建筑工程3d打印機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及3D打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種建筑工程3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印建筑是通過3D打印技術(shù)建造起來的建筑物，由巨大的三維機(jī)械從打印頭擠出建筑材料，直接制造出建筑物，而打印頭通過框架支撐并帶動(dòng)移動(dòng)。
[0003]但目前的技術(shù)普遍采用龍門架整體架構(gòu)水平運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行打印。這種裝置的打印高度受框架高度影響，只能打印高度較低的建筑物，對(duì)于較高建筑物的打印就難以實(shí)現(xiàn)。
[0004]現(xiàn)有3D打印機(jī)的打印頭均在3D設(shè)備內(nèi)部，對(duì)于超出打印設(shè)備范圍的位置無法按設(shè)計(jì)進(jìn)行打??；另外，由于打印頭的設(shè)計(jì)原因，在打印墻體轉(zhuǎn)角時(shí)不夠美觀。
[0005]機(jī)械設(shè)備提升系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)較高的提升時(shí)，往往受傳動(dòng)系統(tǒng)體積較大，連續(xù)提升軌道過長(zhǎng)、過重的困擾，影響軌道精度，增加了安裝難度。
[0006]3D立柱式打印墻體只是在底部增加底座，該技術(shù)方案的缺陷是，立柱過高會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定晃動(dòng)，使打印過程中的打印頭不能穩(wěn)定的送料，打印建筑物時(shí)，在局部位置有向里或者向外的現(xiàn)象，使得整個(gè)建筑物在豎直方向上不與地面垂直，影響建筑物的打印效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型為解決上述的不足問題，提供一種建筑工程3D打印機(jī)。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:建筑工程3D打印機(jī)，包括打印頭、橫梁、滑軌小車、水平滑軌、打印頭滑車、打印頭滑軌和提升裝置;至少四組所述提升裝置的頂部通過橫梁連接成方形且提升裝置與橫梁之間滑動(dòng)連接;提升裝置上滑動(dòng)連接有兩根水平滑軌且兩根所述的水平滑軌互相平行且處于同一水平面;兩根所述的水平滑軌之間通過滑軌小車滑動(dòng)連接有打印頭滑軌，打印頭滑軌上通過打印頭滑車滑動(dòng)連接有打印頭。
[0009]進(jìn)一步的，打印頭包括支架a和固定于其頂部的支架b，打印頭供料裝置位于支架a內(nèi)，并通過支架a底部的軸承a和支架a上側(cè)部的軸承b與支架a轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述打印頭供料裝置內(nèi)固定設(shè)有螺旋旋轉(zhuǎn)軸，螺旋旋轉(zhuǎn)軸頂端固定連接于支架b上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)c，螺旋旋轉(zhuǎn)軸底端穿過位于打印頭供料裝置底部的齒輪a和軸承a，并延伸至支架a底部，所述齒輪a與設(shè)置在旋轉(zhuǎn)電機(jī)b上的齒輪b嚙合，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)b固定于支架a外底部，打印頭供料裝置底部連接連接管，所述軟管上部位于連接管內(nèi)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)a固定在支架c的固定板上，所述支架c上部固定于連接管上，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)a連接轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤通過固定裝置固定于軟管上。
[0010]進(jìn)一步的，軟管下端連接刮板。
[0011 ]進(jìn)一步的，提升裝置包括立柱，還包括與立柱滑動(dòng)連接的滑輪小車a和滑輪小車b，所述滑輪小車a和滑輪小車b上設(shè)有卡位器，所述卡位器包括通過支撐架固定的推力電機(jī)，立柱上設(shè)有與推力電機(jī)相配合的卡位孔，傳動(dòng)輪a位于立柱外頂部，繩索a繞過傳動(dòng)輪a，繩索a兩端分別固定連接卷?yè)P(yáng)機(jī)a和滑輪小車a的固定掛鉤a，滑輪小車a底端設(shè)有傳動(dòng)輪b，立柱下側(cè)部設(shè)有傳動(dòng)輪c，繩索b繞過傳動(dòng)輪b和傳動(dòng)輪c，所述繩索b兩端分別連接卷?yè)P(yáng)機(jī)b和滑輪小車b的固定掛鉤b，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)b固定于立柱的內(nèi)底部;橫梁固定在滑輪小車a上，水平滑軌固定在滑輪小車b上。
