CN104742371B - 3d建筑打印装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种3D建筑打印装置，其通过增设打印头装置，使该3D建筑打印装置在打印时可多个打印头装置同时工作，加快了其打印速度，提高了其打印效率；同时该3D建筑打印装置的各结构组合使其中的各打印头装置均能够在空间内做六自由度运动，各打印头装置均能够在适合的位置上协同进行打印工作，从而更进一步地提高了该3D建筑打印装置的打印效率，并能够适应不同的建筑类型。

Description

3D建筑打印装置

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D建筑打印装置。

背景技术

3D(三维)打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的一种新兴技术，这种新兴技术现已广泛应用于工业设计、建筑、工程施工、汽车等各种行业。在建筑业中，3D打印技术一般通过3D建筑打印装置来体现。现有的3D建筑打印装置一般只由单个固定在某一高度的打印头装置和供料装置组成，供料装置通过供料管为打印头装置供料，打印头装置在指定高度向下逐层打印。但由于建筑结构通常体量都较大，因此单打印头装置的打印效率较低。

发明内容

本发明提供一种3D建筑打印装置，以解决现有的3D建筑打印装置打印效率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种3D建筑打印装置，其包括供料装置、供料导管、自升杆、中央圆盘导轨、若干供料导管悬臂和若干打印头装置，所述供料装置和自升杆均设置于地面上，所述中央圆盘导轨平行于地面设置于所述自升杆上靠近其顶端处，所述若干供料导管悬臂的一端均与所述中央圆盘导轨连接，所述打印头装置的数量与所述供料导管悬臂的数量相对应，所述供料导管的一端与所述供料装置连接，所述供料导管的另一端依次经过所述自升杆及供料导管悬臂后与各打印头装置连接。

进一步的，所述供料导管悬臂的另一端均通过供料导管悬臂拉索与所述自升杆的顶端连接。

进一步的，所述3D建筑打印装置还包括供料导管滑块，所述供料导管滑块与所述供料导管悬臂的下底面滑动连接，并能够沿所述供料导管悬臂的延伸方向移动，所述供料导管穿设于所述供料导管滑块中。

进一步的，所述供料导管滑块呈“T”字形，所述供料导管悬臂的下底面沿其延伸方向具有一与所述“T”字形供料导管滑块相匹配的“T”字形的滑槽，所述供料导管滑块设置于所述滑槽中，并能够沿所述滑槽移动。

进一步的，所述中央圆盘导轨上设有环形凹槽，所述环形凹槽的圆心与所述中央圆盘导轨的圆心重合，所述供料导管悬臂靠近所述中央圆盘导轨的一端与所述环形凹槽的形状像匹配，并嵌入所述环形凹槽中，所述供料导管悬臂靠近所述中央圆盘导轨的一端能够沿所述环形凹槽移动。

进一步的，在所述环形凹槽中相邻两个所述供料导管悬臂之间的弦向范围内均分别设有柔性挡块。

进一步的，所述若干供料导管悬臂靠近所述中央圆盘导轨的一端的下底面上均设有滑轮，所述中央圆盘导轨中还设有滑轮驱动装置，所述滑轮驱动装置与各滑轮电信连接。

进一步的，所述环形凹槽中设有驱动装置，所述若干供料导管悬臂靠近所述中央圆盘导轨的一端均置于所述驱动装置上，所述驱动装置为环形转盘，所述环形转盘的形状大小均与所述环形凹槽相匹配。

进一步的，所述打印头装置包括打印机、打印头和四个万向轮，所述打印机与所述供料导管的另一端连接，所述打印头位于所述打印机的下方并与所述打印机连接，所述打印机下底面的四个角上分别设有所述四个万向轮。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的3D建筑打印装置通过增设打印头装置，使该3D建筑打印装置在打印时可多个打印头装置同时工作，加快了其打印速度，提高了其打印效率；同时该3D建筑打印装置的各结构组合使其中的各打印头装置均能够在空间内做六自由度运动，各打印头装置均能够在适合的位置上协同进行打印工作，从而更进一步地提高了该3D建筑打印装置的打印效率，并能够适应不同的建筑类型。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明实施例提供的3D建筑打印装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的3D建筑打印装置的俯视图；

图3为本发明实施例提供的3D建筑打印装置中供料导管悬臂的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的3D建筑打印装置中供料导管悬臂的侧剖图；

