一种建筑3D打印机连续供料系统技术方案

本发明专利技术公开了一种建筑3D打印机连续供料系统，包括有连续式制浆机，螺旋泵送机和搅拌螺旋挤出机，连续式制浆机包括有搅拌料仓、与搅拌料仓连通的螺旋出料管道，螺旋出料管道的出料口与螺旋泵送机的进料口连接，螺旋泵送机的进料口与搅拌螺旋挤出机的进料口连接，搅拌螺旋挤出机包括有搅拌料仓、设置于搅拌料仓内的搅拌桨轴和锥形螺杆。发明专利技术通过连续式制浆机进行高效制浆，并通过连续式制浆机的搅拌料仓、螺旋泵送机和搅拌螺旋挤出机的搅拌料斗进行多级缓存，实现打印机连续不间断供料。

A continuous feeding system for building 3D printer

The invention discloses a continuous feeding system for 3D printers for buildings, including a continuous pulping machine, a screw pump and a stirring screw extruder, a continuous pulping machine including a stirring bin, a screw discharge pipe connected with the stirring bin, an outlet of the screw discharge pipe connected with the inlet of the screw pump feeder, and a screw pump. The feed port of the feeder is connected with the feed port of the stirring screw extruder, which comprises a stirring bin, a stirring propeller shaft arranged in the stirring bin and a conical screw. The invention adopts continuous pulping machine for efficient pulping, and multi-level buffer through the mixing bin of continuous pulping machine, screw pump and mixing hopper of the mixing screw extruder to realize continuous and uninterrupted feeding of the printer.

