彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头制造技术

本发明专利技术涉及一种彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头，所述喷头包括腔体，腔体侧壁设置进料口，腔体底部设置方形喷嘴；腔体顶部设置有活塞头，活塞头顶部通过液压杆连接到伺服电机上。本发明专利技术的打印工作由电脑终端控制，发出预设的脉冲信号，信号接收器接受，控制伺服电机工作带动液压杆，推动活塞提供瞬间压力，将料仓压入腔体内的材料从喷嘴喷出，两组喷嘴可以打印出两种颜色的图案，实现点阵像素打印，实现3D打印彩色路面铺装。

【技术实现步骤摘要】
彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头
本专利技术涉及路面施工
，具体涉及一种彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头。
技术介绍
彩色路面铺装3D打印技术是通过电脑软件编程，建立数学模型，控制3D打印设备，将预设的图案打印在指定路面上，实现彩色路面的智能化铺装。目前，彩色路面铺装3D打印技术均以挤出涂抹的方式进行打印，存在不少问题，对打印图案存在较多的局限性，同时，目前的彩色路面铺装3D打印铺装技术喷头不易清洗，容易固结材料，影响打印质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头，采用脉冲打印方式，克服现有技术材料容易固结的缺陷。本专利技术所采用的技术方案为：彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头，其特征在于：所述喷头包括腔体，腔体侧壁设置进料口，腔体底部设置方形喷嘴；腔体顶部设置有活塞头，活塞头顶部通过液压杆连接到伺服电机上。伺服电机上设置有信号接收器，伺服电机通过信号接收器接收脉冲信号发生器发出的脉冲信号，控制液压杆和活塞头积压腔体内的打印材料。腔体和方形喷嘴自上而下分为左右对称的两个分腔，每侧均设置进料口，每侧顶部均设置一组活塞头、液压杆、伺服电机和信号接收器。腔体的每个分腔侧面均设置有泄压阀。腔体的每个分腔侧面均设置有单向进气口。腔体上部为圆筒形，下部为向下收缩的圆锥形，上部和下部通过环形的卡扣相连接，卡扣内设置有橡胶圈密封。腔体为不锈钢材质，腔体内表面涂有疏水涂层。活塞头环周设置有密封橡胶圈。方形喷嘴的横截面为10mm×10mm的正方形，用于像素点阵式的打印模式。本专利技术具有以下优点：1、打印喷头采用脉冲打印方式，出料稳定、及时可控；2、打印喷头腔体内设有安全防护装置，释压阀和单向进气孔，可有效为打印头进行压力保护，防止原料倒吸、负压累积等问题的发生；3、打印喷头的各个部件可拆卸并且防水，方便水洗，清理3D打印材料和其他污垢，确保打印喷头正常工作；4、打印图案像素化，简化图案制作流程，方便程序设定，打印精准有效，不影响视觉效果。附图说明图1为本专利技术结构图。图中，1-脉冲式打印喷头，2-伺服电机，3-液压杆，4-进料口，5-料仓，6-信号接收器，7-活塞头，8-链接处，9-腔体，10-卡扣，11-方形喷嘴，12-泄压阀，13-单向进气口。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。本专利技术涉及一种彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头，所述喷头包括腔体9，腔体9侧壁设置进料口4，腔体9底部设置方形喷嘴11；腔体9顶部设置有活塞头7，活塞头7顶部通过液压杆3连接到伺服电机2上。伺服电机2上设置有信号接收器6，伺服电机2通过信号接收器6接收脉冲信号发生器发出的脉冲信号，控制液压杆3和活塞头7积压腔体9内的打印材料。腔体9和方形喷嘴11自上而下分为左右对称的两个分腔，每侧均设置进料口4，每侧顶部均设置一组活塞头7、液压杆3、伺服电机2和信号接收器6。腔体9的每个分腔侧面均设置有泄压阀12。腔体9的每个分腔侧面均设置有单向进气口13。腔体9上部为圆筒形，下部为向下收缩的圆锥形，上部和下部通过环形的卡扣10相连接，卡扣10内设置有橡胶圈密封。腔体9为不锈钢材质，腔体内表面涂有疏水涂层。活塞头14环周设置有密封橡胶圈。方形喷嘴11的横截面为10mm×10mm的正方形，用于像素点阵式的打印模式。参见附图对本专利技术进行进一步详细说明：本专利技术涉及的脉冲式打印喷头1，喷头腔体分为两部分，分别打印两种颜色3D打印材料，打印喷头上方的两个伺服电机2分别与对应的喷头液压杆3相连，两侧进料口4分别通过进料管与料仓5相连，信号接收器6与伺服电机2相连，打印装置包括脉冲式打印喷头与电机整体，置于3D打印框架Y轴上，设备外部设有脉冲信号发生器和供电装置，通过脉冲信号控制打印喷头的液压杆提供压力，将彩色路面打印材料喷在路面上。