技术领域
[0001] 本
发明涉及3D打印设备技术领域，尤其涉及一种用于3D打印建筑的喷头阵列装置。
背景技术
[0002] 现有的3D打印建筑设备通常采用单个喷头的结构形式，这种工艺方法类似于3D打印中的FDM工艺。这种工艺是通过将
混凝土从
喷嘴挤出，按照零件每一层的预定轨迹，以固定的速率进行堆积成型。然而在实际生产中，现有的这种喷头结构的打印方式，生产效率较低，不能满足实际的生产需要。
发明内容
[0003] (一)要解决的技术问题
[0004] 本发明的目的是提供一种用于3D打印建筑的喷头阵列装置，解决现有的喷头结构导致的打印效率较低的问题。
[0005] (二)技术方案
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于3D打印建筑的喷头阵列装置，包括主料仓以及与所述主料仓连接的喷头阵列，所述喷头阵列包括多个依次连接的喷头模
块，每个所述喷头模块均包括喷头料仓、设置于所述喷头料仓中的
叶轮以及与所述叶轮驱动连接的第一驱动机构。
[0007] 进一步地，所述第一驱动机构包括第一驱动
电机以及与所述第一
驱动电机连接的第一减速器，所述第一驱动电机和第一减速器均设置于所述喷头料仓外部，所述第一减速器通过第一
传动轴与所述叶轮相连。
[0008] 进一步地，所述叶轮包括轮轴以及沿所述轮轴的周向设置的多个
叶片；所述轮轴的两端分别设有侧
挡板，所述侧挡板安装在所述喷头料仓上；所述轮轴的两端分别通过第一
轴承对应安装于两个所述侧挡板上。
[0009] 进一步地，还包括设置于所述喷头阵列上方的
搅拌机构，所述搅拌机构包括设置于所述主料仓中的搅拌轴、设置于所述搅拌轴上的搅拌齿以及与所述搅拌轴驱动连接的第二驱动机构；所述第二驱动机构包括第二电机、与所述第二电机连接的第二减速器，所述第二电机和第二减速器均设置于所述主料仓外部，所述第二减速器通过第二传动轴与所述搅拌轴相连。
[0010] 具体地，所述搅拌轴的两端对应设有侧板和密封隔板，所述侧板和密封隔板安装在所述主料仓上；所述搅拌轴的两端分别通过第二轴承对应安装于所述侧板和密封隔板上。
[0011] 具体地，所述主料仓的上端连接有料仓扩口，所述主料仓的下端设有料仓出口，所述料仓扩口为上大下小的锥形结构，所述搅拌机构设置于所述主料仓下部，所述喷头阵列设置于所述主料仓的靠近所述料仓出口的
位置处。
[0012] 进一步地，还包括
支撑桁架，所述支撑桁架包括两个支撑横梁和两个支撑
纵梁，两个所述支撑横梁的第一端分别与其中一个所述支撑纵梁相连，两个所述支撑横梁的第二端分别与另一个所述支撑纵梁相连。
[0013] 具体地，所述主料仓的外部设有料仓
外壳，所述料仓外壳上设有两个料仓托架，两个所述料仓托架分别与两个所述支撑横梁对应连接。
[0014] 进一步地，每个所述支撑纵梁上分别安装有主动轮和从动轮，各所述主动轮分别与第三驱动机构连接；所述第三驱动机构包括第三驱动电机以及与所述第三驱动电机连接的第三减速器，所述第三减速器通过
驱动轴与所述主动轮相连。
[0015] 进一步地，还包括两个平行设置的
导轨，两个所述主动轮分别与两个所述导轨对应滚动连接，两个所述从动轮分别与两个所述导轨对应滚动连接。
[0016] (三)有益效果
[0017] 本发明的上述技术方案具有如下优点：
[0018] 本发明提供的用于3D打印建筑的喷头阵列装置，通过在主料仓中设置由多个喷头模块依次连接组成的喷头阵列，使得3D打印建筑的效率大大提高。其中，每个喷头模块均包括喷头料仓、叶轮以及第一驱动机构，通过第一驱动机构带动叶轮在喷头料仓中转动，不仅能够分别控制每个喷头模块的送料的速度，而且使得各个喷头模块之间相互独立，便于拆装，便于更换维护，从而大大提高了装置整体的灵活性和可维护性。
附图说明
[0019] 图1是本发明
实施例用于3D打印建筑的喷头阵列装置的结构示意图；
[0020] 图2是本发明实施例用于3D打印建筑的喷头阵列装置中主料仓的结构示意图；
[0021] 图3是本发明实施例用于3D打印建筑的喷头阵列装置中搅拌机构的结构示意图；
[0022] 图4是本发明实施例用于3D打印建筑的喷头阵列装置中喷头阵列的底部结构图；
[0023] 图5是本发明实施例用于3D打印建筑的喷头阵列装置中喷头模块的安装示意图；
[0024] 图6是本发明实施例用于3D打印建筑的喷头阵列装置中喷头模块的结构示意图；
[0025] 图7是本发明实施例用于3D打印建筑的喷头阵列装置中喷头料仓的剖视图；
[0026] 图8是本发明实施例用于3D打印建筑的喷头阵列装置中支撑桁架的结构示意图；
[0027] 图9是本发明实施例用于3D打印建筑的喷头阵列装置中主动轮与第三驱动机构的连接示意图。
[0028] 图中：
