RU198857U1 - Печатающая головка для строительных 3d - принтеров - Google Patents
Печатающая головка для строительных 3d - принтеров Download PDFInfo
- Publication number
- RU198857U1 RU198857U1 RU2019143170U RU2019143170U RU198857U1 RU 198857 U1 RU198857 U1 RU 198857U1 RU 2019143170 U RU2019143170 U RU 2019143170U RU 2019143170 U RU2019143170 U RU 2019143170U RU 198857 U1 RU198857 U1 RU 198857U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- print head
- construction
- extruders
- mesh
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
- E04G21/14—Conveying or assembling building elements
- E04G21/16—Tools or apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения и строительной отрасли и предназначена для изготовления строительных конструкций, в том числе для строительства жилых домов, зданий и сооружений различного назначения.Техническим результатом полезной является создание печатной головки строительного 3D-принтера, обладающей повышенной производительностью процесса печати, более высокой надежностью и бесперебойностью работы, простотой в эксплуатации и обслуживании, а также функцией автоматизации процесса армирования несущих строительных конструкций в ходе 3D-печати.Указанный технический результат достигается за счет того, что печатающая головка для строительных 3D-принтеров содержит корпус-моноблок из металла, металлического сплава или композитного материала, обладающего необходимой прочностью, внутри которого находится емкость для строительной смеси, оснащенная шнеком-дозатором, также содержит экструдеры, соединенные гибкими шлангами с емкостью для строительной смеси и оснащенные механизмом перемещения и позиционирования и устройство приготовления и подачи смеси в печатающую головку, отличающаяся тем, что на корпусе-моноблоке жестко закреплена рейка с зубчатой передачей, к которой через механизм перемещения и позиционирования, прикреплены четыре экструдера, а также на корпусе-моноблоке жестко закреплены картридж для цельнометаллической просечно-вытяжной сетки, устройство подачи цельнометаллической просечно-вытяжной сетки, ножницы для резки цельнометаллической просечно-вытяжной сетки и ролик позиционирования цельнометаллической просечно-вытяжной сетки. Таким образом, в процессе укладки, строительная смесь может одновременно наноситься четырьмя экструдерами, но по разным траекториям, тем самым позволяя производить одновременную печать всех стенок и перегородок в пределах одного слоя за один проход печатающей головки, и, одновременно, может осуществляться автоматическое армирование цельнометаллической просечно-вытяжной сеткой заданных участков и зон изделия, сообразно нагрузкам, которые они должных выдерживать согласно проектного задания.В результате одновременной работы четырех экструдеров и автоматизации процесса армирования строительной конструкции, достигается возможность максимально быстрого изготовления строительных конструкций самой высокой сложности, в кратчайшие сроки и с заданными проектными характеристиками.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения и строительной отрасли и предназначена для изготовления строительных конструкций, в том числе для строительства жилых домов, зданий и сооружений различного назначения.
Из предыдущего уровня техники известна печатающая головка 3D-принтера, предназначенного для печати многокомпонентной смесью, состоящей из смесителя - экструдера, включающего в себя корпус, шнек, содержащий цилиндрическую и коническую части, клапана для подачи отдельных компонентов смеси и привод шнека и сопла, при этом смеситель - экструдер соединен непосредственно с соплом (см. патент РФ №179153, кл. МПК E04G 21/16, опубл. 28.04.2018, бюл. №13). Недостатком данной конструкции является то, что при добавлении в смесь стальной фибры, промежуток времени, за который смесь проходит перемешивание и перемещение к соплу в цилиндрической и конической частях смесителя - экструдера не обеспечивает равномерного и однородного распределения стальной фибры в смеси в момент экструзии. А это, в свою очередь, приводит к получению изделия с недостаточными прочностными характеристиками.
Также из предыдущего уровня техники известна печатающая головка для строительных 3D-принтеров (прототип), которая содержит раму, механизмы перемещения экструдера по осям X, Y, Z с двигателями и приводами механизмов перемещения, экструдер, устройство позиционирования экструдера и устройство приготовления и подачи смеси в печатающую головку, а также содержит, как минимум, пару экструдеров, механизм перемещения каждого из которых выполнен в виде манипулятора, представляющего собой систему подвижно связанных со множеством степеней свободы рычагов, экструдеры смонтированы подвижно на манипуляторах, на раме и на экструдерах смонтированы датчики положения в пространстве, а устройство приготовления и подачи строительной смеси выполнено в виде шнекового дозатора (см. патент РФ №188386, кл. МПК B33Y 30/00, опубл. 09.04.2019, бюл. №10). Недостатком прототипа является то, что общая длина рычагов - манипуляторов, при печати, не перекрывает общую длину вертикального армирования, а сложное исполнение печатающей головки, в связи с наличием множества движущихся элементов, рычагов и узлов увеличивает вероятность поломки печатающей головки, удлиняет время ее ремонта и последующей настройки. Кроме того, процесс армирования строительной конструкции не имеет автоматической функции и происходит вручную, что, в свою очередь замедляет процесс печати/укладки, удлиняет время изготовления строительного изделия и удорожает его себестоимость из-за необходимости использования ручного труда в процессе армирования.
