本申请涉及一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头，属于砂浆3D打印领域，其包括储料筒、螺旋送料杆和打印喷头，所述储料筒的一侧设置有进料管，所述螺旋送料杆沿储料筒的长度方向设置在储料筒内，所述螺旋送料杆上分布有螺旋叶片，所述打印喷头设置在储料筒的端部，所述储料筒的一侧设置有用于向打印喷头的出料口输送钢丝的钢丝供给装置，所述钢丝供给装置包括用于输送钢丝的送料机构和用于剪断钢丝的剪切机构，所述剪切机构的下方设置有导向管，所述导向管的出口端朝向打印喷头的出料端。本申请具有便于在提高植筋均匀度的同时降低工作人员的劳动强度的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头
本申请涉及砂浆3D打印的领域，尤其是涉及一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头。
技术介绍
建筑3D打印技术的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3D打印机运动代码，然后由3D打印机的移动平台驱动挤出机逐层挤出砂浆，多次堆叠成型具有实用功能的建筑构件，砂浆3D打印技术相较于传统砂浆构筑工艺能构建拥有更丰富造型特征的建筑，也具有更好自动化性能，为建筑行业提供了一种全新的生产方式，但是由于3D打印逐层构造的特点，砂浆3D打印的强度明显弱于传统的构筑方式。因此，在打印过程中需要向砂浆层内铺设钢丝进行植筋，以便于提高砂浆在凝固后的强度。针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有以下缺陷：在砂浆3D打印过程中，需工作人员手动铺设钢丝对砂浆层进行植筋，工作人员劳动强度大且植筋均匀度不佳。
技术实现思路
为了提高植筋均匀度、同时降低工作人员的劳动强度，本申请提供一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头。本申请提供的一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头采用如下的技术方案：一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头，包括储料筒、螺旋送料杆和打印喷头，所述储料筒的一侧设置有进料管，所述螺旋送料杆沿储料筒的长度方向设置在储料筒内，所述螺旋送料杆上分布有螺旋叶片，所述打印喷头设置在储料筒的端部，所述储料筒的一侧设置有用于向打印喷头的出料口输送钢丝的钢丝供给装置，所述钢丝供给装置包括用于输送钢丝的送料机构和用于剪断钢丝的剪切机构，所述剪切机构的下方设置有导向管，所述导向管的出口端朝向打印喷头的出料端。通过采用上述技术方案，通过在储料筒的一侧设置钢丝供给装置，在砂浆3D打印的过程中，送料机构将钢丝输送到剪切机构处，由剪切机构将钢丝剪断为指定长度，然后经导向管输送至打印喷头的出口端，从而在打印的同时将钢丝输送至砂浆层内进行植筋，无需工作人员手动进行植筋，从而降低了人工劳动强度，同时采用机械化的铺设方式相比于人工铺设提高了对钢丝铺设的均匀性。可选的，所述送料机构包括支撑架、步进电机和绕线盘，所述步进电机固定设置在支撑架上，所述绕线盘转动设置在支撑架上，所述步进电机的输出轴与绕线盘同轴线连接。通过采用上述技术方案，步进电机能够将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步。从而能够对钢丝的输送速度进行调节，从而在一定程度上保证了对钢丝输送的均匀性。可选的，所述剪切机构包括气动剪刀和气泵，所述气泵通过第一输气管向气动剪刀输送压缩气体。通过采用上述技术方案，气泵通过第一输气管将压缩气体输送至气动剪刀，为气动剪刀提供动力，以实现对钢丝的剪切。选用气动剪刀作为剪切机构的剪切部件能够通过控制入气量来调节输出功率与速度，操作简单。可选的，所述气泵上还设置有第二输气管，所述第二输气管与导向管相连通。通过采用上述技术方案，通过在气泵上设置第二输气管，第二输气管能够向导向管内输送气体，当气动剪刀将钢丝剪断后，第二输气管输出的压缩空气对剪断的钢丝进行加速，提高钢丝的速度，使钢丝能够穿透上一层砂浆层并射入到下一层砂浆层内，从而提高砂浆的层间强度。可选的，所述导向管的外部设置有电磁发射器和环形电感式接近开关，所述环形电感式接近开关设置在电磁发射器的上方，所述环形电感式接近开关用于控制电磁发射器启闭。通过采用上述技术方案，当剪断的钢丝进入到导向管时，环形电感式接近开关开启电磁发射器，电磁发射器产生电磁力对钢丝进行加速，使钢丝能够穿透上一层砂浆层并射入下一层砂浆层内。可选的，所述导向管的出口端固定设置在打印喷头上，所述储料筒上设置有用于驱动打印喷头转动的驱动组件，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有驱动齿轮，所述打印喷头的外圆周面上设置有与驱动齿轮相啮合的从动齿轮。通过采用上述技术方案，启动驱动电机，驱动电机的输出轴带动驱动齿轮转动，位于打印喷头外部的从动齿轮随驱动齿轮同步转动，使打印喷头发生转动。可选的，还包括集成壳体，所述储料筒、剪切机构和导向管均设置在集成壳体内，所述储料筒包括第一直筒部、弯筒部和第二直筒部，所述弯筒部设置在第一直筒部的底端，所述第二直筒部设置在弯筒部远离第一直筒部的一端，所述打印喷头设置在第二直筒部远离弯筒部的一端。通过采用上述技术方案，通过将储料筒、剪切机构和导向管集中安装在集成壳体内，以便于使整体结构更为紧凑。