CN105171892B - 一种基于配重系统的房屋打印装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于配重系统的房屋打印装置，其包括基座、导轨、移动底座、移动底座伺服电机、移动梁、滑轮驱动电机、移动小车、移动小车伺服电机、配重系统支撑架、锥齿轮换向器、传动轴、上滑轮、配重用滑轮、配重块、移动块、移动块导向杆、配重块导向杆、钢丝绳、下滑轮、打印材料导管、泵送装置及控制系统；在控制系统的数控程序控制下，滑轮驱动电机控制锥齿轮换向器两侧的上滑轮转动，钢丝绳控制移动梁上、下移动，泵送装置通过软胶管将混凝土材料泵送至移动小车上的打印材料导管上，打印建筑所需的各种部件。本发明提供的一种基于配重系统的房屋打印装置，其结构简单，可降低房屋打印装置的能耗，节约能源，促进绿色建筑的推广。

Description

一种基于配重系统的房屋打印装置

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种基于配重系统的房屋打印装置。

背景技术

建筑3D打印，即增材制造技术之一，它是一种以数字模型文件为基础，运用可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。在土木工程领域，可以用细石混凝土加增强纤维代替工业打印机使用的粉末状金属或塑料等可粘合材料，配合使用大型的打印设备，即可快速的打印出供人类居住的房屋。与传统混凝土施工方法，具有独特优势：（一）可以大幅节约成本，并且具有低碳、绿色、环保的特点；（二）无需要数量庞大的建筑工人，大大提高了生产效率；（三）可以打印出强度更高、质量更轻的混凝土建筑物。现有房屋打印装置，结构比较复杂，且房屋打印装置能量消耗较高，造成一定的能源浪费，不利于绿色建筑体系的推广。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种结构简单、环保节能的基于配重系统的房屋打印装置，有效解决房屋打印装置存在的问题，降低房屋打印装置驱动电机的能耗，节约能源，降低生产成本。

本发明的技术方案：

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于配重系统的房屋打印装置，该房屋打印装置包括基座、导轨、移动底座、滑轮驱动电机、移动梁、滑轮驱动电机、移动小车、移动小车伺服电机、配重系统支撑架、锥齿轮换向器、传动轴、上滑轮、配重用滑轮、配重块、移动块、移动块导向杆、配重块导向杆、钢丝绳、下滑轮、打印材料导管、泵送装置及控制系统。

其中，导轨固定在基座上，移动底座设置在导轨上，移动小车设置在移动梁上，打印材料导管设置在移动小车上；移动块导向杆、配重块导向杆的上端固定在配重系统支撑架上的纵梁底部，移动块导向杆、配重块导向杆的下端固定在移动底座的顶部；移动梁两端设置有移动块，移动块上设置的通孔穿过移动块导向杆，配重块上设置的通孔穿过配重块导向杆；上滑轮、配重用滑轮固定在配重系统支撑架上的纵梁上，下滑轮固定在移动底座上；穿过上滑轮、下滑轮以及配重用滑轮的钢丝绳一端固定在移动块上，钢丝绳的另一端固定在配重块上；配重系统支撑架上的横梁上设置有锥齿轮换向器，滑轮驱动电机固定在锥齿轮换向器上，传动轴一端固定在锥齿轮换向器上，传动轴的另一端与上滑轮连接；滑轮驱动电机控制锥齿轮换向器两侧的上滑轮转动，钢丝绳控制移动梁上、下移动，配重块可平衡移动梁的部分重量，降低房屋打印装置的能耗。

在控制系统的数控程序控制下，泵送装置通过软胶管将混凝土材料泵送至移动小车上的打印材料导管上，移动小车上的打印材料导管移动，打印建筑所需的各种部件。

进一步地，所述的配重系统支撑架中的竖梁焊接在移动底座的顶部，纵梁连接沿导轨方向相邻设置的竖梁，纵梁固定在竖梁的顶部，横梁焊接在纵梁上。

进一步地，所述导轨为工字钢，导轨的下端由压轨器固定在基座上，导轨的外侧设置有齿条；移动底座伺服电机的驱动轴上安装有齿轮，齿轮与安装在导轨上的齿条相互配合，驱动移动底座在导轨上移动。

进一步地，所述移动底座的下端设置有移动轮，移动轮与导轨的上端面接触；移动底座的下端还设置有导向辊子，导向辊子沿导轨左、右分布。

进一步地，所述配重块、移动块的端部设置有缓冲器。

进一步地，所述的竖梁、横梁、纵梁为槽钢。

一种打印房屋的方法，其使用所述基于配重系统的房屋打印装置打印房屋；移动底座伺服电机上的齿轮与齿条啮合，推动移动底座在基座上的导轨上前、后移动；滑轮驱动电机控制锥齿轮换向器两侧的上滑轮转动，钢丝绳通过上滑轮、下滑轮控制移动梁上、下移动；移动小车伺服电机推动移动小车在移动梁上左、右移动；泵送装置通过软胶管将混凝土材料泵送至移动小车上的打印材料导管上，移动小车上的打印材料导管移动，打印建筑所需的各种部件。