Технической задачей заявленной полезной модели является устранение недостатков прототипа, увеличение производительности печатающей головки строительного 3D-принтера за счет автоматизация процесса армирования строительных конструкций в процессе печати/укладки.
Техническим результатом заявленного устройства является создание печатной головки строительного 3D-принтера, обладающей повышенной производительностью процесса печати за счет оснащения ее средствами автоматизации процесса армирования строительных конструкций в ходе 3D - печати/укладки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что печатающая головка для строительных 3D-принтеров содержит корпус - моноблок из металла, металлического сплава, или композитного материала, обладающего необходимой прочностью, внутри которого находится емкость для строительной смеси, оснащенная шнеком - дозатором, также содержит экструдеры, оснащенные механизмом перемещения и позиционирования и соединенные гибкими шлангами с емкостью для строительной смеси, устройство приготовления и подачи смеси в печатающую головку, отличающаяся тем, что на корпусе - моноблоке последовательно жестко закреплены картридж для цельнометаллической просечно - вытяжной сетки, устройство подачи цельнометаллической просечно - вытяжной сетки, ножницы для резки цельнометаллической просечно - вытяжной сетки и ролик позиционирования цельнометаллической просечно - вытяжной сетки. Таким образом, в процессе укладки, строительная смесь может одновременно наносится экструдерами по разным траекториям, тем самым позволяя производить одновременную печать всех стенок и перегородок в пределах одного слоя за один проход печатающей головки, и, одновременно, может осуществляться автоматическое армирование цельнометаллической просечно - вытяжной сеткой заданных участков и зон строительной конструкции в том объеме, который обеспечит удержание ими нагрузок, заложенных в проектном задании.
Сущность полезной модели поясняется рисунком, на котором:
Фиг. 1 - общий вид печатной головки спереди.
Фиг. 2 - общий вид печатной головки сбоку.
Печатающая головка для строительного 3D-принтера (Фиг. 1, Фиг. 2) состоит из корпуса - моноблока 1, внутри которого находится емкость 2 для строительной смеси 14 и шнек - дозатор 3, обеспечивающий нагнетание и подачу строительной смеси 14 в экструдеры 5, которые соединены с емкостью 2 для строительной смеси 14 гибкими шлангами 4. В свою очередь, каждый из экструдеров 5 соединен жесткой механической связью, через механизм перемещения и позиционирования экструдеров 6, с направляющей рейкой с зубчатой передачей 7, которая также жестко закреплена на корпусе - моноблоке 1. В результате работы механизма перемещения и позиционирования 6, каждый из экструдеров 5 может совершать линейные возвратно-поступательные движения 15 вдоль оси рейки 7 (Фиг. 1), что позволяет обеспечивать одновременную печать/укладку экструдерами 5 строительной смеси 14 всех стенок и перегородок в пределах одного слоя, наносимого за один проход печатающей головки. В свою очередь, для обеспечения автоматизации процесса подачи армирующей сетки в зону печати на заданных участках изготавливаемой конструкции, к корпусу - моноблоку последовательно жестко присоединены такие узлы, как картридж 8, для цельнометаллической просечно - вытяжной сетки 9 (Фиг. 1, Фиг. 2), устройство подачи 10 цельнометаллической просечно - вытяжной сетки 9, ножницы 11 для резки цельнометаллической просечно - вытяжной сетки 9 и ролик позиционирования 12 цельнометаллической просечно - вытяжной сетки 9 на строительной поверхности 13 (Фиг. 1, Фиг. 2).
