CN118087871A - 打印机械臂和混凝土打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种打印机械臂和混凝土打印机，其中，打印机械臂包括升降机构、转动机构、水平伸缩机构和机械手，所述升降机构的一端设于地面，所述转动机构设于所述升降机构远离所述地面的一端，所述水平伸缩机构的一端设于所述转动机构，所述机械手设于所述水平伸缩机构远离所述转动机构的一端，所述机械手设有打印喷头。本发明技术方案具有充分利用了打印空间、减少和其他设备撞机的概率的优点。

Description

打印机械臂和混凝土打印机

技术领域

本发明涉及混凝土打印技术领域，特别涉及一种打印机械臂和混凝土打印机。

背景技术

混凝土3D打印技术是一种创新型房屋智能建造技术，国内外常见的混凝土3D打印机，可以分为龙门式、机械臂式、移动式、塔吊式及组合式等。

现有的机械臂式的混凝土打印机通常使用的是关节机器人，机械臂的活动范围为球形，而大多数建筑均为近似板材结构，因此针对建筑工艺加工，球形范围的机械臂的运动范围会造成大面积浪费，且打印有效范围很小。如果同时使用多个机械臂式的混凝土打印机，会使得多个混凝土打印机的机械臂运动路径有干涉，具有撞机等安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种打印机械臂和混凝土打印机，旨在解决现有混凝土打印机的打印范围有局限且容易干涉其他机构的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种打印机械臂，应用于混凝土打印机，包括：

升降机构，所述升降机构的一端设于地面；

转动机构，所述转动机构设于所述升降机构远离所述地面的一端；

水平伸缩机构，所述水平伸缩机构的一端设于所述转动机构；及

机械手，所述机械手设于所述水平伸缩机构远离所述转动机构的一端，所述机械手设有打印喷头。

可选地，所述升降机构包括：

底盘，底盘设有中心；和

多个竖直伸缩组件，多个所述竖直伸缩组件的一端连接于所述底盘，其另一端连接于所述转动机构，多个所述竖直伸缩组件间隔设置且围设于所述底盘的所述中心。

可选地，每一所述竖直伸缩组件为多级竖直伸缩件，其中所述多级竖直伸缩件至少包括：

第一伸缩杆，所述第一伸缩杆连接于所述底盘，所述第一伸缩杆设有滑动腔；和

第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的一端滑动连接于所述滑动腔，其另一端连接于所述转动机构。

可选地，所述竖直伸缩组件还包括加强杆，所述加强杆的一端连接于一所述竖直伸缩组件的所述第一伸缩杆，其另一端连接于另一所述竖直伸缩组件的所述第二伸缩杆，所述加强杆和所述竖直伸缩组件呈角度设置；

和/或，所述混凝土打印机还包括拉簧，所述拉簧的一端连接于所述底盘的中心处，其另一端连接于所述转动机构。

可选地，所述转动机构包括：

定子，所述定子连接于所述升降机构，所述定子设有可转动的第一齿轮；和

转子，所述转子转动连接于所述定子，所述转子设有第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合。

可选地，每一所述水平伸缩机构为多级水平伸缩梁，其中所述多级水平伸缩梁至少包括：

第一伸缩梁，所述第一伸缩梁连接于所述转动机构，所述第一伸缩梁设有第一滑动槽；

第二伸缩梁，所述第二伸缩梁滑动连接于所述第一滑动槽，所述第二伸缩梁设有第二滑动槽；及

第三伸缩梁，所述第三伸缩梁滑动连接于所述第二滑动槽，所述机械手连接于所述第三伸缩梁。

可选地，所述水平伸缩机构还包括配重块，所述配重块连接于所述第一伸缩梁，所述配重块和所述机械手位于所述升降机构的对称的两侧；

和/或，所述水平伸缩机构还包括滑动块，所述滑动块滑动连接于所述第一伸缩梁，所述滑动块还通过牵引结构连接所述第二伸缩梁，以使所述滑动块驱动所述第二伸缩梁以带动所述机械手运动，且所述滑动块和所述机械手的运动方向相反。