脉冲式打印喷头的腔体9为不锈钢材质，腔体内表面涂有疏水涂层，具有耐压、抗冲击、抗腐蚀、可水洗的能力，腔体整体为r=20mm，长100mm致密圆柱型，腔体下端呈圆锥形，中间被完全隔开，上下端利用卡扣10固定，橡胶圈密封，腔体外部固定在3D打印框架Y轴。腔体底部各有一个10mm×10mm的正方形喷嘴11，喷嘴相互紧挨,四角圆滑，喷嘴长40mm，腔体两侧为进料口，通过耐压、耐腐蚀、密封接口的软管与两种颜色3D打印材料料仓相连，进料口上方腔体内两侧设有控压安全装置，各有一个释压阀12和单向进气孔13，腔体顶部是液压杆，提供脉冲动力，实现腔体内3D打印材料顺利喷出，同时表面涂层保证腔体与材料的粘附力降低，避免料固结在腔体内；腔体9顶部设置电机为伺服电机2，为液压杆3提供动力，同时传递脉冲信号，料仓5内通氮气，提供恒定可控压力.腔体9内设置的泄压阀12起到打印头压力保护作用，防止液压杆3提供的脉冲瞬时压力相对料仓5供料压力过大时，导致压力对冲加大各部件负荷或者材料回流的现象发生，当瞬时压力大于临界值，泄压阀12会自动打开释放压力，压力降低到安全范围内就会自动关闭，确保正常喷料。单向进气孔13在液压杆3回升时，腔体9内空间变大，产生负压，单向进气孔13自动打开，补充空气，平衡气压，减少液压杆3负荷和负压累积。腔体9顶部液压杆3上部连接伺服电机2，信号接收器6接受到信号后控制伺服电机2，给液压杆3提供动力，液压杆3下部连有活塞头7，活塞头7有密封橡胶圈，用于接口处密封，保证压力，密封橡胶圈可拆洗更换，有密封功能，活塞头向下挤压，产生瞬间压力，将3D打印材料从喷嘴喷出。脉冲信号由终端电脑控制，脉冲信号发生器发出，伺服电机2分别执行。本专利技术的打印方式为点阵式，将预设图案划分为10mm的像素块，采用弓字形路径打印，例如：123456789102019181716151413121121……，打印喷头不旋转，由打印框架X、Y、Z轴控制打印位置，Y轴与喷头通过连接处8链接。以其中一侧喷嘴为基准，另一个喷嘴工作时需补充位差，彩色路面铺装打印厚度由每次喷出的材料量调整，打印高度（喷嘴距地面高度）20mm-40mm为宜；3D打印材料采用水性丙烯酸类材料，粘度适中，确保喷头可顺利喷出材料且不随意流淌，破坏打印图案，固化时间不得太快，防止材料在料仓、软管及打印头内固化，长时间不使用材料时，应及时用水对喷头进行清洗，确保正常工作。料仓5固定在打印设备上，稳定为3D打印喷头提供原料，相连软管可以适当伸缩和弯曲，保证打印头移动时可以正常运行。而伺服电机2、液压杆3、信号接收器6等则安装在打印喷头上，随喷头一起移动。本专利技术的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本专利技术说明书而对本专利技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本专利技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头，其特征在于：/n所述喷头包括腔体（9），腔体（9）侧壁设置进料口（4），腔体（9）底部设置方形喷嘴（11）；/n腔体（9）顶部设置有活塞头（7），活塞头（7）顶部通过液压杆（3）连接到伺服电机（2）上。/n

【技术特征摘要】
1.彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头，其特征在于：
所述喷头包括腔体（9），腔体（9）侧壁设置进料口（4），腔体（9）底部设置方形喷嘴（11）；
腔体（9）顶部设置有活塞头（7），活塞头（7）顶部通过液压杆（3）连接到伺服电机（2）上。


2.根据权利要求1所述的彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头，其特征在于：
伺服电机（2）上设置有信号接收器（6），伺服电机（2）通过信号接收器（6）接收脉冲信号发生器发出的脉冲信号，控制液压杆（3）和活塞头（7）积压腔体（9）内的打印材料。


3.根据权利要求2所述的彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头，其特征在于：
腔体（9）和方形喷嘴（11）自上而下分为左右对称的两个分腔，每侧均设置进料口（4），每侧顶部均设置一组活塞头（7）、液压杆（3）、伺服电机（2）和信号接收器（6）。


4.根据权利要求3所述的彩色路面铺装脉冲式3D打印喷头，其特征在于：
腔体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈团结，苗思雨，曹海波，樊孟孟，许丽，臧晓宁，屈腾，闫朗，皎晓明，
申请(专利权)人：中交第一公路勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61