[发明专利]混凝土3D打印机喷头

说明书

本发明属于混凝土3D打印技术领域。一种混凝土3D打印机喷头，包括喷头料筒、喷嘴、喷头搅拌单元、浆条厚度调节单元和浆条宽度调节单元，在所述喷头料筒上部设置有喷头进料管和机械臂；喷嘴设置在喷头料筒的底部，所述喷嘴的出料腔呈矩形；喷头搅拌单元设置在喷头料筒内，喷头搅拌单元用于喷头料筒内物料的持续搅拌；浆条厚度调节单元设置在喷嘴内，浆条厚度调节单元用于调节喷嘴喷出的浆条的厚度；浆条宽度调节单元设置在所述喷嘴下部，浆条宽度调节单元用于调节所述喷嘴喷出的浆条的宽度。本申请设计合理、结构简单、环保高效、测试精准，能够实现对浆条的宽度和厚度的调整，并进行抹平和养护，从而提高浆条的质量。

技术领域

本发明属于混凝土3D打印技术领域，特别是涉及一种混凝土3D打印机喷头。

背景技术

现有混凝土3D打印机喷头的喷嘴多为圆筒形结构，挤出的料浆呈圆条状，而分层叠加的施工工艺使上下两层料浆不易充分接触，特别是为了使底层料浆具有足够承载后续层重量的能力需要料浆的流动性较小而粘聚性较大，且具有快硬早强的性能，导致层间接触面较小，上下层水化程度的差异又使层间结合不良，造成硬化混凝土原始缺陷的存在，混凝土自身强度难以完全发挥，所打印出的结构件强度普遍较低，这也是制约3D打印混凝土技术难以规模化应用的原因之一。而且，圆条状料浆上下层叠加后形成的界面沟槽十分明显，在削弱强度的同时，也不美观。有些即使采用了方形喷嘴，但打印层的厚度不易改变，而打印层层厚、层宽、喷头行进速率和喷嘴出料速率等工艺参数均应随混凝土的流变性、凝结硬化速率和触变性等进行相应的调整。另一方面，3D打印对混凝土快硬早强要求及分层叠加的工艺特点使混凝土在施工期很难得到及时充分的养护，进一步加剧了原始缺陷的形成，即使进行及时养护，如果施工方式不合理，同样不会取得满意的效果，甚至适得其反，如打印的同时即喷洒养护剂可能进一步增大界面层的缺陷。因此，有必要开发出一种结构合理、具有立面修整和养护剂喷涂功能、满足智能化操控需要的混凝土3D打印机喷头。

发明内容

本发明目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种混凝土3D打印机喷头，本申请设计合理、结构简单、环保高效、测试精准，能够实现对浆条的宽度和厚度的调整，并进行抹平和养护，从而提高浆条的质量。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种混凝土3D打印机喷头，包括：

喷头料筒，在所述喷头料筒上部设置有喷头进料管和机械臂；

喷嘴，其设置在所述喷头料筒的底部，所述喷嘴的出料腔呈矩形；

喷头搅拌单元，其设置在所述喷头料筒内，所述喷头搅拌单元用于所述喷头料筒内物料的持续搅拌；

浆条厚度调节单元，其设置在所述喷嘴内，所述浆条厚度调节单元用于调节所述喷嘴喷出的浆条的厚度；以及

浆条宽度调节单元，其设置在所述喷嘴下部，所述浆条宽度调节单元用于调节所述喷嘴喷出的浆条的宽度。

根据本发明混凝土3D打印机喷头，优选地，所述浆条厚度调节单元包括：

阀板，所述阀板的上部铰接设置在喷嘴的出料腔的一侧壁上；以及

阀板驱动部，其驱动所述阀板转动动作，所述阀板的两侧壁与所述出料腔的侧壁滑动贴合。

根据本发明混凝土3D打印机喷头，优选地，所述浆条宽度调节单元包括：

宽度调节基板，其设置在所述喷嘴外侧壁上；

抹平板，两所述抹平板左右相对设置在所述喷嘴下部；以及

宽度驱动部，其设置在所述宽度调节基板与所述抹平板之间，所述宽度驱动部调节两所述抹平板之间的间距。

根据本发明混凝土3D打印机喷头，优选地，所述宽度驱动部包括：

调节螺杆，其设置在所述宽度调节基板上；

丝母，所述抹平板通过丝母设置在所述调节螺杆上，且所述抹平板上端与所述宽度调节基板之间贴合滑动设置或通过横移滑轨匹配滑动连接；以及

滑移驱动电机，其驱动所述调节螺杆转动。