砂发送模块搅拌均匀，在混砂发送模块的加压下，混合物进入第二过滤装置进行再次气固分离，过滤后的混合物发送至出砂模块等待打印使用。本发明专利技术实现了3D砂模打印设备的单一砂处理一体化动作，同时独特的处理站空间设计，大大节省了打印主机的空间结构。

Single sand processing system and sand treatment method for 3D printer

The invention provides a single sand treatment system and sand treatment method for the 3D printer, including the upper sand module, the weighing module, the mixed sand transmission module and the sand production module. The negative air pressure device in the sand module is sucked into the first filter to carry out the gas solid separation, and the sand is weighed into the new sand storage tank because of the weight of the sand. The new sand metering tank is used for the new sand metering tank in the new sand tank. The new sand metering tank is used to weigh the new sand in the new sand tank. The curing agent is used as the curing agent according to the weight of the new sand. The new sand and the curing agent are fed into the mixed sand transmission module, and the mixing module is added in the mixing module. When the mixture is pressed down, the mixture enters the second filtration device to undergo gas solid separation once again, and the filtered mixture is sent to the sand production module to wait for printing. The invention realizes the single sand processing integrated action of the 3D sand mold printing equipment, and the unique processing station space design, which greatly saves the space structure of the printing host.

【技术实现步骤摘要】
3D打印机的单一砂处理系统及砂处理方法
本专利技术涉及3D打印
，尤其涉及一种3D打印机的单一砂处理系统及砂处理方法。
技术介绍
砂型3D打印工作原理是先将铸造石英砂与固化剂混合好，在打印平台铺一层砂后，打印头在砂层上根据该层砂型芯轮廓特征喷射树脂粘接剂，如此铺砂、喷射树脂层层反复堆积粘接，最终形成所需砂型芯实体，常温自硬化后从工作箱取出，清理干净表面浮砂即可用于浇铸生产。目前国内现有的3D打印设备吸砂、加砂、分离、发送都是独立的，而且砂子和固化剂需要主机上完成混合，这种模式的3D打印设备占用空间大，工作效率低、劳动强度大，无法满足快速、高效率生产的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术中存在的不足之处，提供一种稳定可靠的，砂子与固化剂配比准确，自动化程度高的3D打印机的单一砂处理系统，并提供了采用本系统的砂处理方法。