Полезная модель работает следующим образом. Перед началом работы, печатающую головку устанавливают на строительный 3D-принтер, путем присоединения корпуса - моноблока 1 (Фиг. 1) к узлу принтера (на чертеже не показан), отвечающего за координатно - пространственное перемещение головки, и подключают к трубопроводам подачи строительной смеси (на чертеже не показаны) емкость 2 для строительной смеси 14 корпуса - моноблока 1. Далее в картридж 8 устанавливают рулон просечно - вытяжной сетки 9 и подают ее в устройство подачи 10, ножницы 11 и ролик позиционирования 12, так, чтобы при дальнейшей подаче сетка укладывалась на строительную поверхность. Затем проектируют модель печатаемого поля в необходимом формате и системе координат для 3D-принтера, загружают модель в ЧПУ принтера, задают нулевое положение для датчиков положения печатающей головки и экструдеров 5, исходя из геометрической формы строительной конструкции.
Далее запускают 3D-принтер, и по трубопроводам подают строительную смесь в емкость 2 корпуса - моноблока 1 (Фиг. 1, Фиг. 2). После закачки смеси в необходимом объеме, шнековым дозатором 3 нагнетают строительную смесь 14 и, через гибкие шланги 4, подают ее в экструдеры 5. По алгоритму, заложенному в ЧПУ, одновременно с подачей строительной смеси из экструдеров 5 на строительную поверхность 13 с помощью устройства подачи 10, из картриджа 8 подается цельнометаллическая просечно - вытяжная сетка 9 (ЦПВС), которая проходит через ножницы 11, ролик позиционирования 12 и укладывается на строительную поверхность 14. После укладки цельнометаллической просечно - вытяжной сетки 9, дается команда и нагнетаемая шнековым дозатором 3 строительная смесь 14 по гибким шлангам 4 поступает в экструдеры 5 и наносится на уложенную цельнометаллическую просечно - вытяжную сетку 9 в виде стенок и перегородок, одновременно фиксируя цельнометаллическую просечно - вытяжную сетку, за счет своей массы, в теле изготавливаемой конструкции. Перед окончанием печати слоя, ножницы 11 (Фиг. 2) отрезают ЦПВС, а ролик позиционирования 12 укладывает ее в пределах заданных программой размеров и положения относительно строительной поверхности 14. После укладки одного слоя, головка согласно алгоритма, поднимается на заданную высоту, и процесс армирования и печати/укладки повторяется.
В результате подобной синхронизации процесса укладки армирующей цельнометаллической просечно - вытяжной сетки и строительной смеси, процесс армирования печатаемой конструкции становится автоматизированным, что позволяет избежать дополнительных трудозатрат, сократить время печатания изделия и повысить его качественные характеристики.
Claims (1)
- Печатающая головка для строительных 3D-принтеров, содержащая корпус-моноблок из металла, металлического сплава или композитного материала, обладающего необходимой прочностью, внутри которого находится емкость для строительной смеси, оснащенная шнеком-дозатором, также содержит экструдеры, оснащенные механизмом перемещения и позиционирования и соединенные гибкими шлангами с емкостью для строительной смеси, устройство приготовления и подачи смеси в печатающую головку, отличающаяся тем, что на корпусе-моноблоке последовательно жестко закреплены картридж для цельнометаллической просечно-вытяжной сетки, устройство подачи цельнометаллической просечно-вытяжной сетки, ножницы для резки цельнометаллической просечно-вытяжной сетки и ролик позиционирования цельнометаллической просечно-вытяжной сетки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019143170U RU198857U1 (ru) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | Печатающая головка для строительных 3d - принтеров |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019143170U RU198857U1 (ru) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | Печатающая головка для строительных 3d - принтеров |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU198857U1 true RU198857U1 (ru) | 2020-07-30 |
Family
ID=71950311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019143170U RU198857U1 (ru) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | Печатающая головка для строительных 3d - принтеров |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU198857U1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU209336U1 (ru) * | 2021-10-25 | 2022-03-15 | Общество с ограниченной ответственностью "АРКОДИМ" | Смеситель экструдера строительного принтера |
RU209751U1 (ru) * | 2021-11-10 | 2022-03-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Устройство для 3d-печати строительными смесями на основе вяжущих |
