[发明专利]一种耗材适应性可智能调控的建筑3D打印系统及打印方法

权利要求书

1.一种耗材适应性可智能调控的建筑3D打印系统，其特征在于，包括三维移动框架、喷头、泵送管道、自动供料装置及智能调控装置；

所述喷头安装于所述三维移动框架上，沿所述三维移动框架按照设定的轨迹做三维运动；

所述泵送管道连接所述自动送料装置的供料口及所述喷头的进料口，从自动供料装置输送混凝土到喷头；

所述喷头内设置有混凝土性能检测仪及挤出螺杆，所述自动供料装置的顶部设置有回收漏斗，所述自动供料装置随所述三维移动框架同步移动；

所述智能调控装置连接所述三维移动框架、所述混凝土性能检测仪、所述挤出螺杆、所述喷头及所述自动供料装置。

2.如权利要求1所述的一种耗材适应性可智能调控的建筑3D打印系统，其特征在于，所述混凝土性能检测仪包括稠度传感器、液位传感器及流变仪，所述稠度传感器设置于所述喷头内部的顶部，所述液位传感器、所述流变仪设置于所述喷头的内部且位于所述挤出螺杆的上方，所述液位传感器位于所述流变仪的上方，所述液位传感器与所述稠度传感器齐平或位于所述稠度传感器的下方。

3.如权利要求2所述的一种耗材适应性可智能调控的建筑3D打印系统，其特征在于，所述稠度传感器包括滑杆、滑动连接件、浮锥及阻隔球，所述滑杆的数量为两个，其竖直设置于喷头内部的两端，所述滑动连接件与所述滑杆滑动连接，所述浮锥安装于所述滑动连接件上，在滑杆的约束下随着滑动连接件沿滑杆做竖直方向的运动，所述阻隔球安装于所述滑杆的下端，所述浮锥上设置有电子测量元件用于测量浮锥沉入混凝土的深度。

4.如权利要求1所述的一种耗材适应性可智能调控的建筑3D打印系统，其特征在于，所述自动供料装置包括搅拌机及泵送机，所述搅拌机与所述泵送机之间通过输送装置连接，所述回收漏斗设置于所述搅拌机的顶部，所述搅拌机的上部设有固体进料口和液体进料口，所述搅拌机的底部设置有排水口，所述泵送机的顶部设置有注水口。

5.如权利要求4所述的一种耗材适应性可智能调控的建筑3D打印系统，其特征在于，所述回收漏斗内安装有推进螺杆，所述搅拌机的转速可调节。

6.一种耗材适应性可智能调控的建筑3D打印方法，采用权利要求1-5任一项所述的建筑3D打印系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、混凝土性能检测仪实时采集喷头内混凝土的流变学数据并传递至智能调控装置；

S2、智能调控装置对采集的数据进行实时分析并与预设值进行对比，判断混凝土是否适合打印，若适合打印，则驱动喷头按照设定的轨迹进行打印工作，若不适合打印，则打印工作停止，对不适合打印的混凝土进行重新调配。

7.如权利要求6所述的一种耗材适应性可智能调控的建筑3D打印方法，其特征在于，所述步骤S1中，流变学数据包括混凝土稠度值、实时液位值及实时流变值。

8.如权利要求6所述的一种耗材适应性可智能调控的建筑3D打印方法，其特征在于，所述步骤S2中，若混凝土不适合打印，智能调控装置发送指令至三维移动框架、挤出螺杆、喷头、自动供料装置，停止混凝土的挤出及泵送，三维运动框架将喷头的挤出口送至回收漏斗的上方，将喷头内的混凝土通过回收漏斗送至自动供料装置内，智能调控装置判断需要加入原料的种类及质量，通过电子计量的方式加入原料，自动供料装置对混凝土进行搅拌后，由泵送管道送入喷头内，实现混凝土在喷头与自动供料装置内的循环，直至混凝土性能检测仪检测到喷头内的混凝土满足打印需求，智能调控装置发送指令至三维移动框架、挤出螺杆、喷头及自动供料装置，重新开始打印工作。

9.如权利要求8所述的一种耗材适应性可智能调控的建筑3D打印方法，其特征在于，智能调控装置记录混凝土的循环调配次数，若混凝土的循环调配次数在设定的次数范围内，则调配成功，正常进行打印工作；若混凝土的循环调配次数大于设定的次数，则调配失败，宣布混凝土失去调配价值。

10.如权利要求6所述的一种耗材适应性可智能调控的建筑3D打印方法，其特征在于，所述步骤S2之后，还包括对喷头及自动供料装置进行清洗的工作。