本發(fā)明屬于3d打印建筑領域，尤其涉及一種用于建筑3d打印機的物料擠出裝置。

背景技術：

3d打印建筑就是一種按照預先設計的建筑圖紙程序，用專用打印油墨，通過機器設備自動智能打印出來的、達到建筑建設標準且具有實用功能的建筑。具體來講，是將混凝土構件利用計算機進行3d建模和分割生成三維信息，然后將配制好的混凝土拌合物通過擠出裝置，按照設定好的程序，通過機械控制，由噴嘴擠出進行打印，最后得到混凝土構件即成型建筑。

3d打印建筑雖然相比傳統(tǒng)建筑具有強度高、建筑形式自由、在建筑時間、環(huán)保性、節(jié)能等幾大突出的優(yōu)勢，但作為一種目前正處于研發(fā)試用階段的新型技術，不可避免地存在原材料要求高、精度難把控以及打印設備落后等問題。目前用于建筑3d打印機還不能夠完全滿足其應用環(huán)境的特殊性的要求。如何在保證混凝土原料的流變性和可塑性前提下，將其攪拌、擠出及打印成型，都是現(xiàn)有技術中需要解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明采用一種用于建筑3d打印機的物料擠出裝置，能夠?qū)ΜF(xiàn)有3d打印技術進行改進，實現(xiàn)從原材料水泥連續(xù)直接擠出，方便快捷且簡單實用，便于普及化。

為此采用如下的技術方案：一種用于建筑3d打印機的物料擠出裝置，其特征在于：所述裝置包括基座、驅(qū)動電機、進料機構、傳輸機構、攪拌機構和擠出機構；所述基座上依次設置驅(qū)動電機、進料機構、傳輸機構和攪拌機構，通過驅(qū)動電機提供動力，由進料機構進行投料，原料依次經(jīng)過傳輸、攪拌后通過擠出機構擠出成型；

所述進料機構包括一漏斗式的投料倉，投料倉底端設有螺旋輸送機，螺旋輸送機通過機架固定在基座上，機架上設有內(nèi)部具有空腔的輸送室，在輸送室內(nèi)設有用于攪拌輸送的螺旋軸，所述螺旋軸的前、中段均為空心結構，并在螺旋軸上設若干連通于輸送室的內(nèi)通孔，所述內(nèi)通孔以螺旋軸為中心繞軸均布；螺旋軸的后端通過聯(lián)軸器連接一驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機通過一托架安裝在基座上；

所述傳輸機構包括螺桿泵，所述螺桿泵包括中空的泵體及傳動軸，在螺桿泵和螺旋輸送機之間設有一聯(lián)軸機構，所述聯(lián)軸機構內(nèi)設有一中空的連軸桿，所述連軸桿后端與螺旋軸的前端套接，連軸桿前端通過一萬向接頭與傳動軸的后端連接；所述泵體上部還開設一連接口，所述連接口通過法蘭面連接一回流管，所述回流管的出口端連通于投料倉，回流管的進口端設有一回流閥門；

所述攪拌機構包括固定在基座上的支架，支架上設有定子，所述定子內(nèi)部設有雙頭螺旋的空腔，在定子空腔內(nèi)部設有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子為單頭螺旋桿，所述單頭螺桿與雙頭螺旋的空腔相嚙合；所述轉(zhuǎn)子后端通過萬向接頭與螺桿泵的傳動軸前端相連接；定子外部設有套筒；所述傳輸機構還包括一三通接頭，三通接頭的第一接口通過法蘭環(huán)連接于定子的前端出口，三通接頭的第二接口連接一逆流管且在連接處設有一逆流閥門，三通接頭的第三接口連接輸送管且在連接處設有一輸送閥門；

所述擠出機構包括擠出管和打印組件，擠出管的一端連接輸送管，另一端連接打印組件，所述打印組件通過一安裝板固定；所述打印組件包括一擠出桶，擠出桶上端連接擠出管，擠出桶底端設有一打印頭；所述擠出桶內(nèi)設有漸進桿，漸進桿上沿軸向設有單向螺旋葉片，漸進桿上端固定一齒輪，所述齒輪通過一相嚙合的傳動齒輪連接一步進電機。

