本實用新型屬于砂型3D設備的技術領域，特別是涉及一種砂型制作用激光3D打印機的真空上料布料裝置。

背景技術：

目前應用3D打印技術用來打印各種3D塑料產品及打印特定的金屬材質的產品已廣泛應用，而將3D打印技術應用在鑄造中的砂型制作才剛剛開始，傳統的砂型制作都是通過先做零件木型或金屬型，然后在以零件木型或金屬型為原型做出砂型，如果生產初期、砂型檢驗中發現工藝及外形需改動時，就得修改或重做零件木型及金屬型，這樣反復驗證合格后才能批量生產砂型，這個過程時間很長，造成零件生產周期延長，往往影響整個設備進度，且增加設備成本，因此3D砂型打印機的問世，給砂型的工藝檢驗、工藝校正帶來快捷與方便，而3D打印中砂型所用原料的定時定量供給、砂型溫度控制都將影響砂型成品的質量，因此上料、布料裝置應是3D打印機首先攻克的課題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種砂型制作用激光3D打印機的真空上料布料裝置，解決砂型用砂料溫度不均衡，上料布料溫度流失，布料層不均勻等問題，提高砂料粘結質量及凝固率。

本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現的：

本實用新型的砂型制作用激光3D打印機的真空上料布料裝置，包括上料機構和布料機構，所述的上料機構由砂料箱，與此砂料箱相連接的真空上料管，與此真空上料管相連接的真空泵和與此真空泵相連接的砂料受料斗所組成，所述的布料機構由設在此砂料受料斗下方的隨行布料裝置，與此隨行布料裝置相連接的XY平移機構，設在此XY平移機構上的隨行鋪料組件，固定所述XY平移機構的水平承載梁和與此水平承載梁相連接的機架所組成，所述XY平移機構包括Y軸固定軌道，在此Y軸固定軌道上行走的X軸軌道，在此X軸軌道上行走的橫向滑塊和與此橫向滑塊固定連接的滑塊支架，所述的隨行布料裝置與此滑塊支架固定連接，所述的隨行鋪料組件固定在所述的X軸軌道上。

所述的砂料箱由箱體支架，與此箱體支架相連接的水浴砂箱和與此水浴砂箱相連接的密封蓋所組成，所述的水浴砂箱由帶有封閉內腔的水浴加熱箱，底端與此水浴加熱箱固定連接的儲砂箱體，與此儲砂箱體上端固定連接的箱體進料口，與所述水浴加熱箱內表面固定連接的砂料分流器和設在儲砂箱體上部的料位視窗所組成，所述的箱體進料口與所述的密封蓋相扣接。

所述的隨行布料裝置由與所述的滑塊支架固定連接的布料支架，與此布料支架相連接的布料斗，與此布料斗的底端相連接的布料開關所組成，所述布料斗的底端設有落料口，此落料口的底端外周邊設有調整套，所述的布料開關由固定在所述的布料支架上的雙桿伸縮氣缸，與此雙桿伸縮氣缸相連接的伸縮滑板，與此伸縮滑板上表面固定連接的密封毛氈墊所組成，所述的調整套與所述的密封毛氈墊上表面滑動連接。

所述的隨行鋪料組件由與所述的X軸軌道固定連接的鋪料連接架，分別與此鋪料連接架相連接的垂直刮板和輻射加熱器所組成，所述的輻射加熱器由燈管掛架，紅外輻射雙孔加熱管和加熱管鋁合金反射罩所組成，所述的燈管掛架與所述的鋪料連接架相連接，所述的紅外輻射雙孔加熱管和加熱管鋁合金反射罩均與所述的燈管掛架相連接。

所述的水浴加熱箱由帶有內腔的錐形回轉體，設在此錐形回轉體中心處的砂料通管，與此砂料通管相連通的真空管接頭，設在所述錐形回轉體下部的U形加熱棒，設在所述錐形回轉體上部的水溫檢測儀和注水管所組成，所述的U形加熱棒的電連接端設在所述錐形回轉體的外表面上，所述的錐形回轉體的外表面與所述的箱體支架固定連接。

