[发明专利]一种实验用水泥基材料3D打印机

权利要求书

1.一种实验用水泥基材料3D打印机，其特征在于，该打印机包括：

打印喷头，

控制打印喷头运动的打印机器人，

与喷头连接输送水泥基3D打印材料的泵送-挤出系统，

所述泵送-挤出系统将水泥基3D打印材料通过打印喷头连续挤出，所述打印机器人控制打印喷头按照程序设定的轨迹运动，使3D打印材料能够连结堆叠成所需形状，

所述打印机器人包括机架及控制打印喷头在XYZ三个方向上移动的动平台，所述动平台通过平行四边形连杆机构与机架相连，所述连杆机构包括固定在直线导轨滑台模组滑板上的连杆支架，两根平行并联杆及设置在并联杆两端的虎克铰，以及一端固定在动平台上的琴键形支架；

所述机架包括框架，在框架立柱上安装直线导轨滑台模组，在机架的顶部安装泵送设备、状态警示灯，在机架的底部安装打印载物平台，机架底座安装万向脚轮；

所述直线导轨滑台模组设有数组，呈中心对称竖直布置在所述框架的立柱上，包括丝杆螺母、步进电机、滑板、限位开关、管线拖链，

所述打印载物平台包括平台找平托架和满足打印尺寸及承重要求的打印托板；

所述动平台包括动平台托板、连接支架、连接动平台下方喷头系零件与喷头上方阀系零件的法兰、控制喷头旋转的步进电机及传动件；

所述泵送-挤出系统包括水泥注浆机、输料管、气动三通阀、盛料器、喷头；

所述水泥注浆机包括定转矩直流电动机、减速器、料斗、螺旋送料杆以及螺杆泵，通过控制箱控制电动机转速、注料速度及打印速度，所述水泥注浆机作为泵送设备安装在机架顶部，通过输料管与喷头及动平台上的阀门连接，

所述气动三通阀包括电磁阀，气动执行器、T型三通球阀、限位开关，所述T型三通球阀的进口连接输料管，出口分别连接喷头和盛料器，气源通过导管与气动执行器连接，通过电磁阀控制气动执行器改变球阀阀芯位置，以实现物料出口的切换，

所述喷头包括旋转接头，喷嘴以及安装在喷嘴上的组件，喷头通过动平台上的法兰与动平台和三通阀连接，

所述喷嘴上安装有切料板和刮板组件；

所述输料管采用耐压耐磨的快装接头软管；

所述打印喷头经步进电机及传动装置控制旋转，所述传动装置采用齿轮或带传动方式，随动平台运动同步控制喷头的旋转角，使喷头方向始终与打印方向保持一致，以保证喷头出料的截面形状的一致性。

2.根据权利要求1所述的一种实验用水泥基材料3D打印机，其特征在于，所述虎克铰为万向节轴承或球轴承，提供四边形连杆两个转动方向的自由度。