[实用新型]一种水泥基材料阵列式3D打印机

权利要求书

1.一种水泥基材料阵列式3D打印机，其特征在于该打印机包括主框架、阵列式喷头、物料存储输送机构、控制系统、纵向升降机构和水平移动机构；主框架为所述3D打印机的主体支撑结构，阵列式喷头与物料存储输送机构相连并安装于纵向升降机构上，纵向升降机构与水平移动机构相连接并装配于主框架上，在控制系统的驱动下通过相互作用实现阵列式喷头的水平和垂直移动；所述阵列式喷头具有多个喷口；

所述主框架包括侧立杆、长横梁、短横梁、载物板和柱脚，侧立杆与长横梁、短横梁相互垂直固定连接组成长方体框架；长横梁分上下两层固定在侧立杆上，与下层的长横梁等高的位置上，且垂直于下层的长横梁的两个侧立杆之间布置短横梁；侧立杆的底端通过柱脚固定在地面上；在柱脚上方的侧立杆上平行于长横梁的方向上固定有载物板，载物板上方为打印区域；

所述水平移动机构包括伺服电机及减速机、齿轮、直线滑轨副、横向移动拖板、传动齿条、传送带及集线槽、齿轮轴、同步带及带轮组、竖向移动拖板、上盖和啮合滑块；所述直线滑轨副固定于上层的长横梁的上表面，横向移动拖板通过底部的四个啮合滑块与直线滑轨副啮合连接；在横向移动拖板的上表面固定竖向移动拖板，所述伺服电机及减速机与竖向移动拖板固定相连，竖向移动拖板上端固定上盖，竖向移动拖板与横向移动拖板和上盖围成空腔；所述传动齿条固定于上层的长横梁的内侧表面上，齿轮轴固定于横向移动拖板的下表面，齿轮轴两端均固定有齿轮，齿轮与传动齿条相互啮合；齿轮轴与伺服电机及减速机之间通过同步带及带轮组相连接；在上下层长横梁的外侧安装有用于放置控制线缆的传送带及集线槽；在横向移动拖板和上盖的四角对应位置分别开有横向移动拖板开孔和上盖开孔；

所述纵向升降机构包括支撑框架、四根直线导轨、打印头稳定板、驱动电机、钢丝绳和滑轮；支撑框架固定于横向移动拖板上，四根直线导轨与打印头稳定板滑动连接，并与横向移动拖板开孔和上盖开孔的位置垂直对应，四根垂直导轨能上下穿梭相应的横向移动拖板开孔和上盖开孔，四根直线导轨的下端连接阵列式喷头；所述打印头稳定板固定在横向移动拖板的下方；驱动电机通过钢丝绳绕过位于支撑框架顶部的滑轮与阵列式喷头固定连接，打印头稳定板、横向移动拖板以及上盖的中间均开有便于钢丝绳穿过的孔洞。

2.根据权利要求1所述的水泥基材料阵列式3D打印机，其特征在于所述阵列式喷头包括喷头外壳和阵列喷嘴机构；所述喷头外壳包括底板、侧壁、隔板、V形支撑板、密封料仓、蜗轮减速机外壳、盖板、喷口和侧壁安装孔，所述底板的横断面为W型，在底板的最低点开有喷口，沿底板的长度方向等间距布置多个喷口，W型底板的上部与侧壁固定连接，底板与侧壁整体呈倒锥形；W型底板的上部中间端面支撑V形支撑板的下部，所述V形支撑板与底板上下平行布置，在对应喷口位置的V形支撑板上开孔；在V形支撑板上，且位于底板与侧壁围成的空间内对称布置两个隔板，两个隔板的上部固定盖板，隔板、V形支撑板与相邻的侧壁之间形成密封料仓，密封料仓上部连接物料存储输送机构；在盖板的上方固定蜗轮减速机外壳；密封料仓呈为长条状，与物料存储输送机构连接；

所述阵列喷嘴机构包括蜗轮减速机、中心齿轮和若干数量的喷嘴单元，所述中心齿轮设置在V形支撑板的中心，所述蜗轮减速机包含在蜗轮减速机外壳内，蜗轮减速机的输出端穿过盖板与中心齿轮垂直连接，通过蜗轮减速机能带动中心齿轮转动；若干数量的喷嘴单元以中心齿轮为中心分两侧分布；每个喷嘴单元均包括动力部件、增压阀、喷嘴绞龙、外侧齿轮、内侧齿轮、上端面齿轮和下端面齿轮，所述动力部件的输出端穿过盖板与增压阀连接，通过增压阀实现对动力部件的增压；所述增压阀下部固定连接上端面齿轮；所述喷嘴绞龙上部与上端面齿轮的下表面固定连接，喷嘴绞龙的下部依次穿过下端面齿轮、外侧齿轮、V形支撑板上相应的开孔，并深入底板上的相应喷口中；所述下端面齿轮能在喷嘴绞龙上上下滑动，使下端面齿轮与上端面齿轮的面齿能够相互啮合；所述外侧齿轮的内侧安装有与其相啮合的内侧齿轮；相邻两个喷嘴单元的内侧齿轮和外侧齿轮也相互啮合，中心齿轮的一端与一行中的某个或某几个喷嘴单元的内侧齿轮相啮合，另一端与另一行中的某个或某几个喷嘴单元的内侧齿轮相啮合。