本发明有益效果：

本发明提供的一种基于配重系统的房屋打印装置，其结构简单，降低房屋打印装置驱动电机的能耗，节约能源，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是 本发明之移动底座局部放大图；

图3是本发明之配重系统局部放大图。

其中：

1.基座，2.导轨，3.移动轮，4.移动底座，5.移动底座伺服电机，6.竖梁，7.横梁，8.纵梁，9.移动梁，10.滑轮驱动电机，11.锥齿轮换向器，12.传动轴，13.上滑轮，14.配重用滑轮，15.缓冲器，16.配重块，17.移动块，18.移动块导向杆，19.配重块导向杆，20.钢丝绳，21.移动小车，22.打印材料导管，23.移动小车驱动电机，24.压轨器，25.齿条，26.齿轮，27.导向辊子，28.下滑轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明的一种基于配重系统的房屋打印装置进行详细说明：

图1所示一种基于配重系统的房屋打印装置包括基座1、导轨2、移动底座4、移动底座伺服电机5、移动梁9、滑轮驱动电机10、移动小车21、移动小车伺服电机23、配重系统支撑架、锥齿轮换向器11、传动轴12、上滑轮13、配重用滑轮14、配重块16、移动块17、移动块导向杆18、配重块导向杆19、钢丝绳20、下滑轮28、打印材料导管22、泵送装置及控制系统。

导轨2固定在基座1上，移动底座4设置在导轨2上，移动小车21设置在移动梁9上，打印材料导管22设置在移动小车9上；泵送装置通过软胶管将混凝土材料泵送至移动小车21上的打印材料导管22上，移动小车21上的打印材料导管22移动，打印建筑所需的各种部件。

构成配重系统支撑架的竖梁6、横梁7、纵梁8为槽钢，竖梁6焊接在移动底座4的顶部，纵梁8连接沿导轨2方向相邻设置的竖梁6，纵梁8固定在竖梁6的顶部，横梁7焊接在纵梁8上。

图2为本发明之移动底座局部放大图，导轨2的下端由压轨器24固定在基座1上，导轨2的外侧设置有齿条25；移动底座伺服电机5的驱动轴上安装有齿轮26，齿轮26与安装在导轨2上的齿条25相互配合，驱动移动底座4在导轨2上移动；移动底座4的下端设置有移动轮3，移动轮3与导轨2的上端面接触；移动底座4的下端还设置有导向辊子27，导向辊子27沿导轨2左、右分布。

图3为本发明之配重系统的局部放大图，移动块导向杆18、配重块导向杆19的上端固定在配重系统支撑架上的纵梁8底部，移动块导向杆18、配重块导向杆19的下端固定在移动底座4的顶部。

移动梁9两端设置有移动块17，移动块17上设置的通孔穿过移动块导向杆18，配重块16上设置的通孔穿过配重块导向杆19；上滑轮13、配重用滑轮14固定在配重系统支撑架上的纵梁8上，下滑轮28固定在移动底座4上；穿过上滑轮13、下滑轮28以及配重用滑轮14的钢丝绳20一端固定在移动块17上，钢丝绳20的另一端固定在配重块16上；配重块16、移动块17的端部设置有缓冲器15，在房屋打印装置出现故障时，缓冲器15可缓冲配重块16及移动块17的快速下移。

配重系统支撑架上的横梁7上设置有锥齿轮换向器11，滑轮驱动电机10固定在锥齿轮换向器11，传动轴12一端固定在锥齿轮换向器11上，传动轴12的另一端与上滑轮13连接。

在控制系统的数控程序控制下，滑轮驱动电机10控制锥齿轮换向器11两侧的上滑轮13转动，钢丝绳20通过上滑轮13、下滑轮28控制移动梁9上、下移动，配重块16沿着配重块导向杆19上、下移动，配重块16可平衡移动梁9的部分重量，降低房屋打印装置的能耗。

一种打印房屋的方法，其使用所述基于配重系统的房屋打印装置打印建筑房屋所需部件；移动底座伺服电机5上的齿轮26与齿条25啮合，推动移动底座4在基座1上的导轨2上前、后移动；滑轮驱动电机10控制锥齿轮换向器11两侧的上滑轮13转动，钢丝绳20通过上滑轮13、下滑轮28控制移动梁9上、下移动；移动小车伺服电机23推动移动小车21在移动梁9上左、右移动；泵送装置通过软胶管将混凝土材料泵送至移动小车21上的打印材料导管22上，移动小车21上的打印材料导管22移动，打印建筑所需的各种部件。