[0012]進(jìn)一步的，提升裝置包括立柱、電機(jī)、滑輪小車a、絲桿、絲母、滑輪小車b和卡位器；滑輪小車a套裝在立柱上并與立柱滑動(dòng)連接，電機(jī)固定在滑輪小車a上，電機(jī)的底端連接有絲桿，絲桿上連接有絲母，絲母上固定安裝有滑輪小車b，滑輪小車b位于滑輪小車a的下方，滑輪小車a和滑輪小車b上均安裝有卡位器;卡位器包括推力電機(jī)和支撐架，推力電機(jī)固定在支撐架上，支撐架分別安裝在滑輪小車a和滑輪小車b上，立柱與卡位器的對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有卡位孔;橫梁固定在滑輪小車a上，水平滑軌固定在滑輪小車b上。
[0013]進(jìn)一步的，提升裝置包括立柱，還包括與立柱滑動(dòng)連接的滑輪小車a和滑輪小車b，所述滑輪小車a和滑輪小車b上設(shè)有卡位器，所述卡位器包括通過支撐架固定的推力電機(jī)，立柱上設(shè)有與推力電機(jī)相配合的卡位孔，所述立柱上設(shè)有齒條，電機(jī)a通過電機(jī)固定板a固定于滑輪小車a上，電機(jī)b通過電機(jī)固定板b固定于滑輪小車b上，電機(jī)a連接齒輪a，電機(jī)b連接齒輪b，所述齒輪a和齒輪b分別與齒條嚙合;橫梁固定在滑輪小車a上，水平滑軌固定在滑輪小車b上。
[0014]進(jìn)一步的，提升裝置通過立柱鎖定裝置固定，立柱鎖定裝置包括夾具a和夾具b，夾具a連接夾具b，夾具b兩端分別連接固定螺桿a、固定螺桿b。
[0015]本實(shí)用新型使3D打印機(jī)打印建筑不受建筑物高度的限制，對(duì)于3D打印機(jī)的大面積推廣具有重要意義。當(dāng)打印建筑物或構(gòu)件超出框架范圍時(shí)，程序控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)打印頭上的軟管向里或者向外動(dòng)作，進(jìn)行打印建筑物或構(gòu)件，達(dá)到超出框架范圍也可以正常打印的目的。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)的打印頭可以在墻體轉(zhuǎn)角時(shí)打出圓弧形墻角，使打印出的墻體轉(zhuǎn)角更加美觀。用較小的設(shè)備卻能達(dá)到無限高度循環(huán)往復(fù)提升，可以應(yīng)用到諸多的提升領(lǐng)域，降低設(shè)備成本，滿足提升要求?？ㄎ黄髟诔绦蚩刂葡拢瑢?shí)現(xiàn)在指定位置的自動(dòng)卡位鎖定和解鎖，裝配此卡位器的3D打印機(jī)能夠連續(xù)大幅提升垂直方向上的距離不受建筑物高度限制且此卡位器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)裝配方便。將框架立柱與墻體相連，提高打印機(jī)立柱的穩(wěn)定性，防止打印過程中立柱的晃動(dòng)，確保打印后整個(gè)建筑的效果。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是打印頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是圖4的局部放大視圖；
[0021 ]圖6是立柱鎖定裝置的裝配示意圖；
[0022]圖7是立柱鎖定裝置的裝配俯視圖；
[0023]圖8是實(shí)施例一中提升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖9是實(shí)施例二中提升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖10是實(shí)施例三中提升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]其中:1、打印頭，2、橫梁，3、滑軌小車，4、水平滑軌，5、打印頭滑車，6、打印頭滑軌，7、旋轉(zhuǎn)電機(jī)a，8、軟管，9、旋轉(zhuǎn)電機(jī)b，10、軸承a，11、齒輪a，12、齒輪b，13、打印頭供料裝置，14、支架a，15、軸承b，16、支架b，17、螺旋旋轉(zhuǎn)軸，18、旋轉(zhuǎn)電機(jī)c，19、刮板，20、固定裝置，21、支架c，22、連接管，23、轉(zhuǎn)盤，24、固定板，25、墻柱，26、夾具a，27、夾具b，28、打印墻體，30.1、固定螺桿a ,30.2,固定螺桿b，31、立柱，32、傳動(dòng)輪a，33、繩索a，34、滑輪小車a，35、傳動(dòng)輪b，36、繩索b，37、固定掛鉤b，38、滑輪小車b，39、傳動(dòng)輪c，40、卷?yè)P(yáng)機(jī)b ,41、卷?yè)P(yáng)機(jī)a，42、固定掛鉤a,43、電機(jī)a，43.1、電機(jī)固定板a，43.2、齒輪a，44、電機(jī)b，44.1、電機(jī)固定板b，44.2、齒輪b，45、齒條，46.1、支撐架，46.2、推力電機(jī)，47、電機(jī)c，48、絲桿，49、絲母。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例一
[0028]如圖1所示，建筑工程3D打印機(jī)，包括打印頭1、橫梁2、滑軌小車3、水平滑軌4、打印頭滑車5、打印頭滑軌6和提升裝置;至少四組所述提升裝置的頂部通過橫梁2連接成方形且提升裝置與橫梁2之間滑動(dòng)連接;提升裝置上滑動(dòng)連接有兩根水平滑軌4且兩根所述的水平滑軌4互相平行且處于同一水平面;兩根所述的水平滑軌4之間通過滑軌小車3滑動(dòng)連接有打印頭滑軌6，打印頭滑軌6上通過打印頭滑車5滑動(dòng)連接有打印頭1。
