种能够满足室内作业的小型3d建筑打印施工设备的制造方法
专利摘要:本实用新型公开了种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备,包括两条平行设置的X轴轨道,所述的X轴轨道上设置有可沿所述的X轴轨道左右移动的“门”字形主架体,所述的主架体包括X轴移动架体和用于连接所述X轴移动架体的第连接梁,两个所述的X轴移动架体之间设置有可沿所述的X轴移动架体上下移动的Y轴梁,所述的Y轴梁上设置有可沿所述的Y轴梁前后移动的浇注小车,所述的浇注小车上固定设置有浇注机构。该3D建筑打印施工设备不仅能够满足室内作业,而且在施工的过程中稳定性好,精度高,降低了混凝土的输送高度,降低了能耗。
专利说明:
一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种3D建筑打印施工设备,具体地说是一种能够满足室内作业的 小型3D建筑打印施工设备。
背景技术
[0002] 目前大部分的3D建筑打印施工设备都是针对户外作业的,由于户外作业不受空间 的限制,为了满足施工规模,因此传统的3D建筑打印施工设备一般都比较大,无法在室内 (车间)进行施工。
[0003] 而在实际的施工过程中,有很多制件都是通过提前预制的方式的制造的。由于传 统的3D建筑打印施工设备无法在室内进行施工,因此目前预制件的制造过程主要是通过预 先设置模具,然后将混凝土浇注与模具内,待模具内的混凝土凝固后,再将模具拆除,速度 慢,效率低。 实用新型内容
[0004] 针对上述问题,本实用新型提供了一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工 设备,该3D建筑打印施工设备不仅能够满足室内作业,而且在施工的过程中稳定性好,精度 高,降低了混凝土的输送高度,降低了能耗。
[0005] 本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:
[0006] 一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备,包括两条平行设置的X轴轨 道,所述的X轴轨道上设置有可沿所述的X轴轨道左右移动的“门”字形主架体,所述的主架 体包括X轴移动架体和用于连接所述X轴移动架体的第一连接梁,两个所述的X轴移动架体 之间设置有可沿所述的X轴移动架体上下移动的Y轴梁,所述的Y轴梁上设置有可沿所述的Y 轴梁前后移动的浇注小车,所述的浇注小车上固定设置有浇注机构。
[0007] 进一步地,所述的浇注机构包括设置于所述浇注小车上的呈漏斗状的储料仓,所 述储料仓的下端设置有沿上下方向贯穿所述浇注小车的输料管,所述的输料管内设置有与 所述的输料管转动连接的传动轴,所述传动轴的上端与螺旋电机的输出轴相连,所述的螺 旋电机通过电机安装架与所述的浇注小车固定连接,所述的传动轴上设置有绞龙。
[0008] 进一步地,所述输料管下端的出口处设置有超声波振动器。
[0009] 进一步地,所述的X轴移动架体包括X轴梁,所述的X轴梁上设置有X轴行走滚轮,所 述的X轴梁上固定设置有两根立柱,两根所述立柱的悬空端之间设置有第二连接梁。
[0010] 进一步地,位于同一侧的两根立柱之间设置有升降块,所述升降块的左右两侧分 别设置有z轴行走滚轮,所述立柱的内侧面上设置有与所述的z轴行走滚轮相配合的Z轴移 动轨道,所述Y轴梁的数量为两根,且两根所述的Y轴梁设置于两个所述的升降块之间。
[0011] 进一步地,所述的第二连接梁和所述的X轴梁之间设置有丝杠,且所述丝杠的上、 下两端分别与所述的第二连接梁和X轴梁转动连接,所述的升降块上设置有与所述的丝杠 相配合的丝母,所述丝杠的上端与Z轴升降电机的输出轴相连,所述的Z轴升降电机固定设 置于所述的X轴移动架体上,所述丝杠的两侧分别设置有与所述的x轴移动架体固定连接的 导柱,所述的升降块与所述的导柱滑动连接。
[0012] 进一步地,所述Y轴梁的内侧面上设置有Y轴移动轨道,所述的浇注小车设置于两 个所述的Y轴梁之间,所述浇注小车的左、右两侧分别设置有与所述的Y轴移动轨道相配合 的Y轴行走滚轮。
