CN115582900B - 一种混凝土3d打印机用旋转式多筋分散置入系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,该系统包括3D打印混凝土挤出装置与多筋分散置入装置,3D打印混凝土挤出装置的喷嘴能随混凝土材料输送的主轴管道旋转,所述多筋分散置入装置包括多个用于钢丝绳挤出的挤出单元、多个用于剪断钢丝绳的剪断单元、多个用于将钢丝绳送出多筋分散置入装置的输送单元,钢丝绳经多筋分散置入装置的钢丝绳输出口连接至喷嘴,多筋分散置入装置向喷嘴引入多根钢丝绳,多筋分散置入装置整体固定在3D打印混凝土挤出装置的能旋转的主轴管道的外壁上,使得多筋分散置入装置能随3D打印混凝土挤出装置的主轴管道同步转动。解决混凝土3D打印过程中多筋分散置入问题。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程和机械工程领域,具体涉及一种混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统。
背景技术
近年来,混凝土3D打印技术凭借其自动化、自由化、快速化等优点发展迅速并在大量实际工程中得到应用。然而,混凝土3D打印采用层层堆积的建造方式,在建造过程中,难以置入钢筋,无筋混凝土结构抗拉强度差,限制了该技术在结构构件中的应用。为解决3D打印混凝土的无筋问题,研究者在打印过程中手动放置钢筋或在仅打印混凝土模板,然后放入钢筋笼浇筑混凝土,这些做法难以适应3D打印技术的自动化和自由化特点。申请号为CN201810909129.2的文献公开了一种3D打印钢丝绳增强混凝土复合材料及其建造装置,该该装置包括螺旋叶片式挤出型混凝土打印头、钢丝绳挤出设备和控制系统,钢丝绳挤出设备通过固定环平行固定在混凝土打印头上部的料桶的桶壁上,该装置是针对单根筋的同步置入,喷嘴可采用圆形,喷头无需旋转,然而单筋的置入对结构的增强效果仍然有限,亟需研发混凝土3D打印的多筋同步置入装置。申请号为CN201810909834.2的文献公开了一种适用于3D打印混凝土结构的多筋一体化布置装置,该装置包括螺旋叶片式挤出型混凝土打印头、送筋单元、导线轮、固定板、输筋管、剪断单元、控制系统及多个钢丝绳线轴,采用圆形喷嘴,且其喷头不能旋转,在打印过程中多根筋汇成一束密布在混凝土打印条的核心部分,在打印过程中会出现多根筋相互摩擦缠绕问题,常常造成布筋失败,而且筋与筋之间间距太小,无法满足与混凝土间的牢固粘结。因此,研发混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明拟解决的技术问题是:解决混凝土3D打印过程中多筋分散置入问题。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是:一种混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,该系统包括3D打印混凝土挤出装置与多筋分散置入装置,3D打印混凝土挤出装置的喷嘴能随混凝土材料输送的主轴管道旋转,所述多筋分散置入装置包括多个用于钢丝绳挤出的挤出单元、多个用于剪断钢丝绳的剪断单元、多个用于将钢丝绳送出多筋分散置入装置的输送单元,钢丝绳经多筋分散置入装置的钢丝绳输出口连接至喷嘴,多筋分散置入装置向喷嘴引入多根钢丝绳,喷嘴上设置有多个钢丝绳输入孔,一个钢丝绳输入孔对应一根钢丝绳,每根钢丝绳均同时通过喷嘴上的对应钢丝绳输入孔置入;多筋分散置入装置整体固定在3D打印混凝土挤出装置的能旋转的主轴管道的外壁上,使得多筋分散置入装置能随3D打印混凝土挤出装置的主轴管道同步转动,且不与3D打印混凝土挤出装置的混凝土泵送管发生干涉。
