单双向铺砂装置的制作方法

本实用新型涉及3D打印机领域，尤其涉及一种3D打印设备的单双向铺砂装置。

背景技术：

目前砂型3D打印设备所使用的铺砂装置的下料口是直开口方式，虽然能保证下砂和砂面紧实，但在打印过程中存在严重的漏砂现象，导致打印成本增加，也造成打印出产品存在一定的缺陷，而且容易造成混砂装置供砂不足，导致打印产品分层甚至报废；另一方面，目前的铺砂装置均是利用振动下砂，这种下料口在瞬间下砂量的大小不能保证均匀，导致打印产品重量、表面等差异很大，如果能针对以上现有铺料装置存在的问题进行优化和改进，那么整个3D打印领域内的铺料装置打印产品质量问题将迎刃而解。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种单双向铺砂装置，利用堆积角原理，设计一个交错布置的下料口，使得颗粒材料在下沙通路中堆积成一个斜面，在需要的时候颗粒材料滑落，停止工作的时候，颗粒材料不会下落，杜绝了漏砂现象，而且下料均匀。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种单双向铺砂装置，包括下料口，下料口包括下板和上板，上板设置在下板的上方，且上板和下板之间形成过料通路，颗粒材料在上板和下板之间堆积成一个斜面，斜面与水平面之间的夹角即为漏料角，改变上板和下板相对位置以调节漏料角大小。

最优的，还包括下砂槽，所述下料口设置在下砂槽的下开口，所述下板的一端与下砂槽固定连接或铰接或者滑动连接，且另一端向下延伸一段后内弯折，所述上板为一平板，且与下砂槽固定连接或铰接或者滑动连接，所述上板自由端的端点位于所述下板上方。

最优的，还包括下砂槽，所述下料口设置在下砂槽的下开口，所述下板的一端与下砂槽固定连接或铰接或者滑动连接，且另一端向下延伸一段后内弯折，所述上板为一端与下砂槽固定连接，且另一端向下延伸一段后内弯折，所述上板与下砂槽固定连接或铰接或者滑动连接，所述上板自由端的端点位于所述下板上方。

最优的，铺砂装置静止时，所述漏料角小于或者等于颗粒材料的静态堆积角，且大于或者等于零，在铺砂装置移动工作时，漏料角大于或者等于颗粒材料的动态堆积角。

最优的，所述下料口至少有两个，且相邻的两个下料口呈镜像对称布置。

最优的，还包括压砂板，压砂板与下料口一一对应，压砂板水平设置在下料口的一侧，且位于下板下方，压砂板靠近下料口的一端圆角设计，铺砂工作进行时，压砂板在对应的下料口下游，即将下落的颗粒材料压实。

最优的，还包括储砂装置，储砂装置包括储砂仓、筛网，下砂槽设置在储砂仓下部，下砂槽的上开口设置有筛网。

最优的，所述储砂装置还包括分流板、螺旋推进装置，储砂仓中间设置有螺旋推进装置，储砂仓下开口中间设置有沿长轴布置的人字形分流板，分流板的两侧分别设置有对应的下砂槽，下砂槽沿铺砂装置长轴布置，且水平剖面面积由上至下递减。

最优的，还包括震动装置、主梁、侧梁、柔性密封条，储砂仓设置在主梁上，侧梁设置在主梁下部，且侧梁上设置有震动装置、下砂槽，所述下砂槽的上开口设置在所述储砂仓下开口下方，所述下砂槽和所述储砂仓之间的缝隙由柔性密封条封闭，即柔性密封条的一端与储砂仓下开口密封固定连接，且另一端与下砂槽上开口密封固定连接，形成封闭的过砂通路；震动装置安装在下砂槽一侧，震动装置带动下砂槽进行上下和前后两个方向的震动。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的单双向铺砂装置，利用堆积角原理，设计一个交错布置的下料口，使得颗粒材料在下沙通路中堆积成一个斜面，斜面与水平面之间的夹角即为漏料角，过砂通路开口方向与铺砂工作时的运动方向相反，也就是说铺砂工作停止时，所述漏料角小于或者等于颗粒材料的静态堆积角，且大于或者等于零，也就保证了颗粒材料不会滑下，杜绝了漏砂现象，在铺砂工作进行时，漏料角大于或者等于颗粒材料的动态堆积角，也就保证了颗粒材料会沿斜面滑下。而且较为均匀，不存在忽然大量下料的情况发生。