可选地，所述机械手包括：

连接杆，所述连接杆连接于所述水平伸缩机构，且呈竖直设置；

多个驱动组件，多个所述驱动组件围设于所述连接杆，且每一所述驱动组件的输出端均连接于所述打印喷头。

可选地，所述驱动组件包括：

驱动电机，所述驱动电机连接于所述连接杆，所述驱动电机设有所述输出端；和

驱动杆，所述驱动杆包括一级连杆和二级连杆，所述一级连杆的一端连接于所述输出端，所述二级连杆的一端转动连接于所述一级连杆远离所述输出端的一端，其另一端转动连接于所述打印喷头。

本发明还提出一种混凝土打印机，包括：

供料设备；和

上述中任意一种打印机械臂，所述打印机械臂的打印喷头连通所述供料设备。

本发明技术方案通过采用一种极坐标系的混凝土打印机，其中升降机构负责带动打印头在竖直方向运动，而水平伸缩机构通过转动机构转动连接于升降机构，可以带动打印头在水平面上运动。进而令混凝土打印机的打印范围是圆柱体，比起球形范围的关节机器臂能更好执行于墙体等板材结构的混凝土打印，充分利用了混凝土打印机的机动性。并且，需要多个混凝土打印机同时运行时，极坐标系的混凝土打印机具有的打印范围令其更适合密布，因为在两个圆柱体形状的打印范围之间干涉更少，并且极坐标系的打印头的运动轨迹更容易设计，进而避免了撞击的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明打印机械臂的结构示意图；

图2为本发明打印机械臂的升降机构的结构示意图；

图3为本发明打印机械臂的转动机构和水平伸缩机构的结构示意图；

图4为本发明打印机械臂的机械手的结构示意图；

图5为本发明混凝土打印机的移动底座的第一结构示意图；

图6为本发明混凝土打印机的移动底座的第二结构示意图；

图7为本发明打印机械臂的水平伸缩机构的另一结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，打印机械臂100包括升降机构1、转动机构2、水平伸缩机构3和机械手4，所述升降机构1的一端设于地面，所述转动机构2设于所述升降机构1远离所述地面的一端，所述水平伸缩机构3的一端设于所述转动机构2，所述机械手4设于所述水平伸缩机构3远离所述转动机构2的一端，所述机械手4设有打印喷头43。

具体地，升降机构1为多级升降机构1，设置在需要打印混凝土建筑的侧边，升降机构1的顶端装着转动机构2，转动机构2上安装水平伸缩机构3，转动机构2带动水平伸缩机构3旋转。水平伸缩机构3为多级伸缩机构，水平伸缩机构3的末端设置机械手4，机械手4带动打印喷头43运动。

进一步地，升降机构1使用多级升降机构1，可以使得在混凝土打印机不允许时，能折叠起来以降低占用空间。水平伸缩机构3使用多级伸缩机构可以使得多个混凝土打印机运行时，水平伸缩机构3尽可能的减少占用空间，减少旋转时和其他混凝土打印机撞机的概率。

通过本实施例，一种极坐标系的混凝土打印机，其中升降机构1负责带动打印头在竖直方向运动，而水平伸缩机构3通过转动机构2转动连接于升降机构1，可以带动打印头在水平面上运动。进而令混凝土打印机的打印范围是圆柱体，比起球形范围的关节机器臂能更好执行于墙体等板材结构的混凝土打印，充分利用了混凝土打印机的机动性。并且，需要多个混凝土打印机同时运行时，极坐标系的混凝土打印机具有的打印范围令其更适合密布，因为在两个圆柱体形状的打印范围之间干涉更少，并且极坐标系的打印头的运动轨迹更容易设计，进而避免了撞击的风险。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，所述升降机构1包括底盘11和多个竖直伸缩组件12。底盘11设有中心。多个所述竖直伸缩组件12的一端连接于所述底盘11，其另一端连接于所述转动机构2，多个所述竖直伸缩组件12间隔设置且围设于所述底盘11的所述中心。