所述的3D打印混凝土挤出装置包括混凝土输入端、混凝土输送管固定夹具、主轴管道、套管、喷嘴固定夹具、喷嘴;所述主轴的上端通过法兰及连接件与机械臂的末端连接,机械臂能控制主轴管道做旋转运动,所述主轴管道的上部侧壁设有若干数量的通孔,用于混凝土的输入,若干数量的通孔高低不一,所有通孔的投影相互交错能覆盖360°的主轴圆形端面,即能覆盖圆周所有方向,在主轴管道转动过程中也能保证送料顺畅;所述主轴管道的末端连接喷嘴,喷嘴由喷嘴固定夹具固定在主轴管道上;在设置若干数量通孔的主轴外设有套管,所述套管为y字型,包括主管和连接在主管上的支管,主管套在若干数量通孔所在的主轴上,且主管的上下两端分别通过主轴管道上的相应凸台限位,主管与主轴之间具有间隙,既能保证主轴管道旋转时套管不跟随转动或仅转动相对较小的角度,使得泵送管道不会发生缠绕设备的现象,又能保证经过支管进入的混凝土材料通过通孔能够进入主轴管道内部,而非从套管和主轴管道的间隙落下。
通过混凝土输送管固定夹具将混凝土输入端与混凝土的泵送管道相连接,混凝土材料通过混凝土输入端输入,经由支管、主轴管道并从底部的喷嘴挤出,挤出矩形条。套管嵌套在主轴管道上,并非使用联轴器连接,两者没有联动关系,使得主轴管道旋转时,混凝土输入端将保持固定,以保证在喷嘴旋转时,输送混凝土的混凝土泵送管不会缠绕设备,保证混凝土增材制造的灵活化。
所述喷嘴为矩形或者正方形截面,喷嘴末端距底部的侧壁处设置有多个等距设置的钢丝绳输送孔,用于将钢丝绳送入新挤出的混凝土内部并与混凝土一同挤出,钢丝绳输送孔的数量与挤出单元的数量一致。在钢丝绳输送孔的侧上方的喷嘴固定夹具处设有四个钢丝绳牵引管,钢丝绳牵引管位于钢丝绳输出口和钢丝绳输送孔之间,起到引导钢丝绳的作用。
所述矩形喷嘴的出口截面尺寸根据需要打印的构件大小实际调整,在矩形的长度方向上设置钢丝绳输送孔。安装时钢丝绳输送孔必须要设置在打印方向的前方,打印过程中在需要喷嘴旋转时,控制主轴管道旋转相应角度即可。
所述的多筋分散置入装置包括多组钢丝绳挤出及剪断设备,每组钢丝绳挤出及剪断设备构造相同,包括主轴管道固定抱箍、挤出机、气动电剪刀、钢丝绳输送管,所述主轴管道固定抱箍用于夹紧主轴管道,可实现3D打印混凝土挤出装置与多筋分散置入装置的连接固定,主轴管道转动时主轴管道固定抱箍同步转动。主轴管道固定抱箍固定在套管下方的主轴管道上。多组钢丝绳挤出及剪断设备围绕主轴管道均匀布置。
挤出机为挤出单元,包括步进电机、输送轮及其控制器,将钢丝绳输入输送轮后,启动步进电机即可实现钢丝绳沿输送管道输送,输送到气动电剪刀的剪口,正对挤出机的出料口和钢丝绳输出口之间,负责钢丝绳的剪断工作,步进电机的工作受控制器控制,可控制钢丝绳输送的开、关与输送的速率。
剪断单元采用气动电剪刀实现,气动电剪刀的气管口连接气动力,气动力连接自动控制系统即可工作,例如外接气泵及电磁阀控制器,所述的气泵和电磁阀控制器均可商购获得,使用气管分别连接气泵、电磁阀控制器即可;气动电剪刀在无气压时处于闭合状态,存在气压时则打开;多筋分散置入装置开始工作时,处于存在气压的状态,气动电剪刀打开,当接收到自动控制系统的剪断信号时,气管立即泄气消除气压,触发气动电剪刀闭合,及时实现钢丝绳的剪断。钢丝绳的挤出及剪断可实现与混凝土挤出的协同工作及自动化,即剪断单元的自动控制系统、挤出机的控制器均与3D打印混凝土挤出装置的控制单元进行I/O通讯连接,实现协同工作。3D打印混凝土挤出装置的控制单元与混凝土输入端连接的泵送管道、机械臂电连接,控制相应部件工作。
