一种侧置机臂式3D砂型打印设备制造技术

本发明专利技术公开了一种侧置机臂式3D砂型打印设备；包括架体、砂箱、滑道；所述架体内部靠近底部位置贯穿有所述滑道，所述滑道为长方形结构；所述滑道上方滑动连接所述砂箱；所述架体的顶部两侧设有两个平行滑轨，两个所述滑轨匹配连接有两个滑块，所述两个滑块之间连接有抹平机构；所述架体的一侧面设有机臂结构，所述机臂结构包括底座，所述底座上方连接有主臂、所述主臂上方连接有转盘，转盘上方连接有大臂，所述大臂设有转动电机，驱动大臂旋转运动；本发明专利技术通过设置的侧置机臂并连接打印喷头进行打印，避免了与抹平机构共同通过滑轨进行打印，分开执行打印作业，增加了打印效率。

A side mounted arm type 3D sand mold printing device

【技术实现步骤摘要】
一种侧置机臂式3D砂型打印设备
本专利技术属于砂型3D打印设备
，尤其涉及一种侧置机臂式3D砂型打印设备。
技术介绍
砂型3D打印是利用微滴喷射技术，通过先铺砂，再将具有粘度的流体选择性喷射于砂面的方式进行打印，使铸造用砂相互粘结，形成零件截面，然后不断循环铺砂和喷射粘结剂这个过程，最终喷射过流体的区域因流体变干而粘结形成三维砂型，实现铸造用砂型的快速增材制造。现有的3D砂型打印机在打印时，一般采用在砂箱顶部设置滑动架构，在滑动机构上设置滑动的喷头，来实现重复的打印工作；但是，此种打印方式需要和砂砾抹平机构先后作业，需要进行判断，先进行抹平操作，后进行喷涂操作，3D打印效率低，同时控制难度大，控制繁琐。现有中国专利申请201910797222.3公开了一种基于喷墨打印技术的3D砂型打印机，包括机架，机架上设置有:打印装置,其包括打印喷头和供墨组件，供墨组件与打印喷头连接；载料装置，其位于打印喷头的下侧，载料装置包括成型缸、上料缸和水平设置的导轨，成型缸和上料缸皆设置在导轨上，成型缸和上料缸的底板皆为能够沿缸壁上下移动的活塞托盘，底板下侧设置推动活塞托盘竖直方向移动的顶升板；顶升板与活塞托盘间设置有锁扣组件；铺粉装置，其包括压辊，压辊位于载料装置上侧；铺粉打印传送装置，其能够驱动喷头在打印平面内移动，铺粉打印传送装置能够驱动铺粉装置将上料缸中的物料推送并铺设至成型缸的打印平面上。上述技术方案中，通过砂箱上方设置滑动机构进行喷涂打印，和抹平机构利用同一轨道滑动，容易发生打印故障，打印效率低，控制过程繁琐。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种侧置机臂式3D砂型打印设备，通过设置的侧置机臂并连接打印喷头进行打印，避免了与抹平机构共同通过滑轨进行打印，分开执行，增加了打印效率，易于控制。本专利技术提供如下技术方案：一种侧置机臂式3D砂型打印设备；包括架体、砂箱、滑道；所述架体内部靠近底部位置贯穿有所述滑道，所述滑道为长方形结构；所述滑道上方滑动连接所述砂箱；所述架体的顶部两侧设有两个平行滑轨，两个所述滑轨匹配连接有两个滑块，所述两个滑块之间连接有抹平机构；所述架体的一侧面设有机臂结构，所述机臂结构包括底座，所述底座上方连接有主臂、所述主臂上方连接有转盘，转盘上方连接有大臂，所述大臂设有转动电机，驱动大臂旋转运动；所述大臂顶部连接有小臂，所述小臂另一端连接有连接臂，所述连接臂另一端连接有喷头。优选的，所述主臂和大臂连接处设置有两个转动电机，一个转动电机带动大臂进行水平方向转动，另一个转动电机带动大臂在竖直方向转动。优选的，所述抹平机构的料斗横截面呈“V型”，便于均匀分散砂砾，方便打印。优选的，所述搅拌齿设置在料斗的上方靠近料斗一侧的位置，便于使砂砾均匀分散。优选的，所述控制盒通过导线连接有电源线和电源开关。优选的，所述大臂和小臂连接处设有控制盒，所述控制盒内置有单片机，所述控制盒控制机臂机构进行水平方向和竖直方向的运动，且控制大臂在主臂上的转动。优选的，所述喷头连接有喷墨盒，所述喷墨盒通过控制盒控制，所述喷墨盒设置在控制盒的下方。优选的，所述抹平机构包括料斗，所述料斗内侧设有螺旋搅拌齿，所述螺旋搅拌齿的搅拌轴贯穿料斗一端，且搅拌轴的一端连接有搅拌电机。优选的，所述砂箱内部设有承载架，砂箱的两端部设有升降机构，所述升降结构与承载架连接，升降结构驱动承载架升降。优选的，所述砂箱的底部设有滑轮，滑轮与所述滑道对应。优选的，所述连接臂和喷头之间设有螺旋弹簧(图中未显示)，所述螺旋弹簧为压缩弹簧，材料为弹簧钢；其截面呈圆形，线径d1为1.8-3.5mm，螺距D为2.5-6mm，长度S为8-28mm；进一步的，所述线径d1和长度S满足d1·S大于等于14小于等于98；当d1·S小于14时，螺旋弹性提供的蓄能不足，不足以支撑喷头打印进行打印；当d1·S大于98时，螺旋弹簧太硬，不能够有效自动调节打印平整度，影响打印效果。优选的，为了增加打印效果，实现打印时自动调节平整度，所述压缩弹簧的截面呈圆形，其线径d1、螺距D、长度S之间满足以下关系：S＝α·(d1/D)1/2；其中，α为弹簧的线径系数，取值范围为0.26-4.23。另外，再打印过程中，首先，砂箱应滑动至架体内部，抹平机构位于砂箱的正上方，在抹平机构内将砂砾均匀分散，通过控制盒控制抹平机构的直线电机，使其在滑轨上进行匀速滑动，同时砂砾均匀的铺开，之后可通过控制盒控制侧置的机臂进行喷涂打印，在打印的同时，随着砂砾的厚度增加，砂箱内的升降机构带动承载板逐渐降低，重复抹平和打印工作，直至打印完成。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术一种侧置机臂式3D砂型打印设备，通过设置的侧置机臂并连接打印喷头进行打印，避免了与抹平机构共同通过滑轨进行打印，分开执行，增加了打印效率，易于控制。(2)本专利技术一种侧置机臂式3D砂型打印设备，结构简单，采用侧置式机臂进行打印，能够实现快速更换，可以单独取放，大大提高了后期更换的效率和操作的简易性，同时能够适配不同3D砂型打印机，进一步增加适用范围。(3)本专利技术一种侧置机臂式3D砂型打印设备，通过采用侧置式机臂进行打印，能够对要打印的模具在打印时进行精密定位，进一步提高打印模具的质量。(4)本专利技术一种侧置机臂式3D砂型打印设备，通过对设置在连接臂和喷头之间设有螺旋弹簧的线径d1、螺距D、长度S进行限定，实现打印时自动调节平整度，进一步增加3D打印的整体效果的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术的整体结构示意图一。图2是本专利技术的整体结构示意图二。图3是本专利技术的主视图。图4是本专利技术的俯视图。图5是本专利技术的背面视图。图中：1、架体；2、砂箱；3、滑道；4、抹平机构；5、底座；6、主臂；7、转动电机；8、大臂；9、控制盒；10、小臂；11、喷头；12、搅拌齿；13、搅拌电机；14、滑轨；15、滑块；16、连接臂。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种侧置机臂式3D砂型打印设备；包括架体(1)、砂箱(2)、滑道(3)；其特征在于，所述架体(1)内部靠近底部位置贯穿有所述滑道(3)，所述滑道(3)为长方形结构；所述滑道(3)上方滑动连接所述砂箱(2)；所述架体(1)的顶部两侧设有两个平行滑轨(14)，两个所述滑轨(14)匹配连接有两个滑块(15)，所述两个滑块(15)之间连接有抹平机构(4)；所述架体(1)的一侧面设有机臂结构，所述机臂结构包括底座(5)，所述底座(5)上方连接有主臂(6)、所述主臂(6)上方连接有转盘，转盘上方连接有大臂(8)，所述大臂(8)设有转动电机(7)，驱动大臂(8)旋转运动；所述大臂(8)顶部连接有小臂(10)，所述小臂(10)另一端连接有连接臂(16)，所述连接臂(16)另一端连接有喷头(11)。/n

