本发明属于砂型3d打印铺砂领域，涉及多材料砂型3d打印铺砂领域，特别是涉及多材料砂型增材制造共面时序铺砂方法与系统。
背景技术：
1、传统的铸造过程通常依赖于制作砂型，用于浇注金属零部件。然而，传统方法存在一些限制，如复杂结构的制造困难、生产周期长、浪费材料等问题。3d打印技术的出现为这些问题提供了解决方案。多材料砂型3d打印技术结合了增材制造的高精度、高效率和对复杂几何形状的适应能力，以及传统砂型铸造的成熟工艺和材料，克服了传统方法的一些局限性。
2、多材料砂型3d打印采用组合式铺砂器进行多材料铺砂，根据网格铺砂切片进行铺砂。在网格铺砂切片中，存在不同组铺砂信息不同，因此在铺砂过程中需要根据不同组铺砂信息进行铺砂格槽中型砂材料的更换。在铺砂格槽中进行型砂更换需要按照不同组铺砂切片信息，人工使用吸尘器进行格槽中型砂的吸取以及人工进行格槽添砂，人工吸砂、添砂存在操作复杂、易看错铺砂切片信息导致铺砂错误，影响整体砂型的成形时间和成形精度。同时吸砂过程易导致型砂浪费严重，不符合绿色发展及节约原材料等发展理念。基于以上问题，设计出多材料自动化换砂系统进行型砂更换，提出符合多材料自动化换砂系统的吸砂和调砂流程的新功能切片，系统按照调砂切片信息进行多材料格槽中型砂的自动化更换。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明公开了一种多材料砂型增材制造共面时序调砂方法与系统，为了实现多材料铺砂格槽中型砂根据铺砂切片信息进行自动化更换，该装置由2个调砂系统、滑台模组、铺砂槽和支架组成。滑台模组由模组和2个滑台组成，滑台安装在模组的丝杠上，模组固定在支架上；调砂系统由气缸、吸砂管道、储砂箱、吸砂嘴、负压接口、支撑平台、电磁阀、落砂管道、铺砂槽组成，气缸末端固定连接在滑台上，支撑平台一侧通过螺栓固定在气缸顶端，在支撑平台上固定安装储砂箱，储砂箱通过吸砂管道连接吸砂嘴，通过电磁阀控制箱内型砂经落砂管道下落在铺砂格槽中；
2、进一步的，所述吸砂嘴口底部截面大小小于铺砂格槽底部截面，且吸砂嘴、吸砂管道、储砂箱、落砂管道为塑料材质，防止混有固化剂的型砂腐蚀；
3、进一步的，所述2个换砂系统分别装有两种不同材料型砂，气缸的行程为吸砂嘴到铺砂槽底板的距离；
4、一种多材料砂型增材制造共面时序调砂方法，其特征在于，对生成铺砂区域切片信息进行分组，按照分组将图像对应等分割成8组。对每个分组进行图像处理—通过切片中一种颜色网格模板识别确定铺砂区域，颜色相同区域记为1，不同区域记为0，依次对各组进行识别，获得相应的8组铺砂信息。首先进行第一组型砂铺放，铺放结束后通过遍历的方法检测与第一组铺砂信息的重合度，重合度最高的一组进行铺砂。每组铺完后都检测与本组铺砂信息重合度最高的进行下一组铺砂，直至8组切片铺完，该层铺砂结束。在铺下一层时将下一层的不同铺砂组信息与上一层最后一组进行重合度检测，优先铺重合度高的那组铺砂切片；
5、进一步的，所述铺砂切片是进行网格化处理后的切片，模板为截取方格中的任意小于方格的形状，在进行遍历过程中黄色模板每次移动的距离为两个方格中心坐标的距离；
6、进一步的，将图片进行分割后按顺序进行排列，通过图像处理识别出的数字按顺序进行排列，每组数字组成一组数字。
7、进一步的，换砂系统通过气缸将吸砂嘴送至格槽中，吸嘴通过外界提供的负压将格槽中砂吸到储砂箱中进行存储，吸砂结束后控制气缸上移吸嘴至初始位置。控制铺砂槽移动到落砂管道下方，调节模组和气缸使落砂管道位于调砂格槽上方，打开电磁阀，储砂箱中型砂下落在格槽中，铺砂格槽种型砂实现更换。需要控制型砂调控系统根据两组切片不同处信息进行对应吸砂，吸砂结束后进行根据两组切片不同处信息进行对应落砂。
8、进一步的，该方法同样适应用2种以上型砂，型砂调控系统数量与型砂种类一致。多种型砂需要进行（n-1）种模板遍历，每种型砂对应一种数字进行数字组合。同样在铺砂过程种铺完第一组后进行不同组铺砂信息遍历，重合组越高的优先铺设。其中n为型砂种类数量。
9、采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：