本实施例中多组钢丝绳挤出及剪断设备,使得多筋分散置入装置在俯视图中呈正方形,多组钢丝绳挤出及剪断设备均匀分布在正方形周围。其中挤出单元为挤出机,位于装置顶部,将钢丝绳输入挤出机,在挤出机的作用下由挤出机的出料口挤出钢丝绳;剪断单元包括气动电剪刀,气动电剪刀的剪口位于挤出单元正下方,气动电剪刀尾部设置气管口,气动电剪刀和气管口之间由气管相连;输送单元包括钢丝绳输送管与钢丝绳输出口,钢丝绳输送管连接挤出单元与剪断单元,钢丝绳输出口则将钢丝绳送出多筋分散置入装置。
混凝土材料通过混凝土输入端输入并从底部的矩形喷嘴挤出,矩形喷嘴可单独安装拆卸,混凝土输送管固定夹具可以手动开合,以实现混凝土输入端和套管的拆卸清洗。3D打印混凝土挤出装置可从多筋分散置入装置的主轴管道固定抱箍的中心孔洞处伸入,由主轴管道固定抱箍固定住主轴管道,从而固定在多筋分散置入装置中心。
钢丝绳输送孔与钢丝绳牵引管分别位于矩形喷嘴与喷嘴固定夹具上。在钢丝绳从钢丝绳输出口输出,离开多筋分散置入装置后,则被引导至钢丝绳牵引管,再引导至钢丝绳输送孔进入矩形喷嘴内部,该引导过程可手动完成,或引入引导管完成,引导管连接钢丝绳输出口、钢丝绳牵引管到钢丝绳输送孔之间的路径,限制钢丝绳的输送路径。随着混凝土材料的挤出,钢丝绳则与混凝土材料一同挤出,多根钢丝绳分散置入到混凝土内部。
y字型支管的管径远大于通孔的尺寸,y字型支管不对齐某一个通孔,它可以同时盖住至少一个通孔。若干数量的通孔中有些通孔的高度高于套管的支管与主管的交界位置,防止输送管进入的混凝土流量过大时不能即时进入喷嘴,而出现上溢现象,起到缓冲作用。这些较高的通孔不占用圆周方向的投影面积。
优选喷嘴为流线型喷头,有利于混凝土的顺利流动和混凝土在打印过程中的挤压密实。
与现有技术相比,本发明有益效果在于:
(1)本发明能实现多钢丝绳的分散置入,在充分发挥混凝土3D打印技术的自由化,实现自动化、高灵活度的置筋的基础上提供更有效的增强效果。
(2)本发明拥有多组钢丝绳挤出及剪断设备,能实现多筋分散同步置入,大大提高了3D打印混凝土材料的配筋率,提高了置筋过程的效率,做到在保证混凝土3D打印技术灵活性的基础上大幅提高承载力。
(3)本申请采用扁打印喷嘴,多根钢丝绳能够分散进入打印口,筋与筋之间的距离较大,在保证不与混凝土泵送管发生缠绕情况下实现喷嘴旋转,进而能够利用扁喷头实现多筋同步分散置入的自动化3D打印过程。
附图说明
图1为本发明混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统一种实施例的整体结构示意图;
图2为本发明混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统一种实施例中的3D打印混凝土挤出装置的结构示意图;
图3为3D打印混凝土挤出装置中主轴管道的上部结构示意图;
图4为3D打印混凝土挤出装置中套管连接主轴管道与混凝土输入端的结构示意图;
图5为3D打印混凝土挤出装置中一种实施例的喷嘴及喷嘴固定夹具的安装结构示意图;
图6为本发明混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统一种实施例中的多筋分散置入装置的结构示意图;
