一種3d打印裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于建筑施工的3D打印裝置。
【背景技術(shù)】
[0002 ]眾所周知，3D打印建筑可以充分利用打印智能控制，使建筑一次成型，減少建筑中的材料和工藝損耗，它能夠讓未來的建筑工人勞動強度大大降低，工作環(huán)境大大改善，工作更高效，它還可以做到讓建筑能耗大幅度降低，可有效地改善施工粉塵和噪音的影響，避免對環(huán)境造成污染。
[0003]雖然，3D打印技術(shù)離我們越來越近，早已不再是紙面上的概念，但是，目前的3D打印技術(shù)在建筑市場的應(yīng)用還僅限于住宅建筑、小型場館等小體量建筑的施工，其原因如下:一是現(xiàn)有的建筑用3D打印裝置體積較小(如全球首批建筑用3D打印裝置尺寸:長X寬乂高分別為150mX10mX6.6m)，龍門架式3D打印裝置高度受限，而且，它們均采用單打印頭，對于體量巨大的建筑物的施工而言，不僅不適用，而且工作效率低下；二是現(xiàn)有的建筑用3D打印裝置的爬升導(dǎo)軌分段連續(xù)安裝，隨著3D打印建筑物高度的上升，需人工將位于最下方的導(dǎo)軌段接至位于最上方的導(dǎo)軌段，以實現(xiàn)3D打印裝置的連續(xù)爬升，這也極大阻礙了施工效率的提高，且爬升時穩(wěn)定性無法控制。
[0004]可見，如何克服現(xiàn)有3D打印裝置結(jié)構(gòu)及施工方法上的局限性，使其能夠適應(yīng)大體量建筑物的施工，使未來的3D打印技術(shù)能夠在建筑領(lǐng)域真正得以推廣、應(yīng)用具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有3D打印裝置的單打印頭工作效率低下，不能滿足大體量建筑物的施工需要，而且現(xiàn)有3D打印裝置無法自行連續(xù)穩(wěn)定爬升以適用不同建筑高度的問題，本實用新型的目的是提供一種3D打印裝置，打印裝置通過并列設(shè)置的多個打印頭提高了工作效率，爬升裝置的框架式連系梁通過交替爬升，使得3D打印裝置能夠在連續(xù)穩(wěn)定爬升過程中亦可進行連續(xù)打印，以適應(yīng)不同的建筑高度。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的一種3D打印裝置，包括附著在已打印建筑體的外立面，并能夠逐步相對于所述已打印建筑體爬升或下降的爬升裝置，以及位于所述已打印建筑體的頂部，且與所述爬升裝置頂端剛性連接的打印裝置；
[0007]所述打印裝置包括與所述爬升裝置頂端剛性連接的軌道框架，兩端能夠沿所述軌道框架滑動的至少兩個打印頭橫梁，每根所述打印頭橫梁上設(shè)置至少一個能夠沿所述打印頭橫梁滑動的打印頭；
[0008]所述爬升裝置包括至少兩組圍合在所述已打印建筑體的外立面，且在豎直方向上通過若干液壓頂升機構(gòu)連接的框架式連系梁，每組所述框架式連系梁均通過若干附著裝置固定于所述已打印建筑體的外立面。
[0009]優(yōu)選的，所述打印頭橫梁的兩端設(shè)有滑塊或滾輪組，所述軌道框架具有至少一對對稱設(shè)置且橫截面呈C形的滑道，所述滑塊或滾輪組與所述滑道滑動配合，使得所述打印頭橫梁的兩端能夠沿所述軌道框架的滑道滑動。
[0010]優(yōu)選的，所述打印裝置還包括打印頭連接架，所述打印頭連接架包括基座以及與所述基座固定連接的打印頭桿，所述打印頭連接在所述打印頭桿上，所述基座與所述打印頭橫梁滑動配合，使得所述打印頭能夠沿所述打印頭橫梁滑動。
[0011]優(yōu)選的，所述軌道框架的底部還固接有若干豎桿，所述軌道框架通過所述豎桿與所述爬升裝置的頂端剛性連接。
[0012]優(yōu)選的，所述爬升裝置包括兩組框架式連系梁，且兩組所述框架式連系梁通過若干所述液壓頂升機構(gòu)連接成一個整體框架結(jié)構(gòu)，所述液壓頂升機構(gòu)包括液壓頂升油缸及其驅(qū)動單元，所述液壓頂升油缸的缸體和活塞分別固定在兩組所述框架式連系梁上，所述驅(qū)動單元能夠控制所述液壓頂升機構(gòu)同步頂升或下降，進而帶動所述框架式連系梁做相應(yīng)的運動。
