本發(fā)明涉及一種用于3D打印砂芯的托盤、以及轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印砂芯的方法。

背景技術(shù)：
平托盤是一種鑄造車間里常用的一種工裝，常被用來(lái)放置、盛放、轉(zhuǎn)運(yùn)砂芯或者其他物品。通常采用木質(zhì)、塑料、碳素鋼材質(zhì)。3D打印技術(shù)被應(yīng)用于鑄造領(lǐng)域，由于其無(wú)模鑄造的特性，通常會(huì)被選定用來(lái)生產(chǎn)多品種、小批量的產(chǎn)品，另外，由于基于3DP技術(shù)的3D打印機(jī)打印出來(lái)的砂芯無(wú)芯鐵、無(wú)芯鼻，而且在清砂前、流涂后需要用熱風(fēng)烘干，所以3D打印砂芯只能使用托盤轉(zhuǎn)運(yùn)。對(duì)于3D打印整個(gè)鑄造工藝流程主要包括：3D打印、取芯、轉(zhuǎn)運(yùn)、預(yù)表干、清砂、流涂、烘干、組芯、芯包轉(zhuǎn)運(yùn)、造型填背砂、澆注等工序?？梢?jiàn)整個(gè)流程比較長(zhǎng)，根據(jù)物流行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)“搬運(yùn)作業(yè)的重大原則就是作業(yè)量最少原則，即當(dāng)貨物移動(dòng)時(shí)盡量減少“二次搬運(yùn)”和“臨時(shí)停放”，使搬運(yùn)次數(shù)盡可能減少。"為了提高轉(zhuǎn)運(yùn)效率，技術(shù)人員、操作者當(dāng)然希望盡可能地減少轉(zhuǎn)載作業(yè)，所以要設(shè)計(jì)一種能兼顧整個(gè)3DP鑄造工藝流程的托盤，在澆注前的流程中砂芯不需要下托盤。現(xiàn)有技術(shù)中，申請(qǐng)?zhí)枮?01410436654.9的中國(guó)專利，公開(kāi)了一種噴墨3D打印設(shè)備及打印方法。但是其沒(méi)有涉及如何兼顧整個(gè)3DP鑄造工藝流程的托盤的任何技術(shù)手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中普通托盤轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印砂芯實(shí)現(xiàn)預(yù)表干、水基涂料流涂烘干、組芯、芯包轉(zhuǎn)運(yùn)等工藝流程，需要不斷倒換不同型號(hào)(材質(zhì))的托盤或者其他工裝，效率低下的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于3D打印砂芯的托盤，以能夠兼顧3D打印砂芯的取芯、轉(zhuǎn)運(yùn)、預(yù)表干、清砂、流涂、烘干、組芯、芯包轉(zhuǎn)運(yùn)、造型填背砂的全流程；還提供一種轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印砂芯的方法，以消除現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印砂芯方法需要在上述全流程需要更換托盤的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面，本發(fā)明提供一種用于3D打印砂芯的托盤，托盤為鋼制件，并且具有由面板、以及在所述面板的同一側(cè)相對(duì)布置的第一側(cè)部和第二側(cè)部形成的凹槽結(jié)構(gòu)，其中，所述面板的與所述第一側(cè)部和第二側(cè)部相反的一側(cè)為平整面，且在所述面板上形成有貫通所述面板的多個(gè)通孔，其中，沿著從所述第一側(cè)部指向第二側(cè)部的方向，形成有貫通所述第一側(cè)部和第二側(cè)部的貫通口。