图中:1.3D打印混凝土挤出装置,2.多筋分散置入装置,11.混凝土输入端,12.混凝土输送管固定夹具,13.主轴管道,14.喷嘴固定夹具,15.喷嘴,16.钢丝绳输送孔,17.套管,18.钢丝绳牵引管,21.气管口,22.主轴管道固定抱箍,23.钢丝绳输出口,24.气动电剪刀,25.钢丝绳输送管,26.挤出机。
具体实施方式
下面结合实施例及附图进一步解释本发明,但并不以此作为对本申请保护范围的限定。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反的,提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
本发明一种混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统包括3D打印混凝土挤出装置1与多筋分散置入装置2,3D打印混凝土挤出装置1和多筋分散置入装置2固定在一起,多筋分散置入装置2可随混凝土挤出装置1的主轴管道13旋转;所述多筋分散置入装置2包括多个用于钢丝绳挤出的挤出单元、多个用于剪断钢丝绳的剪断单元、多个用于将钢丝绳送出喷嘴的输送单元,多筋分散置入装置2整体固定在3D打印混凝土挤出装置的主轴管道的外壁上并随其同步转动,多筋分散置入装置2与混凝土泵送管间保持合适的位置关系,保证二者之间的运动互不影响。
所述的3D打印混凝土挤出装置1包括混凝土输入端11、混凝土输送管固定夹具12、主轴管道13、套管17、喷嘴固定夹具14、喷嘴15;所述主轴管道13的上端通过法兰及连接件与机械臂的末端连接,机械臂能控制主轴管道13做旋转运动,所述主轴管道13的上部侧壁(套管17覆盖区域)设有若干数量的通孔131,用于混凝土的输入,若干数量的通孔高低不一,所有通孔的投影相互交错能覆盖360°的主轴圆形端面,即能覆盖圆周所有方向,在主轴管道13转动过程中也能保证送料顺畅;所述主轴管道的末端连接喷嘴15,喷嘴15由喷嘴固定夹具14固定在主轴管道上;在设置若干数量通孔的主轴外设有套管17,所述套管为y字型,包括主管和连接在主管上的支管,主管套在若干数量通孔所在的主轴管道上,且主管的上下两端分别通过主轴管道上的相应凸台132限位,主管与主轴管道之间具有间隙,既能保证主轴管道旋转时套管不跟随转动或仅转动相对较小的角度,使得泵送管道不会发生缠绕设备的现象,又能保证经过支管进入的混凝土材料通过通孔能够进入主轴管道内部,而非从套管和主轴管道的间隙落下。
通过混凝土输送管固定夹具12将混凝土输入端11与混凝土的泵送管道相连接,混凝土材料通过混凝土输入端11输入,经由支管、主轴管道并从底部的喷嘴15挤出,挤出矩形条。套管17嵌套在主轴管道13上,并非使用联轴器连接,两者没有联动关系,使得主轴管道旋转时,混凝土输入端将保持固定,以保证在喷嘴旋转时,输送混凝土的管道不会缠绕设备,保证混凝土增材制造的灵活化。
多筋分散置入装置位于远离支管与主轴管道固定,使其与混凝土泵送管间能保持合适的位置关系,避免发生干涉。
所述喷嘴15为矩形或者正方形截面,喷嘴末端距底部1-2mm的侧壁处设置有多个等距设置的钢丝绳输送孔16,用于将钢丝绳送入新挤出的混凝土内部并与混凝土一同挤出,钢丝绳输送孔16的数量与挤出单元的数量一致,优选钢丝绳输送孔16的数量为3-5个,本实施例中设置四个钢丝绳输送孔。在钢丝绳输送孔的侧上方的喷嘴固定夹具处设有四个钢丝绳牵引管18,钢丝绳牵引管18位于钢丝绳输出口23和钢丝绳输送孔16之间,起到引导钢丝绳的作用。
所述矩形喷嘴的出口截面尺寸为(30-60)mm×(15-30)mm,根据需要打印的构件大小实际调整。本实施例中出口截面为矩形,矩形的长为48mm,宽为24mm,在矩形的长度方向上设置钢丝绳输送孔16。安装时钢丝绳输送孔16必须要设置在打印方向的前方,打印过程中在需要喷嘴旋转时,控制主轴管道旋转相应角度即可。
