用于3D打印机的清砂设备的制作方法

本发明涉及3D打印技术领域，更具体而言，涉及一种用于3D打印机的清砂设备。

背景技术：

砂型3D打印(三维打印)通常是采用数字技术实现打印,工作原理是，首先由铺砂器在砂箱3上铺一层砂子，然后由打印头在选定的砂子上面喷出固化剂，随着固化剂和砂子一层层的固化，打印出的产品慢慢成型。最后将打印出的产品取出烘干，剩余砂子进行清理。在此过程中，形成部分废砂需要进行清理，传统清理砂子的方法主要是依靠人力将砂子清理干净。传统清理砂子的方式效率比较低下，而且在清理的过程中砂子四处飞扬，容易造成环境的污染，工作人员长期在此工作环境下工作，对其身体健康也有影响，完全不符合我们现在提倡的绿色制造的发展趋势，同时容易造成砂子及原材料的污染，无法使其再次利用。所以此行业迫切需要一种绿色环保的废砂处理装置。

在一种现有的清砂设备中，设置有辅助砂箱，砂箱到指定位置后，辅助砂箱运行到砂箱的正上方，起升机构再起升，然后辅助砂箱连同砂芯、废砂一起运行到隔砂板上，隔砂板在抽出将废砂漏到接砂槽中完成清砂。整个过程的机构结构复杂，控制繁琐，而且一次仅可以清理一台砂箱3的废砂，占地面积又大，浪费厂房空间。

技术实现要素：

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单占用空间较小的用于3D打印机的清砂设备。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于3D打印机的清砂设备，包括：工作台，用于运输3D打印机的砂箱的输送机构，以及设置在工作台下方的顶升机构，其中，工作台设置有至少一个开口，输送机构包括设置在每个开口的相对两端的轨道组，并且顶升机构对准开口设置用以顶起砂箱内的工件。

根据本发明的一个实施例，每个轨道组包括第一轨道组和设置在第一轨道组的一对轨道之间的第二轨道组。

根据本发明的一个实施例，第二轨道组所在平面位于第一轨道组所在平面竖直方向上的下方，并且第二轨道组中的一对轨道的延伸方向与第一轨道组中的一对轨道的延伸方向平行。

根据本发明的一个实施例，轨道组中的每个轨道包括多个间隔设置的滚轮，并且输送机构还包括输送电机，输送电机通过连接轴和传动链条13与滚轮传动连接。

根据本发明的一个实施例，还包括对砂箱进行限位的限位机构。

根据本发明的一个实施例，限位机构构造为从工作台凸出的限位块。

根据本发明的一个实施例，还包括用于将砂箱固定在停止位置的锁止机构，其中，砂箱在停止位置对准开口。

根据本发明的一个实施例，锁止机构包括设置在工作台上的气缸、以及由气缸驱动用以夹持处于停止位置的砂箱的锁紧块。

根据本发明的一个实施例，顶升机构包括：设置在工作台上的顶升电机、以及用于顶起工件的顶升板，其中，顶升电机通过皮带以及与皮带连接的丝杠连接至顶升板，其中，顶升机构构造成：由顶升电机的旋转带动皮带转动以驱动丝杠转动，从而通过丝杠驱动顶升板升降。

根据本发明的一个实施例，开口中还设置有栅格板。

本发明的有益技术效果在于：

本发明涉及的用于3D打印机的清砂设备相比于传统清砂方法，清砂效率较高，避免砂子及原材料受到污染，提高其利用率，节约成本；并且，本发明涉及的清砂设备无需额外设置辅助砂箱等辅助装置，直接与3D打印机对接，使用3D打印机的常规砂箱，结构简单，制作成本低，占地面积小，而且可以多个砂箱3同时使用，互不影响。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例3D打印机清砂设备的示意图；

