CN210148747U - 一种建筑3d打印机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种建筑3D打印机器人，包括底架(10)、行走系统(20)、固定系统(30)、输送系统(40)、混合系统(50)和爬升系统(60)，行走系统(20)和固定系统(30)设于底架(10)底部，行走系统(20)伸缩可控具有支撑状态和收缩状态，混合系统(50)连接于输送系统(40)，混合系统(50)对建筑构件浇筑的原材料混合得到建筑胶凝材料，输送系统(40)对混合系统(50)内的建筑胶凝材料进行输出，爬升系统(60)带动混合系统(50)进行升降运动。本申请能避免建筑胶凝材料在输送过程中凝结，减少对工人的依赖，减少人工成本，提高施工进度，缩短工期，推动智慧建造和无人建造的进程。

Description

一种建筑3D打印机器人

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，尤其涉及一种建筑3D打印机器人。

背景技术

现有的建筑构件在建造过程中，大致分为砌筑，浇筑，喷筑，组合等方法，而浇筑是一种常用的方法，浇筑是采用模板形成建筑构件形状的内腔，在模板内腔浇注进建筑凝胶材料，砂浆等物质，当建筑凝胶材料凝结成型以后就得到所需墙壁。目前，通常是通过搅拌车在搅拌站将建筑凝胶材料运输到现场，再通过人工浇筑。搅拌车在路上遇到堵车耽搁时间过长会导致建筑凝胶材料凝结而无法使用。而采用人工浇筑的方式效率低、且劳动强度大，且随着人们观念的改变，越来越多的年轻人不愿意从事建筑构件浇筑工作，人工成本越来越高，因此，很有必要开发一种建筑3D打印机器人来进行建筑构件浇筑工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种建筑3D打印机器人，能够自动对模腔浇筑建筑胶凝材料，还可避免建筑胶凝材料在建筑3D打印机器人内部凝结，且施工效率高。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种建筑3D打印机器人，包括底架(10)、行走系统(20)、固定系统(30)、输送系统(40)、混合系统(50)和爬升系统(60)，所述行走系统(20)和所述固定系统(30)设于所述底架(10)底部，所述行走系统(20)伸缩可控具有支撑状态和收缩状态，所述混合系统(50)连接于所述输送系统(40)，所述混合系统(50)用于对建筑构件浇筑的原材料搅拌得到建筑胶凝材料，所述输送系统(40)用于对所述混合系统(50)内的建筑胶凝材料进行输出，所述爬升系统(60)带动所述混合系统(50)进行升降运动。

与现有技术相比，在施工过程中，通过行走系统(20)将建筑用建筑3D打印机器人移动至所需位置，操作混合系统(50)对建筑构件浇筑的原材料混合得到建筑胶凝材料，然后输送系统(40)对混合系统(50)内的建筑胶凝材料进行输送出，流入已经通过模具组合好的模腔内。因而，该建筑3D打印机器人能够自动对模腔浇筑建筑胶凝材料，避免多种器械使用中的协调问题，避免建筑胶凝材料在输送过程中凝结，减少对工人的依赖，减少人工成本，减少工人事故发生率，提高施工进度，缩短工期，提升模板成型精度，推动智慧建造和无人建造的进程，具有很好的投资效益和社会效益。

较佳地，所述输送系统(40)包括加压系统(41)和输送管道(43)，所述加压系统(41)驱动所述混合系统(50)内的建筑胶凝材料从所述输送管道(43)输出。

较佳地，所述输送管道(43)包括第一输送管道(431)和第二输送管道(433)，所述第一输送管道(431)的一端连通于所述混合系统(50)，所述第一输送管道(431)的另一端连通于所述第二输送管道(433)，所述第一输送管道(431)为柔性结构。

较佳地，所述第二输送管道(433)的一端连通所述第一输送管道(431)，所述第二输送管道(433)的另一端呈弧形弯折结构。

较佳地，建筑3D打印机器人还包括驱动装置及安装于所述第一输送管道(431)和第二输送管道(433)间的伸缩杆，所述驱动装置带动所述伸缩杆伸出或收缩，以改变所述第一输送管道(431)和第二输送管道(433)之间的角度。

较佳地，所述爬升系统(60)包括架体(61)、升降架(62)、伸缩柱(63)、连接部(64)及动力系统，所述架体(61)设于所述底架(10)上，所述升降架(62)滑动连接于所述架体(61)，所述伸缩柱(63)与所述升降架(62)相连，所述连接部(64)的一端安装于所述升降架(62)，所述连接部(64)的另一端与所述混合系统(50)相连，所述动力系统驱动所述伸缩柱(63)伸出或缩回以驱动所述升降架(62)上升或下降，带动所述连接部(64)移动以使所述混合系统(50)上升或下降。