[0029] 1：主料仓；
[0030] 2：喷头阵列；201：喷头模块；2011：喷头料仓；2012：叶轮；2012A：轮轴；2012B：叶片；2013：第一驱动电机；2014：第一减速器；2015：第一传动轴；2016：收料口；2017：侧挡板；
[0031] 3：搅拌机构；301：搅拌轴；302：搅拌齿；303：第二电机；304：第二减速器；305：侧板；306：密封隔板；
[0032] 4：料仓扩口；5：料仓出口；
[0033] 6：支撑桁架；601：支撑横梁；602：支撑纵梁；603：主动轮；604：从动轮；605：第三驱动电机；606：第三减速器；607：驱动轴；
[0034] 7：料仓外壳；701：出料口；702：料仓托架；
[0035] 8：导轨；9：支撑立柱；10：操作台。
具体实施方式
[0036] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037] 如图1-9所示，本发明实施例提供一种用于3D打印建筑的喷头阵列装置，包括主料仓1以及与所述主料仓1连接的喷头阵列2。所述主料仓1用于存放混凝土，然后所述主料仓1中的混凝土再通过所述喷头阵列2流出。
[0038] 所述喷头阵列2包括多个依次连接的喷头模块201，每个所述喷头模块201均包括喷头料仓2011、设置于所述喷头料仓2011中的叶轮2012以及与所述叶轮2012驱动连接的第一驱动机构。也即，所述主料仓1中的混凝土，能够通过所述喷头阵列2的各个喷头模块201进行输出。
[0039] 其中，组成所述喷头阵列2的喷头模块201的数量可以根据实际使用需求而设置，也即，能够根据实际使用需求灵活调整所述喷头阵列2的宽度。
[0040] 本
申请所述的用于3D打印建筑的喷头阵列装置，采用由多个喷头模块201依次连接组成的喷头阵列2，代替了
现有技术采用单个喷头打印的方式，从而大大提高了3D打印建筑的效率。
[0041] 本申请所述的用于3D打印建筑的喷头阵列装置，由于每个喷头模块201均包括喷头料仓2011、叶轮2012以及第一驱动机构，通过第一驱动机构带动叶轮2012在喷头料仓2011中转动，从而将主料仓1中的混凝土旋转输送到喷头料仓2011中，不仅能够准确控制每个喷头模块201的送料的速度，而且能够准确控制每个喷头模块201最终输出定量的混凝土。
[0042] 本申请所述的用于3D打印建筑的喷头阵列装置，由于每个喷头模块201均具备独立的第一驱动机构和叶轮2012，因此使得各个喷头模块201之间在结构上能够相互独立，不仅便于拆装，便于更换维护。例如，当喷头阵列2中的某一个或几个喷头模块201出现损坏时，只需要对损坏的喷头模块201进行更换或维修即可，从而大大提高了装置整体的灵活性和可维护性。
[0043] 本申请的进一步实施例中，所述第一驱动机构包括第一驱动电机2013以及与所述第一驱动电机2013连接的第一减速器2014，所述第一驱动电机2013和第一减速器2014均设置于所述喷头料仓2011外部，所述第一减速器2014通过第一传动轴2015与所述叶轮2012相连。也即，所述第一驱动电机2013带动第一减速器2014转动，第一减速器2014再通过第一传动轴2015带动所述叶轮2012转动，从而实现对每个喷头模块201送料速度以及送料量的控制。
[0044] 本申请的实施例中，所述叶轮2012包括轮轴2012A以及沿所述轮轴2012A的周向设置的多个叶片2012B。其中，每个轮轴2012A上设置的叶片2012B的数量可以根据实际使用情况而定。在本申请的一种具体实施例中，所述轮轴2012A上均匀环设有8个叶片2012B。当喷头模块201工作时，通过所述第一驱动机构控制所述叶轮2012的旋转速度和旋转圈数，即可实现准确控制出料速度和出料量。当喷头模块201不工作时，所述第一驱动机构控制所述叶轮2012停止旋转，此时无论所述叶轮2012停在什么位置，都能够通过相对设置的两个叶片2012B将所述主料仓1与所述喷头料仓2011分隔，从而防止所述主料仓1中的混凝土在重
力的作用下自动下落。
[0045] 本申请的具体实施例中，每相邻的两个喷头模块201的第一驱动机构，分别对应设置于喷头料仓2011的左右两侧，不仅方便拆装，而且使各喷头模块201的第一驱动机构布置更加合理，如图5所示。
[0046] 本申请的具体实施例中，所述轮轴2012A的两端分别设有侧挡板2017，两个所述侧挡板2017均与所述喷头料仓2011的
侧壁密封连接。所述轮轴2012A的两端分别通过第一轴承对应安装于两个所述侧挡板2017上。
[0047] 本申请的具体实施例中，所述喷头料仓2011的下端设有收料口2016。所述主料仓1中的混凝土经过所述叶轮2012旋转输送到喷头料仓2011中，然后喷头料仓2011中混凝土最终经过收料口2016输出。