【技术特征摘要】
1.一种侧置机臂式3D砂型打印设备；包括架体(1)、砂箱(2)、滑道(3)；其特征在于，所述架体(1)内部靠近底部位置贯穿有所述滑道(3)，所述滑道(3)为长方形结构；所述滑道(3)上方滑动连接所述砂箱(2)；所述架体(1)的顶部两侧设有两个平行滑轨(14)，两个所述滑轨(14)匹配连接有两个滑块(15)，所述两个滑块(15)之间连接有抹平机构(4)；所述架体(1)的一侧面设有机臂结构，所述机臂结构包括底座(5)，所述底座(5)上方连接有主臂(6)、所述主臂(6)上方连接有转盘，转盘上方连接有大臂(8)，所述大臂(8)设有转动电机(7)，驱动大臂(8)旋转运动；所述大臂(8)顶部连接有小臂(10)，所述小臂(10)另一端连接有连接臂(16)，所述连接臂(16)另一端连接有喷头(11)。


2.根据权利要求1所述一种侧置机臂式3D砂型打印设备，其特征在于，所述大臂(8)和小臂(10)连接处设有控制盒(9)，所述控制盒(9)内置有单片机，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中兴，吴阳，王洪毅，刘印，
申请(专利权)人：郑州中兴三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41