所述的砂料分流器由帶有中心孔的傘形板和上端與此傘形板下部內表面相連接的一組斜支撐所組成，所述的一組斜支撐按圓周方向均勻分布且下端與所述的水浴加熱箱內表面固定連接。

所述的一組斜支撐為兩端封閉的一組圓鋼管，此一組圓鋼管的數量為6-8個，所述圓鋼管的傾斜角度α為85°-95°。

本實用新型的優點是：

１、本實用新型具有砂料溫度恒定、上料和布料溫度流失少、布料層均勻等特點，提高砂料粘結質量及凝固率；

２、本實用新型的砂料箱為水浴砂箱，且水浴砂箱內設有砂料分流器，保證箱內砂料受熱均勻；

3、本實用新型的隨行布料裝置上設有輻射加熱器，對布過的砂料進行加熱固化，保證每一層砂的密度一致。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型圖1的A-A剖視圖。

圖3為本實用新型圖1的Ⅰ處局部放大圖。

圖4為本實用新型圖3的B向視圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本實用新型的具體實施方式。

如圖1、3所示，本實用新型的砂型制作用激光3D打印機的真空上料布料裝置，包括上料機構和布料機構，所述的上料機構由砂料箱1，與此砂料箱1相連接的真空上料管2，與此真空上料管2相連接的真空泵4和與此真空泵4相連接的砂料受料斗3所組成，砂料箱1內充滿鑄型砂料，開動真空泵4，砂料沿上料管2上升，然后輸送到砂料受料斗3內。

所述的布料機構由設在此砂料受料斗3下方的隨行布料裝置6，與此隨行布料裝置相連接的XY平移機構5，設在此XY平移機構上的隨行鋪料組件7，固定所述XY平移機構的水平承載梁8和與此水平承載梁相連接的機架9所組成，砂料受料斗3將砂料轉給隨行布料裝置6，隨行布料裝置6在XY平移機構5上勻速平移布料，隨行鋪料組件7對布過的砂料進行攤平固化處理。

所述XY平移機構5包括Y軸固定軌道5-4，在此Y軸固定軌道5-4上行走的X軸軌道5-3，在此X軸軌道5-3上行走的橫向滑塊5-2和與此橫向滑塊5-2固定連接的滑塊支架，所述的隨行布料裝置與此滑塊支架固定連接，所述的隨行鋪料組件固定在所述的X軸軌道上。真空泵4通過懸臂支架固定在機架9上。X軸軌道5-3和橫向滑塊5-2上均帶有執行元件-伺服電動機，具有速度均勻停位準確特點。XY平移機構動作由砂型3D打印機配置的電氣控制系統控制。

如圖2所示，所述的砂料箱由箱體支架1-9，與此箱體支架1-9相連接的水浴砂箱和與此水浴砂箱相連接的密封蓋1-1所組成，所述的水浴砂箱由帶有封閉內腔的水浴加熱箱1-8，底端與此水浴加熱箱1-8固定連接的儲砂箱體1-4，與此儲砂箱體1-4上端固定連接的箱體進料口1-2，與所述水浴加熱箱內表面固定連接的砂料分流器和設在儲砂箱體上部的料位視窗1-3所組成，所述的箱體進料口1-2與所述的密封蓋1-1相扣接。水浴加熱箱1-8內腔為充水腔，靠水溫為水浴加熱箱預熱；儲砂箱體1-4內腔為存儲砂料腔，砂料由箱體進料口1-2進入存此儲砂料腔內，砂料分流器位于此存儲砂料腔中心處、且與箱體進料口1-2上下中心一致，使腔內的砂料分布均勻、受熱均勻，同時加固腔體。