[0048] 本申请的进一步实施例中，还包括设置于所述喷头阵列2上方的搅拌机构3，所述搅拌机构3包括搅拌轴301、设置于所述搅拌轴301上的搅拌齿302以及与所述搅拌轴301驱动连接的第二驱动机构。
[0049] 其中，所述第二驱动机构包括第二电机303、与所述第二电机303连接的第二减速器304，所述第二减速器304通过第二传动轴与所述搅拌轴301相连。所述搅拌轴301设置在所述主料仓1中，所述第二电机303和第二减速器304均设置于所述主料仓1外部。在工作时，所述第二电机303带动第二减速器304转动，所述第二减速器304再通过第二传动轴带动所述搅拌轴301转动，进而带动所述搅拌轴301的搅拌齿302转动，从而对所述主料仓1中的混凝土进行搅拌，使得混凝土能够更加均匀的落入各个喷头模块201中。
[0050] 具体来说，所述搅拌轴301上设有多列搅拌齿302，每列搅拌齿302沿所述搅拌轴301的轴向延伸设置，每相邻的两列搅拌齿302交错布置，从而使混凝土搅拌更加均匀。
[0051] 具体来说，所述搅拌轴301的两端对应设有侧板305和密封隔板306，所述侧板305和密封隔板306密封安装在所述主料仓1的侧壁上。所述搅拌轴301的两端分别通过第二轴承对应安装于所述侧板305和密封隔板306上。
[0052] 本申请的具体实施例中，所述主料仓1的上端连接有料仓扩口4，所述主料仓1的下端设有料仓出口5。
[0053] 其中，所述料仓扩口4为上大下小的锥形结构，能够在加料时能够使混凝土更加精准的进入所述主料仓1中。
[0054] 其中，所述搅拌机构设置于所述主料仓1下部，所述喷头阵列2设置于所述主料仓1的靠近所述料仓出口5的位置处。所述主料仓1中的混凝土经过所述搅拌机构的搅拌后，落入所述喷头阵列2的各个喷头模块201中，然后经过每个喷头模块201的旋转送料后输出。
[0055] 本申请的进一步实施例中，还包括支撑桁架6，所述支撑桁架6包括两个支撑横梁601和两个支撑纵梁602，两个支撑纵梁602相互平行，两个所述支撑横梁601相互平行。
[0056] 其中，两个所述支撑横梁601的第一端分别与其中一个所述支撑纵梁602相连，两个所述支撑横梁601的第二端分别与另一个所述支撑纵梁602相连，从而构成一个支撑
框架结构。
[0057] 具体来说，所述主料仓1的外部设有料仓外壳7，所述料仓外壳7上对应所述料仓出口5的位置处设有出料口701。所述第一驱动机构和第二驱动机构均安装在所述料仓外壳7的内壁上。其中，所述料仓外壳7上设有两个料仓托架702，两个所述料仓托架702分别与两个所述支撑横梁601对应连接。也即，通过设置所述料仓外壳7，不仅能够对所述主料仓1、第一驱动机构和第二驱动机构进行保护，同时能够实现所述主料仓1与所述支撑桁架6之间的安装固定。
[0058] 本申请的进一步实施例中，还包括两个平行设置的导轨8。每个所述支撑纵梁602上分别安装有主动轮603和从动轮604，两个所述主动轮603分别与两个所述导轨8对应滚动连接，两个所述从动轮604分别与两个所述导轨8对应滚动连接。各所述导轨8分别通过支撑立柱9安装在操作台10上。
[0059] 其中，各所述主动轮603分别与第三驱动机构连接，所述第三驱动机构安装在所述支撑纵梁602上。所述第三驱动机构包括第三驱动电机605以及与所述第三驱动电机605连接的第三减速器606，所述第三减速器606通过驱动轴607与所述主动轮603相连。也即，通过所述第三驱动电机605带动第三减速器606转动，所述第三减速器606再通过驱动轴607带动所述主动轮603转动，从而使所述主动轮603在所述导轨8中滚动，进而通过支撑桁架6带动所述主料仓1移动。
[0060] 综上所述，本发明实施例所述的用于3D打印建筑的喷头阵列装置，通过设置由多个喷头模块依次连接组成的喷头阵列，使得3D打印建筑的效率大大提高，通过每个喷头模块的独立送料结构形式，不仅能够分别控制每个喷头模块的送料的速度，而且使得各个喷头模块之间相互独立，便于拆装，便于更换维护，从而大大提高了装置整体的灵活性和可维护性。
[0061] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0062] 在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是一个或多个；“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0063] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