附图说明

附图1是单双向铺砂装置的结构示意图。

附图2是单双向铺砂装置的剖视图。

附图3是附图2的局部放大图。

附图4是附图3的局部放大图。

附图5是单双向铺砂装置下料口的一种实施例。

附图6是单双向铺砂装置下料口的另一种实施例。

附图7是单双向铺砂装置下料口的第三种实施例。

图中：下料口10、下板11、上板12、漏料角13、压砂板20、储砂装置30、储砂仓31、下砂槽32、筛网33、分流板34、螺旋推进装置35、震动装置40、主梁50、侧梁60、柔性密封条70。

具体实施方式

结合本实用新型的附图，对实用新型实施例的技术方案做进一步的详细阐述。

颗粒材料自然堆积时料堆的坡度，即料堆与水平面夹角，称为堆积角，在静态时的堆积角称为静态堆积角，在动态时，例如铺砂装置开始运动时，铺砂装置上的颗粒材料的堆积角称为动态堆积角。一般动态堆积角为静态堆积角的70％。

实施例1：

一种单向铺砂装置，包括下料口10，下料口10包括下板11和上板12，上板12设置在下板11的上方，上板12自由端的端点和下板11自由端的端点所在直线与水平面之间的夹角为漏料角13，颗粒材料在上板12和下板11之间堆积，且形成一个斜面，斜面与上板12自由端的端点和下板11自由端的端点所在平面为同一平面，即斜面与水平面之间的夹角即为漏料角13，改变所述上板12和所述下板11相对位置以调节漏料角13大小。铺砂工作停止时，所述漏料角13小于或者等于颗粒材料的静态堆积角，且大于或者等于零，在铺砂工作进行时，漏料角13大于或者等于颗粒材料的动态堆积角。

堆积角是颗粒材料的物理性质，不同颗粒材料，堆积角自然不同，所以漏料角13要根据不同颗粒材料来调节漏料角13的大小，改变所述上板12和所述下板11相对位置以调节漏料角13大小的方式很多，可以通过对上板12或者下板11同时或者分别进行上下、左右的调整，以改变漏料角13的大小，保证满足不同颗粒材料堆积角的需要，具体来说上板12或者下板11的调节方式可为上下滑动、旋转运动、直线驱动、机械限位等方式实现，即在程序中设定驱动限位、行程、添加机械硬限位等方式，是通过安装驱动装置、旋转机构、安装机械硬限位的结构，实现上板12自由端的端点和下板11自由端的端点所在直线与水平面之间的夹角为漏料角13的调节，达到铺砂器不漏砂的目的。

上板12和所述下板11之间的过砂通路开口方向与铺砂工作时的运动方向相反。两个下料口交替工作，即往一个方向运动时，仅有一个下料口进行下砂工作。这个方向很重要，因为这个只有方向相反，才能使得铺砂装置停止的时候，因为是由动态堆积角转变成了静态堆积角，所以颗粒材料能完全不漏，也能因为铺砂装置启动时，因为是由静态堆积角转变成了动态堆积角，而迅速开始均匀漏砂，不存在滞后现象。这种方式才能杜绝漏砂，尤其是静动状态转变的时候。

实施例2：

一种双向铺砂装置，在实施例1的基础上，改成镜面对称的两个下料口10，从而实现双向铺砂，两个下料口10交替工作，即往一个方向运动时，仅有一个下料口10进行下砂工作。

实施例3：

参照附图7所示，一种铺砂装置，在实施例1或者实施例2的基础上，还包括下砂槽32，所述下料口10设置在对应的下砂槽32的下开口，下料口10具体为：下板11的一端与下砂槽32固定连接或铰接或者滑动连接，且另一端向下延伸一段后内弯折，最佳的下板11向内水平弯折；上板12为一平板，且与下砂槽32固定连接或铰接或者滑动连接，上板12自由端的端点在下板11的上方。