具体地，底盘11为圆盘结构，多个竖直伸缩组件12围绕着底盘11的圆心均匀间隔设置，竖直伸缩组件12为多级组件，一端连接在底盘11上，另一端连接在转动机构2上。多个竖直伸缩组件12一同伸缩，以带动转动机构2和水平伸缩机构3运动。

进一步地，竖直伸缩组件12为三个，三个竖直伸缩组件12围绕着底盘11的圆心处均匀间隔设置，即三个竖直伸缩组件12形成的升降机构1的水平截面为三角形，可以理解地，三个竖直伸缩组件12均匀间隔设置能形成稳定的多方向固定的支架。

可选地，竖直伸缩组件12的数量不止三个，数量越多则载荷能力越高，但成本和体重也越大，可以根据需要设置不同数量的竖直伸缩组件12。

通过本实施例，多个竖直伸缩组件12能提高更稳定的负载能力，防止水平伸缩机构3转动时位置跑偏。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，每一所述竖直伸缩组件12为多级竖直伸缩件，其中所述多级竖直伸缩件至少包括第一伸缩杆121和第二伸缩杆122。所述第一伸缩杆121连接于所述底盘11，所述第一伸缩杆121设有滑动腔。所述第二伸缩杆122的一端滑动连接于所述滑动腔，其另一端连接于所述转动机构2。

具体地，竖直伸缩机构包括至少两个伸缩件，第一伸缩件的滑动腔内连通液泵，能够注入或抽离水或油等液体。第二伸缩件滑动连接在滑动腔内，并和第一伸缩件围合成密封的滑动腔，通过液泵控制水压或油压以驱动第二伸缩件上升或下降。

进一步地，一个竖直伸缩组件12可以包括多个伸缩件，即包括第一伸缩杆121、第二伸缩杆122、第三伸缩杆等，多个伸缩杆之间滑动连接以形成串联，并且每两个伸缩件之间都设有密封滑动腔，即多个伸缩件均以水压或油压驱动。

通过本实施例，水压或油压驱动升降机构1，能提高升降机构1的负载能力。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，所述竖直伸缩组件12还包括加强杆124，所述加强杆124的一端连接于一所述竖直伸缩组件12的所述第一伸缩杆121，其另一端连接于另一所述竖直伸缩组件12的所述第二伸缩杆122，所述加强杆124和所述竖直伸缩组件12呈角度设置。所述混凝土打印机还包括拉簧13，所述拉簧13的一端连接于所述底盘11的中心处，其另一端连接于所述转动机构2。

具体地，三个第一伸缩杆121的一端均连接于底盘11，另一端还设有架体123使得三个第一伸缩杆121之间固定连接，三个第二伸缩杆122的一端均滑动连接于第一伸缩杆121的滑动腔，另一端也设有架体123使得第二伸缩杆122之间也能固定连接。底盘11上设有液泵或电机等驱动设备，并且还能起到配重33的作用，底盘11上设有拉簧13，一端通过连接件连接在转动机构2，另一端连接在底盘11或驱动设备上，拉簧13处于拉伸状态，提供转动机构2和底盘11相互靠近的作用力。

进一步地，竖直伸缩组件12的加强杆124的一端连接在第一伸缩杆121的架体123上，另一端连接在第二伸缩杆122的架体123上，且加强杆124的延伸方向和竖直伸缩组件12的延伸方向不一致，即加强杆124的两端分别位于不同的两个竖直伸缩组件12上，可以来理解地，加强杆124也可以随着竖直伸缩组件12一同伸缩。

通过本实施例，加强杆124使得多个竖直伸缩机构的整体结构更加牢固，拉簧13使得竖直伸缩组件12运动时更加稳定。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，所述转动机构2包括定子21和转子22。所述定子21连接于所述升降机构1，所述定子21设有可转动的第一齿轮211。所述转子22转动连接于所述定子21，所述转子22设有第二齿轮221，所述第一齿轮211和所述第二齿轮221啮合。