图2是根据本发明一个实施例输送机构的示意图；

图3是根据本发明一个实施例顶升机构的示意图；

图4是图3所示实施例的另一个方向的示意图；

图5是根据本发明一个实施例锁止机构的示意图；

图6是根据本发明另一个实施例清砂设备的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种用于3D打印机的清砂设备，包括：工作台1，用于运输3D打印机的砂箱3的输送机构9，以及设置在工作台1下方的顶升机构8，其中，工作台1设置有至少一个开口，输送机构9包括设置在每个开口的相对两端的轨道组，并且顶升机构8对准开口设置用以顶起砂箱3内的工件。

应该可以理解，在上述实施例中所涉及的砂箱3是用于3D打印机打印砂型的常规砂箱，而并不构成清砂设备的一部分。该砂箱3可以包括壳体及砂箱底座，砂箱底座与四周壳体分开，可以在壳体内部上下移动。或者，砂箱3也可以不设有底座，顶升机构8直接将砂箱3内的工件顶起。

当3D打印机打印完毕后，可以通过自身轨道组将砂箱3输送出来，此时清砂设备的输送机构9将砂箱3输送到预设的停止位置。顶升机构8上升顶起砂箱3的底座，砂箱3内工件随底座一起上升到指定高度，工作人员将工件取出，剩余的砂子掉落下来通过开口集中收集，整个过程中无需人工清理砂子，同时也避免砂子及原材料的污染，实现效率的提高，成本的降低。

并且，还应该理解的是，为了加快清砂速度，根据具体使用情况，工作台1上的开口可以设置为一个，也可以设置为多个。当工作台1上设置有多个开口时，可以同时对多个砂箱3进行清砂。应该理解的是，不同开口可以分别通过不同的顶升机构8顶起砂箱3，也可以通过同一套顶升机构8顶起不同的砂箱3。

上述实施例中所涉及的清砂设备，清砂效率较高，避免砂子及原材料受到污染，提高其利用率，节约成本；并且，本发明涉及的清砂设备无需额外设置辅助砂箱等辅助装置，直接与3D打印机对接，使用3D打印机的常规砂箱，结构简单，制作成本低，占地面积小，而且可以多个砂箱3同时使用，互不影响。

如图6所示，根据本发明的一个实施例，每个轨道组包括第一轨道组20和设置在第一轨道组20的一对轨道之间的第二轨道组22。也就是说，在每个开口中，可以设置有两套宽度不同的轨道组，这样一套清砂设备可以对不同尺寸的砂箱3进行清砂。应该可以理解，根据具体情况，每个开口中可以包括任意数量的轨道组。

进一步地，在本发明的一个可选实施例中，轨道组也可以构造为宽度可调节的轨道组。例如，在一个实施例中，轨道组中的一条轨道与工作台1固定连接，另一条轨道可以朝向上述一条轨道或远离上述一条轨道滑动，以使清砂设备可以适用于不同型号的3D打印设备和砂箱3。这样，对于多台3D打印设备，仅需一台清砂设备即可满足使用需要。或者，在另一个实施例中，轨道组中的两条轨道均可以调节。

再次参照图6，根据本发明的一个实施例，第二轨道组22所在平面位于第一轨道组20所在平面竖直方向H上的下方，并且第二轨道组22中的一对轨道的延伸方向L与第一轨道组20中的一对轨道的延伸方向平行。也就是说，第一轨道组20和第二轨道组22不位于同一平面中，这样，在运输砂箱3时，不同尺寸的轨道组之间不会相互阻挡。

当然，在本发明的一个实施例中，第一轨道组20和第二轨道组22也可以位于同一平面中，这样，在运输尺寸较大的砂箱3时，第二轨道组22也可以对砂箱3进行支撑。

具体地，如图2所示，根据本发明的一个实施例，轨道组中的每个轨道包括多个间隔设置的滚轮14，并且输送机构9还包括输送电机11，输送电机11通过连接轴12和传动链条13与滚轮14传动连接。

具体地，在优选实施例中，当3D打印机将产品打印完毕后，通过设备自身的轨道组将砂箱3输送出来，此时清砂设备中输送机构9中的传感器感应到砂箱3已经出来到达指定位置，传感器将信号反馈给输送电机11，输送电机11开始运转，同时通过连接轴12及传动链条13带动滚轮14运转，滚轮14的运转速度与3D打印设备轨道组的运转速度相匹配，输送机构9将砂箱3输送到预定的停止位置。

