CN110696142A - 一种3d建筑打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种3D建筑打印机，其包括打印机本体、机械臂组件、打印头组件、支撑腿、移动组件和控制系统；所述机械臂组件的一端安装于所述打印机本体，所述机械臂组件的另一端安装有打印头组件；所述打印头组件包括至少两个固定打印头，且相邻的两个固定打印头之间均设置有摆动打印头；多个所述支撑腿的一端分别与打印机本体转动连接，另一端均支撑于地面；所述移动组件安装于所述打印机本体。本发明实施例公开的3D建筑打印机，结构简单，使用非常方便，通过打印头组件可以同时打印多层墙体，打印效率较高；而且移动组件使得该3D建筑打印机的移动更加简单；支撑腿保证了该3D建筑打印机在打印过程中的稳定性。

Description

一种3D建筑打印机
技术领域
本发明实施例涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种3D建筑打印机。
背景技术
3D打印技术日益完善，不仅可以打印小件物品，而且这项技术可以应用于建筑行业。3D打印不仅是一种全新的建筑方式，甚至是一种颠覆传统的建筑模式。它更加坚固耐用、保护环境、高效、节能，不仅解放人力，还能大大降低建造成本。3D打印最大亮点就是把建筑垃圾再利用，同时让新建建筑不会产出新的建筑垃圾，城市空气质量也会得到改善。
目前的建筑用3D打印机，因为打印机头结构相对单一，多为单出料管，打印效率较低。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种3D建筑打印机，以解决现有技术中建筑用3D打印机的打印效率较低的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明实施例提供一种3D建筑打印机，其包括打印机本体、机械臂组件、打印头组件、支撑腿、移动组件和控制系统；
所述机械臂组件的一端安装于所述打印机本体，且所述机械臂组件与所述打印机本体转动连接，所述机械臂组件的另一端安装有打印头组件；
所述打印头组件包括至少两个固定打印头，且相邻的两个固定打印头之间均设置有摆动打印头；
多个所述支撑腿的一端分别与打印机本体转动连接，另一端均支撑于地面；
所述移动组件安装于所述打印机本体，且所述移动组件用于带动所述打印机本体移动；
所述机械臂组件、所述打印头组件、所述支撑腿、所述移动组件分别与所述控制系统连接。
优选地，所述3D建筑打印机还包括旋转轴承、旋转电机和旋转平台，且所述旋转电机与所述控制系统连接；
所述旋转轴承固定于所述打印机本体，且所述旋转平台安装于所述旋转轴承，所述旋转轴承在旋转电机的驱动下带动所述旋转平台旋转；
所述机械臂组件安装于所述旋转平台，且所述机械臂与所述旋转平台转动连接。
优选地，所述机械臂组件包括第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、a液压杆和b液压杆，且所述a液压杆和b液压杆分别与所述控制系统连接；
所述第一机械臂的一端与所述旋转平台转动连接，所述第一机械臂的另一端与所述第二机械臂固定连接；
所述第二机械臂与所述第三机械臂转动连接，所述第三机械臂远离所述第二机械臂的一端转动连接有打印头组件；
所述第二机械臂和所述第三机械臂均为伸缩式结构；
所述a液压杆安装于所述旋转平台，所述a液压杆的活塞杆固定于所述第一机械臂；
所述b液压杆安装于所述第二机械臂，所述b液压杆的活塞杆固定于所述第三机械臂。
优选地，所述支撑腿的数量为4个，且4个支撑腿分别位于打印机本体的前端两侧和后端两侧。
优选地，所述支撑腿包括第一液压杆、第二液压杆、第一支撑支腿、第二支撑支腿和支撑平台，第一液压杆和第二液压杆分别与所述控制系统连接；