具体地，定子21连接在竖直升降组件上，定子21的两侧设有电机驱动组件42，包括电机和第一齿轮211，转子22转动连接在定子21上，转子22设有第二齿轮221，两个第一齿轮211啮合在第二齿轮221的两侧。水平伸缩机构3连接在第二齿轮221上，两个电机驱动两个第一齿轮211相反方向转动，以控制第一齿轮211转动，且第一齿轮211带动水平伸缩机构3旋转。

进一步地，转子22或定子21设有避让孔，能够在避让孔内布置电路或管路，使得电路、管路能够沿着水平伸缩机构3和升降机构1的延伸方向布置，避免线路或管路荡着。

通过本实施例，采用齿轮啮合的方式带动水平伸缩机构3转动，实现重负载状态的转动稳定性。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，每一所述水平伸缩机构3为多级水平伸缩梁，其中所述多级水平伸缩梁至少包括第一伸缩梁31、第二伸缩梁32和第三伸缩梁。所述第一伸缩梁31连接于所述转动机构2，所述第一伸缩梁31设有第一滑动槽。所述第二伸缩梁32滑动连接于所述第一滑动槽，所述第二伸缩梁32设有第二滑动槽。所述第三伸缩梁滑动连接于所述第二滑动槽，所述机械手4连接于所述第三伸缩梁。

具体地，伸缩梁包括两条梁架，每个梁架还包括水平梁311和竖直梁312，竖直梁312设置在水平梁311中间，竖直梁312两侧设有多条索吊313以加固水平梁311和竖直梁312的结构强度。两个水平梁311间隔设置且之间形成滑动槽，即第一伸缩梁31的两个水平梁311间隔设置且之间形成第一滑动槽，第二伸缩梁32的两个水平梁311间隔设置且之间形成第二滑动槽。第二伸缩梁32的两个水平梁311滑动连接在第一伸缩梁31的两个水平梁311之间的第一滑动槽，第三伸缩梁的两个水平梁311滑动连接在第二伸缩梁32的两个水平梁311之间的第二滑动槽。

进一步地，一个水平伸缩机构3可以包括多个伸缩梁，即包括第一伸缩梁31、第二伸缩梁32、第三伸缩梁、第四伸缩梁等，多个伸缩梁之间滑动连接以形成串联。转子22连接在第一伸缩梁31的底部，机械手4连接在最后一个伸缩梁的末端。

通过本实施例，伸缩梁的类似桥一样的结构可以使得其在伸缩的时候亦能承载较大负载，并且在缩回的时候也能减少体积，尽可能的避免和其他设备撞机。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，所述水平伸缩机构3还包括配重33块，所述配重33块连接于所述第一伸缩梁31，所述配重33块和所述机械手4位于所述升降机构1的对称的两侧。所述水平伸缩机构3还包括滑动块34，所述滑动块34滑动连接于所述第一伸缩梁31，所述滑动块34还通过牵引结构连接所述第二伸缩梁32，以使所述滑动块34驱动所述第二伸缩梁32以带动所述机械手4运动，且所述滑动块34和所述机械手4的运动方向相反。

具体地，转子22连接在第一伸缩梁31的底部中间，一端滑动连接有第二伸缩梁32，背向第二伸缩梁32的另一端设有配重33，配重33的重量使得整个水平伸缩机构3在转动机构2的两侧保持平衡。

进一步地，滑动块34通过传动机构设在第一伸缩梁31的两侧，传动组件可以是滑块63滑轨62组件，也可以是齿轮齿条组件等。滑动块34的滑动方向与第二伸缩梁32的滑动方向一致。滑动块34的两侧设有牵引结构，牵引结构为拉索，拉索将第一伸缩梁31、第二伸缩梁32、第三伸缩梁等结构串联起来，如图7所示，箭头为拉索，使得传动组件拉动滑动块34时，滑动块34拉着拉索并牵动除了第一伸缩梁31以外的其他伸缩梁一起伸缩。并且，滑动块34的运动方向和机械手4的运动方向相反。

