CN107553690B - 一种移动胯下建筑3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动胯下建筑3D打印机，包括可移动底盘、打印组件和控制装置，所述可移动底盘的长度方向上间隔设置有第一可伸缩支架和第二可伸缩支架，所述打印组件设置在所述第一可伸缩支架和第二可伸缩支架之间，所述打印组件可实现三维运动，即沿所述横梁的方向平移、沿垂直于所述横梁的方向平移以及在竖直方向上升降。本发明既解决了现有打印设备龙门架不能移动、灵活性差的问题，又保证了打印质量。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种移动胯下建筑3D打印机。
背景技术
现有技术中，对建筑物的打印一般采用龙门架式。比如，中国实用新型专利公告号CN205522522U公开了一种建筑工程用3D打印机，包括Y轴滑轨、X轴滑轨和Z轴滑轨，伸缩打印机构通过滑车安装在X滑轨上，可实现X、Y、Z轴三向打印。中国发明专利公告号CN103786235B公开了一种塔式3D打印机，包括塔吊、物料添加系统、控制系统、机动系统、物料导管和打印系统，通过塔吊的水平移动和上下高度的调节，完成3D建筑打印。然而，上述专利都存在设备体积大、灵活性差、不能移动等缺点，使3D打印技术在建筑工程上的发展受到限制。
本申请人发明了一种移动式现场打印设备2017100096421，其可以独立于建筑，位于需要打印的建筑物旁边或中间，而不是在建筑物的两边，灵活性增强。但是，当打印高度较高的建筑物时，需要较长的机械臂，末端的打印头容易晃动，影响打印质量。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种移动胯下建筑3D打印机。该建筑3D打印机的可移动底盘上设置有两组可伸缩支架，该两个可伸缩支架可展开支撑在地面上，并在两组可伸缩支架之间设置有打印组件。该两个可伸缩支架构成了一个可移动的龙门架，既解决了打印设备龙门架不能移动、灵活性差的问题，又保证了打印质量。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种移动胯下建筑3D打印机，包括可移动底盘、打印组件和控制装置，其特征在于：
在所述可移动底盘的长度方向上间隔设置有第一可伸缩支架和第二可伸缩支架，所述第一可伸缩支架包括第一底座、第一支撑臂、第一横梁和第一立柱，所述第二可伸缩支架包括第二底座、第二支撑臂、第二横梁和第二立柱；
所述第一底座设置在所述可移动底盘上，所述第一支撑臂的一端设置在所述第一底座上，所述第一支撑臂的另一端与所述第一横梁的一端连接，所述第一横梁的另一端与所述第一立柱的上端连接，所述第一立柱的下端支撑在地面上；所述第二底座设置在所述可移动底盘上，所述第二支撑臂的一端设置在所述第二底座上，所述第二支撑臂的另一端与所述第二横梁的一端连接，所述第二横梁的另一端与所述第二立柱的上端连接，所述第二立柱的下端支撑在地面上；所述第一横梁平行于所述第二横梁；
所述打印组件设置在所述第一横梁和所述第二横梁之间，所述打印组件可实现三维运动，即沿所述横梁的方向平移、沿垂直于所述横梁的方向平移以及在竖直方向上升降。
作为优选，所述打印组件包括水平臂、竖直臂和打印头，所述水平臂的两端分别与所述第一横梁和所述第二横梁可移动连接，所述竖直臂的上端与所述水平臂可移动连接，所述竖直臂的下端连接所述打印头，所述竖直臂可在竖直方向上伸缩，从而控制所述打印头的升降运动。
作为优选，所述第一底座和所述第二底座分别与所述可移动底盘可移动固定连接，所述第一底座和所述第二底座之间在所述可移动底盘的长度方向上的距离可调。
作为优选，所述第一底座和所述第二底座分别设置有锁紧装置。
作为优选，所述第一支撑臂、第一横梁和第一立柱三个部件中的至少一个部件由多段拼接而成；所述第二支撑臂、第二横梁和第二立柱三个部件中的至少一个部件由多段拼接而成。
作为优选，所述第一横梁、所述第二横梁以及所述水平臂上均设置有导轨。
作为优选，所述可移动底盘下方至少设置有4个液压平衡装置，且每个所述液压平衡装置都具有可伸缩的伸长臂。
作为优选，所述第一立柱和所述第二立柱的下端分别设置有支撑底座。
作为优选，还包括料箱，所述料箱设置在所述可移动底盘上，所述料箱通过供料管与所述打印组件连接。