实施例4：

参照附图5、附图6所示，一种铺砂装置，在实施例1或者实施例2的基础上，还包括下砂槽32，所述下料口10设置在对应的下砂槽32的下开口，下料口10具体为：下板11的一端与下砂槽32固定连接或铰接或者滑动连接，且另一端向下延伸一段后内弯折，上板12为一端与下砂槽32固定连接，且另一端向下延伸一段后内弯折，最佳的上板12向内水平或者向下倾斜弯折，所述上:12与下砂槽32固定连接或铰接或者滑动连接。

实施例5：

一种铺砂装置，在实施例1-4的基础上增加了压砂板20，压砂板20与下料口10一一对应，压砂板20水平设置在下料口10的一侧，且位于下板11下方，压砂板20靠近下料口10的一端圆角设计，铺砂工作进行时，压砂板20在对应的下料口10下游，即将下落的颗粒材料压实。圆角设计很重要，尝试过直角形式，发现推砂严重，影响工艺，圆角就能完美解决这个问题，压砂效果很好。

实施例6：

一种单双向铺砂装置，在实施例1-4的基础上增加了储砂装置30、震动装置40、主梁50、侧梁60、柔性密封条70，储砂装置30包括储砂仓31、下砂槽32、筛网33、分流板34、螺旋推进装置35，储砂仓31中间设置有螺旋推进装置35，储砂仓31下开口中间设置有沿长轴布置的人字形分流板34，分流板34的两侧分别设置有对应的下砂槽32，即储砂仓31下部设置有两个下砂槽32，下砂槽32下部设置有下料口10，下砂槽32的上开口设置有筛网33。下砂槽32沿铺砂装置长轴布置，且水平剖面面积由上至下递减，即为锥形，方便下砂。

储砂仓31设置在主梁50上，侧梁60设置在主梁50下部，且侧梁60上设置有震动装置40、下砂槽32，所述下砂槽32的上开口设置在所述储砂仓31下开口下方，所述下砂槽32和所述储砂仓31之间的缝隙由柔性密封条70封闭，即柔性密封条70的一端与储砂仓31下开口密封固定连接，且另一端与下砂槽32上开口密封固定连接，形成封闭的过砂通路；震动装置40安装在下砂槽32一侧，震动装置40带动下砂槽32进行上下和前后两个方向的震动。

震动装置40使得下砂速度更快，更均匀，结合压砂板20，使得压砂板20效果更加显著，前后上下的震动，让压砂板20压紧颗粒材料，实现了砂面的紧实，保证了打印产品的质量。

储砂仓31和下砂槽32分开固定，震动装置40仅仅震动下砂槽32，柔性密封条70一方面保证了通路的密封，另一方面起到了缓冲作用，使得震动不会从下砂槽32传到储砂仓31中，因为储砂仓31要是经常震动，会使得其中的颗粒材料更加紧实，不易于下料。

添加了筛网33，是因为储砂仓31中的沙子有时候存在结块问题，如果到达了下料口10就阻挡下砂，形成断层，影响砂芯结构，增加了筛网33一方面解决了大块颗粒材料结块堵住下料口10的问题，同时还借助震动装置40，在筛网33上粉碎大块颗粒材料结块，另一方面还起到了节流混匀的目的，颗粒材料从储砂仓31落下之后，筛网33短时间内阻挡了落下的颗粒材料，借助震动装置40，混匀颗粒材料，使得下砂槽32中的颗粒材料更均匀。

本实用新型提供的单双向铺砂装置，利用堆积角原理，设计一个交错布置的下料口10，使得颗粒材料在下沙通路中堆积成一个斜面，斜面与水平面之间的夹角即为漏料角13，过砂通路开口方向与铺砂工作时的运动方向相反，也就是说铺砂工作停止时，所述漏料角13小于或者等于颗粒材料的静态堆积角，且大于或者等于零，也就保证了颗粒材料不会滑下，杜绝了漏砂现象，在铺砂工作进行时，漏料角13大于或者等于颗粒材料的动态堆积角，也就保证了颗粒材料会沿斜面滑下。而且较为均匀，不存在忽然大量下料的情况发生。