通过本实施例，配重33和滑动块34能平衡水平伸缩机构3的重心，当机械手4远离配重33时，滑动块34靠近配重33以使得水平伸缩机构3重心位置保持不变或偏移较少，当机械手4靠近配重33时，滑动块34远离配重33以使得水平伸缩机构3重心位置保持不变或偏移较少，水平伸缩机构3的重心位置在转动机构2的上方。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，所述机械手4包括连接杆41和多个驱动组件42。所述连接杆41连接于所述水平伸缩机构3，且呈竖直设置。多个所述驱动组件42围设于所述连接杆41，且每一所述驱动组件42的输出端均连接于所述打印喷头43。

具体地，所述机械手4为并联机械手4，机械手4包括三个驱动组件42，每个驱动组件42设有一驱动轴，驱动轴为输出端，三个驱动组件42的驱动轴围绕着连接杆41设置，三个驱动轴之间间隔120度，每个驱动轴都连接在打印喷头43上以形成并联机械手4。

通过本实施例，并联机械手4能够微调打印喷头43的具体位置，提高打印机械臂100的打印精度。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，所述驱动组件42包括驱动电机421和驱动杆422。所述驱动电机421连接于所述连接杆41，所述驱动电机421设有所述输出端。所述驱动杆422包括一级连杆4221和二级连杆4222，所述一级连杆4221的一端连接于所述输出端，所述二级连杆4222的一端转动连接于所述一级连杆4221远离所述输出端的一端，其另一端转动连接于所述打印喷头43。

具体地，一级连杆4221和二级连杆4222之间呈“7”结构设置。

通过本实施例，三个驱动电机421一同运动能够带动打印喷头43快速运动，且由于三个驱动电机421直接连接打印喷头43，进而减少了驱动电机421因其本身结构的原因导致的误差。

本发明还提出一种混凝土打印机，该混凝土打印机包括打印机械臂100和供料设备，该打印机械臂100的具体结构参照上述实施例，由于本打印机械臂100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述打印机械臂100的打印喷头43连通所述供料设备。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，混凝土打印机包括打印机械臂100和移动底座200。所述打印机械臂100设有打印喷头43。所述移动底座200包括移动组件7、轨道组件6和平衡组件5，所述打印机械臂100设于所述平衡组件5，所述平衡组件5设于所述轨道组件6，所述轨道组件6用于驱动所述打印机械臂100沿第一方向运动，所述轨道组件6设于所述移动组件7，所述移动组件7用于驱动所述轨道组件6和所述打印机械臂100沿所述第一方向运动。

具体地，打印机械臂100设有多个运动轴或运动关节，能够带动打印喷头43移动到各个位置，然后进行混凝土打印。移动底座200连接在打印机械臂100的底部，用于带动打印机械臂100移动。进一步地，打印机械臂100连接在平衡组件5上，平衡组件5设在轨道组件6上、轨道组件6设在移动组件7上，组合形成多层结构。其中移动组件7应用在地面上，用于带动轨道组件6、平衡组件5和打印机械臂100移动。轨道组件6用于带动打印机械臂100沿着轨道组件6的长度方向运动。平衡组件5设在打印机械臂100和轨道组件6之间，可以保持打印机械臂100的姿态，可以理解地，避免因为运动导致打印机械臂100内的坐标系偏移，让打印喷头43的位置错误。

可以理解地，一般的建筑都设有平面的墙体，轨道组件6的延伸方向平行于墙面。并且混凝土打印机设有上位机，上位机可以控制轨道机构带动打印机械臂100移动，也可以控制平衡组件5调整打印机械臂100的姿态，还可以控制打印机械臂100带动打印喷头43移动，进而可以控制整个混凝土打印机的打印路径，使得其在轨道上移动时还能接着打印。