为了达到目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术涉及一种3D打印机的单一砂处理系统，包括上砂模块、称重模块、混砂发送模块和出砂模块，所述的上砂模块包括新砂补给罐、第一过滤装置、负风压装置和新砂储存罐，负风压装置通过风管与第一过滤装置连接，第一过滤装置固定在新砂储存罐的顶部，第一过滤装置通过软管与新砂补给罐连接；所述的称重模块包括新砂计量罐和固化剂称取装置，新砂计量罐通过管道与新砂储存罐连接，新砂计量罐和固化剂称取装置内均设有若干称重传感器；所述的混砂发送模块包括搅拌罐和加压装置，加压装置通过风管与搅拌罐连接，搅拌罐设有两个进料口，其中一个进料口通过软管与新砂计量罐连接，另一个进料口通过软管与固化剂称取装置连接，搅拌罐的内部设有搅拌桨，搅拌罐的底部设有出料口；所述的出砂模块包括第二过滤装置、主机储砂罐和主机漏斗，第二过滤装置固定在主机储砂罐的顶部，主机储砂罐通过软管与搅拌罐的出料口连接，主机储砂罐内设有若干称重传感器，主机漏斗通过软管与主机储砂罐连接。优选地，所述的第一过滤装置和所述的第二过滤装置包括旋流盖、筒体和稳涡锥，筒体内部存在圆形空腔，圆形空腔从上到下的直径逐渐减小，旋流盖套设在筒体的顶部，旋流盖的外圈设有过滤装置进料口，旋流盖的中轴位置设有出风口，旋流盖的内部设有流道，流道螺旋设置，流道的两端分别与过滤装置进料口和筒体的圆形空腔连通，流道的直径从过滤装置进料口一端到圆形空腔一端逐渐减小，稳涡锥设在筒体的底部，稳涡锥的中央设有与出风口相对应的锥形本体。优选地，连接新砂储存罐和新砂计量罐的软管上设有二通阀I，连接新砂计量罐与搅拌罐的软管上设有二通阀II，连接搅拌罐与第二过滤装置的软管上设有二通阀III。优选地，所述的第二过滤装置的出风口通过管道连接有废料池。一种基于权利要求1所述的3D打印机的单一砂处理系统的砂处理方法，包括以下步骤：(1)新砂在负风压装置的负风压作用下从新砂补给罐进入第一过滤装置中，第一过滤装置对气砂混合流体进行气固分离，砂子在自重的作用下进入到新砂储存罐中储存，空气排出第一过滤装置；(2)新砂在自重作用下从新砂储存罐流至新砂计量罐中，新砂计量罐内的称重传感器对新砂进行称重，根据新砂的重量，固化剂称取装置自动称取固化剂，称重后的新砂和固化剂分别流至搅拌罐中，搅拌罐中的搅拌桨充分搅拌新砂和固化剂，使两者充分混合；(3)新砂和固化剂完全混合后，加压装置向搅拌罐内施加压力，将新砂与固化剂的混合物压入第二过滤装置内，第二过滤装置对流体进行气固分离，新砂及固化剂在自重作用下进入主机储砂罐等待使用，空气排出第二过滤装置；(4)主机储砂罐内的砂子在自重作用下流至主机漏斗进行3D打印，同时主机储砂罐内的称重传感器实时检测其内部砂子的重量，当砂子不足时，重复步骤1～3，向主机储砂罐内补充新砂。优选地，所述的第一过滤装置和第二过滤装置进行气固分离时，砂子和空气的混合流体或砂子、固化剂和空气的混合流体从过滤装置进料口进入，流经直径逐渐减小的流道后，沿筒体内壁切线的方向进入筒体内的圆形空腔，在向心力作用下，较重的砂子及固化剂沿筒体内壁分布，并沿筒体内壁下沉后从筒体底部排出，较轻的空气向筒体的中央聚拢并形成旋风，旋风的尾巴附着在锥形本体上，旋风从出风口排出筒体。优选地，所述的第二过滤装置分离空气和砂子时，空气将质量较轻的杂质一起带出。采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术涉及的3D打印机的单一砂处理系统根据砂子的重量计算并称取固化剂的计量，确保砂子与固化剂的配比达到最佳；本专利技术的整个砂处理系统是全自动的，工作效率高，劳动强度低，满足了快速高效的生产需求；本专利技术砂子在进入主机漏斗前，经过两道过滤装置，多余的杂质彻底排除设备，实现了无尘打印。附图说明图1是本专利技术涉及的3D打印机的单一砂处理系统的结构示意图；图2是本专利技术涉及的第一过滤装置及第二过滤装置的结构示意图。标注说明：新砂补给罐1，第一过滤装置2，负风压装置3，新砂储存罐4，新砂计量罐5，固化剂称取装置6，搅拌罐7，加压装置8，第二过滤装置9，主机储砂罐10，称重传感器11，下料阀门12，主机漏斗13，废料池14，二通阀I41，称重传感器51，二通阀II52，搅拌桨71，二通阀III72，筒体101，圆形空腔102，流盖103，过滤装置进料口104，出风口105，流道106，稳涡锥107，锥形本体108。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，结合实施例对本专利技术作详细描述，以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。结合附图1所示，本专利技术涉及一种3D打印机的单一砂处理系统，包括上砂模块、称重模块、混砂发送模块和出砂模块。所述的上砂模块包括新砂补给罐1、第一过滤装置2、负风压装置3和新砂储存罐4，新砂补给罐1储存大量的新砂，负风压装置3通过风管与第一过滤装置2连接，第一过滤装置2固定在新砂储存罐4的顶部，第一过滤装置2通过软管与新砂补给罐1连接。