一种用于打印建筑圆柱形模壳的3D打印机

一种用于打印建筑圆柱形模壳的3d打印机
技术领域
1.本实用新型属于新型建材加工设备领域，具体涉及一种用于打印建筑圆柱形模壳的3d打印机。


背景技术：

2.3d打印技术在各行业领域已得到快速发展，将3d打印技术应用在建筑工程领域，具有建筑形式自由、高效成型、绿色节能等优势。建筑3d打印采用和熔融沉积成型相似的工艺，将打印材料挤压成型，层层堆叠，形成三维实体构件。然而，目前市场上广泛应用的3d打印机虽功能先进但价格昂贵，尤其缺少能打印简单规整几何形状且可方便进行可打印性指标测试的低成本简易3d打印机，其中对于打印性指标测试而言，现有的3d打印机没有相应的运行程序，难以做出准确的打印控制，且现有3d打印机对于材料的要求较高，进行打印性指标测试时对于普通材料而言是难以进行的，同时容易损坏打印机机体，造成较大的损失；
3.因此能否提供一种结构简单，可以打印简单规整几何形状的产品，且可以随时进行打印性指标测试的低成本简易3d打印机，成为本领域亟待解决的问题之一。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术存在的诸多不足之处，提供了一种用于打印建筑圆柱形模壳的3d打印机，该打印机包括带有料仓的泵机，与泵机出料口连接的送料管道以及工作台，其中工作台上设置有主支撑杆，在主支撑杆上设置有至少两套打印喷头，所述打印喷头设置在打印横杆上，打印横杆通过旋转机构连接在主支撑杆上，所述打印喷头通过旋转转换接头与送料管道连接；采用这种结构的3d打印机，通过打印喷头的旋转实现圆柱形模壳的打印，结构较之现有的3d打印机更加简单，成本大大降低，且可以辅助进行可打印性指标测试，减少测试挤出性能、堆积性能、流动性等指标所需的时间。
5.本实用新型的创新之处在于：
6.发明人以土木建筑工程领域应用广泛的圆柱形构件为背景，设计制造了一种构造简单、成本低廉、功能较为齐全的建筑用3d打印机，通过旋转机构带动喷头运动即可完成圆柱形模壳的打印，同时垂直方向的打印通过手动调节旋转机构垂直高度实现，可以实现灵活调整，这样就可以更好的用于测试打印材料的可打印性指标，特别是对于各种打印材料的挤出性能、堆积性能、流动性等的测试更加适合，降低了测试成本，特别适合高校等科研单位使用。
7.本实用新型的具体技术方案是：
8.一种用于打印建筑圆柱形模壳的3d打印机，该打印机包括带有料仓的泵机，与泵机出料口连接的送料管道以及工作台，其中工作台上设置有主支撑杆，在主支撑杆上设置有至少两套打印喷头，所述打印喷头设置在打印横杆上，打印横杆通过旋转机构连接在主支撑杆上，所述打印喷头通过旋转转换接头与送料管道连接；
9.其中所述的打印喷头由喷嘴转换器和若干喷嘴组成，若干喷嘴连接在喷嘴转换器
上，喷嘴转换器上方连接有旋转转换接头；其中所述的喷嘴转换器的结构完全参考现有技术中的显微镜的物镜转换器，通过喷嘴转换器的旋转，可以使旋转转换接头与不同的喷嘴连接，更进一步的，所述喷嘴转换器上设置有喷嘴闭合装置，可以实现喷嘴的关闭，采用上述结构可以满足不同材料、不同打印要求对于喷嘴的需求，大大降低了喷嘴的更换难度和维护成本。
10.所述的旋转机构包括与打印横杆固定连接的旋转卡环，旋转卡环底部套接在卡箍上，旋转卡环外侧设置有旋转电机，旋转电机与外置电源及控制器连接；采用这种结构的旋转机构，同时卡箍套接在主支撑杆上，并通过手动调节卡箍实现整个旋转机构在主支撑杆上的垂直高度，进而控制打印的高度；而旋转卡环可在旋转电机的带动下，以主支撑杆为圆心进行旋转，打印横杆即可带动打印喷头旋转，实现圆柱形模壳的打印，而打印喷头同样通过卡箍连接在打印横杆上，也可以在打印横杆上水平调节，从而获得不同直径的圆柱形模壳；之所以设置至少两套打印喷头，是由于圆柱形模壳分为用于浇筑实心圆柱和空心圆柱的两种模壳，只设置一套打印喷头则只能获得用于浇筑实心圆柱形构件的模壳，设置两套打印喷头时，旋转直径小的打印喷头用于打印内模壳，旋转直径大的打印喷头用于打印外模壳，两者配合使用即可实现空心圆柱形模壳的打印，提高了设备的通用性；
11.为了配合旋转机构的旋转，发明人采用了上述的旋转转换接头，这样可以保证与送料管道连接后，依然可以实现旋转，避免送料管道缠绕；