较佳地，建筑3D打印机器人还包括与所述混合系统(50)相连接的配料系统(70)，借由所述配料系统(70)将建筑构件浇筑的原材料输送至所述混合系统(50)。

较佳地，所述配料系统(70)包括第三输送管道(71)和吸料泵(73)，通过所述吸料泵(73)将建筑构件浇筑用原材料经所述第三输送管道(43)输送至所述混合系统(50)。

较佳地，建筑3D打印机器人还包括计量系统，所述计量系统包括第一计量系统(81)和第二计量系统(83)，所述第一计量系统(81)称量所述配料系统(70)输送至所述混合系统(50)中建筑构件浇筑的原材料的重量，所述第二计量系统(83)称量所述输送系统(40)输出建筑胶凝材料的重量。

附图说明

图1是本实用新型建筑3D打印机器人的结构示意图。

图2是图1所示建筑3D打印机器人的正视图。

图3是图1所示建筑3D打印机器人另一实施例的结构示意图。

图4是图3所示建筑3D打印机器人的正视图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1-图2，本实用新型的建筑3D打印机器人100包括底架10、行走系统20、固定系统30、输送系统40、混合系统50和爬升系统60，行走系统20和固定系统30设于底架10底部，行走系统20伸缩可控具有支撑状态和收缩状态，混合系统50连接于输送系统40，混合系统50用于对建筑构件浇筑的原材料混合得到建筑胶凝材料，输送系统40用于对混合系统50内的建筑胶凝材料进行输出，爬升系统60带动混合系统50进行升降运动。也就是说，行走系统20可方便的将底架10移动至所需位置，混合系统50将建筑构件浇筑的原材料搅拌得到建筑胶凝材料，然后通过输送系统40运输至已经组合的模腔内。其中，行走系统20包括可收缩具有支撑状态和收缩状态的万向轮，行走系统20位于收缩状态时，固定系统30起支撑作用，以保障建筑3D打印机器人100在工作时不会移动；行走系统20位于支撑状态时，行走系统20起支撑作用。混合系统50内可设置混合装置和电机，电机带动混合装置快速转动对原材料进行混合，当然还可以采用其它的混合方式，混合装置可为搅拌杆，在此不做具体限制。在实际的使用过程中，建筑用建筑3D打印机器人100的宽度可根据需要设计设计，既可满足从室内门进入从而进行室内工作，又可在室外作业。

请继续参考图1－图2，输送系统40包括加压系统41和输送管道43，加压系统41驱动混合系统50内的建筑胶凝材料从输送管道43输出。进一步，输送管道43包括第一输送管道431和第二输送管道433，第一输送管道431的一端连通于混合系统50，第一输送管道431的另一端连通于第二输送管道433，第一输送管道431为柔性结构。爬升系统60带动第一输送管道431上升或下降。本实施例中，加压系统41可设于底架10，但不以此为限。更进一步，第二输送管道433的一端连通第一输送管道431，第二输送管道433的另一端呈弧形弯折结构。由于第二输送管道433的另一端呈弧形弯折结构，因此，可将建筑胶凝材料快速顺畅输送到更高位置的模腔内。更进一步，请参考图3－图4，建筑3D打印机器人100还包括驱动装置及安装于第一输送管道431和第二输送管道433间的伸缩杆91，驱动装置带动伸缩杆91伸出或收缩，以改变第一输送管道431和第二输送管道433之间的角度，以方便实现对不同高度的模腔进行浆料输送。

请参考图1－图2，爬升系统60包括架体61、升降架62、伸缩柱63、连接部64及动力系统，架体61设于底架10上，升降架62滑动连接于架体61，伸缩柱63与升降架62相连，连接部64的一端安装于升降架62，连接部64的另一端与混合系统50相连，动力系统驱动伸缩柱63伸出或缩回以驱动升降架62上升或下降，带动连接部64移动以使混合系统50上升或下降。可以理解的是，动力系统驱动伸缩柱63进行上升或下降运动，联动带动升降架62于架体61进行上升或下降运动，联动带动连接部64进行上升或下降运动，联动带动混合系统50上升或下降。其目的是实现混合系统50停留在合适的位置。比如，浇筑较高的建筑构件时，可通过爬升系统60将混合系统50升至距离承载面较高的位置，大大提高了输送系统40的送料速率，降低输送系统40的动力输出。其中在混合系统50两端设置两个爬升系统60，从而使得混合系统50的固定及升降运动更稳定。

请继续参考图1－图2，建筑3D打印机器人100还包括与混合系统50相连接的配料系统70，借由配料系统70将建筑构件建筑构件浇筑的原材料输送至混合系统50，提高施工效率。其中，配料系统70包括第三输送管道71和吸料泵73，通过吸料泵73将建筑构件建筑构件浇筑用原材料经第三输送管道71输送至混合系统50。