【技术实现步骤摘要】
一种建筑3D打印机连续供料系统
本专利技术涉及建筑3D打印领域，具体是一种建筑3D打印机连续供料系统。
技术介绍
3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以三维数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。建筑3D打印技术是在FDM(熔融沉积成型)基础上发展出来的新型应用，其原理是通过三维切片软件对建筑构件的三维模型进行切片分层生成打印机运动代码，然后由打印机的三坐标移动平台驱动挤出机逐层挤出特制水泥砂浆，多次堆叠成型具有实用功能的建筑构件。目前，建筑3D打印机受打印建筑构件尺寸大和打印材料因素的影响，存在易凝固堵料、供料系统易故障无法连续供料、供料系统自动化程度低、供料精度难以控制等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种建筑3D打印机连续供料系统，能够实现原料投入后的自动搅拌制浆供料以及系统的自动缺料监控和挤出机精确出料控制的功能，有效提高建筑3D打印机生产效率和打印质量。本专利技术的技术方案为：一种建筑3D打印机连续供料系统，包括有连续式制浆机，螺旋泵送机和搅拌螺旋挤出机；所述的连续式制浆机包括有搅拌料仓、设置于搅拌料仓内由搅拌驱动装置驱动的绞龙叶片、与搅拌料仓连通的螺旋出料管道、与螺旋出料管道连通的供水管道、以及设置于搅拌料仓和螺旋出料管道内的螺旋驱动轴，所述的螺旋出料管道的出料端设置有出料口；所述的螺旋泵送机的进料口与螺旋出料管道的出料口连通；所述的搅拌螺旋挤出机包括有搅拌料斗、减速电机、步进电机、与减速电机的输出轴连接的搅拌桨轴、与步进电机的输出轴连接的螺杆驱动轴、以及与螺杆驱动轴连接的锥形螺杆，所述的搅拌料斗的顶部设置有与螺旋泵送机的出料口连接的进料口，搅拌料斗的底端设置有出料口，所述的搅拌桨轴和锥形螺杆均设置于搅拌料斗内，搅拌桨轴为中空结构，与步进电机连接的螺杆驱动轴穿过中空的搅拌桨轴后与锥形螺杆连接。所述的搅拌料仓包括有顶端未封闭的搅拌仓体和连接于搅拌仓体顶端的仓盖。所述的连续式制浆机还包括有料仓支撑架，所述的搅拌料仓固定于料仓支撑架上，固定于料仓支撑架的螺旋驱动装置与螺旋驱动轴连接，与螺旋驱动装置连接的螺旋驱动轴穿过搅拌料仓后伸入到螺旋出料管道内。所述的螺旋泵送机架设于螺旋出料管道的下方，且螺旋泵送机的输送管道为倾斜机构，其进料口位于邻近输送管道的顶端，其出料口位于输送管道的底端，螺旋泵送机的进料口处连接有缓存料斗，所述的螺旋出料管道的出料口朝向缓存料斗顶端的进料口。所述的搅拌螺旋挤出机的搅拌料斗包括有圆柱形管状结构上部和锥形管状结构的下部，所述的搅拌料斗的进料口设置于搅拌料斗的上部且通过输送软管与螺旋泵送机的出料口连接，所述的搅拌桨轴设置于搅拌料斗的上部，所述的锥形螺杆设置于搅拌料斗的下部，所述的搅拌料斗的出料口设置于搅拌料斗下部的底端。所述的搅拌螺旋挤出机的减速电机位于步进电机的下方，与步进电机输出轴连接的螺杆驱动轴依次穿过减速电机的减速器和中空的搅拌桨轴后与锥形螺杆连接。所述的搅拌料斗的上部内置有料位计，搅拌料斗下部的侧壁上设置有仓壁振动器，搅拌料斗下部的出料口连接有挤出头，所述的连续式制浆机的螺旋驱动轴、螺旋泵送机、料位计均与外置的控制系统连接。本专利技术的优点：（1）、本专利技术的搅拌螺旋挤出机，通过对锥形料仓内水泥砂浆的搅拌、辅助振动以及锥形螺旋挤压，能够均匀连续的挤出水泥砂浆，提高打印机打印质量和稳定性，有效防止堵料；（2）、本专利技术通过连续式制浆机进行高效制浆，并通过连续式制浆机的搅拌料仓、螺旋泵送机的缓存料斗和搅拌螺旋挤出机的搅拌料斗进行多级缓存，实现打印机连续不间断供料；（3）、本专利技术的控制系统通过设置在搅拌螺旋挤出机上的料位计，实时监控搅拌料斗内物料的料位，并自动启动连续式制浆机进行制浆输送、螺旋泵送机进行泵送，操作人员仅需为连续式制浆机间隔补料，有效地改善了现有技术中自动化程度低、人员劳动强度大、生产效率低、堵料故障率高的情况，实现高效、高质量建筑3D打印上的功能。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术连续式制浆机和螺旋泵送机的结构示意图。图3是本专利技术搅拌螺旋挤出机的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。见图1-图3，一种建筑3D打印机连续供料系统，包括有连续式制浆机，螺旋泵送机和搅拌螺旋挤出机；连续式制浆机包括有料仓支撑架11、固定于料仓支撑架11上的搅拌料仓和螺旋驱动装置14、设置于搅拌料仓内由搅拌驱动装置驱动的绞龙叶片15、与搅拌料仓连通的螺旋出料管道16、与螺旋出料管道16连通的供水管道18、以及与螺旋驱动装置14连接的螺旋驱动轴17，其中，搅拌料仓包括有顶端未封闭的搅拌仓体12和连接于搅拌仓体12顶端的仓盖13，与螺旋驱动装置14连接的螺旋驱动轴17穿过搅拌料仓后伸入到螺旋出料管道16内，螺旋出料管道16的出料端设置有出料口19；螺旋泵送机2架设于螺旋出料管道16的下方，且螺旋泵送机2的输送管道为倾斜机构，其进料口位于邻近输送管道的顶端，其出料口位于输送管道的底端，螺旋泵送机2的进料口处连接有缓存料斗21，螺旋出料管道16的出料口19朝向缓存料斗21顶端的进料口；缓存料斗21具有一定量的缓存能力，当螺旋泵送机2将水泥砂浆连续泵入搅拌螺旋挤出机时，连续式制浆机开始下一批次的制浆操作，确保系统持续不断的供料；搅拌螺旋挤出机包括有搅拌料斗31、减速电机32、步进电机33、与减速电机32的输出轴连接的搅拌桨轴34、与步进电机33的输出轴连接的螺杆驱动轴35、以及与螺杆驱动轴35连接的锥形螺杆36，搅拌螺旋挤出机的搅拌料斗31包括有圆柱形管状结构上部和锥形管状结构的下部，搅拌料斗31的进料口设置于搅拌料斗31的上部且通过输送软管4与螺旋泵送机2的出料口连接，搅拌料斗31的出料口设置于搅拌料斗31下部的底端，搅拌桨轴34设置于搅拌料斗31的上部且为中空结构，锥形螺杆36设置于搅拌料斗31的下部，拌螺旋挤出机的减速电机32位于步进电机33的下方，与步进电机33输出轴连接的螺杆驱动轴35依次穿过减速电机32的减速器和中空的搅拌桨轴34后与锥形螺杆36连接；其中，搅拌料斗31的上部还内置有料位计37，搅拌料斗31下部的侧壁上设置有仓壁振动器38，搅拌料斗31下部的出料口连接有挤出头39，可根据不同材料和打印构件情况更换不同口径的挤出头39，连续式制浆机的螺旋驱动轴17、螺旋泵送机2、料位计37均与外置的控制系统连接。搅拌料斗31的下部为锥形管结构，具有缓存物料的作用，锥形螺杆36由步进电机33驱动，可保证物料按照设定流量，保持一定压力的均匀挤出；本专利技术的工作原理：首先人工投入水泥、骨料、添加剂小料入搅拌仓体12内，根据控制系统设定的配比，供水管道18通入定量水，并进行搅拌制浆，待制浆完成后，螺旋驱动轴17将水泥砂浆连续输送并落入到缓存料斗21内，螺旋驱动轴17、螺旋泵送机2停止输送；然后缓存料斗21内的水泥砂浆进入到搅拌料斗31内搅拌，搅拌螺旋挤出机通过减速电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑3D打印机连续供料系统，其特征在于：包括有连续式制浆机，螺旋泵送机和搅拌螺旋挤出机；所述的连续式制浆机包括有搅拌料仓、设置于搅拌料仓内由搅拌驱动装置驱动的绞龙叶片、与搅拌料仓连通的螺旋出料管道、与螺旋出料管道连通的供水管道、以及设置于搅拌料仓和螺旋出料管道内的螺旋驱动轴，所述的螺旋出料管道的出料端设置有出料口；所述的螺旋泵送机的进料口与螺旋出料管道的出料口连通；所述的搅拌螺旋挤出机包括有搅拌料斗、减速电机、步进电机、与减速电机的输出轴连接的搅拌桨轴、与步进电机的输出轴连接的螺杆驱动轴、以及与螺杆驱动轴连接的锥形螺杆，所述的搅拌料斗的顶部设置有与螺旋泵送机的出料口连接的进料口，搅拌料斗的底端设置有出料口，所述的搅拌桨轴和锥形螺杆均设置于搅拌料斗内，搅拌桨轴为中空结构，与步进电机连接的螺杆驱动轴穿过中空的搅拌桨轴后与锥形螺杆连接。