所述的多筋分散置入装置2(参见图6)包括四组钢丝绳挤出及剪断设备,每组钢丝绳挤出及剪断设备构造相同,包括主轴管道固定抱箍22、挤出机26、气动电剪刀24、钢丝绳输送管25,所述主轴管道固定抱箍22用于夹紧主轴管道13,可实现3D打印混凝土挤出装置1与多筋分散置入装置2的连接固定,主轴管道转动时主轴管道固定抱箍22同步转动。主轴管道固定抱箍22固定在套管下方的主轴管道上。四组钢丝绳挤出及剪断设备围绕主轴管道均匀布置。
挤出机26为挤出单元,包括步进电机、输送轮及其控制器,将钢丝绳输入输送轮后,启动步进电机即可实现钢丝绳沿输送管道输送,输送到气动电剪刀24的剪口,正对挤出机26的钢丝绳输送管25和钢丝绳输出口23之间,负责钢丝绳的剪断工作,步进电机的工作受控制器控制,可控制钢丝绳输送的开、关与输送的速率。
剪断单元采用气动电剪刀24实现,气动电剪刀24的气管口21连接气动力,气动力连接自动控制系统即可工作,例如外接气泵及电磁阀控制器,所述的气泵和电磁阀控制器均可商购获得,使用气管分别连接气泵、电磁阀控制器即可;气动电剪刀在无气压时处于闭合状态,存在气压时则打开;多筋分散置入装置开始工作时,处于存在气压的状态,气动电剪刀打开,当接收到自动控制系统的剪断信号时,气管立即泄气消除气压,触发气动电剪刀闭合,及时实现钢丝绳的剪断。钢丝绳的挤出及剪断可实现与混凝土挤出的协同工作及自动化,即剪断单元的自动控制系统、挤出机的控制器均与3D打印混凝土挤出装置的控制单元进行I/O通讯连接,实现协同工作。3D打印混凝土挤出装置的控制单元与混凝土输入端连接的泵送管道、机械臂电连接,控制相应部件工作。
本实施例中四组钢丝绳挤出及剪断设备,使得多筋分散置入装置在俯视图中呈正方形,四组钢丝绳挤出及剪断设备分布在正方形四角。其中挤出单元为挤出机,位于装置顶部,将钢丝绳输入挤出机,在挤出机的作用下由挤出机的出料口挤出钢丝绳;剪断单元包括气动电剪刀,气动电剪刀的剪口位于挤出单元正下方,气动电剪刀尾部设置气管口,气动电剪刀和气管口之间由气管相连;输送单元包括钢丝绳输送管25与钢丝绳输出口,钢丝绳输送管连接挤出单元与剪断单元,钢丝绳输出口23则将钢丝绳送出多筋分散置入装置。
混凝土材料通过混凝土输入端输入并从底部的矩形喷嘴挤出,矩形喷嘴可单独安装拆卸,混凝土输送管固定夹具12可以手动开合,以实现混凝土输入端和套管17的拆卸清洗。3D打印混凝土挤出装置可从多筋分散置入装置的主轴管道固定抱箍22的中心孔洞处伸入,由主轴管道固定抱箍22固定住主轴管道13,从而固定在多筋分散置入装置中心。
钢丝绳输送孔16与钢丝绳牵引管18分别位于矩形喷嘴15与喷嘴固定夹具14上。在钢丝绳从钢丝绳输出口23输出,离开多筋分散置入装置2后,则被引导至钢丝绳牵引管18,再引导至钢丝绳输送孔16进入矩形喷嘴15内部,该引导过程可手动完成,或引入引导管完成,引导管连接钢丝绳输出口23、钢丝绳牵引管18到钢丝绳输送孔16之间的路径,限制钢丝绳的输送路径。随着混凝土材料的挤出,钢丝绳则与混凝土材料一同挤出,多根钢丝绳分散置入到混凝土内部。
本实施例中所述主轴管道上通孔的尺寸为15mm左右,y字型支管的管径远大于通孔的尺寸,y字型支管不对齐某一个通孔,它可以同时盖住至少一个通孔。若干数量的通孔中有些通孔的高度高于套管17的支管与主管的交界位置,防止输送管进入的混凝土流量过大时不能即时进入喷嘴,而出现上溢现象,起到缓冲作用。这些较高的通孔不占用圆周方向的投影面积。