通过本实施例，采用具有移动底座200的混凝土打印机。该移动底座200包括轨道组件6、移动组件7和平衡组件5，使得混凝土打印机具有两种移动方式，一种是移动组件7带动轨道组件6、平衡组件5和打印机械臂100一同运动，另一种是移动组件7不动，轨道组件6带动平衡组件5和打印机械臂100一同运动。在打印作业进行前，移动组件7带动轨道组件6、平衡组件5和打印机械臂100一起运动到需要打印的地方，然后移动组件7停止运动。打印作业进行时，打印机械臂100可以通过轨道组件6在轨道长度范围内滑动以改变打印机械臂100的打印范围，在移动时平衡组件5保持打印机械臂100的姿态，让打印机械臂100运动时还不需要中断打印过程，使得最终呈现的打印效果更好。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，所述轨道组件6包括底板61、两个滑轨62和第一驱动件64。所述底板61的两侧设有安装架611，两侧的所述安装架611之间形成安装腔612。一所述滑轨62连接于一所述安装架611，所述平衡组件5设有两个滑块63，一所述滑块63滑动连接于一所述滑轨62。所述第一驱动件64设于所述安装腔612，所述第一驱动件64驱动所述打印机械臂100沿所述滑轨62运动。

具体地，底板61为四边形板状结构，底板61的底部连接有移动组件7，底板61的顶部的两个不相邻的边上设有安装架611，两边安装架611之间形成一个凹槽，即安装腔612。安装架611上设有滑轨62，滑轨62沿安装架611长度方向延伸。平衡组件5底部设有至少两个滑块63，一个滑块63和一条滑轨62配合，使得平衡组件5能沿着安装架611或滑轨62的长度方向运动。

进一步地，第一驱动件64安装在安装腔612内，用于驱动平衡组件5滑动。

可选地，轨道组件6可以包括多条滑轨62，多条滑轨62平行设置。

通过本实施例，设置滑轨62滑块63使得打印机械臂100能够沿着滑轨62移动，多条导轨让打印机械臂100移动时受力更加均衡，进而让移动更加稳定

结合图1至图7，本发明提出一实施例，所述第一驱动件64包括齿条和驱动电机421。所述齿条设于所述安装腔612内，并朝所述滑轨62的长度方向延伸设置。所述驱动电机421连接于所述滑块63，所述驱动电机421的输出端设有齿轮，所述齿轮和所述齿条啮合设置。

通过本实施例，利用齿轮齿条驱动平衡组件5移动，使得驱动电机421能够精确驱动打印机械臂100运动，且齿轮齿条成本低，耐用性高。设置在安装腔612内还使得底板61和平衡组件5防护第一驱动件64。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，所述混凝土打印机包括多个所述移动底座200，所述移动底座200的一端设有连接母盘65，另一端设有连接子盘66，一所述移动底座200的所述连接母盘65可拆卸连接于另一所述移动底座200的所述连接子盘66，以使得所述打印机械臂100滑动连接于至少两个所述轨道组件6。

具体地，连接母盘65和连接子盘66设置在底板61的两个相对侧面，连接母盘65和连接子盘66可拆卸连接。当一个轨道组件6的连接母盘65连接到另一轨道组件6的连接子盘66时，两个轨道组件6上的四条滑轨62组合在一起，形成两条滑轨62。平衡组件5可以在两个及以上的轨道组件6上滑动。可以理解地，一般建筑具有平面墙体结构，根据墙体的长度，可以设置多个移动底座200将其连在一起，以扩大打印机械臂100的运动范围以满足墙体的打印需求。

进一步地，移动底座200的长度可以一致也可以不一致，可以设置多种不同长度规格的移动底座200，以适应多种打印范围。长的移动底座200体积占用大，不方便运输，但可以减少安装次数，也可以减少安装问题的出现概率。短的移动底座200体积占用小，方便运输，但安装次数多。

通过本实施例，设置多种可连接的移动底座200，能够根据需求扩大或缩小打印范围以适应不同的建筑。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，所述移动底座200还包括倾斜传感器、多个伸缩支撑件67和控制器。所述倾斜传感器连接于所述轨道组件6。多个所述伸缩支撑件67间隔设置于所述轨道机构，每一所述伸缩支撑件67的一端连接于所述轨道机构，另一端抵接地面，用于调整所述轨道组件6与所述地面之间的距离。所述控制器电性连接于所述伸缩支撑件67和所述倾斜传感器。

