建筑3D打印机抹平用喷头的制作方法

本实用新型涉及3D打印机制造技术领域，具体涉及一种建筑3D打印机抹平用喷头。

背景技术：

随着3D打印技术的完善，越来越多的物品都可以由3D打印完成。不过，3D打印的潜力远不止可以生产DIY的家居物品这么简单。实际上，这项技术甚至可以彻底颠覆传统的建筑行业。

3D打印机主要包括打印结构、成形打印台和打印头位移调节机构。但是，现有的打印头均是对建筑墙体进行逐层打印，在打印完成之后的建筑墙体的两侧会呈现出因逐层打印而形成的不平整状态，为了达到较好的美观效果，此种建筑预制墙体势必增加后续的装修成本；同时此种分层结构的墙体的整体性较差，达不到较好的稳固性效果，墙体结构强度有待进一步加强。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种建筑3D打印机抹平用喷头，能够解决打印出的建筑墙体因墙面的不平整状态而引起的美观度较差且墙体结构的稳定性较差的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种建筑3D打印机抹平用喷头，包括用于释放打印材料的喷头、用于驱动所述喷头转动的转向装置和在所述喷头上上下移动的抹平机构，其中，所述喷头上设有第一驱动机构和第二驱动机构，所述抹平机构包括抹平板、滚料轴和盛具，所述抹平板的上端铰接于所述喷头的出料口的侧边，所述第一驱动机构与所述抹平板连接并驱动该抹平板做翻转运动，所述第二驱动机构包括升降驱动装置a、连板、电机和拉杆，所述升降驱动装置a设于所述喷头上，所述升降驱动装置a的驱动杆与所述连板固定连接，所述电机与所述拉杆的上端均固定于所述连板上，所述电机的驱动轴与所述滚料轴连接，所述拉杆的下端与所述盛具连接，所述滚料轴设于所述盛具内，所述盛具朝向所述喷头出料口的一侧设有开口，所述滚料轴的外壁外漏于所述开口，所述盛具内装有玻璃纤维。

采用上述技术方案的建筑3D打印机抹平用喷头的有益效果：通过抹平机构的设置，喷头出料的同时，对墙体的表面进行抹平动作，能够保证打印完成之后的墙体表面的平整度，美观性较好，便于后期装修，减小装修成本且墙体结构的稳定性得到保证；由于抹平机构包括滚料轴，滚料轴能够将盛具内的玻璃纤维带至墙体表面，之后经抹平板的抹平处理，能够一定程度的将粘附于墙体表面的玻璃纤维压进墙体，本设计原理考虑到腔体的表面受外界影响较多，因此，通过在墙体的表面增加玻璃纤维，能够提升墙体的抗拉强度，同时保证墙体的变形性能，改善墙体的韧性与抗冲击性；由于抹平板铰接于出料口的侧边，第一驱动机构与抹平板连接并驱动该抹平板做翻转运动，在打印较小的空间内进行打印操作时，通过第一驱机构带动抹平板的翻转，避免了抹平板破坏到已经完成的建筑墙体，同时，由于第二驱动机构可通过连板同时带动滚料轴与盛具的上下移动，第二驱动机构与第一驱动机构同时作用，抹平机构的上移为喷头的转向留足了空间，避免了抹平板、滚料轴与盛具影响已经完成的建筑墙体，本设计在提升了建筑墙体打印效果的同时增强了墙体结构的稳定性，实用性强且易于推广。

作为优选方案，考虑到抹平板翻转的有效性，所述第一驱动机构包括设于所述喷头上的滑座，与所述滑座垂直滑动配合的滑块，驱动所述滑块做升降运动的升降驱动装置b，垂直驱动杆和斜驱动杆，所述垂直驱动杆的一端与所述滑块固定连接，另一端与所述斜驱动杆的一端铰接，所述斜驱动杆的另一端与所述抹平板的中部所设的连接座铰接。

作为优选方案，考虑到滚轴可根据需要对滚料轴的转动速度进行调整，从而对墙体表面玻璃纤维的粘附密度进行调节，所述电机连接有变速器。

作为优选方案，为了将粘附于墙面上的玻璃纤维压进刚打印出的墙体内，进而提升墙体的抗拉强度，同时保证墙体的变形性能，改善墙体的韧性与抗冲击性，所述滚料轴设于该喷头运动方向的左侧，所述抹平板设于该喷头运动方向的右侧。