12.为了达到更好的打印效果，本申请中的主支撑杆设置在工作台上，工作台的优选为圆形工作台，且工作台设置在水平底座上，通过水平底座的调节机构，可以实现整个工作台始终处于水平状态，满足3d打印的要求；
13.更进一步的，为了保证打印材料的送料更加顺畅，在泵机与主支撑杆之间还设置有可升降的送料管道撑杆，这样可以根据打印喷头的垂直位置，随机调节送料管道的垂直高度，尽可能的使两者更加适配，并使送料管道的垂直高度最高点一直高于打印喷头的工作高度，这样可以使送料更加顺畅，送料的压力更加均衡，获得的模壳材料分布也更加均匀，对于打印性指标测试而言，获得的结果更加准确，且降低了泵机的工作压力；
14.所述的泵机带有料仓，这样可以预先将打印材料配置完成后直接置于料仓中，料仓可带有相应的调节设备，调节料仓内的温度、湿度等诸多指标，保证打印材料的性能品质不发生变化；
15.为了满足打印性指标测试的要求，在上述的工作台、主支撑杆和打印横杆上均设置有刻度；
16.综上所述，采用本实用新型所提供的这种结构的3d打印机，通过打印喷头的旋转实现圆柱形模壳的打印，可满足不同要求圆柱形模壳的打印，结构较之现有的3d打印机更加简单，成本大大降低，且可以辅助进行可打印性指标测试，减少测试挤出性能、堆积性能、流动性等指标所需的时间。
附图说明
17.图1为本实用新型所述打印机的结构示意图；
18.图2为本实用新型所述打印机中旋转机构的结构示意图；
19.图3为本实用新型所述打印喷头和旋转转换接头部分的结构示意图；
20.图中1为水平底座；2为工作台；3为主支撑杆；4为旋转机构，4
‑
1为旋转电机，4
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2为旋转卡环，4
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3为卡箍；5为打印喷头，5
‑
1为喷嘴；6为打印横杆；7为旋转转换接头；8为送料管道撑杆；9为送料管道；10为泵机；11为喷嘴转换器。
具体实施方式
21.一种用于打印建筑圆柱形模壳的3d打印机，该打印机包括带有料仓的泵机10，与泵机10出料口连接的送料管道9，以及工作台2，其中工作台2上设置有主支撑杆3，在主支撑杆3上设置有至少两套打印喷头5，所述打印喷头5设置在打印横杆6上，打印横杆6通过旋转机构4连接在主支撑杆3上，所述打印喷头5通过旋转转换接头7与送料管道9连接；
22.其中所述的打印喷头5由喷嘴转换器11和若干喷嘴5
‑
1组成，若干喷嘴5
‑
1连接在喷嘴转换器11上，喷嘴转换器11上方连接有旋转转换接头7；
23.其中所述的喷嘴转换器11的结构完全参考现有技术中的显微镜的物镜转换器，通过喷嘴转换器的旋转，可以使旋转转换接头与不同的喷嘴连接，更进一步的，所述喷嘴转换器上设置有喷嘴闭合装置，可以实现喷嘴的关闭，采用上述结构可以满足不同材料、不同打印要求对于喷嘴的需求；
24.所述的旋转机构4包括与打印横杆6固定连接的旋转卡环4
‑
2，旋转卡环4
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2底部套接在卡箍4
‑
3上，旋转卡环4
‑
2外侧设置有旋转电机4
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1，旋转电机4
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1与外置电源及控制器连接；
25.主支撑杆设置在工作台2上，工作台2的优选为圆形工作台，且工作台设置在水平底座1上，通过水平底座1的调节机构，可以实现整个工作台始终处于水平状态，满足3d打印的要求；
26.在泵机10与主支撑杆3之间还设置有可升降的送料管道撑杆8，这样可以根据打印喷头的垂直位置，灵活调节送料管道的垂直高度，尽可能的使两者更加适配，并使送料管道的垂直高度最高点一直高于打印喷头的工作高度；
27.所述的泵机10带有料仓，料仓可带有相应的调节设备，调节料仓内的温度、湿度等诸多指标，保证打印材料的性能品质不发生变化；
28.为了满足打印性指标测试的要求，在上述的工作台、主支撑杆和打印横杆上均设置有刻度。