如圖3所示，所述的隨行布料裝置由與所述的滑塊支架5-1固定連接的布料支架6-6，與此布料支架6-6相連接的布料斗6-1，與此布料斗6-1的底端相連接的布料開關所組成，所述布料斗的底端設有落料口，此落料口的底端外周邊設有調整套6-2，所述的布料開關由固定在所述的布料支架上的雙桿伸縮氣缸6-5，與此雙桿伸縮氣缸6-5相連接的伸縮滑板6-4，與此伸縮滑板6-4上表面固定連接的密封毛氈墊6-3所組成，所述的調整套與所述的密封毛氈墊上表面滑動連接。調整套在落料口上可相對滑動及高度位置調整，以保證與密封毛氈墊的相對間隙來實現密封，隨行布料裝置每次布料前均停在砂料受料斗3下方接收砂料，此時布料開關為關閉狀態，然后布料斗6-1及橫向滑塊5-2隨X軸軌道5-3直線行走到布料位置，此時布料開關打開，布料斗6-1由橫向滑塊5-2帶動直線行走布料，砂料布撒在位于下方的砂型箱內底板上，所布砂料形狀為一條條凸棱，隨后由隨行鋪料組件7攤平，在同一層布料中砂型箱所處高度一致，布滿一層砂，打印完成后，砂型箱下降一個砂層，以此類推重復，上述程序及布料開關狀態均由砂型3D打印機配置的電氣控制系統統一控制。

如圖3所示，所述的隨行鋪料組件7由與所述的X軸軌道固定連接的鋪料連接架7-1，分別與此鋪料連接架7-1相連接的垂直刮板7-5和輻射加熱器所組成，所述的輻射加熱器由燈管掛架7-2，紅外輻射雙孔加熱管7-3和加熱管鋁合金反射罩7-4所組成，所述的燈管掛架與所述的鋪料連接架相連接，所述的紅外輻射雙孔加熱管和加熱管鋁合金反射罩均與所述的燈管掛架相連接。隨行鋪料組件7跟隨在隨行布料裝置之后，垂直刮板7-5將一條凸棱狀布料砂型刮平，紅外輻射雙孔加熱管位于垂直刮板7-5之后，將刮平后的砂表面加熱固化。

如圖2所示，所述的水浴加熱箱由帶有內腔的錐形回轉體，設在此錐形回轉體中心處的砂料通管1-10，與此砂料通管1-10相連通的砂料通管1-11，設在所述錐形回轉體下部的U形加熱棒1-12，設在所述錐形回轉體上部的水溫檢測儀1-13和注水管1-7所組成，所述的U形加熱棒的電連接端設在所述錐形回轉體的外表面上，所述的錐形回轉體的外表面與所述的箱體支架固定連接。錐形回轉體外表面設有保溫外層，避免熱量流失，水溫檢測儀1-13采用熱電偶測溫儀，此熱電偶測溫儀通過砂型3D設備控制系統向U形加熱棒發出是否工作指令，從而實現水溫的恒定，注水管頂端高于水浴加熱箱液面，加水時與水源管相連接，加水完成后與水源管分開，液體加熱后腔內的氣體液體會膨脹，注水管可作為排氣管或溢流管，其頂端與外部大氣相通。

所述的砂料分流器由帶有中心孔的傘形板1-5和上端與此傘形板下部內表面相連接的一組斜支撐1-6所組成，所述的一組斜支撐1-6按圓周方向均勻分布且下端與所述的水浴加熱箱1-8內表面固定連接，所述傘形板1-5的中心與所述的錐形回轉體中心相一致。砂料進入儲砂箱體1-4內腔中后，傘形板的設置使砂料自動向圓周分散，使腔內砂料預熱溫度快捷均勻，克服腔體內的砂料外周熱中間溫度低的現象，一組斜支撐1-6與水浴加熱箱1-8均為導熱材料制作，因此斜支撐1-6與水浴加熱箱1-8內壁溫度一致，可同時幫助腔內砂料的中心部位處預熱，保證最終流出的砂料溫度趨于均勻。

所述的一組斜支撐為兩端封閉的一組圓鋼管，此一組圓鋼管的數量為6-8個。所述圓鋼管的傾斜角度α為85°-95°。