一种混凝土3D打印头及打印设备制造技术

本发明专利技术公开了一种混凝土3D打印头及打印设备，混凝土3D打印头支架以及安装在支架上的料斗、位于料斗下端并与料斗连通的螺杆泵、位于螺杆泵下端并与螺杆泵连通的打印喷嘴；支架上方设有伺服电机；料斗内设有搅拌杆；搅拌杆上固接有多个旋转叶片；搅拌杆与伺服电机的输出轴传动连接；料斗的外侧面安装有振动电机；螺杆泵内腔设置有螺杆轴，且搅拌杆通过万向联轴器与螺杆轴传动连接。混凝土3D打印设备机器臂、泵送机和前述的混凝土3D打印头，混凝土3D打印头安装在所述机械臂上；泵送机的出料口与所述料斗连通。本发明专利技术结构简单，能够在各种速度工况下使打印砂浆连续均匀挤出。度工况下使打印砂浆连续均匀挤出。度工况下使打印砂浆连续均匀挤出。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土3D打印头及打印设备


[0001]本专利技术涉及一种混凝土3D打印头及打印设备，属于建筑施工领域。

技术介绍

[0002]目前的混凝土三维打印设备主要原理是将计算机内的数据文件转换为打印路径数据，计算机根据路径数据控制带动混凝土打印挤出头运动，进而控制混凝土打印的进行。
[0003]为了保证材料挤出后具有较好的成型性能，往往采用低流动度的打印砂浆，而流动度过低又易导致下料不畅，同时打印过程中打印头容易堵塞，从而造成打印路径宽窄不均匀，降低了打印构件的性能。
[0004]同时对于小尺度或者细长型构件，单圈打印周长较小，但是单圈时间不能过短，打印设备需要能够低速挤出。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种混凝土3D打印头及打印设备，解决现有技术中打印设备在低速状态下下料不畅导致的出料不均匀等问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术是采用下述技术方案实现的：一方面，本专利技术提供了一种混凝土3D打印头，包括支架以及安装在支架上的料斗、位于料斗下端并与料斗连通的螺杆泵、位于螺杆泵下端并与螺杆泵连通的打印喷嘴；所述支架上方设有伺服电机；所述料斗内设有搅拌杆；所述搅拌杆上固接有多个旋转叶片；所述搅拌杆与伺服电机的输出轴传动连接；所述料斗的外侧面安装有振动电机；所述螺杆泵内腔设置有螺杆轴，且所述搅拌杆通过万向联轴器与螺杆轴传动连接。
[0007]进一步的，所述支架顶部设置有送料管；所述送料管下端贯穿支架并延伸至料斗内。r/>[0008]进一步的，所述支架顶部还设置有用于检测料斗内实时料位的料位监测器。
[0009]进一步的，所述支架的顶部固接有支座；所述支座的侧面设置有法兰盘；所述伺服电机通过法兰盘安装在所述支座上。
[0010]进一步的，所述支座上还安装有用于减缓伺服电机输出轴转速的减速器。
[0011]进一步的，所述料斗为顶面敞开的开放式料斗。
[0012]进一步的，所述螺杆泵的外侧面上端连接有上支撑板，下端嵌合连接有下支撑板，且上支撑板和下支撑板通过拉杆连接。
[0013]进一步的，所述上支撑板通过螺栓与支架底部连接，所述下支撑板通过螺栓与打印喷嘴连接；且对应于上支撑板和支架的连接处设置有橡胶垫。
[0014]进一步的，所述螺杆泵的内腔壁设有橡胶护套。
[0015]另一方面，本专利技术还提供了一种混凝土3D打印设备，包括机器臂、泵送机和权利要求1至9任一项所述的混凝土3D打印头，所述混凝土3D打印头安装在所述机械臂上；所述泵送机的出料口与所述料斗连通。