具体地，底板61的安装腔612内设有倾斜传感器，位于连接母盘65和连接子盘66相连的线上，倾斜传感器可以检测到底盘11的左右倾斜程度。底盘11的底部设置多个伸缩支撑件67，伸缩支撑件67可以改变长度，进而改变底板61和地面的距离。倾斜传感器发出信号给予控制器，控制器根据信号调整不同位置的伸缩支撑件67的长度，以使得底板61处于水平状态，可以理解的，多个移动底座200的底板61通过连接母盘65和连接子盘66相连后，调整每个底板61处于平行状态，即可使得多个移动底座200的滑轨62对应连接在一起。

进一步地，伸缩支撑件67为液压杆，液压杆的注液结构设置在安装腔612内，液压杆能够承载较大的载荷。

通过本实施例，当混凝土打印机所在的地面不平整时，通过倾斜传感器结合伸缩支撑件67，可以调整移动底座200的姿态，让多个移动底座200的滑轨62对接，使得打印机械臂100能够滑动连接在多个移动底座200上。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，底板61的两侧分别为第一面和第二面，邻近所述第一面的一侧设有两个所述伸缩支撑件67，邻近所述第二面的一侧设有一个所述伸缩支撑件67，三个所述伸缩支撑件67位置呈等边三角形。

具体地，第一面安装连接母盘65或连接子盘66中的两者中的一个，第二面安装连接母盘65或连接子盘66两者中的另一个。底板61的底部邻近第一面的位置，设置有一个伸缩支撑件67，并位于连接母盘65或连接子盘66的竖直下方。底板61的底部邻近第二面的位置，设置有两个伸缩支撑件67，并位于连接母盘65或连接子盘66的两侧相等距离的位置，使得三个伸缩支撑件67之间呈等边三角形排布。

通过本实施例，以第一面的一个伸缩支撑件67作为支点，第二面的两个伸缩支撑件67即可改变长度以使得底板61围绕着一水平轴旋转，进而使得多个移动底座200的滑轨62对接。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，平衡组件5包括云台结构51和多个缓冲结构52。所述云台结构51包括安装板511和支撑板512，所述安装板511连接于所述轨道组件6，所述支撑板512活动连接于所述安装板511，所述打印机械臂100连接于所述支撑板512。多个所述缓冲连接于所述轨道组件6和所述支撑板512之间，且多个所述缓冲结构52围绕着所述云台结构51设置。

具体地，云台机构的安装板511和支撑板512之间活动连接，使得支撑板512拥有多自由度运动的能力。三个缓冲结构52设置在支撑板512和安装板511之间。且是哪个换从结构围绕着云台机构间隔设置，使得支撑板512无论往哪个方向倾斜能够获得两个缓冲结构52的支撑效果。

进一步地，缓冲结构52可以是气缸缓冲，也可以是弹簧缓冲。

通过本实施例，云台结构51根据控制能够使得支撑板512始终保持水平位置，当打印机械臂100滑动遇到颠簸或者其他振动时，能够保持打印机械臂100的姿态。

结合图1至图7，本发明提出一实施例，所述移动组件7包括第二驱动件71、运动足72和悬挂件73。所述第二驱动件71连接于所述轨道组件6的底部。所述运动足72连接于所述第二驱动件71的输出端。所述悬挂件73设于所述运动足72和所述轨道组件6之间。

具体地，运动足72包括两对轮子，第二驱动件71的输出端连接轮子以驱动轮子转动或停止。轮子和底板61之间设有悬挂件73，悬挂件73为移动底座200提供减震缓冲作用。可选地，运动足72也可以是履带组件。

通过本实施例，在打印作业进行前，第二驱动件71驱动运动足72带动轨道组件6、平衡组件5和打印机械臂100一起运动到需要打印的地方，然后二驱动件驱动运动足72停止运动。伸缩支撑件67调整移动底座200姿态，并架起移动组件7以固定移动组件7的位置。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种打印机械臂，应用于混凝土打印机，其特征在于，所述打印机械臂包括：