上述的第一过滤装置2的结构如附图2所示，其包括旋流盖103、筒体101和稳涡锥107，筒体101无顶面和地面，筒体101内部存在圆形空腔102，圆形空腔102的直径从上到下的直径逐渐减小，旋流盖103套设在筒体102的顶部，旋流盖103的外圈设有过滤装置进料口104，旋流盖103的中轴位置设有出风口105，旋流盖的内部设有流道106，流道106螺旋设置，流道106的两端分别与过滤装置进料口104和筒体的圆形空腔102连通，流道106的直径从过滤装置进料口一端到圆形空腔一端逐渐减小，进而促使砂子和空气的混合流体流经流道106时的速度逐渐加快，稳涡锥107设在筒体的底部，稳涡锥的中央设有与出风口105相对应的锥形本体108，稳涡锥107的底面设有与新砂储存罐4连通的下料口。所述的称重模块包括新砂计量罐5和固化剂称取装置6，新砂计量罐5通过管道与新砂储存4箱连接，该软管上设有二通阀I41，新砂计量罐5和固化剂称取装置6内均设有若干称重传感器51，分别用于称取新砂和固化剂的重量。所述的混砂发送模块包括搅拌罐7和加压装置8，加压装置8采用空气压缩机，其通过风管与搅拌罐7连接，搅拌罐7设有两个进料口，其中一个进料口通过软管与新砂计量罐5连接，该软管上设有二通阀II52，另一个进料口通过软管与固化剂称取装置6连接，搅拌罐7的内部设有搅拌桨71，用于搅拌新砂和固化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印机的单一砂处理系统，其特征在于：其包括上砂模块、称重模块、混砂发送模块和出砂模块，所述的上砂模块包括新砂补给罐、第一过滤装置、负风压装置和新砂储存罐，负风压装置通过风管与第一过滤装置连接，第一过滤装置固定在新砂储存罐的顶部，第一过滤装置通过软管与新砂补给罐连接；所述的称重模块包括新砂计量罐和固化剂称取装置，新砂计量罐通过管道与新砂储存罐连接，新砂计量罐和固化剂称取装置内均设有若干称重传感器；所述的混砂发送模块包括搅拌罐和加压装置，加压装置通过风管与搅拌罐连接，搅拌罐设有两个进料口，其中一个进料口通过软管与新砂计量罐连接，另一个进料口通过软管与固化剂称取装置连接，搅拌罐的内部设有搅拌桨，搅拌罐的底部设有出料口；所述的出砂模块包括第二过滤装置、主机储砂罐和主机漏斗，第二过滤装置固定在主机储砂罐的顶部，主机储砂罐通过软管与搅拌罐的出料口连接，主机储砂罐内设有若干称重传感器，主机漏斗通过软管与主机储砂罐连接。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机的单一砂处理系统，其特征在于：其包括上砂模块、称重模块、混砂发送模块和出砂模块，所述的上砂模块包括新砂补给罐、第一过滤装置、负风压装置和新砂储存罐，负风压装置通过风管与第一过滤装置连接，第一过滤装置固定在新砂储存罐的顶部，第一过滤装置通过软管与新砂补给罐连接；所述的称重模块包括新砂计量罐和固化剂称取装置，新砂计量罐通过管道与新砂储存罐连接，新砂计量罐和固化剂称取装置内均设有若干称重传感器；所述的混砂发送模块包括搅拌罐和加压装置，加压装置通过风管与搅拌罐连接，搅拌罐设有两个进料口，其中一个进料口通过软管与新砂计量罐连接，另一个进料口通过软管与固化剂称取装置连接，搅拌罐的内部设有搅拌桨，搅拌罐的底部设有出料口；所述的出砂模块包括第二过滤装置、主机储砂罐和主机漏斗，第二过滤装置固定在主机储砂罐的顶部，主机储砂罐通过软管与搅拌罐的出料口连接，主机储砂罐内设有若干称重传感器，主机漏斗通过软管与主机储砂罐连接。2.根据权利要求1所述的3D打印机的单一砂处理系统，其特征在于：所述的第一过滤装置和所述的第二过滤装置包括旋流盖、筒体和稳涡锥，筒体内部存在圆形空腔，圆形空腔从上到下的直径逐渐减小，旋流盖套设在筒体的顶部，旋流盖的外圈设有过滤装置进料口，旋流盖的中轴位置设有出风口，旋流盖的内部设有流道，流道螺旋设置，流道的两端分别与过滤装置进料口和筒体的圆形空腔连通，流道的直径从过滤装置进料口一端到圆形空腔一端逐渐减小，稳涡锥设在筒体的底部，稳涡锥的中央设有与出风口相对应的锥形本体。3.根据权利要求1所述的3D打印机的单一砂处理系统，其特征在于：连接新砂储存罐和新砂计量罐的软管上设有二通阀I，连接新砂计量罐与搅拌罐的软管上设有二通阀II，连接搅拌罐与第二过滤装置的软管上设有二通阀III...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晖，曹正文，林卫国，孙佳东，张杭凯，
申请(专利权)人：广州市爱司凯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44