[0016]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：混凝土3D打印头的料斗内设有搅拌杆；搅拌杆上固接有多个旋转叶片；搅拌杆与伺服电机的输出轴传动连接；料斗的外侧面安装有振动电机；在搅拌杆和旋转叶片的共同挤出作用下，增加振动电机，使打印头在伺服电机低速转动时，增强了打印砂浆的流动性，保证料斗内打印砂浆流平，防止搅拌挤出速度过慢而导致料斗的出料口堵塞，使下料顺畅；振动电机不与其他结构接触，能充分传递振动效果，还减小了振动对打印头其他机构的影响；混凝土3D打印设备包括机器臂、泵送机和前述的混凝土3D打印头，混凝土3D打印头安装在机械臂上；泵送机的出料口与料斗连通；通过混凝土3D打印头能够实现各种速度工况下打印砂浆的连续均匀挤出，并且结构简单，安装方便。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0018]图1是根据本专利技术实施例提供的一种混凝土3D打印头的轴侧图；图2是根据本专利技术实施例提供的一种混凝土3D打印头的剖面图；图3是根据本专利技术实施例提供的一种混凝土3D打印设备的工作流程图；图中：1、伺服电机、2、法兰盘、3、减速器、4、料位监测器、5、料斗、6、振动电机、7、螺杆泵、8、支座、9、送料管、10、支架、11、上支撑板、12、拉杆、13、下支撑板、14、打印喷嘴、15、搅拌杆、16、旋转叶片、17、万向联轴器、18、螺杆轴、19、橡胶护套、20、橡胶垫、21、机械臂、22、泵送机。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0020]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0021]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0022]实施例一：如图1、图2所示，本专利技术实施例提供了一种混凝土3D打印头，包括支架10以及安装
在支架10上的料斗5、位于料斗5下端并与料斗5连通的螺杆泵7、位于螺杆泵7下端并与螺杆泵7连通的打印喷嘴14；支架10上方设有伺服电机1；；料斗5内设有搅拌杆15；搅拌杆15固接有多个旋转叶片16；搅拌杆15与伺服电机1的输出轴传动连接；所料斗5的外侧面安装有振动电机6；螺杆泵7内腔设置有螺杆轴18，且搅拌杆15通过万向联轴器17与螺杆轴18传动连接；螺杆轴18能够对进入螺杆泵7内腔的砂浆进行二次搅拌。
[0023]本专利技术实施例提供的混凝土3D打印头，支架10顶部设置有送料管9；送料管9下端贯穿支架10并延伸至料斗5内，便于与外接的泵送机22相连，给料斗5送料。
[0024]本专利技术实施例提供的混凝土3D打印头，支架10顶部还设置有用于检测料斗5内实时料位的料位监测器4，与泵送机22联动，实现送料的稳定持续。在本实施例中料位监测器4使用的是料位传感器，料位传感器采集料斗5内的实时料位，并将信息传送给PLC，当用料下降到一定点位的时，PLC控制泵送机22启动，泵送打印砂浆到料斗5中；当用料上升到一定点位的时，PLC控制泵送机22停止。
[0025]本专利技术实施例提供的混凝土3D打印头，支架10的顶部固接有支座8；支座8的侧面设置有法兰盘2；伺服电机1通过法兰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土3D打印头，其特征在于，包括支架以及安装在支架上的料斗、位于料斗下端并与料斗连通的螺杆泵、位于螺杆泵下端并与螺杆泵连通的打印喷嘴；所述支架上方设有伺服电机；所述料斗内设有搅拌杆；所述搅拌杆上固接有多个旋转叶片；所述搅拌杆与伺服电机的输出轴传动连接；所述料斗的外侧面安装有振动电机；所述螺杆泵内腔设置有螺杆轴，且所述搅拌杆通过万向联轴器与螺杆轴传动连接。2.根据权利要求1所述的混凝土3D打印头，其特征在于，所述支架顶部设置有送料管；所述送料管下端贯穿支架并延伸至料斗内。3.根据权利要求1所述的混凝土3D打印头，其特征在于，所述支架顶部还设置有用于检测料斗内实时料位的料位监测器。4.根据权利要求1所述的混凝土3D打印头，其特征在于，所述支架的顶部固接有支座；所述支座的侧面设置有法兰盘；所述伺服电机通过法兰盘安装在所述支座上。5.根据权利要求4所述的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁烽，詹强，刘岗，陆明，张立名，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：