[0029]如圖4和圖5所示，打印頭1包括支架al4和固定于其頂部的支架bl6，打印頭供料裝置13位于支架al4內(nèi)，并通過支架al4底部的軸承alO和支架al4上側(cè)部的軸承bl5與支架al4轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述打印頭供料裝置13內(nèi)固定設(shè)有螺旋旋轉(zhuǎn)軸17，螺旋旋轉(zhuǎn)軸17頂端固定連接于支架b 16上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)c 18，螺旋旋轉(zhuǎn)軸17底端穿過位于打印頭供料裝置13底部的齒輪all和軸承alO，并延伸至支架al4底部，所述齒輪all與設(shè)置在旋轉(zhuǎn)電機(jī)b9上的齒輪bl2嚙合，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)b9固定于支架al4外底部，打印頭供料裝置13底部連接連接管22，所述軟管8上部位于連接管22內(nèi)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)a7固定在支架c21的固定板24上，所述支架c21上部固定于連接管22上，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)a7連接轉(zhuǎn)盤23，所述轉(zhuǎn)盤23通過固定裝置20固定于軟管8上，軟管8下端連接刮板19。
[0030]支架al4與支架bl6連接成為框架并固定在滑軌小車上，正常在框架范圍內(nèi)的打印時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)a7不動(dòng)作使打印頭處于垂直狀態(tài)進(jìn)行打?。划?dāng)打印建筑物或構(gòu)件超出框架范圍時(shí)，程序控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)a7運(yùn)轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)a7帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤23轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)軟管8轉(zhuǎn)動(dòng)，使軟管8運(yùn)動(dòng)到框架范圍以外進(jìn)行打印。
[0031 ]當(dāng)打印到墻體轉(zhuǎn)角時(shí)，程序控制軟管8垂直沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，在墻體轉(zhuǎn)角處打印出圓弧墻體，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)b9運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)軟管8以及軟管8上的刮板19轉(zhuǎn)動(dòng)，刮板19的運(yùn)動(dòng)軌跡與打印墻體的圓弧轉(zhuǎn)角相同，刮板19對(duì)墻體圓弧轉(zhuǎn)角的外表面進(jìn)行修整，使圓弧形墻角表面更加平整美觀。
[0032]如圖8所示，提升裝置包括立柱31，還包括與立柱31滑動(dòng)連接的滑輪小車a34和滑輪小車b38，所述滑輪小車a34和滑輪小車b38上設(shè)有卡位器，所述卡位器包括通過支撐架46.1固定的推力電機(jī)46.2，立柱31上設(shè)有與推力電機(jī)46.2相配合的卡位孔，傳動(dòng)輪a32位于立柱31外頂部，繩索a33繞過傳動(dòng)輪a32，繩索a33兩端分別固定連接卷?yè)P(yáng)機(jī)a41和滑輪小車a34的固定掛鉤a42，滑輪小車a34底端設(shè)有傳動(dòng)輪b35，立柱31下側(cè)部設(shè)有傳動(dòng)輪c39，繩索b36繞過傳動(dòng)輪b35和傳動(dòng)輪c39，所述繩索b36兩端分別連接卷?yè)P(yáng)機(jī)b40和滑輪小車b38的固定掛鉤b37，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)b40固定于立柱31的內(nèi)底部;橫梁2固定在滑輪小車a34上，水平滑軌4固定在滑輪小車b38上。
[0033]程序控制卷?yè)P(yáng)機(jī)a41通過繩索a33將滑輪小車a34提升到指定位置時(shí)，推力電機(jī)46.2動(dòng)作并伸入卡位孔中，將滑輪小車a34鎖住;然后卷?yè)P(yáng)機(jī)b40運(yùn)轉(zhuǎn)，提升滑輪小車b38進(jìn)行打印工作，到達(dá)指定位置時(shí)滑輪小車b38鎖住，滑輪小車a34解鎖，卷?yè)P(yáng)機(jī)a41運(yùn)轉(zhuǎn)，卷?yè)P(yáng)機(jī)b40運(yùn)轉(zhuǎn)以相對(duì)應(yīng)的速度放繩使滑輪小車a34能夠上升到指定的位置鎖死，停止卷?yè)P(yáng)機(jī)a41和卷?yè)P(yáng)機(jī)b40，再單獨(dú)