本发明提供的一种基于配重系统的房屋打印装置，其结构简单，降低房屋打印装置驱动电机的能耗，节约能源，降低生产成本。

本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于配重系统的房屋打印装置，包括基座（1）、导轨（2）、移动底座（4）、移动底座伺服电机（5）、移动梁（9）、滑轮驱动电机（10）、移动小车（21）、移动小车伺服电机（23）、打印材料导管（22）、泵送装置及控制系统；导轨（2）固定在基座（1）上，移动底座（4）设置在导轨（2）上，移动小车（21）设置在移动梁（9）上，打印材料导管（22）设置在移动小车（21）上；泵送装置通过软胶管将混凝土材料泵送至移动小车（21）上的打印材料导管（22）上，移动小车（21）上的打印材料导管（22）移动，打印建筑所需的各种部件；其特征在于，所述房屋打印装置还包括由竖梁（6）、横梁（7）、纵梁（8）构成的配重系统支撑架，滑轮驱动电机（10），锥齿轮换向器（11），传动轴（12），上滑轮（13），配重用滑轮（14），配重块（16），移动块（17），移动块导向杆（18），配重块导向杆（19），钢丝绳（20），下滑轮（28）；移动块导向杆（18）、配重块导向杆（19）的上端固定在配重系统支撑架上的纵梁（8）底部，移动块导向杆（18）、配重块导向杆（19）的下端固定在移动底座（4）的顶部；移动梁（9）两端设置有移动块（17），移动块（17）上设置的通孔穿过移动块导向杆（18），配重块（16）上设置的通孔穿过配重块导向杆（19）；上滑轮（13）、配重用滑轮（14）固定在配重系统支撑架上的纵梁（8）上，下滑轮（28）固定在移动底座（4）上；穿过上滑轮（13）、下滑轮（28）以及配重用滑轮（14）的钢丝绳（20）一端固定在移动块（17）上，钢丝绳（20）的另一端固定在配重块（16）上；配重系统支撑架上的横梁（7）上设置有锥齿轮换向器（11），滑轮驱动电机（10）固定在锥齿轮换向器（11）上，传动轴（12）一端固定在锥齿轮换向器（11）上，传动轴（12）的另一端与上滑轮（13）连接；在控制系统的数控程序控制下，滑轮驱动电机（10）控制锥齿轮换向器（11）两侧的上滑轮（13）转动，钢丝绳（20）通过上滑轮（13）、下滑轮（28）控制移动梁（9）上、下移动。

2.根据权利要求1所述的基于配重系统的房屋打印装置，其特征在于，所述的配重系统支撑架中的竖梁（6）焊接在移动底座（4）的顶部，纵梁（8）连接沿导轨（2）方向相邻设置的竖梁（6），纵梁（8）固定在竖梁（6）的顶部，横梁（7）焊接在纵梁（8）上。

3.根据权利要求1所述的基于配重系统的房屋打印装置，其特征在于，所述导轨（2）为工字钢，导轨（2）的下端由压轨器（24）固定在基座（1）上，导轨（2）的外侧设置有齿条（25）；移动底座伺服电机（5）的驱动轴上安装有齿轮（26），齿轮（26）与安装在导轨（2）上的齿条（25 ）相互配合，驱动移动底座（4）在导轨（2）上移动。

4.根据权利要求1所述的基于配重系统的房屋打印装置，其特征在于，所述移动底座（4）的下端设置有移动轮（3），移动轮（3）与导轨（2）的上端面接触；移动底座（4）的下端还设置有导向辊子（27），导向辊子（27）沿导轨（2）左、右分布。

5.根据权利要求1所述的基于配重系统的房屋打印装置，其特征在于，所述配重块（16）、移动块（17）的端部设置有缓冲器（15）。

6.根据权利要求1所述的基于配重系统的房屋打印装置，其特征在于，所述的竖梁（6）、横梁（7）、纵梁（8）为槽钢。

7.一种打印房屋的方法，其特征在于，其使用基于配重系统的房屋打印装置打印房屋，所述房屋打印装置包括权利要求1-6任一项所述房屋打印装置；移动底座伺服电机（5）上的齿轮（26）与齿条（25）啮合，推动移动底座（4）在基座（1）上的导轨（2）上前、后移动；滑轮驱动电机（10）控制锥齿轮换向器（11）两侧的上滑轮（13）转动，钢丝绳（20）通过上滑轮（13）、下滑轮（28）控制移动梁（9）上、下移动；移动小车伺服电机（23）推动移动小车（21）在移动梁（9）上左、右移动；泵送装置通过软胶管将混凝土材料泵送至移动小车（21）上的打印材料导管（22）上，移动小车（21）上的打印材料导管（22）移动，打印建筑所需的各种部件。