本实施例中优选喷嘴为流线型喷头,有利于混凝土的顺利流动和混凝土在打印过程中的挤压密实。
需要说明的是,本文所使用的术语“垂直的”、“上”、“下”、“周向”以及类似的表述是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部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。
还应当理解的是,术语“包括”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多其他特征、整体、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
本发明未述及之处适用于现有技术。
Claims (10)
1.一种混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,其特征在于,该系统包括3D打印混凝土挤出装置与多筋分散置入装置,3D打印混凝土挤出装置的喷嘴能随混凝土材料输送的主轴管道旋转,所述多筋分散置入装置包括多个用于钢丝绳挤出的挤出单元、多个用于剪断钢丝绳的剪断单元、多个用于将钢丝绳送出多筋分散置入装置的输送单元,钢丝绳经多筋分散置入装置的钢丝绳输出口连接至喷嘴,多筋分散置入装置向喷嘴引入多根钢丝绳,喷嘴上设置有多个钢丝绳输入孔,一个钢丝绳输入孔对应一根钢丝绳,每根钢丝绳均同时通过喷嘴上的对应钢丝绳输入孔置入;多筋分散置入装置整体固定在3D打印混凝土挤出装置的能旋转的主轴管道的外壁上,使得多筋分散置入装置能随3D打印混凝土挤出装置的主轴管道同步转动,且不与3D打印混凝土挤出装置的混凝土泵送管发生干涉;
所述3D打印混凝土挤出装置包括混凝土输入端、混凝土输送管固定夹具、主轴管道、套管、喷嘴固定夹具、喷嘴;所述主轴管道的上端通过法兰及连接件连接有机械臂,机械臂能够控制主轴管道做旋转运动,所述主轴管道的上部在圆周侧面上开有若干数量的通孔,若干数量的通孔高低不一,所有通孔的投影相互交错能覆盖360°的主轴管道圆形端面,即能覆盖圆周所有方向,在主轴管道转动过程中也能保证送料顺畅;所述主轴管道的末端连接喷嘴,喷嘴由喷嘴固定夹具固定在主轴管道上;在设置若干数量通孔的主轴管道外套装有套管,所述套管为y字型,包括主管和连接在主管上的支管,主管套在若干数量通孔所在的主轴管道上,且主管的上下两端分别通过主轴管道上的相应凸台限位,主管与主轴管道之间具有间隙,既能保证主轴管道旋转时套管不跟随转动或仅转动相对较小的角度,使得泵送管道不会发生缠绕设备的现象,又能保证经过支管进入的混凝土材料通过通孔能够进入主轴管道内部,而非从套管和主轴管道的间隙落下;
所述支管通过混凝土输送管固定夹具将混凝土输入端与混凝土泵送管相连接,混凝土材料通过混凝土输入端输入,经由支管、主轴管道并从底部的喷嘴挤出。
2.根据权利要求1所述的混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,其特征在于,混凝土材料通过混凝土输入端输入并从底部的喷嘴挤出,喷嘴单独安装拆卸,混凝土输送管固定夹具手动开合,以实现混凝土输入端和套管的拆卸清洗;3D打印混凝土挤出装置从多筋分散置入装置的主轴管道固定抱箍的中心孔洞处伸入,由多筋分散置入装置中心的主轴管道固定抱箍固定住主轴管道,从而固定在多筋分散置入装置中心。