图5为本发明实施例提供的3D建筑打印装置中打印头装置的正视图；

图6为本发明实施例提供的3D建筑打印装置中打印头装置的仰视图。

在图1至6中，

1：供料导管；2：自升杆；3：中央圆盘导轨；31：环形凹槽；4：供料导管悬臂；41：供料导管滑块；42：滑槽；5：打印头装置；51：打印机；52：打印头；53：万向轮；6：供料导管悬臂拉索；7：3D建筑。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的3D建筑打印装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种3D建筑打印装置，其通过增设打印头装置，使该3D建筑打印装置在打印时可多个打印头装置同时工作，加快了其打印速度，提高了其打印效率；同时该3D建筑打印装置的各结构组合使其中的各打印头装置均能够在空间内做六自由度运动，各打印头装置均能够在适合的位置上协同进行打印工作，从而更进一步地提高了该3D建筑打印装置的打印效率，并能够适应不同的建筑类型。

请参考图1至图6，图1为本发明实施例提供的3D建筑打印装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的3D建筑打印装置的俯视图；图3为本发明实施例提供的3D建筑打印装置中供料导管悬臂的结构示意图；图4为本发明实施例提供的3D建筑打印装置中供料导管悬臂的侧剖图；图5为本发明实施例提供的3D建筑打印装置中打印头装置的正视图；图6为本发明实施例提供的3D建筑打印装置中打印头装置的仰视图。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的3D建筑打印装置包括供料装置、供料导管1、自升杆2、中央圆盘导轨3、若干供料导管悬臂4和若干打印头装置5，所述供料装置和自升杆2均设置于地面上，所述中央圆盘导轨3平行于地面设置于所述自升杆2上靠近其顶端处，所述若干供料导管悬臂4的一端均与所述中央圆盘导轨3连接，所述打印头装置5的数量与所述供料导管悬臂4的数量相对应，所述供料导管1的一端与所述供料装置连接，所述供料导管1的另一端依次经过所述自升杆2及供料导管悬臂4后与各打印头装置5连接。

本发明实施例提供的3D建筑打印装置通过增设打印头装置5，使该3D建筑打印装置在打印时可多个打印头装置5同时工作以打印3D建筑7，加快了其打印速度，提高了其打印效率；同时该3D建筑打印装置中自升杆2(竖向移动)、中央圆盘导轨3及供料导管悬臂4(水平移动)的结构组合使各打印头装置5均能够在空间内做六自由度运动，各打印头装置5均能够在适合的位置上协同进行打印工作，从而更进一步地提高了该3D建筑打印装置的打印效率，并能够适应不同的建筑类型。

进一步的，所述供料导管悬臂4的另一端均通过供料导管悬臂拉索6与所述自升杆2的顶端连接，以为供料导管悬臂4提供竖向稳定拉力，使供料导管悬臂4不会掉落。

进一步的，如图3和图4所示，所述3D建筑打印装置还包括供料导管滑块41，所述供料导管滑块41与所述供料导管悬臂4的下底面滑动连接，并能够沿所述供料导管悬臂4的延伸方向移动，所述供料导管1穿设并固定于所述供料导管滑块41中，通过所述供料导管滑块41的滑动，能够带动所述供料导管1，使所述供料导管1沿所述供料导管悬臂4的延伸方向移动。

在本实施例中，所述供料导管滑块41呈“T”字形，所述供料导管悬臂4的下底面沿其延伸方向具有一与所述“T”字形供料导管滑块41相匹配的“T”字形的滑槽42，所述供料导管滑块41设置于所述滑槽42中，并能够沿所述滑槽42移动。

进一步的，所述中央圆盘导轨3上设有环形凹槽31，所述环形凹槽31的圆心与所述中央圆盘导轨3的圆心重合，所述供料导管悬臂4靠近所述中央圆盘导轨3的一端与所述环形凹槽31的形状相匹配，并嵌入所述环形凹槽31中，所述供料导管悬臂4靠近所述中央圆盘导轨3的一端能够沿所述环形凹槽31移动，通过所述中央圆盘导轨3及供料导管悬臂4的这种结构设计，使所述供料导管悬臂4能够整体绕所述中央圆盘导轨3转动，从而带动打印头装置5一起转动。在本实施例中，所述环形凹槽31的外圆周贴近所述中央圆盘导轨3的外圆周，以降低供料导管悬臂4靠近所述中央圆盘导轨3的一端的设计难度。