作为优选，所述可移动底盘下方设置有轮子或履带。
相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：本发明公开的移动胯下建筑3D打印机的可移动底盘上设置有两组可伸缩支架，该两组可伸缩支架可展开构成一个可移动式龙门架，并在两组可伸缩支架之间设置有打印组件，并且所述两组可伸缩支架的距离可调，支撑臂、横梁和立柱可分别由多段拼接而成，使得所述打印机适于打印不同尺寸大小的建筑物。本发明既解决了打印设备龙门架不能移动、灵活性差的问题，又保证了打印质量。
附图说明
图1为本发明公开的移动胯下建筑3D打印机工作状态示意图。
图2为本发明公开的移动胯下建筑3D打印机支架部分示意图。
图3为本发明公开的移动胯下建筑3D打印机折叠状态示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。
实施例1
参考图1-2，本实施例公开了一种移动胯下建筑3D打印机，包括可移动底盘2、打印组件6和控制装置，在所述可移动底盘2的长度方向上间隔设置有第一可伸缩支架和第二可伸缩支架。其中，所述第一可伸缩支架包括第一底座4、第一支撑臂(3,5)、第一横梁7和第一立柱8，所述第二可伸缩支架包括第二底座、第二支撑臂10、第二横梁11和第二立柱12；所述第一底座4设置在所述可移动底盘2上，所述第一支撑臂(3,5)的一端设置在所述第一底座4上，所述第一支撑臂(3,5)的另一端与所述第一横梁7的一端连接，所述第一横梁7的另一端与所述第一立柱8的上端连接，所述第一立柱8的下端支撑在地面9上；所述第二底座设置在所述可移动底盘2上，所述第二支撑臂10的一端设置在所述第二底座上，所述第二支撑臂10的另一端与所述第二横梁11的一端连接，所述第二横梁11的另一端与所述第二立柱12的上端连接，所述第二立柱12的下端支撑在地面9上；所述第一横梁7平行于所述第二横梁11；所述打印组件6设置在所述第一横梁7和所述第二横梁11之间，所述打印组件6可实现三维运动，即沿所述横梁的方向平移、沿垂直于所述横梁的方向平移以及在竖直方向上升降。优选地，可移动底盘2下方设置有轮子或履带驱动整个打印设备。
实施例2
该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。优选地，所述第一支撑臂(3,5)、第一横梁7和第一立柱8三个部件中的至少一个部件由多段拼接而成；所述第二支撑臂10、第二横梁11和第二立柱12三个部件中的至少一个部件由多段拼接而成。比如，参见图1，所述第一支撑臂(3,5)包括第一基臂3和第一支撑杆5，所述第一立柱由两端或三段拼接而成；所述第二支撑臂10包括第二基臂和第二支撑杆，所述第二立柱12由两端或三段拼接而成。当然，所述横梁也可以由多段拼接而成。并且，所述第一可伸缩支架和所述第二可伸缩支架可展开支撑成一类龙门架，所述第一可伸缩支架和所述第二可伸缩支架也可分别缩回折叠，之后固定在可移动底盘上。图3为上述可伸缩支架折叠后的示意图。
实施例3
该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。优选地，所述第一底座4和所述第二底座分别与所述可移动底盘2可移动固定连接，所述第一底座4和所述第二底座之间在所述可移动底盘2的长度方向上的距离可调，以适应不同打印尺寸的建筑物。优选地，所述第一底座4和所述第二底座分别设置有锁紧装置，当所述3D打印机抵达建筑物打印目的地后，根据拟打印建筑物的尺寸和高度，通过控制装置调整所述第一底座和所述第二底座之间的距离，并展开所述第一可伸缩支架和所述第二可伸缩支架构成一类龙门架。之后，可通过所述锁紧装置分别固定所述第一底座4和所述第二底座在所述可移动底盘2上，防止所述类龙门架在打印过程中移位，影响打印质量。
实施例4
该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。优选地，所述打印组件6包括水平臂61、竖直臂62和打印头63，所述水平臂62的两端分别与所述第一横梁7和所述第二横梁11可移动连接，所述竖直臂62的上端与所述水平臂61可移动连接，所述竖直臂62的下端连接所述打印头63，所述竖直臂62可在竖直方向上伸缩，从而控制所述打印头的升降运动。优选地，所述所述第一横梁7、所述第二横梁11以及所述水平臂61上均设置有导轨，所述打印组件6可通过滑动或滚动的方式平移，驱动方式可为电机或液压机构。优选地，所述竖直臂62的升降通过液压机构来实现。进一步地，所述打印头63上设置有视觉跟踪定位扫描装置，用于监测打印头63的位置，并将位置信号传递给控制装置，控制装置根据位置信号对打印头63进行定位。
