[发明专利]用于建筑结构增材制造机器人的用于挤出胶结材料条的系统

权利要求书

1.一种用于建筑结构的增材制造的机器人的用于挤出胶结材料股流的系统，包括：

-头部，用于分配胶结材料股流，称为打印头(30)，所述打印头包括用于胶结材料的入口的口部(31)以及设计成形成胶结材料股流的出口喷嘴(34)；

-供应回路(20)，用于将胶结材料供应至所述打印头(30)，所述供应回路包括胶结材料储罐(10)、连接所述储罐(10)和所述打印头(30)的胶结材料供应管道(21)、以及用于用来自所述储罐(10)的胶结材料填充所述供应管道(21)的填充泵(22)；

-传感器(33)，用于检测在所述打印头(30)中流动的所述胶结材料的压力/流量，所述传感器适于将压力/流量测量结果传送到所述填充泵(22)，所述填充泵(22)被设计成基于由所述传感器(33)传送的测量结果来控制供应管道(21)的填充，

其特征在于，所述打印头进一步包括：

-混合室(35)，其布置在所述出口喷嘴(34)的上游，并且掺合装置(40)引入到所述混合室中，所述掺合装置适于在通过所述出口喷嘴(34)喷射所述胶结材料股流之前注入改变胶结材料的特性的掺合物，

-动态混合器(36)，其设计成能够在所述混合室(35)中混合所述胶结材料和由所述掺合装置(40)提供的掺合物，

-偏心螺杆计量泵(51)，其设计成能够将胶结材料从所述打印头的入口口部(31)输送至所述混合室(35)。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述动态混合器(36)包括：至少一个轴杆(37)，其在称为纵向方向的方向上延伸到所述混合室(35)中，并且承载沿着所述轴杆(37)分布的径向指状件(38)；以及马达(39)，其设计成能够旋转所述轴杆(37)，以便能够提供胶结材料和掺合物的均质混合物。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述掺合装置(40)包括至少一个掺合针(42)，所述掺合针在掺合方向上引入到所述混合室(35)中，所述掺合方向与所述纵向方向形成0°与90°之间的角度，并且所述掺合针连接至掺合物筒(41)，以便能够在所述掺合方向上将所述掺合物从所述掺合物筒注入到所述混合室(35)中。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述掺合装置(40)包括多个针(42)，所述针在所述掺合方向上引入到所述混合室(35)中，每个针(42)借助于容积式给料器(43)连接至所述掺合物筒(41)。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述掺合装置(40)包括布置在所述掺合物筒(41)与所述容积式给料器(43)之间的蠕动泵(44)。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于检测所述混合室上游的所述胶结材料的压力的传感器，该传感器称为安全传感器(52)，其被设计成测量所述混合室(35)上游的压力，以便能够防止所述混合室(35)或所述出口喷嘴(34)堵塞的风险。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述填充泵(22)是偏心螺杆泵，以便限制所述供应管道(21)中的脉动。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供应回路的所述储罐(10)为料斗，其包括用于接收成批次的胶结材料的上部开口(11)以及连接至所述供应管道(21)的下部出口(12)。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述料斗设置有搅拌器(13)，所述搅拌器包括承载多个侧向叶片(15)的轴杆(14)以及用于旋转所述轴杆(14)以便能够搅动所述料斗的胶结材料的马达(16)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统从所述填充泵(22)到所述出口喷嘴(34)具有恒定的横截面，以便能够输送胶结材料，而不会产生扰动区域。

11.一种用于建筑结构的增材制造的机器人，所述机器人包括由控制单元控制的定位系统，其特征在于，所述机器人包括根据权利要求1至10中任一项所述的系统。