再次参照图1，根据本发明的一个实施例，还包括对砂箱3进行限位的限位机构4。限位机构4对砂箱3进行限位，确保砂箱3的停止位置足够精确。

根据本发明的一个实施例，限位机构4可以构造为从工作台1凸出的限位块。

根据本发明的一个实施例，还包括用于将砂箱3固定在停止位置的锁止机构10，其中，砂箱3在停止位置对准开口。

如图5所示，根据本发明的一个实施例，锁止机构10包括设置在工作台1上的气缸19、以及由气缸19驱动用以夹持处于停止位置的砂箱3的锁紧块20。

具体地，在一个实施例中，当砂箱3停止在停止位置后，锁止机构10中的传感器将信号反馈给气缸19，气缸19带动锁紧块20对砂箱3进行锁紧。

如图3和图4所示，根据本发明的一个实施例，顶升机构8包括：设置在工作台1上的顶升电机15、以及用于顶起工件的顶升板18，其中，顶升电机15通过皮带16以及与皮带连接的丝杠17连接至顶升板18，其中，顶升机构8构造成：由顶升电机15的旋转带动皮带16转动以驱动丝杠17转动，从而通过丝杠17驱动顶升板18升降。

当锁止机构10对砂箱3进行锁紧后，顶升机构8开始工作，顶升电机15开始带动皮带16转动，皮带16再间接带动丝杆17运动，顶升板18在丝杆17的带动下上升，顶升板18上升的过程中顶起砂箱3的底座上升，砂箱3内工件随底座一起上升到指定高度，工作人员将工件取出，剩余的砂子掉落下来通过开口落下。

再次参照图1，根据本发明的一个实施例，开口中还设置有栅格板5。砂箱3内的砂子通过栅格板5落入工作台1下方。

进一步地，在一个可选实施例中，工作台1下方还设置有导砂槽7，砂子穿过栅格板5通过导砂槽7集中掉落到指定的集砂小车2中，工作人员通过工业吸尘器将砂子吸走集中处理，整个过程不需要人去清理砂子，同时也避免砂子及原材料的污染，实现效率的提高，成本的降低。

在一个可选实施例中，限位机构4、栅格板5、导砂槽7、顶升机构8、输送机构9、锁止机构10都是通过螺栓安装在工作台1上，工作台1通过可调垫铁6进行调平。

根据本发明的一个实施例，涉及一种应用于多种型号3D打印清砂设备。如图6所示，轨道组分为上下两层，供不同的砂箱3使用，当大的3D打印设备需要清理砂子的时候，RGV(有轨制导车辆)小车将大砂箱3送上输送轨道组的同时，工作台1边上的传感器感应到大砂箱3，信号传输到传动电机上，传动电机开始工作，输送轨道组跟着转动，上面的大砂箱3被输送到指定的位置停止，传感器感应到大砂箱3到达指定位置，信号输送给顶升机构8，顶升机构8开始工作清理砂子，残留的在工作平台上的砂子沿着栅格板5(未示出)的缝隙掉落到导砂槽7(未示出)中，最终回收到指定的地方。

当小的3D打印设备需要清理砂子的时候，RGV小车将小砂箱3送上输送轨道组的同时，工作台1边上的传感器感应到小砂箱3，信号传输到传动电机上，传动电机开始工作，输送轨道组跟着转动，上面的小砂箱3被输送到指定的位置停止，传感器感应到小砂箱3到达指定位置，信号输送给顶升机构8，顶升机构8开始工作清理砂子，残留的在工作台1上的砂子沿着栅格板5(未示出)的缝隙掉落到导砂槽7(未示出)中，最终回收到指定的地方.

这样同一个清砂站上分不同的轨道组，对应的砂箱3在对应的轨道组上运动，轨道组的控制是相互独立互不影响的，满足多个砂箱3适用于同一个清砂设备。解决传统清砂站专机专用，占地面积大的问题，提高工厂内空间利用率，节约成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。