[0013]優(yōu)選的，所述附著裝置包括橫向液壓機構(gòu)和擴展板，所述橫向液壓機構(gòu)包括液壓油缸及其驅(qū)動單元，所述液壓油缸的一端連接在所述框架式連系梁上，所述液壓油缸的另一端固接所述擴展板，且與所述已打印建筑體的外立面相抵，所述驅(qū)動單元能夠控制連接在同一框架式連系梁上的所述液壓油缸同步伸長或收縮，進而使得相應(yīng)的所述框架式連系梁附著或脫離所述已打印建筑體的外立面。
[0014]優(yōu)選的，每根所述打印頭橫梁上部均設(shè)置對稱的格構(gòu)式支撐框架一，且所述格構(gòu)式支撐框架一的對稱軸與所述打印頭橫梁的縱軸線重合，所述格構(gòu)式支撐框架一是由型鋼、鋼管或組合截面桿件連接而成的桿系結(jié)構(gòu)，且所述格構(gòu)式支撐框架一的高度從中部到端部逐漸變小。
[0015]優(yōu)選的，所述格構(gòu)式支撐框架一由至少四個框架單元依次連接而成，其中，沿對稱軸對稱的兩個框架單元一中，中心翼緣和相鄰兩根腹桿之間連接有斜桿，兩個所述框架單元一通過側(cè)翼緣與所述打印頭橫梁的兩端連接，形成位于兩側(cè)的框架單元二，所述中心翼緣與所述側(cè)翼緣構(gòu)成連續(xù)的折線或弧線。
[0016]優(yōu)選的，所述格構(gòu)式支撐框架一的各桿件之間均為鉸接，所述打印頭橫梁上固接有若干轉(zhuǎn)接板，所述格構(gòu)式支撐框架一的桿件與所述轉(zhuǎn)接板鉸接。
[0017]優(yōu)選的，所述滑道的上部設(shè)置有格構(gòu)式支撐框架二，所述格構(gòu)式支撐框架二的對稱軸與所述滑道的縱軸線重合，所述格構(gòu)式支撐框架二由至少四個框架單元依次連接而成，其中，沿對稱軸對稱的兩個框架單元A中，中心翼緣和相鄰兩根腹桿之間連接有斜桿，兩個所述框架單元A通過側(cè)翼緣與所述滑道的兩端連接，形成位于兩側(cè)的框架單元B，所述中心翼緣與側(cè)翼緣構(gòu)成連續(xù)的折線或弧線。
[0018]本實用新型的效果在于:針對目前建筑體結(jié)構(gòu)體量巨大，而現(xiàn)有3D打印裝置不僅打印尺度有局限而且只有一個打印頭，無法應(yīng)用于大體量建筑物施工的缺陷，本實用新型的3D打印裝置，在打印裝置的軌道框架上設(shè)置并列的至少兩個與軌道框架滑動配合的打印頭橫梁，且每個打印頭橫梁上均連接一個打印頭，每個打印頭均可獨立運行，不受其它打印頭運動的影響，進而在3D打印裝置的作業(yè)面中引入至少兩個打印頭，且每個打印頭均能夠沿打印頭橫梁滑動，使得打印頭能夠反復(fù)沿作業(yè)面的y軸方向移動并打印建筑物料;上述打印頭橫梁與軌道框架滑動配合，使得打印頭橫梁能夠帶動打印頭沿作業(yè)面X軸方向移動，從而實現(xiàn)打印頭在建筑體橫截面層內(nèi)基于xy平面靈活運動;爬升裝置的框架式連系梁之間的液壓頂升機構(gòu)在動力控制系統(tǒng)的控制下進行伸縮運動，使得框架式連系梁能夠帶動打印裝置逐步地相對于已打印建筑體沿z軸向上移動，進而使得上述打印裝置在自動化爬升的同時完成建筑體各橫截面層自下向上的逐層打印施工;綜上所述，該3D打印裝置通過連接多個打印頭在同一作業(yè)面同時施工，提高了施工效率，而且，它能夠通過自動控制爬升裝置的框架式連系梁的交替爬升來實現(xiàn)打印裝置的連續(xù)穩(wěn)定爬升，以適應(yīng)不同的建筑高度，爬升過程無需人工敷設(shè)導(dǎo)軌段，不但減輕了施工人員的勞動強度，而且避免了導(dǎo)軌段的安裝對建筑體墻體的破壞，在保證施工安全可靠的同時還提高了工作效率。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型一實施例3D打印裝置安裝于已打印建筑體上的示意圖；
[0020]圖