升降机构，所述升降机构的一端设于地面；

转动机构，所述转动机构设于所述升降机构远离所述地面的一端；

水平伸缩机构，所述水平伸缩机构的一端设于所述转动机构；及

机械手，所述机械手设于所述水平伸缩机构远离所述转动机构的一端，所述机械手设有打印喷头。

2.根据权利要求1所述的打印机械臂，其特征在于，所述升降机构包括：

底盘，底盘设有中心；和

多个竖直伸缩组件，多个所述竖直伸缩组件的一端连接于所述底盘，其另一端连接于所述转动机构，多个所述竖直伸缩组件间隔设置且围设于所述底盘的所述中心。

3.根据权利要求2所述的打印机械臂，其特征在于，每一所述竖直伸缩组件为多级竖直伸缩件，其中所述多级竖直伸缩件至少包括：

第一伸缩杆，所述第一伸缩杆连接于所述底盘，所述第一伸缩杆设有滑动腔；和

第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的一端滑动连接于所述滑动腔，其另一端连接于所述转动机构。

4.根据权利要求3所述的打印机械臂，其特征在于，所述竖直伸缩组件还包括加强杆，所述加强杆的一端连接于一所述竖直伸缩组件的所述第一伸缩杆，其另一端连接于另一所述竖直伸缩组件的所述第二伸缩杆，所述加强杆和所述竖直伸缩组件呈角度设置；

和/或，所述混凝土打印机还包括拉簧，所述拉簧的一端连接于所述底盘的中心处，其另一端连接于所述转动机构。

5.根据权利要求1所述的打印机械臂，其特征在于，所述转动机构包括：

定子，所述定子连接于所述升降机构，所述定子设有可转动的第一齿轮；和

转子，所述转子转动连接于所述定子，所述转子设有第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的打印机械臂，其特征在于，每一所述水平伸缩机构为多级水平伸缩梁，其中所述多级水平伸缩梁至少包括：

第一伸缩梁，所述第一伸缩梁连接于所述转动机构，所述第一伸缩梁设有第一滑动槽；

第二伸缩梁，所述第二伸缩梁滑动连接于所述第一滑动槽，所述第二伸缩梁设有第二滑动槽；及

第三伸缩梁，所述第三伸缩梁滑动连接于所述第二滑动槽，所述机械手连接于所述第三伸缩梁。

7.根据权利要求6所述的打印机械臂，其特征在于，所述水平伸缩机构还包括配重块，所述配重块连接于所述第一伸缩梁，所述配重块和所述机械手位于所述升降机构的对称的两侧；

和/或，所述水平伸缩机构还包括滑动块，所述滑动块滑动连接于所述第一伸缩梁，所述滑动块还通过牵引结构连接所述第二伸缩梁，以使所述滑动块驱动所述第二伸缩梁以带动所述机械手运动，且所述滑动块和所述机械手的运动方向相反。

8.根据权利要求1所述的打印机械臂，其特征在于，所述机械手包括：

连接杆，所述连接杆连接于所述水平伸缩机构，且呈竖直设置；

多个驱动组件，多个所述驱动组件围设于所述连接杆，且每一所述驱动组件的输出端均连接于所述打印喷头。

9.根据权利要求8所述的打印机械臂，其特征在于，所述驱动组件包括：

驱动电机，所述驱动电机连接于所述连接杆，所述驱动电机设有所述输出端；和

驱动杆，所述驱动杆包括一级连杆和二级连杆，所述一级连杆的一端连接于所述输出端，所述二级连杆的一端转动连接于所述一级连杆远离所述输出端的一端，其另一端转动连接于所述打印喷头。

10.一种混凝土打印机，其特征在于，所述混凝土打印机器人包括：

供料设备；和

如权利要求1至9中任意一种打印机械臂，所述打印机械臂的打印喷头连通所述供料设备。