3.根据权利要求1所述的混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,其特征在于,所述主轴管道上通孔的尺寸为12-18mm,y字型支管的管径远大于通孔的尺寸,y字型支管不对齐某一个通孔,同时盖住至少一个通孔;若干数量的通孔中有些通孔的高度高于套管的支管与主管的交界位置,这些较高的通孔不占用圆周方向的投影面积。
4.根据权利要求1所述的混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,其特征在于,所述喷嘴为矩形喷嘴,喷嘴末端一侧设置有多个钢丝绳输送孔,钢丝绳输送孔的数量与挤出单元的数量一致,多个钢丝绳输送孔等间距布置。
5.根据权利要求4所述的混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,其特征在于,所述喷嘴为正方形喷嘴,钢丝绳输送孔的数量为3-5个。
6.根据权利要求4所述的混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,其特征在于,所述喷嘴为矩形喷嘴,矩形喷嘴的出口截面尺寸为(30-60)mm*(15-30)mm,矩形喷嘴距底部1-2mm的侧壁处,有四个等距设置的钢丝绳输送孔,用于将钢丝绳送入新挤出的混凝土内部,在钢丝绳输送孔的侧上方的喷嘴固定夹具处设有四个钢丝绳牵引管,钢丝绳牵引管位于钢丝绳输出口和钢丝绳输送孔之间,起到引导钢丝绳的作用。
7.根据权利要求4所述的混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,其特征在于,所述喷嘴为矩形喷嘴,在矩形的长度方向上设置钢丝绳输送孔,安装时钢丝绳输送孔要设置在打印方向的前方。
8.根据权利要求1所述的混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,其特征在于,所述的多筋分散置入装置包括四组钢丝绳挤出及剪断设备,每组钢丝绳挤出及剪断设备构造相同,包括主轴管道固定抱箍、挤出机、气动电剪刀、钢丝绳输送管,所述主轴管道固定抱箍用于夹紧主轴管道,实现3D打印混凝土挤出装置与多筋分散置入装置的连接固定,主轴管道转动时主轴管道固定抱箍同步转动,主轴管道固定抱箍固定在套管下方的主轴管道上,四组钢丝绳挤出及剪断设备围绕主轴管道均匀布置;
挤出机为挤出单元,用于实现钢丝绳的沿垂直向下的方向输送,气动电剪刀的剪口正对挤出机的出料口和钢丝绳输出口之间,负责钢丝绳的剪断工作。
9.根据权利要求8所述的混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,其特征在于,气动电剪刀在无气压时处于闭合状态,存在气压时则打开;多筋分散置入装置开始工作时,处于存在气压的状态,气动电剪刀打开,当接收到自动控制系统的剪断信号时,气管立即泄气消除气压,触发气动电剪刀闭合,及时实现钢丝绳的剪断;钢丝绳的挤出及剪断可实现与增材头的协同工作及自动化,即剪断单元的自动控制系统、挤出机的控制器均与3D打印混凝土挤出装置的控制单元进行电连接,实现协同工作,3D打印混凝土挤出装置的控制单元与混凝土输入端连接的泵送管道、机械臂电连接,控制相应部件工作。
10.根据权利要求1所述的混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统,其特征在于,所述喷嘴为流线型喷头。
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