作为优选方案，考虑到滚料轴与墙体的配合效果，所述滚料轴的横截面与所述抹平板抹平面相切。

作为优选方案，为了防止盛具与滚料轴之间存在过大的间隙而产生玻璃纤维泄露情况的发生，所述开口周围设有不阻碍所述滚料轴转动的弹性挡片，所述弹性挡片与所述滚料轴相抵。

作为优选方案，所述弹性挡片为塑料片或金属弹性片。

作为优选方案，考虑到若单侧设置抹平机构，打印喷头需要一个回程动作才可实现对墙体两侧的抹平，为了精简打印步骤，提高工作效率，所述抹平机构、所述第一驱动机构、所述第二驱动机构均对称设于所述喷头上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处的放大示意图；

图3是本实用新型中盛具和滚料轴的结构示意图。

其中：喷头1；转向装置2；抹平机构3；抹平板31；滚料轴32；盛具33；滑座4；升降驱动装置b5；垂直驱动杆6；斜驱动杆7；连接座8；升降驱动装置a9；连板10；电机11；拉杆12；变速器13；弹性挡片14；墙体15；滑块16。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明：

如图1至图3所示，一种建筑3D打印机抹平用喷头，包括用于释放打印材料的喷头1、用于驱动喷头1转动的转向装置2和在喷头1上上下移动的抹平机构3，其中，喷头1上设有第一驱动机构和第二驱动机构，抹平机构3包括抹平板31、滚料轴32和盛具33，抹平板31的上端铰接于喷头1的出料口的侧边，第一驱动机构与抹平板31连接并驱动该抹平板31做翻转运动，第一驱动机构包括设于喷头1上的滑座4，与滑座4垂直滑动配合的滑块16，驱动滑块16做升降运动的升降驱动装置b5，垂直驱动杆6和斜驱动杆7，垂直驱动杆6的一端与滑块16固定连接，另一端与斜驱动杆7的一端铰接，斜驱动杆7的另一端与抹平板31的中部所设的连接座8铰接；第二驱动机构包括升降驱动装置a9、连板10、电机11和拉杆12，升降驱动装置a9设于喷头1上，升降驱动装置a9的驱动杆与连板10固定连接，电机11与拉杆12的上端均固定于连板10上，电机11的驱动轴与滚料轴32连接，优选的，考虑到滚轴可根据需要对滚料轴32的转动速度进行调整，从而对墙体15表面玻璃纤维的粘附密度进行调节，电机11连接有变速器13，拉杆12的下端与盛具33连接，滚料轴32设于盛具33内，盛具33朝向喷头1出料口的一侧设有开口，滚料轴32的外壁外漏于开口，为了防止盛具33与滚料轴32之间存在过大的间隙而产生玻璃纤维泄露情况的发生，开口周围设有不阻碍滚料轴32转动的弹性挡片14，弹性挡片14与滚料轴32相抵，优选的，弹性挡片14为塑料片，盛具33内装有玻璃纤维，为了将粘附于墙面上的玻璃纤维压进刚打印出的墙体15内，进而提升墙体15的抗拉强度，同时保证墙体15的变形性能，改善墙体15的韧性与抗冲击性，滚料轴32设于该喷头1运动方向的左侧，抹平板31设于该喷头1运动方向的右侧；考虑到滚料轴32与墙体15的配合效果，滚料轴32的横截面与抹平板31抹平面相切。

考虑到若单侧设置抹平机构3，打印喷头1需要一个回程动作才可实现对墙体15两侧的抹平，为了精简打印步骤，提高工作效率，抹平机构3、第一驱动机构、第二驱动机构均对称设于喷头1上。

采用本建筑3D打印机抹平用喷头1打印建筑墙体15，假设该建筑墙体15为L型，首先通过本建筑3D打印机抹平用喷头1安装至可以实现三维的方向移动的3D打印机架上，通过3D打印机架沿X轴方向移动，建筑3D打印机抹平用喷头1在3D打印机架的带动下沿X轴方向打印出建筑墙体15的第一部分，并且在打印的过程中，可以通过抹平板312对完成打印的建筑墙体15第一部分的两侧的工作面同时抹平。

建筑墙体15的第一部分打印完成之后，受打印系统主控板(附图未示出)控制的升降驱动装置a9和升降驱动装置b5同时启动，驱动抹平机构3上移，保证抹平机构3的最下端不超出喷嘴的出料口，之后通过与喷头1连接的转向装置2驱动喷头1转动90°，转向动作完成之后，升降驱动装置a9和升降驱动装置b5再次驱动抹平机构3下移，保证抹平板31的上端与喷嘴的出料口的端部对齐，之后通过3D打印机架沿Y轴方向移动，建筑3D打印机抹平用喷头1在3D打印机架的带动下沿Y轴方向打印出建筑墙体15的第二部分，并且在打印的过程中，可以通过抹平板31对完成打印的建筑墙体15第二部分的两侧的工作面同时抹平。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。