[0013] 进一步地,所述浇注小车的左、右两侧分别设置有Y轴驱动电机,所述Y轴驱动电机 的前、后两侧分别设置有Y轴刹车电机,所述Y轴梁的上侧面上设置有Y轴移动齿条,所述Y轴 驱动电机和Y轴刹车电机的输出轴上分别设置有与所述的Y轴移动齿条相配合的齿轮。
[0014] 进一步地,所述的X轴梁上固定设置有X轴驱动电机,所述X轴驱动电机的两侧分别 设置有X轴刹车电机,所述的X轴轨道上设置有X轴移动齿条,所述X轴驱动电机和X轴刹车电 机的输出轴上分别设置有与所述的X轴移动齿条相配合的齿轮。
[0015]本实用新型的有益效果是:
[0016] 1、体积小,结构紧凑,能够适应室内作业的要求,提高了预制件的加工效率。
[0017] 2、由于本实用新型中浇注机构的上下移动是通过Y轴梁实现的,因此不需要3D建 筑打印施工设备的上方预留空间,对车间内的空间进行充分的利用,在同样车间高度的限 制下,能够最大限度的满足预制件的高度要求。
[0018] 3、由于本实用新型中浇注机构的上下移动是通过Y轴梁实现的,因此浇注机构的 高度大大的降低,这样一方面提高了浇注机构的刚性,在施工的过程中也更加稳定性,从提 高了施工精度;另一方面,浇注机构的输料管不再需要为了增加刚性而加粗,输料管可以做 的比较细,进一步地提高了打印精度。
[0019] 4、通过在输料管的上端设置储料仓,且包含储料仓的浇注机构可以随着Y轴梁降 到较低位置,一方面,省去了配套设备搅拌泵送一体机,当需要向储料仓内加料时,只需要 通过Y轴梁将储料仓降到最低处,然后通过X轴驱动机构将主架体连同浇注机构移动到一 侧,然后通过混凝土搅拌机直接向储料仓内加料即可,而不需要采用传统3D建筑打印施工 设备的连续输料的方式,对于用户而言降低了前期的成本投入。另一方面,在向储料仓内加 料时,不需要将混凝土输送到高处,降低了输送高度,降低了能耗。
附图说明
[0020] 图1为本实用新型的主视图;
[0021] 图2为图1中的A-A剖视图;
[0022]图3为图1中A部分的放大结构示意图;
[0023]图4为图1中的B-B剖视图;
[0024]图5为图4中B部分的放大结构示意图;
[0025]图6为立柱、升降快和Y轴梁之间的连接关系示意图;
[0026]图7为图6中C部分的放大结构示意图;
[0027]图8为Y轴梁、浇注小车和浇注机构之间的连接关系示意图;
[0028]图9为图8的左视图;
[0029]图10为X轴梁的结构示意图。
[0030]图中:
[0031]丨-X轴轨道,
[0032] 2-X轴移动架体,21-X轴梁,211-X轴行走滚轮,22-立柱,221-Z轴移动轨道,23-第 二连接梁,24-加强筋梁,
[0033] 3-第一连接梁,
[0034] 4-Y轴梁,41-升降块,41卜Z轴滚轮安装板,412-Z轴行走滚轮,42-Y轴移动轨道,
[0035] 5-浇注小车,51-Y轴行走滚轮,
[0036] 6-X轴驱动机构,61-X轴驱动电机,62-X轴刹车电机,63-X轴移动齿条,
[0037] 7-Y轴驱动机构,71-Y轴驱动电机,72-Y轴刹车电机,73-Y轴移动齿条,
[0038] 8-Z轴驱动机构,81-Z轴升降电机,82-丝杠,83-导柱,
[0039] 9-浇注机构,91-储料仓,911-输料管,92-螺旋电机,93-电机安装架,94-传动轴, 95-绞龙,96-超声波振动器。
具体实施方式
[0040] 为了方便描述,以X方向为左右方向。
[0041] 如图1和图3所示,一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备包括两条固 定设置于地面X轴轨道1,且两条所述的X轴轨道1平行设置。
[0042] 如图1所示,每个所述的X轴轨道1上分别设置有可沿所述的X轴轨道1左右移动的X 轴移动架体2,所述的X轴轨道1和X轴移动架体2之间设置有X轴驱动机构6。两个所述的X轴 移动架体2之间位于所述X轴移动架体2的上端设置有第一连接梁3,所述的第一连接梁3和X 轴移动架体2共同形成了“门”字形结构。两个所述的X轴移动架体2之间位于所述第一连接 梁3的下方设置有可沿所述的X轴移动架体2上下移动的Y轴梁4,所述的Y轴梁4和X轴移动架 体2之间设置有Z轴驱动机构8。所述的Y轴梁4上设置有可沿所述的Y轴梁4前后移动的浇注 小车5,所述的浇注小车5和Y轴梁4之间设置有Y轴驱动机构7。所述的浇注小车5上固定设置 有浇注机构9。