请继续参考图1－图2，建筑3D打印机器人100还包括计量系统，计量系统包括第一计量系统81和第二计量系统83，第一计量系统81称量配料系统70输送至混合系统50中建筑构件浇筑的原材料的重量，第二计量系统83称量输送系统40输出建筑胶凝材料的重量。通过第一计量系统81和第二计量系统83的作用可清楚的知道提供了具体的建筑构件浇筑的原材料及用于浇筑模腔的建筑胶凝材料，因此，可根据实际经验或者计算控制投入浇筑模腔的建筑胶凝材料的重量，从而在浇筑建筑构件建筑构件的过程中不会溢出建筑胶凝材料，大大节约了用料成本，避免人工处理模腔外废料和落料的情形。

下面结合图1－图4说明下本实用新型建筑3D打印机器人100的工作原理：

利用行走系统20可方便的将建筑3D打印机器人100移动至所需位置，然后行走系统20收缩，固定系统30支撑于承载面，用于起支撑作用。借由配料系统70将建筑构件建筑构件浇筑的原材料输送至混合系统50，混合系统50将建筑构件浇筑的原材料搅拌得到建筑胶凝材料，加压系统41将建筑胶凝材料通过第一输送管道431和第二输送管道433送入模腔内。因而，该建筑3D打印机器人能够自动对模腔浇筑建筑胶凝材料，够避免多种器械使用中的协调问题，避免建筑胶凝材料在输送过程中凝结，减少对工人的依赖，减少人工人本，减少工人事故发生率，提高施工进度，缩短工期，提升模板成型精度，推动智慧建造和无人建造的进程，具有很好的投资效益和社会效益。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种建筑3D打印机器人，其特征在于：包括底架(10)、行走系统(20)、固定系统(30)、输送系统(40)、混合系统(50)和爬升系统(60)，所述行走系统(20)和所述固定系统(30)设于所述底架(10)底部，所述行走系统(20)伸缩可控具有支撑状态和收缩状态，所述混合系统(50)连接于所述输送系统(40)，所述混合系统(50)用于对建筑构件浇筑的原材料搅拌得到建筑胶凝材料，所述输送系统(40)用于对所述混合系统(50)内的建筑胶凝材料进行输出，所述爬升系统(60)带动所述混合系统(50)进行升降运动。

2.如权利要求1所述的建筑3D打印机器人，其特征在于：所述输送系统(40)包括加压系统(41)和输送管道(43)，所述加压系统(41)驱动所述混合系统(50)内的建筑胶凝材料从所述输送管道(43)输出。

3.如权利要求2所述的建筑3D打印机器人，其特征在于：所述输送管道(43)包括第一输送管道(431)和第二输送管道(433)，所述第一输送管道(431)的一端连通于所述混合系统(50)，所述第一输送管道(431)的另一端连通于所述第二输送管道(433)，所述第一输送管道(431)为柔性结构。

4.如权利要求3所述的建筑3D打印机器人，其特征在于：所述第二输送管道(433)的一端连通所述第一输送管道(431)，所述第二输送管道(433)的另一端呈弧形弯折结构。

5.如权利要求3所述的建筑3D打印机器人，其特征在于：还包括驱动装置及安装于所述第一输送管道(431)和第二输送管道(433)间的伸缩杆(91)，所述驱动装置带动所述伸缩杆(91)伸出或收缩，以改变所述第一输送管道(431)和第二输送管道(433)之间的角度。

6.如权利要求1所述的建筑3D打印机器人，其特征在于：所述爬升系统(60)包括架体(61)、升降架(62)、伸缩柱(63)、连接部(64)及动力系统，所述架体(61)设于所述底架(10)上，所述升降架(62)滑动连接于所述架体(61)，所述伸缩柱(63)与所述升降架(62)相连，所述连接部(64)的一端安装于所述升降架(62)，所述连接部(64)的另一端与所述混合系统(50)相连，所述动力系统驱动所述伸缩柱(63)伸出或缩回以驱动所述升降架(62)上升或下降，带动所述连接部(64)移动以使所述混合系统(50)上升或下降。

7.如权利要求1所述的建筑3D打印机器人，其特征在于：还包括与所述混合系统(50)相连接的配料系统(70)，借由所述配料系统(70)将建筑构件浇筑的原材料输送至所述混合系统(50)。

8.如权利要求7所述的建筑3D打印机器人，其特征在于：所述配料系统(70)包括第三输送管道(71)和吸料泵(73)，通过所述吸料泵(73)将建筑构件浇筑用原材料经所述第三输送管道(43)输送至所述混合系统(50)。

9.如权利要求7所述的建筑3D打印机器人，其特征在于：还包括计量系统，所述计量系统包括第一计量系统(81)和第二计量系统(83)，所述第一计量系统(81)称量所述配料系统(70)输送至所述混合系统(50)中原材料的重量，所述第二计量系统(83)称量所述输送系统(40)输出建筑胶凝材料的重量。

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