優(yōu)選地，所述面板的所述平整面的平整度為2mm。優(yōu)選地，所述第一側(cè)部和第二側(cè)部均為雙層結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述雙層結(jié)構(gòu)由固定于所述面板的第一層支腳、及固定于所述第一層支腳上的第二層支腳構(gòu)成，其中，每個(gè)第一層支腳由間隔開(kāi)的第一支腳和第二支腳構(gòu)成，每個(gè)第二層支腳為覆蓋所述間隔的單個(gè)支腳，其中，所有第二層支腳的底面處于同一平面并且與所述面板的平整面相互平行，由所述第二層支腳覆蓋的所述間隔構(gòu)成所述貫通口，其中，相對(duì)布置的所述第一側(cè)部和第二側(cè)部之間間隔所形成的空擋，作為液壓叉車和柴油叉車的操作空間。優(yōu)選地，所述面板為鋼制長(zhǎng)方形平板，每個(gè)所述第一層支腳、以及每個(gè)所述第二層支腳均為方形鋼管，每個(gè)方形鋼管平行于所述長(zhǎng)方形平板的寬度方向，在所述面板的與所述平整面相反的一側(cè)固定有鋼制加強(qiáng)筋，所述面板上的所述多個(gè)通孔與所述加強(qiáng)筋相互錯(cuò)開(kāi)，其中，每個(gè)所述加強(qiáng)筋相對(duì)于所述平整面的最大高度，小于所述第一層支腳與第二層支腳的相接面相對(duì)于所述平整面的高度。優(yōu)選地，每個(gè)所述方形鋼管為80mmx80mm的方形鋼管，每個(gè)加強(qiáng)筋的厚度為25mm，所述面板的厚度為10mm。優(yōu)選地，所述第一側(cè)部和第二側(cè)部之間的所述空檔為90-120mm。優(yōu)選地，所述第一層支腳中的第一支腳和第二支腳、及所述加強(qiáng)筋都焊接在所述面板的與所述平整面相反的一側(cè)上，所述第二層支腳焊在所述第一支腳和第二支腳的底面上，所述多個(gè)通孔均為沖孔。優(yōu)選地，托盤的長(zhǎng)度為1000-1200mm，寬度為800-1000mm。優(yōu)選地，托盤的材質(zhì)為Q235鋼。根據(jù)本發(fā)明第二方面，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印砂芯的方法，該方法包括：在3D打印鑄造的取芯、轉(zhuǎn)運(yùn)、預(yù)表干、清砂、流涂、烘干、組芯、芯包轉(zhuǎn)運(yùn)直至造型填背砂的整個(gè)工序(或者稱之為整個(gè)流程)中轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印砂芯，在所述整個(gè)工序中，始終采用本發(fā)明前述第一方面所述的任意一種托盤轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印砂芯而不更換托盤。本發(fā)明的有益效果至少在于以下(1)-(2)，更詳細(xì)的效果在具體實(shí)施方式描述：(1)本發(fā)明托盤能夠兼顧3D打印砂芯的取芯、轉(zhuǎn)運(yùn)、預(yù)表干、清砂、流涂、烘干、組芯、芯包轉(zhuǎn)運(yùn)、造型填背砂的全流程，而不用更換托盤。(2)消除了現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印砂芯方法需要在上述全流程需要更換托盤的缺陷。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明用于3D打印砂芯的托盤的一個(gè)示例的一個(gè)等軸測(cè)視圖；圖2是圖1所示托盤的另一個(gè)等軸測(cè)視圖；圖3是圖1所示托盤的俯視圖；圖4是圖1所示托盤的主視圖。