可选的，所述弯筒部上设置有固定座，所述导向管插设在固定座内，所述导向管的出口端穿过第二直筒部并延伸至打印喷头内。通过采用上述技术方案，通过在弯筒部上设置固定座，以便于对导向管的位置进行固定，提高导向管的稳定性。可选的，所述导向管为碳纤维材质制成的管。通过采用上述技术方案，由于碳纤维材质具有较高的抗弯曲能力，在弯曲后能够立即恢复形状，通过选用碳纤维材质的管作为导向管，在一定程度上避免了导向管发生弯曲变形。可选的，所述导向管位于剪切机构的正下方，所述导向管的进口端设置有倒锥形口。通过采用上述技术方案，通过在导向管的进口端设置倒锥形口，以便于增大导向管进口的面积，从而使钢丝能够更为方便地进入到导向管内。综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请通过在储料筒的一侧设置送料机构和剪切机构，在砂浆3D打印的过程中，送料机构将钢丝输送到剪切机构处，由剪切机构将钢丝剪断为指定长度，然后经导向管输送至打印喷头的出口端，从而在打印的同时将钢丝输送至砂浆层内进行植筋，无需工作人员手动进行植筋，从而降低了人工劳动强度；2.本申请通过在导向管的外部设置电磁发射器和环形电感式接近开关，当剪断的钢丝进入到导向管时，环形电感式接近开关能够开启电磁发射器，从而对导向管内的钢丝进行加速，使钢丝能够穿透上一层砂浆层并插设至下一层砂浆层内，进而提高砂浆的层间强度；3.本申请通过设置集成壳体，将储料筒、剪切机构和导向管集中安装在集成壳体内，以便于使整体结构更为紧凑。附图说明图1是本申请实施例一砂浆3D打印头的结构示意图。图2是本申请实施例一储料筒的内部结构示意图。图3是本申请实施例一送料机构的结构示意图。图4是本申请实施例二砂浆3D打印头的结构示意图。附图标记说明：1、储料筒；101、第一直筒部；102、弯筒部；1021、固定座；103、第二直筒部；11、进料管；2、螺旋送料杆；21、螺旋叶片；22、转动电机；23、支撑座；3、打印喷头；31、从动齿轮；4、送料机构；41、支撑架；411、连接杆；42、步进电机；43、绕线盘；5、剪切机构；51、气动剪刀；52、52；521、第一输气管；522、第二输气管；6、导向管；61、电磁发射器；62、环形电感式接近开关；63、倒锥形口；7、驱动组件；71、驱动电机；72、驱动齿轮；73、电机座；8、集成壳体。具体实施方式以下结合附图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头，包括储料筒(1)、螺旋送料杆(2)和打印喷头(3)，所述储料筒(1)的一侧设置有进料管(11)，所述螺旋送料杆(2)沿储料筒(1)的长度方向设置在储料筒(1)内，所述螺旋送料杆(2)上分布有螺旋叶片(21)，所述打印喷头(3)设置在储料筒(1)的端部，其特征在于：所述储料筒(1)的一侧设置有用于向打印喷头(3)的出料口输送钢丝的钢丝供给装置，所述钢丝供给装置包括用于输送钢丝的送料机构(4)和用于剪断钢丝的剪切机构(5)，所述剪切机构(5)的下方设置有导向管(6)，所述导向管(6)的出口端朝向打印喷头(3)的出料端。/n
【技术特征摘要】
1.一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头，包括储料筒(1)、螺旋送料杆(2)和打印喷头(3)，所述储料筒(1)的一侧设置有进料管(11)，所述螺旋送料杆(2)沿储料筒(1)的长度方向设置在储料筒(1)内，所述螺旋送料杆(2)上分布有螺旋叶片(21)，所述打印喷头(3)设置在储料筒(1)的端部，其特征在于：所述储料筒(1)的一侧设置有用于向打印喷头(3)的出料口输送钢丝的钢丝供给装置，所述钢丝供给装置包括用于输送钢丝的送料机构(4)和用于剪断钢丝的剪切机构(5)，所述剪切机构(5)的下方设置有导向管(6)，所述导向管(6)的出口端朝向打印喷头(3)的出料端。
2.根据权利要求1所述的一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头，其特征在于：所述送料机构(4)包括支撑架(41)、步进电机(42)和绕线盘(43)，所述步进电机(42)固定设置在支撑架(41)上，所述绕线盘(43)转动设置在支撑架(41)上，所述步进电机(42)的输出轴与绕线盘(43)同轴线连接。
3.根据权利要求1所述的一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头，其特征在于：所述剪切机构(5)包括气动剪刀(51)和气泵(52)，所述气泵(52)通过第一输气管(521)向气动剪刀(51)输送压缩气体。
4.根据权利要求3所述的一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头，其特征在于：所述气泵(52)上还设置有第二输气管(522)，所述第二输气管(522)与导向管(6)相连通。
5.根据权利要求1所述的一种便于提高3D打印砂浆层间强度的打印头，其特征在于：所述导向管(6)的外部设置有电磁发射器(61)和环形电感式接近开关(62)，所述环形电感式接近开关(62)设置在电磁发射器(61)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴涛，饶锦峰，肖世玉，和德亮，吴伟，罗小东，袁卫锋，
申请(专利权)人：成都建工赛利混凝土有限公司，西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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