【技术特征摘要】
1.一种建筑3D打印机连续供料系统，其特征在于：包括有连续式制浆机，螺旋泵送机和搅拌螺旋挤出机；所述的连续式制浆机包括有搅拌料仓、设置于搅拌料仓内由搅拌驱动装置驱动的绞龙叶片、与搅拌料仓连通的螺旋出料管道、与螺旋出料管道连通的供水管道、以及设置于搅拌料仓和螺旋出料管道内的螺旋驱动轴，所述的螺旋出料管道的出料端设置有出料口；所述的螺旋泵送机的进料口与螺旋出料管道的出料口连通；所述的搅拌螺旋挤出机包括有搅拌料斗、减速电机、步进电机、与减速电机的输出轴连接的搅拌桨轴、与步进电机的输出轴连接的螺杆驱动轴、以及与螺杆驱动轴连接的锥形螺杆，所述的搅拌料斗的顶部设置有与螺旋泵送机的出料口连接的进料口，搅拌料斗的底端设置有出料口，所述的搅拌桨轴和锥形螺杆均设置于搅拌料斗内，搅拌桨轴为中空结构，与步进电机连接的螺杆驱动轴穿过中空的搅拌桨轴后与锥形螺杆连接。2.根据权利要求1所述的一种建筑3D打印机连续供料系统，其特征在于：所述的搅拌料仓包括有顶端未封闭的搅拌仓体和连接于搅拌仓体顶端的仓盖。3.根据权利要求1所述的一种建筑3D打印机连续供料系统，其特征在于：所述的连续式制浆机还包括有料仓支撑架，所述的搅拌料仓固定于料仓支撑架上，固定于料仓支撑架的螺旋驱动装置与螺旋驱动轴连接，与螺旋驱动装置连接的螺旋驱动轴穿过搅拌料仓后...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿天宝，黄海，许堃，于健，舒宝成，彭建伟，王仲汉，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，安徽中铁工程材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34