在圖中，各部分的編號(hào)如下：1-面板，2-寬度方向加強(qiáng)筋，3-長(zhǎng)度方向加強(qiáng)筋，4-第二層支腳，5-三角加強(qiáng)筋，6-第一層支腳，7-通孔，8-貫通口，10-第一側(cè)部，11-第二側(cè)部，12-第一支腳，13-第二支腳。具體實(shí)施方式以下參見(jiàn)附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式。具體地，參見(jiàn)圖1和2所示的本發(fā)明的用于3D打印砂芯的托盤的一個(gè)示例，因?yàn)?D打印砂芯在清砂前要進(jìn)行預(yù)表干，需要用130-150℃的烘干溫度保溫20-30min，塑料托盤、木質(zhì)托盤因?yàn)槭且兹嘉?，有變形甚至著火風(fēng)險(xiǎn)，不適用于3D打印鑄造工藝流程。另外，因?yàn)榻M芯后芯包最重可達(dá)到1.5-2T，塑料托盤、木質(zhì)托盤有效載荷較低，易變形，不能滿足組芯、芯包轉(zhuǎn)運(yùn)的需要，故本發(fā)明的用于3D打印砂芯的托盤為鋼制件。優(yōu)選地，本發(fā)明的托盤的材質(zhì)選擇Q235鋼。根據(jù)使用環(huán)境，本發(fā)明的托盤16需同時(shí)通用柴油叉車、液壓叉車，所以本發(fā)明托盤16設(shè)計(jì)為雙向進(jìn)叉的單面托盤。具體而言，如圖1所示，本發(fā)明托盤16整體呈凹槽結(jié)構(gòu)。面板1、以及在面板1的同一側(cè)相對(duì)布置的第一側(cè)部10和第二側(cè)部11一起構(gòu)成所述凹槽結(jié)構(gòu)。由于所述凹槽結(jié)構(gòu)，顯然第一側(cè)部10和第二側(cè)部11之間的間隔可以形成空擋15(參見(jiàn)圖4)，該空擋15優(yōu)選為90mm-120mm，該空擋15可以用作液壓叉車和柴油叉車的操作空間。從而，此時(shí)托盤16構(gòu)造為前述的雙向進(jìn)叉的單面托盤。3D打印砂芯需要在箱式烘干窯里進(jìn)行預(yù)表干、烘干，所以本發(fā)明的托盤16上設(shè)有良好的熱風(fēng)通道進(jìn)行通風(fēng)。具體而言，從圖1可看出，沿著從第一側(cè)部10指向第二側(cè)部11的方向，托盤16形成有貫通第一側(cè)部10和第二側(cè)部11的貫通口8，該貫通口8可以用作熱風(fēng)通道。另外，清砂過(guò)程中、流涂后烘干時(shí)要能將砂子、多余的涂料及時(shí)排走，所以要留有足夠數(shù)量、面積的漏砂或涂料的孔。為此，如圖2和3所示，本發(fā)明托盤16在面板1上設(shè)有貫通面板1的多個(gè)通孔7，該多個(gè)通孔7可以用作前述的漏砂或涂料的孔。通孔7可為兩個(gè)以上，具體數(shù)量可以調(diào)整?？紤]到還要在托盤16上面進(jìn)行組芯，所以托盤16的頂面要求較高的平整度。為此，面板1的與第一側(cè)部10和第二側(cè)部11相反的一側(cè)為平整面(即，托盤16的頂面)，優(yōu)選地，該平整面的平整度為2mm。考慮配套3D打印機(jī)(1800mm*1000mm)打印尺寸、箱式烘干窯、造型使用的砂箱尺寸(1000mm*800mm或者1200mm*900mm)，本發(fā)明的托盤16尺寸可以優(yōu)選為長(zhǎng)1000mm-1200mm，寬800mm-1000mm，從而可以滿足所有的3D打印砂芯、芯包轉(zhuǎn)運(yùn)的需要。參見(jiàn)圖1、圖2、圖4，對(duì)于托盤16呈凹槽結(jié)構(gòu)的情形而言，凹槽結(jié)構(gòu)的第一側(cè)部10和第二側(cè)部11均構(gòu)造為雙層結(jié)構(gòu)。