進一步地，所述螺旋輸送機內(nèi)的螺旋軸為單桿螺旋軸，所述螺旋軸上設有單向絞龍葉片。

進一步地，所述螺旋軸的前端設有環(huán)形密封墊。

進一步地，所述打印組件的安裝板為聚醚醚酮材質(zhì)，具有隔熱功能。

進一步地，所述打印組件的擠出桶外設有一壓力傳感器及指示表，所述傳感器通過無線信號連接于監(jiān)控臺。

進一步地，所述打印組件的擠出桶內(nèi)設有加熱棒及溫度傳感器。

進一步地，所述打印組件的漸進桿上端的齒輪為扇形直角齒輪。

進一步地，所述擠出桶和打印頭之間設有耐高溫密封圈。

進一步地，所述打印頭下端設有異型管。

工作時，首先將原料通過投料倉進料，通過投料倉底端的螺旋輸送機進行初步攪拌，再在驅(qū)動電機的驅(qū)動下，通過螺旋軸上的內(nèi)通孔將攪拌后的原料輸送至聯(lián)軸機構，再通過螺桿泵進行輸送，輸送至攪拌裝置后通過轉(zhuǎn)子和定子的配合，對原料再次攪拌，并通過輸送管至擠出機構進行打印。其中，投料攪拌及傳輸采用伺服電機控制，可檢測旋轉(zhuǎn)扭矩，根據(jù)電機的扭矩大小來控制電機的轉(zhuǎn)速，從而間接的控制流量大小，電機反轉(zhuǎn)可使腔體內(nèi)多余的原料回流到投料倉中，不再使用時清洗整個傳輸管道中也起到回流作用。傳輸機構中泵體上部的連接口，也可做溢出口使用，同時可作為共混料第二種材料接入口，便于測試更多種耗材，連接口上有閥門控制通斷及流量；螺桿泵工作時，材料被吸入后就進入攪拌機構，由于螺桿是等速旋轉(zhuǎn)，所以材料出流流量也是均勻的。漸進桿上端為扇形直角齒輪連接，步進電機通過齒輪傳動轉(zhuǎn)動漸進桿進行攪拌，從而保證打印原料在管道中的流動性，不至于粘結，擠出桶外設有壓力傳感器及指示表，便于檢測及控制傳輸系統(tǒng)的流量。擠出桶內(nèi)設有加熱棒及溫度傳感器，避免受打印環(huán)境影響而使原料凝固或擠出困難。打印頭下端裝有帶軸轉(zhuǎn)動的異型管，可根據(jù)打印頭的運動軌跡自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向，利于打印層表面的光潔度及層厚的一致性，同時可以更換不同款式打印頭。通過本方案，能夠?qū)崿F(xiàn)從原料水泥連續(xù)直接擠出后便可進行打印，使整個過程方便快捷，裝置簡單實用，便于普及化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖。

圖2為本發(fā)明的側剖圖。

圖3為本發(fā)明打印組件的示意圖。

圖4為本發(fā)明打印組件的剖視圖。

具體實施方式

參見附圖。本實施例包括基座1、伺服電機2、進料機構3、傳輸機構4、攪拌機構5和擠出機構6；所述基座上依次設置驅(qū)動電機、進料機構、傳輸機構和攪拌機構，通過伺服電機提供動力，由進料機構進行投料，原料依次經(jīng)過傳輸、攪拌后通過擠出機構擠出成型；所述進料機構包括一漏斗式的投料倉7，投料倉底端設有螺旋輸送機8，螺旋輸送機通過機架9固定在基座上，機架上設有內(nèi)部具有空腔的輸送室10，在輸送室內(nèi)設有用于攪拌輸送的螺旋軸11，所述螺旋軸的前、中段均為空心結構，所述螺旋軸的前端設有環(huán)形密封墊，并在螺旋軸上設若干連通于輸送室的內(nèi)通孔12，所述內(nèi)通孔以螺旋軸為中心繞軸均布；所述螺旋輸送機內(nèi)的螺旋軸為單桿螺旋軸，螺旋軸上設有單向絞龍葉片13；螺旋軸的后端通過聯(lián)軸器連接一伺服電機2，所述伺服電機通過一托架14安裝在基座1上；所述傳輸機構包括螺桿泵15，所述螺桿泵包括中空的泵體16及傳動軸17，在螺桿泵和螺旋輸送機之間設有一聯(lián)軸機構18，所述聯(lián)軸機構內(nèi)設有一中空的連軸桿181，所述連軸桿后端與螺旋軸的前端套接，連軸桿前端通過一萬向接頭19與傳動軸的后端連接；所述泵體上部還開設一連接口20，所述連接口通過法蘭面21連接一回流管22，所述回流管的出口端連通于投料倉，回流管的進口端設有一回流閥門23；所述攪拌機構包括固定在基座上的支架24，支架上設有定子25，所述定子內(nèi)部設有雙頭螺旋的空腔，在定子空腔內(nèi)部設有轉(zhuǎn)子26，所述轉(zhuǎn)子為單頭螺旋桿，所述單頭螺桿與雙頭螺旋的空腔相嚙合；所述螺旋桿后端通過萬向接頭與螺桿泵傳動軸的前端相連接；定子外部設有套筒27；所述傳輸機構還包括一三通接頭28，三通接頭的第一接口通過法蘭環(huán)連接于定子的前端出口，三通接頭的第二接口連接一逆流管29且在連接處設有一逆流閥門30，三通接頭的第三接口連接輸送管31且在連接處設有一輸送閥門32；所述擠出機構包括擠出管33和打印組件34，擠出管33的一端連接輸送管31，另一端連接打印組件34，打印組件通過一聚醚醚酮材質(zhì)的安裝板40固定；所述打印組件包括一擠出桶35，擠出桶上端連接擠出管，擠出桶底端設有一打印頭37；所述擠出桶內(nèi)設有漸進桿36，漸進桿上沿軸向設有單向螺旋葉片，漸進桿上端固定一齒輪38，所述齒輪通過一相嚙合的傳動齒輪連接一步進電機39。所述打印組件的擠出桶外設有一壓力傳感器及指示表41，所述傳感器通過無線信號連接于監(jiān)控臺；擠出桶內(nèi)設有加熱棒及溫度傳感器；所述漸進桿上端的齒輪38為扇形直角齒輪；在擠出桶和打印頭之間設有耐高溫密封圈42；所述打印頭37下端設有帶軸轉(zhuǎn)動的異型管43。