所述第一支撑支腿的一端与打印机本体转动连接，另一端与第二支撑支腿转动连接，所述支撑平台设置于所述第二支撑支腿远离所述第一支撑支腿的一端，且所述支撑平台与所述第二支撑支腿转动连接，所述支撑平台支撑于地面；
所述打印机本体安装有第一液压杆，且所述第一液压杆的活塞杆与第一支撑支腿固定连接，所述第一液压杆用于驱动所述第一支撑支腿相对于打印机本体转动；
所述第一支撑支腿设置有第二液压杆，且所述第二液压杆的活塞杆固定于所述第二支撑支腿，所述第二液压杆用于驱动所述第二支撑支腿相对于第一支撑支腿转动。
优选地，所述3D建筑打印机还包括遥控器，所述第一液压杆与所述第二液压杆分别与所述遥控器信号连接。
优选地，所述移动组件包括液压电机、液压油箱、行走轮和链轨，所述液压电机与所述控制系统电路连接；
多个所述行走轮均安装于打印机本体，且多个行走轮之间通过链轨连接，所述液压油箱与所述液压电机连接，所述液压电机的驱动轴与所述链轨连接，所述液压电机用于驱动链轨移动，所述链轨带动所述行走轮转动。
优选地，所述控制系统包括电脑和电路控制箱，所述电路控制箱固定于所述打印机本体，且所述电脑与所述电路控制箱电路连接。
优选地，所述固定打印头的数量为两个，所述摆动打印头的数量为一个。
优选地，所述固定打印头的数量为三个，所述摆动打印头的数量为两个。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例提供的3D建筑打印机，其包括打印机本体、机械臂组件、打印头组件、支撑腿、移动组件和控制系统。其中，机械臂组件用于对打印头组件的位置及角度进行调整，打印过程更加简单；支撑腿保证了该3D建筑打印机在打印过程中的稳定性；移动组件使得该3D建筑打印机的移动更加简单；打印头组件包括多个打印头，通过打印头组件可以同时打印多层墙体，打印效率较高；控制系统对该3D建筑打印机的各个部件进行控制，使得各个部件协同工作，保证施工过程打印的稳定性和高效性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种3D建筑打印机的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种3D建筑打印机另一种状态的结构示意图；
图中：1、打印机本体；2、机械臂组件；21、第一机械臂；22、第二机械臂；23、第三机械臂；24、a液压杆；25、b液压杆；3、打印头组件；31、固定打印头；32、摆动打印头；4、支撑腿；41、第一液压杆；42、第二液压杆；43、第一支撑支腿；44、第二支撑支腿；45、支撑平台；5、移动组件；51、液压电机；52、液压油箱；53、行走轮；54、链轨；6、控制系统；61、电脑；62、电路控制箱；7、旋转轴承；8、旋转电机；9、旋转平台；10、遥控器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提供一种3D建筑打印机，其包括打印机本体1、机械臂组件2、打印头组件3、支撑腿4、移动组件5和控制系统6。
具体地，机械臂组件2的一端安装于打印机本体1，且机械臂组件2与打印机本体1转动连接，机械臂组件2的另一端安装有打印头组件3，机械臂组件2负责将打印头组件3输送至设定的位置，从而方便打印头组件3的打印工作；打印头组件3包括至少两个固定打印头31，且相邻的两个固定打印头31之间均设置有摆动打印头32。
优选地，3D建筑打印机还包括旋转轴承7、旋转电机8和旋转平台9，且旋转电机8与控制系统6连接；旋转轴承7固定于打印机本体1，且旋转平台9安装于旋转轴承7，旋转轴承7在旋转电机8的驱动下带动旋转平台9旋转；机械臂组件2安装于旋转平台9，且机械臂与旋转平台9转动连接。旋转轴承7、旋转电机8和旋转平台9大大地方便了机械臂打印机本体1的转动连接。