进一步的，在所述环形凹槽31中相邻两个所述供料导管悬臂4之间的弦向范围内均分别设有柔性挡块(图中未示)，所述柔性挡块用于分隔各供料导管悬臂4的移动范围，使各供料导管悬臂4之间不会相互影响，且移动范围不会重合。

在本发明的一个实施例中，所述若干供料导管悬臂4靠近所述中央圆盘导轨3的一端的下底面上均设有滑轮，所述中央圆盘导轨3中还设有滑轮驱动装置，所述滑轮驱动装置与各滑轮电信连接，通过滑轮驱动装置驱动滑轮滚动以使供料导管悬臂4绕中央圆盘导轨3转动。

在本发明的另一个实施例中，所述环形凹槽31中设有驱动装置，所述若干供料导管悬臂4靠近所述中央圆盘导轨3的一端均置于所述驱动装置上，所述驱动装置为环形转盘，所述环形转盘的形状大小均与所述环形凹槽31相匹配，通过所述转盘的转动，使所述供料导管悬臂4绕中央圆盘导轨3转动。

进一步的，如图5和图6所示，所述打印头装置5包括打印机51、打印头52和四个万向轮53，所述打印机51与所述供料导管1的另一端连接，所述打印头52位于所述打印机51的下方并与所述打印机51连接，所述打印机51下底面的四个角上分别设有所述四个万向轮53，所述万向轮53能够使所述打印头装置5在某一平面上的一定范围内向该平面内的各方向移动。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种3D建筑打印装置，其特征在于，包括供料装置、供料导管、自升杆、中央圆盘导轨、若干供料导管悬臂和若干打印头装置，所述供料装置和自升杆均设置于地面上，所述中央圆盘导轨平行于地面设置于所述自升杆上靠近其顶端处，所述若干供料导管悬臂的一端均与所述中央圆盘导轨连接，所述打印头装置的数量与所述供料导管悬臂的数量相对应，所述供料导管的一端与所述供料装置连接，所述供料导管的另一端依次经过所述自升杆及供料导管悬臂后与各打印头装置连接，所述中央圆盘导轨上设有环形凹槽，所述环形凹槽的圆心与所述中央圆盘导轨的圆心重合，所述供料导管悬臂靠近所述中央圆盘导轨的一端与所述环形凹槽的形状像匹配，并嵌入所述环形凹槽中，所述供料导管悬臂靠近所述中央圆盘导轨的一端能够沿所述环形凹槽移动。

2.根据权利要求1所述的3D建筑打印装置，其特征在于，所述供料导管悬臂的另一端均通过供料导管悬臂拉索与所述自升杆的顶端连接。

3.根据权利要求1所述的3D建筑打印装置，其特征在于，还包括供料导管滑块，所述供料导管滑块与所述供料导管悬臂的下底面滑动连接，并能够沿所述供料导管悬臂的延伸方向移动，所述供料导管穿设于所述供料导管滑块中。

4.根据权利要求3所述的3D建筑打印装置，其特征在于，所述供料导管滑块呈“T”字形，所述供料导管悬臂的下底面沿其延伸方向具有一与所述“T”字形供料导管滑块相匹配的“T”字形的滑槽，所述供料导管滑块设置于所述滑槽中，并能够沿所述滑槽移动。

5.根据权利要求1所述的3D建筑打印装置，其特征在于，在所述环形凹槽中相邻两个所述供料导管悬臂之间的弦向范围内均分别设有柔性挡块。

6.根据权利要求1所述的3D建筑打印装置，其特征在于，所述若干供料导管悬臂靠近所述中央圆盘导轨的一端的下底面上均设有滑轮，所述中央圆盘导轨中还设有滑轮驱动装置，所述滑轮驱动装置与各滑轮电线连接。

7.根据权利要求1所述的3D建筑打印装置，其特征在于，所述环形凹槽中设有驱动装置，所述若干供料导管悬臂靠近所述中央圆盘导轨的一端均置于所述驱动装置上。

8.根据权利要求7所述的3D建筑打印装置，其特征在于，所述驱动装置为环形转盘，所述环形转盘的形状大小均与所述环形凹槽相匹配。

9.根据权利要求1至8任一项所述的3D建筑打印装置，其特征在于，所述打印头装置包括打印机、打印头和四个万向轮，所述打印机与所述供料导管的另一端连接，所述打印头位于所述打印机的下方并与所述打印机连接，所述打印机下底面的四个角上分别设有所述四个万向轮。