每個(gè)雙層結(jié)構(gòu)由固定于面板1的第一層支腳6、及固定于第一層支腳6上的第二層支腳4構(gòu)成。例如，對(duì)于第一側(cè)部10中的第一層支腳6由相互間隔開(kāi)的第一支腳12和第二支腳13構(gòu)成，第一側(cè)部10中的第二層支腳4為單個(gè)支腳并覆蓋第一支腳12與第二支腳13之間的間隔。對(duì)于第二側(cè)部11而言，其與第一側(cè)部10具有相同的情形，所以不再贅述。在第一側(cè)部10中，第一支腳12和第二支腳13之間的間隔由第二層支腳4覆蓋；在第二側(cè)部11中，同樣地，第一支腳12和第二支腳13之間的間隔由第二層支腳4覆蓋；這兩個(gè)由第二層支腳4覆蓋的間隔構(gòu)成了：前述的用作熱風(fēng)通道的貫通口8的一個(gè)實(shí)施例。作為一個(gè)示例，以下結(jié)合附圖1-4描述本發(fā)明托盤的具體連接方式、以及制造過(guò)程：本發(fā)明的托盤16共涉及三種型材：80方鋼(80mmx80mm)、25mm厚鋼板、10mm厚鋼板；按照?qǐng)D紙要求將80方鋼、25mm、10mm鋼板切成合適尺寸，其中10mm鋼板需要按照?qǐng)D紙上要求的數(shù)量、尺寸沖孔(形成圖1中通孔7)，作為漏砂通道和熱風(fēng)通道。在平整的工作臺(tái)或者地面上將沖完孔的10mm鋼板作為焊接基準(zhǔn)找平，平面度控制在2mm以內(nèi)以形成面板1。按照從上到下的順序焊接托盤工作面1、寬度方向加強(qiáng)筋2、長(zhǎng)度方向加強(qiáng)筋3、三角加強(qiáng)筋5、第一層支腳6和第二層支腳4，要求焊接時(shí)滿焊，焊接后去除焊渣，焊接后不能有應(yīng)力變形。換而言之，第一層支腳6的第一支腳12和第二支腳13、以及加強(qiáng)筋2、3、5都焊接在面板1的與其平整面相反的一側(cè)上，第二層支腳4焊接在第一支腳12和第二支腳13的底面上。面板1是由10mm鋼板制成的長(zhǎng)方形平板，其上設(shè)置有用于漏砂或涂料的通孔7，所述平板的寬度方向上對(duì)稱設(shè)置有貫通口8(根據(jù)其用途可以稱為熱風(fēng)口)，第一層支腳6的第一和第二支腳12和13間隔開(kāi)形成長(zhǎng)方形通道，該長(zhǎng)方形通道的底面由第二層支腳4覆蓋以形成所述貫通口8；長(zhǎng)度方向加強(qiáng)筋3是由25mm鋼板制成；寬度方向加強(qiáng)筋2是由25mm鋼板制成；第二層支腳4是由80方鋼制成，共計(jì)兩段，其中一段為第一側(cè)部10的構(gòu)件，而另一段為第二側(cè)部11的構(gòu)件；三角加強(qiáng)筋5由25mm鋼板制成，共計(jì)四塊；每個(gè)第一層支腳4由間隔開(kāi)的第一支腳12(由80方鋼制成)和第二支腳13(由80方鋼制成)形成，所有第一支腳12連同所有第二支腳13總共4段。另外，從圖1中可以看出，每個(gè)方鋼(方形鋼管)平行于長(zhǎng)方形平板的寬度方向。以上80方鋼、25mm厚鋼板、10mm厚鋼板僅是示例，本發(fā)明不局限于此，具體尺寸可以變化。例如，第一層支腳和第二層支腳不局限于上述方鋼，而可以是其他形狀的熱軋型材。從圖1還可以看出，面板1上的所述多個(gè)通孔7與加強(qiáng)筋2、3、5相互錯(cuò)開(kāi)，每個(gè)加強(qiáng)筋2、3、5相對(duì)于面板1平整面的最大高度小于第一層支腳6與第二層支腳4的相接面相對(duì)于所述平整面的高度。本發(fā)明托盤16從3D打印機(jī)取芯時(shí)開(kāi)始投入，柴油叉車、液壓叉車可以沿長(zhǎng)度方向的空檔15插入，升起托盤16及托盤16上的砂芯，經(jīng)過(guò)取芯、轉(zhuǎn)運(yùn)、預(yù)表干、清砂、流涂、烘干、組芯、芯包轉(zhuǎn)運(yùn)至造型填背砂工序回收，再次投入3D打印機(jī)取芯工序。