作为优选，还包括料箱，所述料箱设置在所述可移动底盘2上，所述料箱通过供料管与所述打印组件连接。此外，还设置有水箱、电子给料秤和电子流量计，用于建筑3D打印墨水的配给。
实施例5
该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。优选地，所述可移动底盘下方设置有4个液压平衡装置1，且每个所述液压平衡装置1都具有可伸缩的伸长臂。用于使打印设备在任何环境下均能保持水平状态，保证打印组件的正常运行。每个液压平衡装置都具有可伸缩的伸长臂，伸长臂的伸长半径至少为4m。当打印设备在准备打印前，可按需要调节伸长臂的长度，增大打印设备的地面支撑面积，以使其稳定于地面上，不会发生倾翻。当然，为了实现更稳固的支撑效果，所述液压平衡装置也可以设置为6个、8个甚至10个。
参见图1所示，本发明公开的移动胯下建筑3D打印机两个可伸缩支架展开后，构成的类龙门架基本可实现打印5-10层高的建筑物，避免了现有建筑3D打印设备龙门架不能移动、灵活性差的问题，又保证了打印质量。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。
Claims (7)
1.一种移动胯下建筑3D打印机，包括可移动底盘、打印组件和控制装置，其特征在于：在所述可移动底盘的长度方向上间隔设置有第一可伸缩支架和第二可伸缩支架，所述第一可伸缩支架包括第一底座、第一支撑臂、第一横梁和第一立柱，所述第二可伸缩支架包括第二底座、第二支撑臂、第二横梁和第二立柱；
所述第一底座设置在所述可移动底盘上，所述第一支撑臂的一端设置在所述第一底座上，所述第一支撑臂的另一端与所述第一横梁的一端连接，所述第一横梁的另一端与所述第一立柱的上端连接，所述第一立柱的下端支撑在地面上；所述第二底座设置在所述可移动底盘上，所述第二支撑臂的一端设置在所述第二底座上，所述第二支撑臂的另一端与所述第二横梁的一端连接，所述第二横梁的另一端与所述第二立柱的上端连接，所述第二立柱的下端支撑在地面上；所述第一横梁平行于所述第二横梁；
所述打印组件设置在所述第一横梁和所述第二横梁之间，所述打印组件可实现三维运动，即沿所述横梁的方向平移、沿垂直于所述横梁的方向平移以及在竖直方向上升降；
所述第一底座和所述第二底座分别与所述可移动底盘可移动固定连接，所述第一底座和所述第二底座之间在所述可移动底盘的长度方向上的距离可调；
所述第一底座和所述第二底座分别设置有锁紧装置；
所述第一立柱和所述第二立柱的下端分别设置有支撑底座；
所述打印组件可通过滑动或滚动的方式平移，驱动方式可为电机或液压机构。
2.一种根据权利要求1所述的建筑3D打印机，其特征在于，所述打印组件包括水平臂、竖直臂和打印头，所述水平臂的两端分别与所述第一横梁和所述第二横梁可移动连接，所述竖直臂的上端与所述水平臂可移动连接，所述竖直臂的下端连接所述打印头，所述竖直臂可在竖直方向上伸缩，从而控制所述打印头的升降运动。
3.一种根据权利要求1所述的建筑3D打印机，其特征在于，所述第一支撑臂、第一横梁和第一立柱三个部件中的至少一个部件由多段拼接而成；所述第二支撑臂、第二横梁和第二立柱三个部件中的至少一个部件由多段拼接而成。
4.一种根据权利要求2所述的建筑3D打印机，其特征在于，所述第一横梁、所述第二横梁以及所述水平臂上均设置有导轨。
5.一种根据权利要求1所述的建筑3D打印机，其特征在于，所述可移动底盘下方至少设置有4个液压平衡装置，且每个所述液压平衡装置都具有可伸缩的伸长臂。
6.一种根据权利要求1所述的建筑3D打印机，其特征在于，还包括料箱，所述料箱设置在所述可移动底盘上，所述料箱通过供料管与所述打印组件连接。
7.一种根据权利要求1所述的建筑3D打印机，其特征在于，所述可移动底盘下方设置有轮子或履带。
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