RU2801761C1 (ru) * | 2022-11-26 | 2023-08-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Способ и устройство для изготовления печатной платы |
CN117817795A (zh) * | 2024-01-29 | 2024-04-05 | 广东工业大学 | 一种frp格栅-混凝土共挤装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120168985A1 (en) * | 2009-06-24 | 2012-07-05 | Aktiebolaget Electrolux | Kitchen appliance especially a food printer |
CN104527067A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-22 | 上海大学 | 可自由移动的3d打印机器人 |
RU2636980C1 (ru) * | 2016-06-08 | 2017-11-29 | Александр Владимирович Маслов | Мобильный строительный 3d-принтер |
RU188386U1 (ru) * | 2019-01-18 | 2019-04-09 | Роман Васильевич Кропачев | Печатающая головка для строительных 3d-принтеров |
-
2019
- 2019-12-23 RU RU2019143170U patent/RU198857U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120168985A1 (en) * | 2009-06-24 | 2012-07-05 | Aktiebolaget Electrolux | Kitchen appliance especially a food printer |
CN104527067A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-22 | 上海大学 | 可自由移动的3d打印机器人 |
RU2636980C1 (ru) * | 2016-06-08 | 2017-11-29 | Александр Владимирович Маслов | Мобильный строительный 3d-принтер |
RU188386U1 (ru) * | 2019-01-18 | 2019-04-09 | Роман Васильевич Кропачев | Печатающая головка для строительных 3d-принтеров |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU209336U1 (ru) * | 2021-10-25 | 2022-03-15 | Общество с ограниченной ответственностью "АРКОДИМ" | Смеситель экструдера строительного принтера |
RU209751U1 (ru) * | 2021-11-10 | 2022-03-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Устройство для 3d-печати строительными смесями на основе вяжущих |
RU2801761C1 (ru) * | 2022-11-26 | 2023-08-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Способ и устройство для изготовления печатной платы |
RU2817023C1 (ru) * | 2023-06-27 | 2024-04-09 | Автономная некоммерческая организация высшего образования "Университет Иннополис" | Формовочный ролик для строительства купольных конструкций методом 3D-печати |
RU222382U1 (ru) * | 2023-08-01 | 2023-12-22 | Сергей Андреевич Костицын | Устройство совместной укладки строительной смеси и армирующей гибкой сетки |
CN117817795A (zh) * | 2024-01-29 | 2024-04-05 | 广东工业大学 | 一种frp格栅-混凝土共挤装置 |
RU2821350C1 (ru) * | 2024-02-09 | 2024-06-21 | Александр Борисович Поляков | Узел печатающей головки для 3d-принтера |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU198857U1 (ru) | Печатающая головка для строительных 3d - принтеров | |
EP1711328B1 (en) | Robotic system for automated construction | |
US8151854B2 (en) | Fiber placement machine platform system having interchangeable head and creel assemblies | |
US20200149269A1 (en) | System and method for 3d construction printing | |
KR101681544B1 (ko) | 콘크리트 구조물 건축 자동화 장치 | |
US7837378B2 (en) | Mixer-extruder assembly | |
RU2704995C1 (ru) | Способ возведения бетонной стены, рабочий орган строительного 3d-принтера и стена бетонная | |
US20140363532A1 (en) | Multiple color extrusion type three dimensional printer | |
RU188386U1 (ru) | Печатающая головка для строительных 3d-принтеров | |
DE112015002058T5 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Ausbildung von dreidimensionalen Objekten | |
CN108790157B (zh) | 一种针对环境敏感功能梯度材料的双喷头快速成型系统 | |
KR20160096881A (ko) | 수치제어기반 통합형 철근가공시스템 및 처리방법 | |
EP2714352B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum herstellen von bauteilen mit zumindest einer kontinuierlichen eigenschaftsänderung | |
WO2021040578A1 (ru) | Экструдер строительных смесей для 3d принтера | |
KR101481951B1 (ko) | 데크플레이트 자동 볼팅장치 | |
KR102322967B1 (ko) | 3d 프린터의 필라멘트 다색 공급장치 | |
JP2018086747A (ja) | 3dプリント技術を用いた建設構造物の構築装置 | |
EP2582485B1 (en) | Method for feeding installations for automatically forming of electro-welded metal nets having special contoured shapes with whole bars or rods of steel in the longitudinal direction and associated apparatus for said productions | |
EP3623129B1 (en) | Device for automatic reinforcement of structures, and method for automatic reinforcement of structures | |
IT201800010225A1 (it) | Apparecchiatura e metodo perfezionati per la stampa 3D di articoli aventi elevate caratteristiche meccaniche ed estetiche. | |
US10889044B2 (en) | Method of printing parts in a layerwise manner with one or more internal woven panels under tension | |
CN210023607U (zh) | 一种中空型焊网的加工设备 | |
RU206658U1 (ru) | Печатающая головка строительного 3D-принтера для печати многослойных стен | |
CN112873477A (zh) | 一种混凝土建筑制造用新型现场整体3d打印装置 | |
CN220718167U (zh) | 一种钢筋网片焊接生产设备 |