預(yù)表干、流涂后的烘干工序，熱風(fēng)能夠從托盤16寬度方向兩側(cè)的設(shè)置的熱風(fēng)口(圖2處貫通口8)處吹入，經(jīng)過(guò)漏砂孔(圖2中通孔7)往上吹，從而使烘干熱風(fēng)無(wú)法直接吹到的砂芯下底面，此時(shí)可以理解，通孔7連同貫通口8都可以用作熱風(fēng)通道。組芯時(shí)將托盤16放在平整的地面上，第二層支腳4下只要沒(méi)有異物即可保證整個(gè)托盤水平，組芯時(shí)無(wú)需再專門校平基準(zhǔn)。為此，本發(fā)明中托盤的所有第二層支腳4的底面處于同一平面并且與所述面板1的平整面相互平行。清砂過(guò)程中、流涂后，將砂子、多余的涂料及時(shí)從漏砂孔(見(jiàn)圖2中通孔7)中排走，即要及時(shí)清理漏砂孔中的雜物。本發(fā)明的托盤16能夠兼顧3D打印砂芯的取芯、轉(zhuǎn)運(yùn)、預(yù)表干、清砂、流涂、烘干、組芯、芯包轉(zhuǎn)運(yùn)、造型填背砂的全流程，在清砂前預(yù)表干、流涂后烘干、組芯、轉(zhuǎn)運(yùn)芯包等3D打印鑄造關(guān)鍵工藝流程中減少轉(zhuǎn)載、二次搬運(yùn)、臨時(shí)停放等不必要的動(dòng)作提高生產(chǎn)效率40％以上，可以穩(wěn)定控制現(xiàn)場(chǎng)在制在3天以內(nèi)。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)將托盤設(shè)置為雙向進(jìn)叉的單面托盤，提高了托盤的通用性，可適用于柴油叉車、液壓叉車的各類叉車。通過(guò)在托盤的面板上設(shè)置了可以用作漏砂孔的通孔，不僅方便了清砂和流涂，也更有利于砂芯的干燥。通過(guò)專門設(shè)置的可以用作熱風(fēng)口的貫通口，使得更多的熱風(fēng)能夠進(jìn)入砂芯內(nèi)部，加速砂芯的烘干，提高生產(chǎn)效率。整個(gè)托盤結(jié)構(gòu)設(shè)置為鋼制結(jié)構(gòu)，一方面保證了托盤的剛度，從而保證了砂型不會(huì)變形，因?yàn)?D打印出來(lái)的砂芯是尚未完全硬化的，需要加熱來(lái)進(jìn)一步硬化；另一方面，提高了托盤的重復(fù)利用率，降低了生產(chǎn)成本。焊接時(shí)要求滿焊，不能有應(yīng)力變形，是為了保證所述托盤的剛度及工作面的平整性。另一方面，本發(fā)明還提供一種轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印砂芯的方法，包括：在3D打印鑄造的取芯、轉(zhuǎn)運(yùn)、預(yù)表干、清砂、流涂、烘干、組芯、芯包轉(zhuǎn)運(yùn)直至造型填背砂的整個(gè)工序(可以稱為全流程)中轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印砂芯，在所述整個(gè)工序中，始終采用本發(fā)明托盤16而不更換托盤。從而消除了現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印`砂芯方法需要在上述全流程過(guò)程中需要更換托盤的缺陷。本發(fā)明轉(zhuǎn)運(yùn)3D打印砂芯的方法由于在上述全流程中不需要更換托盤，所以減少轉(zhuǎn)載、二次搬運(yùn)、臨時(shí)停放等不必要的動(dòng)作提高生產(chǎn)效率約40％以上，可以穩(wěn)定控制現(xiàn)場(chǎng)在制在約3天以內(nèi)。