[0043] 如图2和图3所示,所述的X轴移动架体2包括X轴梁21,所述X轴梁21的两端分别设 置有与所述的X轴轨道1相配合的X轴行走滚轮211。所述X轴梁21的上侧面上固定设置有两 根立柱22,两根所述的立柱22之间位于所述立柱22的上端设置有第二连接梁23。进一步地, 为了增加X轴移动架体2的刚性,所述立柱22的外侧面与所述的X轴梁21之间设置有加强筋 梁24 (以两立柱22相对的一侧为内侧)。所述的第一连接梁3设置于两个所述的第二连接梁 23之间,并与所述的第二连接梁23固定连接。
[0044] 如图3所示,所述的X轴驱动机构6包括固定设置于所述X轴梁21上的X轴驱动电机 61,所述X轴轨道1的外侧面上设置有X轴移动齿条63,所述X轴驱动电机61的输出轴上设置 有与所述的X轴移动齿条63相配合的齿轮。
[0045] 进一步地,由于X轴梁21在刹车停止的过程中,惯性力大,为了延长齿轮齿条的使 用寿命,保证加工精度,如图10所示,所述X轴梁21的外侧面上位于所述X轴驱动电机61的 左、右两侧分别设置有X轴刹车电机62。这样当X轴梁21刹车停止时,所述的X轴刹车电机62 同时停止,用于分担X轴梁21刹车所带来的惯性力。
[0046] 进一步地,为了增加所述Y轴梁4的刚性,满足大跨距施X,如图2所示,两个所述的 X轴移动架体2之间设置有两根Y轴梁4,所述的浇注小车5设置于两个所述的Y轴梁4之间。如 图4和图6所示,位于同一侧的两根立柱22之间设置有升降块41,如图5和图7所示,所述升降 块41的左右两侧分别固定设置有Z轴滚轮安装板411,所述的Z轴滚轮安装板411上设置有Z 轴行走滚轮412,所述立柱22的内侧面上设置有与所述的Z轴行走滚轮412相配合的Z轴移动 轨道221。两个所述的Y轴梁4均设置于两个所述的升降块41之间,并与所述的升降块41固定 连接。
[0047]如图4所示,所述的Z轴驱动机构8包括丝杠82,所述的升降块41上固定设置有与所 述的丝杠82相配合的丝母(图中未示出),所述丝杠82的两端分别通过轴承组件与所述的X 轴梁21和第二连接梁23转动连接,所述丝杠82的上端与Z轴升降电机81的输出轴相连,所述 的Z轴升降电机81固定设置于所述的X轴移动架体2上。所述丝杠82的两侧分别设置有导柱 83,所述导柱83的上、下两端分别与所述的第二连接梁23和所述的X轴梁21固定连接,所述 的升降块41与所述的导柱83滑动连接。
[0048] 如图8所示,所述Y轴梁4的内侧面上设置有Y轴移动轨道42 (以两Y轴梁4相对的一 侧为内侧),所述的浇注小车5设置于两个所述的Y轴梁4之间,所述浇注小车5的左、右两侧 分别设置有与所述的Y轴移动轨道42相配合的Y轴行走滚轮51。
[0049] 所述的Y轴驱动机构7包括分别固定设置于所述浇注小车5左、右两侧的Y轴驱动电 机71,所述的Y轴梁4的上侧面设置有Y轴移动齿条73,所述Y轴驱动电机71的输出轴上设置 有与所述的Y轴移动齿条73相配合的齿轮。
[0050]进一步地,如图9所示,所述的浇注小车5上位于每个所述Y轴驱动电机71的前、后 两侧均分别设置有Y轴刹车电机72。其工作原理与上述的X轴刹车电机62相同,在此不再赘 述。
[0051]如图8和图9所示,所述的浇注机构9包括与所述的浇注小车5固定连接的储料仓 91,所述的储料仓91成漏斗状。所述储料仓91的下端设置有输料管911,且所述的输料管911 沿上下方向贯穿所述的浇注小车5。所述的输料管911内设置有与所述的输料管911转动连 接的传动轴M,所述传动轴94的上端与螺旋电机92的输出轴相连,所述的螺旋电机92通过 电机安装架93与所述的浇注小车5固定连接。所述的传动轴94上设置有绞龙95,且所述绞龙 %的直径随着储料筒和输料管91丨的直径变化而变化。
[0052]进一步地,为了使出料更加均匀,提高施工精度,所述输料管911下端的出口处设 置有超声波振动器%,所述的超声波振动器96为现有技术,在此不再赘述。
权利要求:
1. 一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备,其特征在于:包括两条平行设 置的X轴轨道,所述的X轴轨道上设置有可沿所述的X轴轨道左右移动的“门”字形主架体,所 述的主架体包括X轴移动架体和用于连接所述X轴移动架体的第一连接梁,两个所述的X轴 移动架体之间设置有可沿所述的x轴移动架体上下移动的Y轴梁,所述的Y轴梁上设置有可 沿所述的Y轴梁前后移动的浇注小车,所述的浇注小车上固定设置有浇注机构。
2. 根据权利要求1所述的一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备,其特征 在于:所述的浇注机构包括设置于所述浇注小车上的呈漏斗状的储料仓,所述储料仓的下 端设置有沿上下方向贯穿所述浇注小车的输料管,所述的输料管内设置有与所述的输料管 转动连接的传动轴,所述传动轴的上端与螺旋电机的输出轴相连,所述的螺旋电机通过电 机安装架与所述的浇注小车固定连接,所述的传动轴上设置有绞龙。
3. 根据权利要求2所述的一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备,其特征 在于:所述输料管下端的出口处设置有超声波振动器。
4. 根据权利要求1或2所述的一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备,其特 征在于:所述的X轴移动架体包括X轴梁,所述的X轴梁上设置有X轴行走滚轮,所述的X轴梁 上固定设置有两根立柱,两根所述立柱的悬空端之间设置有第二连接梁。
5. 根据权利要求4所述的一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备,其特征 在于:位于同一侧的两根立柱之间设置有升降块,所述升降块的左右两侧分别设置有Z轴行 走滚轮,所述立柱的内侧面上设置有与所述的z轴行走滚轮相配合的Z轴移动轨道,所述Y轴 梁的数量为两根,且两根所述的Y轴梁设置于两个所述的升降块之间。
6. 根据权利要求5所述的一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备,其特征 在于:所述的第二连接梁和所述的X轴梁之间设置有丝杠,且所述丝杠的上、下两端分别与 所述的第二连接梁和X轴梁转动连接,所述的升降块上设置有与所述的丝杠相配合的丝母, 所述丝杠的上端与Z轴升降电机的输出轴相连,所述的Z轴升降电机固定设置于所述的X轴 移动架体上,所述丝杠的两侧分别设置有与所述的X轴移动架体固定连接的导柱,所述的升 降块与所述的导柱滑动连接。
7. 根据权利要求5所述的一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备,其特征 在于:所述Y轴梁的内侧面上设置有Y轴移动轨道,所述的浇注小车设置于两个所述的Y轴梁 之间,所述浇注小车的左、右两侧分别设置有与所述的Y轴移动轨道相配合的Y轴行走滚轮。
8. 根据权利要求7所述的一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备,其特征 在于:所述浇注小车的左、右两侧分别设置有Y轴驱动电机,所述Y轴驱动电机的前、后两侧 分别设置有Y轴刹车电机,所述Y轴梁的上侧面上设置有Y轴移动齿条,所述Y轴驱动电机和Y 轴刹车电机的输出轴上分别设置有与所述的Y轴移动齿条相配合的齿轮。
9. 根据权利要求4所述的一种能够满足室内作业的小型3D建筑打印施工设备,其特征 在于:所述的X轴梁上固定设置有X轴驱动电机,所述X轴驱动电机的两侧分别设置有X轴刹 车电机,所述的X轴轨道上设置有X轴移动齿条,所述X轴驱动电机和X轴刹车电机的输出轴 上分别设置有与所述的X轴移动齿条相配合的齿轮。
公开号:CN207105185
申请号:CN201720778637
发明人:陈红卫 王业东 周跃 周伟伟
拥有者:济南栋源水泥制品有限公司
申请日:2017-06-29
公开日:2018-03-16
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