[實用新型]一種大批量制造鑄造砂型的3D打印設備

有效

• 申請號: 201820160874.7
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN208644009U
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 張龍;周志軍
• 申請（專利權）人: 共享智能鑄造產業創新中心有限公司
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B33Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種大批量制造鑄造砂型的3D打印設備，包括鋪粉器導軌、打印頭導軌、打印頭、鋪粉器、內導軌、外導軌、中軸、工作車，其特征在于所述鋪粉器導軌和打印頭導軌間隔設置，皆與設備內導軌和外導軌連接，所述內外導軌與中軸同心固定，所述打印頭和所述鋪粉器分別連接在相應導軌上，所述工作車相對獨立于設備，自帶運動滾輪和舉升結構，配備智能控制系統。本實用新型設備可以連續不停運轉，只需自動更換工作車即可，大大提高了生產能力和打印效率。

技術領域

本實用新型涉及一種3D打印設備，用于大批量制造鑄造用砂型。

背景技術

目前已有的制造鑄造用砂型的3D打印設備，其主要原理和結構均由常規的以直線運動為主的打印機改造而成，產能較低，一般適用于單件小批量生產，無法滿足大批量大規模工廠的制造需求。而能夠進行大批量連續生產的3D打印設備或專利，其制造精度往往較低。

如實用新型專利《具有加速執行的用于3D打印方法的設備和方法》（申請號201480070534 X，公開號CN105598451A，公開日2016.08.10）中公開了多種3D打印設備布局方案。該實用新型方案主要存在以下問題：多組打印頭和鋪粉器的組合利用率不高，在其中一組工作時，剩余的會處于閑置狀態，浪費空間和時間。該實用新型的批量打印方案采用皮帶傳動，這種傳動方式決定了系統精度較低，很難制造出高精度的砂型產品。

總之，目前已有的設備或方案均無法同時滿足高精度和大批量這兩個需求，而大部分制造精度要求高的鑄造零部件，通常都是需求量較大的小件。本實用新型調和高精度和大批量的矛盾，給出一種可行的解決方案。

發明內容

本實用新型公開了一種應用于制造大批量鑄造用砂型的3D打印設備，用以解決現有設備或方案中存在的無法同時滿足大批量和高精度制造要求的問題。

本實用新型的目的是這樣實現的，本實用新型的3D打印設備，包括鋪粉器導軌、打印頭導軌、打印頭、鋪粉器、內導軌、外導軌、中軸、工作車。其中，鋪粉器導軌和打印頭導軌間隔設置，皆與設備內導軌和外導軌連接，可在內外導軌上進行雙向圓周運動。內導軌和外導軌與中軸同心固定，打印頭和鋪粉器分別連接在相應導軌上，可在相應導軌上做往復直線運動。工作車相對獨立于設備，自帶運動滾輪和舉升結構，配備智能控制系統，可自動行駛到設備內的相應打印工位。

所述的設備打印工位等距分布在由設備內導軌和外導軌形成的圓環內。每兩個打印工位中間由框架型材隔開，形成相對獨立的空間，每個打印工位均布置了相應傳感器，可以檢測到工作車是否到位。

本實用新型設備可以設置的打印工位數量通常是偶數，每兩個打印工位配備一套打印頭和鋪粉器，間隔放置，以確保打印工序不停滯。為提高設備空間利用率，并且使設備尺寸控制在合理范圍內，優選的，打印工位數量可設置為6~16個。

一般的，本實用新型設備運行方式如下：打印頭和鋪粉器間隔放置，且均正對一個工作車。當開始打印時，鋪粉器沿設備徑向導軌進行直線運動，先對所對應的工作箱進行第一次鋪粉，其相鄰的2個打印頭停止不動，完成首次鋪粉。之后，中軸驅動所有打印頭和鋪粉器按任意方向旋轉一定角度，該角度可使鋪粉器和打印頭正對下一個相鄰的工作車。上一工序已經完成鋪粉的工作車在中軸旋轉后正對打印頭，本次可以開始打印，上一工序未鋪粉或已完成打印的工作車，本次正對鋪粉器，可以同步進行鋪粉。如此往復循環，完成打印。

打印程序結束后，已完工的工作車根據打印結束信號指示，按照預定路徑，駛向集中清理站，清理剩余打印介質，并取出所需型芯。工作車行駛路徑可以是固定軌道，也可以利用以工廠平面布局圖為基準的導航系統，或者是利用掃描二維碼或通過安裝接近開關等傳感器的方法，實現工作車導航路徑。前一個工作車駛離打印工位后，排隊中的工作車自動駛入該打印工位開始打印工作。已駛向集中清理站的工作車在清理完成后，自行返回排隊區，等待開始打印。

本實用新型設備的各個導軌優選采用滾珠導軌和絲杠模組，以便確保高精度運行。