10、1、该系统可以实现多材料格槽中型砂的快速有效更换，将废砂收集利用，完成铺砂格槽中自动化加砂；
11、2、该方法可以快速数字化表征铺砂组信息，找到多材料铺砂格槽中需要更换的型砂，实现铺砂格槽中型砂根据铺砂组信息自动化更换，换砂效率高、准确性好，节省原材料；
12、3、通过根据铺砂不同切片信息调节型砂更换系统，可以有效的提高整体的成形效率，保证铺砂的精度和准确性，有利于多材料增材制造中铺砂的有效进行，进一步推动多材料砂型3d打印向整体化方向发展。
13、附图说明
14、图1为多材料砂型增材制造型砂铺砂组信息自动化更换系统总图；
15、图2为多材料砂型增材制造型砂铺砂组信息自动化更换系统后视图；
16、图3为图2中a区域放大视图；
17、图4为多材料砂型增材制造共面时序调砂方法示意图；
18、图5为多材料砂型增材制造共面时序调砂方法设计流程图；
1.一种多材料砂型增材制造共面时序调砂系统 ，其特征在于：由两个调砂系统、滑台（2）、模组（3）、铺砂格槽（1）和支架（4）组成，调砂系统主实现铺砂格槽（1）中型砂的自动化更换，滑台模组为调砂系统提供垂直于铺砂方向的移动；滑台（2）安装在模组（3）的丝杠上，模组（3）固定在支架（4）上；每个所述调砂系统由气缸（5）、吸砂管道（6）、储砂箱（7）、吸砂嘴（8）、负压接口（12）、支撑平台（9）、电磁阀（10）、落砂管道（11）、铺砂格（1）槽组成，气缸（5）的末端固定连接在滑台（2）上，支撑平台（9）的一侧通过螺栓固定在气缸（5）的气缸轴连接，在支撑平台（9）上固定安装储砂箱（7），储砂箱（7）通过吸砂管道（6）连接吸砂嘴（8）；储砂箱（7）的落砂口与落砂管道（11）连接；落砂管道（11）上安装有电磁阀且另一端与吸砂嘴（8）连接。
2.根据权利要求书1所述的一种多材料砂型增材制造共面时序调砂系统，其特征在于，所述吸砂嘴（8）的底部截面尺寸小于铺砂格槽（1）的底部截面。
3.根据权利要求书1所述的一种多材料砂型增材制造共面时序调砂系统，其特征在于，吸砂嘴（8）、吸砂管道（6）、储砂箱（7）、落砂管道（11）均为塑料材质。
4.根据权利要求书1所述的一种多材料砂型增材制造共面时序调砂系统，其特征在于，所述两个换砂系统分别装有两种不同材料型砂，气缸（5）的行程为吸砂嘴（8）到铺砂格槽（1）底板的距离。
5.一种多材料砂型增材制造共面时序调砂方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种多材料砂型增材制造共面时序调砂方法，其特征在于，在铺下一层时将下一层的不同铺砂组信息与上一层最后一组进行重合度检测，优先铺重合度高的那组铺砂切片。
7.根据权利要求书5所述的一种多材料砂型增材制造共面时序调砂方法，其特征在于，所述铺砂切片是进行网格化处理后的切片，模板为截取方格中的任意小于方格的形状，在进行遍历过程中模板每次移动的距离为两个方格中心坐标的距离;模板移动一定距离后与网格中颜色进行对比，颜色相同则为1，不相同则为0。
8.根据权利要求书5所述的一种多材料砂型增材制造共面时序调砂方法，其特征在于，将图片进行分割后按顺序进行排列，通过图像处理识别出的数字按顺序进行排列，每组数字组成一组数字。
9.根据权利要求书5所述的一种多材料砂型增材制造共面时序调砂方法，其特征在于，具体的调砂步骤为：换砂系统通过气缸将吸砂嘴送至格槽中，吸嘴通过外界提供的负压将格槽中型砂吸到储砂箱中进行存储，吸砂结束后控制气缸上移吸嘴至初始位置；控制铺砂槽移动到落砂管道下方，调节模组和气缸使落砂管道位于调砂格槽上方，打开电磁阀，储砂箱中型砂下落在格槽中，铺砂格槽中型砂实现更换；需要控制型砂调控系统根据两组切片不同处信息进行对应吸砂，吸砂结束后进行根据两组切片不同处信息进行对应落砂。
10.根据权利要求书5所述的一种多材料砂型增材制造共面时序调砂方法，其特征在于，其特征在于，该方法同样适应用2种以上型砂，型砂调控系统数量与型砂种类一致；多种型砂需要进行（n-1）种模板遍历，每种型砂对应一种数字进行数字组合；同样在铺砂过程种铺完第一组后进行不同组铺砂信息遍历，重合度越高的优先铺设；其中n为型砂种类数量。