进一步优选地，机械臂组件2包括第一机械臂21、第二机械臂22、第三机械臂23、a液压杆24和b液压杆25，且a液压杆24和b液压杆25分别与控制系统6连接；第一机械臂21的一端与旋转平台9转动连接，第一机械臂21的另一端与第二机械臂22固定连接；第二机械臂22与第三机械臂23转动连接，第三机械臂23远离第二机械臂22的一端转动连接有打印头组件3；第二机械臂22和第三机械臂23均为伸缩式结构；a液压杆24安装于旋转平台9，a液压杆24与旋转平台9转动连接，a液压杆24的活塞杆固定于第一机械臂21；b液压杆25安装于第二机械臂22，b液压杆25的活塞杆固定于第三机械臂23。需要说明的是，机械臂组件2的位置和角度可以根据实际需要进行调整，并通过控制系统6直接控制，操作非常简单方便。
进一步具体地，多个支撑腿4的一端分别与打印机本体1转动连接，另一端均支撑于地面，支撑腿4保证了打印机本体1移动至设定位置时平衡性。
优选地，支撑腿4包括第一液压杆41、第二液压杆42、第一支撑支腿43、第二支撑支腿44和支撑平台45，第一液压杆41和第二液压杆42分别与控制系统6连接。其中，第一支撑支腿43的一端与打印机本体1转动连接，另一端与第二支撑支腿44转动连接，支撑平台45设置于第二支撑支腿44远离第一支撑支腿43的一端，且支撑平台45与第二支撑支腿44转动连接，支撑平台45支撑于地面；打印机本体1安装有第一液压杆41，且第一液压杆41的活塞杆与第一支撑支腿43固定连接，第一液压杆41用于驱动第一支撑支腿43相对于打印机本体1转动；第一支撑支腿43设置有第二液压杆42，且第二液压杆42的活塞杆固定于第二支撑支腿44，第二液压杆42用于驱动第二支撑支腿44相对于第一支撑支腿43转动。支撑腿4的支撑角度和位置可以根据实际需要进行调整，操作非常的简单和方便，在任何地形上均可以有效地保证3D打印架打印施工过程的稳定性。
优选地，支撑腿4的数量为四个，且四个支撑腿4分别位于打印机本体1的前端两侧和后端两侧，这有利于大大地提高打印机本体1在打印过程中的稳定性。
在本实施例中，移动组件5安装于打印机本体1，且移动组件5用于带动打印机本体1移动。
优选地，移动组件5包括液压电机51、液压油箱52、行走轮53和链轨54，液压电机51与控制系统6电路连接；多个行走轮53均安装于打印机本体1，且多个行走轮53之间通过链轨54连接，液压油箱52与液压电机51连接，液压电机51的驱动轴与链轨54连接，液压电机51用于驱动链轨54移动，链轨54带动行走轮53转动，这有效地保证了该3D建筑打印机在任何地形都可以完成打印施工，同时也更加方便移动。
在本实施例中，机械臂组件2、打印头组件3、支撑腿4、移动组件5分别与控制系统6连接。控制系统6有效地控制机械臂组件2、打印头组件3、支撑腿4、移动组件5，从而更加快速的完成墙体等建筑部件的施工。
优选地，3D建筑打印机还包括遥控器10，第一液压杆41与第二液压杆42分别与遥控器10信号连接，这更加方便对支撑腿4的控制。
进一步优选地，控制系统6包括电脑61和电路控制箱62，电路控制箱62固定于打印机本体1，且电脑61与电路控制箱62电路连接，通过电脑61对该3D建筑打印机的各个部件进行控制，操作更加简单。
在一个优选的实施例中，所述固定打印头31的数量为两个，所述摆动打印头32的数量为一个。三个打印头大大地提高了该3D建筑打印机的打印速度，显著地提高了施工效率。
需要说明的是，固定打印头31的数量可以但不限于三个，所述摆动打印头32的数量也可以但不限于两个。五个打印头大大地提高了该3D建筑打印机的打印速度，显著地提高了施工效率。
本实施例提供的3D建筑打印机，机械臂组件2用于对打印头组件3的位置及角度进行调整，打印过程更加简单；支撑腿4保证了该3D建筑打印机在打印过程中的稳定性；移动组件5使得该3D建筑打印机的移动更加简单；打印头组件3包括多个打印头，通过打印头组件3可以同时打印多层墙体，打印效率较高；控制系统6对该3D建筑打印机的各个部件进行控制，使得各个部件协同工作，保证施工过程打印的稳定性和高效性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种3D建筑打印机，其特征在于，所述3D建筑打印机包括打印机本体、机械臂组件、打印头组件、支撑腿、移动组件和控制系统；
