[发明专利]一种3D打印混凝土彩色喷涂系统及使用方法

权利要求书

1.一种3D打印混凝土彩色喷涂系统，其特征在于，包括：

配料模块，所述配料模块包括至少一个颜料仓、一干粉砂浆料仓以及一导料筒，所述颜料仓和干粉砂浆料仓的顶部均设有重力传感器，所述颜料仓和干粉砂浆料仓的底部均与所述导料筒连接，所述颜料仓和干粉砂浆料仓的下方均设有输料通道；

拌和模块，所述拌和模块包括干混机、干粉导料管，负压机以及湿混机，所述干混机与所述导料筒相连通，所述负压机安装于所述湿混机上，所述干粉导料管一端与所述干混机连接，另一端与所述负压机连接；

喷涂模块，所述喷涂模块包括泵料机、涂料喷头、被动齿轮、传动齿轮以及打印喷头，所述泵料机与所述湿混机连接，所述涂料喷头安装在被动齿轮上，所述被动齿轮安装在所述打印喷头上，所述被动齿轮与所述传动齿轮啮合，电机驱动传动齿轮，从而带动所述涂料喷头转动；

所述配料模块、拌和模块以及喷涂模块均通过控制系统调节。

2.根据权利要求1所述的3D打印混凝土彩色喷涂系统，其特征在于，所述颜料仓内设有搅动杆。

3.根据权利要求1所述的3D打印混凝土彩色喷涂系统，其特征在于，所述导料筒包括导料螺杆和导料筒仓，所述导料螺杆的轴线与所述导料筒仓的轴线相重合，所述导料筒仓与水平面呈一定倾角设置，所述导料螺杆通过支撑轴安装于所述导料筒仓内，所述支撑轴的两端转动式安装于所述导料筒仓的两端板上，所述导料筒仓底端开设有与所述干混机相连通的通道。

4.根据权利要求1所述的3D打印混凝土彩色喷涂系统，其特征在于，所述配料模块包括配料箱、第一颜料仓、第二颜料仓、干粉砂浆料仓以及及导料筒，所述第一颜料仓、第二颜料仓以及干粉砂浆料仓均安装于所述配料箱顶部，下方均与所述导料筒连接，所述导料筒呈一定角度安装在所述配料箱中部。

5.根据权利要求4所述的3D打印混凝土彩色喷涂系统，其特征在于，所述第一颜料仓、第二颜料仓和干粉砂浆料仓的出料口均安装电动节流阀，用于精确控制出料量。

6.根据权利要求1所述的3D打印混凝土彩色喷涂系统，其特征在于，所述拌和模块还包括导水管和流量计，所述干混机及所述湿混机均安装在所述配料箱上，所述干混机与所述导料筒相连通，所述干混机将从导料筒导入的颜料和干粉砂浆混合均匀成为干混料；所述流量计安装于所述导水管上，所述湿混机通过所述导水管注入水，所述湿混机将所述干混料与水混合均匀成为喷涂料。

7.根据权利要求1所述的3D打印混凝土彩色喷涂系统，其特征在于，所述涂料喷头的最低部位与所述打印喷头最低部位平齐，所述涂料喷头在打印条带上的喷涂位置距打印喷头出料口边缘不超过5mm。

8.一种3D打印混凝土彩色喷涂系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、提供如权利要求1至7任一项所述的3D打印混凝土彩色喷涂系统备用；

步骤S2、配料模块进行颜料和干粉砂浆的称量及收集，并将颜料和干粉砂浆输送给拌和模块；

步骤S3、拌和模块先将颜料与干粉砂浆混合均匀成为干混料，继而将水与干混料混合均匀成为喷涂料；

步骤S4、喷涂模块将所述喷涂料按照打印路径喷涂到打印条带上。

9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，按照质量配合比颜料a：颜料b：干粉砂浆：水＝2：2：100：25配制1L喷涂料对打印条带进行喷涂，彩色砂浆喷涂料密度为2kg/L，包括如下步骤：

步骤S1、在第一颜料仓中装入颜料a，第二颜料仓中装入颜料b，干粉砂浆料仓中装入干粉砂浆，第一重力传感器、第二重力传感器和第三重力传感器分别将第一颜料仓、第二颜料仓和干粉砂浆料仓的重量信息实时传输给控制系统；

控制系统打开第一颜料仓的节流阀，第一搅动杆开始转动，第一颜料仓内的颜料a开始沿第一输料通道下落到导料筒，当第一颜料仓的质量减少31g时，控制系统控制节流阀关闭，第一搅动杆停止转动；

与此同时，控制系统打开第二颜料仓的节流阀，第二搅动杆开始转动，第二颜料仓内的颜料b开始沿第二输料通道下落到导料筒，当第二颜料仓的质量减少31g时，控制系统控制节流阀关闭，第二搅动杆停止转动；

与此同时，控制系统打开干粉砂浆料仓的节流阀，第三搅动杆开始转动，干粉砂浆料仓内的干粉砂浆开始沿第三输料通道下落到导料筒，当干粉砂浆料仓的质量减少1550g时，控制系统控制节流阀关闭，第三搅动杆停止转动；；

与此同时，导料螺杆开始转动，将导料筒内的颜料和干粉砂浆输送到干混机6；

步骤S2、当步骤S1中各节流阀关闭5s后，导料螺杆停止转动，干混机开始转动，转动30s之后停止，颜料a、颜料b和干粉砂浆混合均匀成为干混料，干混机、干粉导料管、负压机、湿混机之间的通道打开，负压机将干混料通过干粉导料管输送到湿混机，导水管打开，流量计将导水管中通过的水量实时传输给控制系统，当水量达到388ml时关闭导水管，湿混机开始工作，两分钟后停止，干粉料与水混合均匀成为喷涂料；

步骤S3、湿混机停止工作后，泵料机与湿混机之间的通道开启，湿混机开始转动，喷涂料完全进入泵料机，湿混机关闭，泵料机将喷涂料沿涂料导料管泵送到涂料喷头，与此同时，电机在控制系统的作用下根据打印路径带动传动齿轮旋转，被动齿轮在传动齿轮的带动下，带动涂料喷头转到打印条带上方，打印条带从打印喷头挤出的同时，涂料喷头在打印条带上方和两侧均匀喷涂所述喷涂料。