所述机械臂组件的一端安装于所述打印机本体，且所述机械臂组件与所述打印机本体转动连接，所述机械臂组件的另一端安装有打印头组件；
所述打印头组件包括至少两个固定打印头，且相邻的两个固定打印头之间均设置有摆动打印头；
多个所述支撑腿的一端分别与打印机本体转动连接，另一端均支撑于地面；
所述移动组件安装于所述打印机本体，且所述移动组件用于带动所述打印机本体移动；
所述机械臂组件、所述打印头组件、所述支撑腿、所述移动组件分别与所述控制系统连接。
2.如权利要求1所述的3D建筑打印机，其特征在于，所述3D建筑打印机还包括旋转轴承、旋转电机和旋转平台，且所述旋转电机与所述控制系统连接；
所述旋转轴承固定于所述打印机本体，且所述旋转平台安装于所述旋转轴承，所述旋转轴承在旋转电机的驱动下带动所述旋转平台旋转；
所述机械臂组件安装于所述旋转平台，且所述机械臂与所述旋转平台转动连接。
3.如权利要求2所述的3D建筑打印机，其特征在于，所述机械臂组件包括第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、a液压杆和b液压杆，且所述a液压杆和b液压杆分别与所述控制系统连接；
所述第一机械臂的一端与所述旋转平台转动连接，所述第一机械臂的另一端与所述第二机械臂固定连接；
所述第二机械臂与所述第三机械臂转动连接，所述第三机械臂远离所述第二机械臂的一端转动连接有打印头组件；
所述第二机械臂和所述第三机械臂均为伸缩式结构；
所述a液压杆安装于所述旋转平台，所述a液压杆的活塞杆固定于所述第一机械臂；
所述b液压杆安装于所述第二机械臂，所述b液压杆的活塞杆固定于所述第三机械臂。
4.如权利要求1所述的3D建筑打印机，其特征在于，所述支撑腿的数量为4个，且4个支撑腿分别位于打印机本体的前端两侧和后端两侧。
5.如权利要求1所述的3D建筑打印机，其特征在于，所述支撑腿包括第一液压杆、第二液压杆、第一支撑支腿、第二支撑支腿和支撑平台，第一液压杆和第二液压杆分别与所述控制系统连接；
所述第一支撑支腿的一端与打印机本体转动连接，另一端与第二支撑支腿转动连接，所述支撑平台设置于所述第二支撑支腿远离所述第一支撑支腿的一端，且所述支撑平台与所述第二支撑支腿转动连接，所述支撑平台支撑于地面；
所述打印机本体安装有第一液压杆，且所述第一液压杆的活塞杆与第一支撑支腿固定连接，所述第一液压杆用于驱动所述第一支撑支腿相对于打印机本体转动；
所述第一支撑支腿设置有第二液压杆，且所述第二液压杆的活塞杆固定于所述第二支撑支腿，所述第二液压杆用于驱动所述第二支撑支腿相对于第一支撑支腿转动。
6.如权利要求5所述的3D建筑打印机，其特征在于，所述3D建筑打印机还包括遥控器，所述第一液压杆与所述第二液压杆分别与所述遥控器信号连接。
7.如权利要求1所述的3D建筑打印机，其特征在于，所述移动组件包括液压电机、液压油箱、行走轮和链轨，所述液压电机与所述控制系统电路连接；
多个所述行走轮均安装于打印机本体，且多个行走轮之间通过链轨连接，所述液压油箱与所述液压电机连接，所述液压电机的驱动轴与所述链轨连接，所述液压电机用于驱动链轨移动，所述链轨带动所述行走轮转动。
8.如权利要求1所述的3D建筑打印机，其特征在于，所述控制系统包括电脑和电路控制箱，所述电路控制箱固定于所述打印机本体，且所述电脑与所述电路控制箱电路连接。
9.如权利要求1所述的3D建筑打印机，其特征在于，所述固定打印头的数量为两个，所述摆动打印头的数量为一个。
10.如权利要求1所述的3D建筑打印机，其特征在于，所述固定打印头的数量为三个，所述摆动打印头的数量为两个。
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