[发明专利]一种基于3D打印的房屋制造系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种基于3D打印的房屋制造系统及方法。

背景技术

自古以来房屋的建造多采用自然材料进行搭建，或者采用建造磨具，灌注浇注的方法，由于技术的限制，无法在一个封闭的房间内进行施工，施工周期长，效率低下。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于3D打印的房屋制造系统及方法，解决上述现有技术中传统房屋建造方式效率低下的问题。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种基于3D打印的房屋制造系统，包括：充气模具，具有充气口及用于开闭所述充气口的开闭气装置，所述充气模具充气以形成对应所需打印房屋形状的空间；机械臂，设置成可相对所述充气模具作自由活动，所述机械臂设有至少一喷头；所述喷头通过管道连通有至少一种结构材料喷涂物；所述机械臂设置的位置包括如下中的一种：(1)所述机械臂设于所述充气模具外；所述机械臂通过喷头对所述充气模具外表面喷涂打印所连通结构材料喷涂物的涂层，以完成房屋架构打印；(2)所述机械臂设于所述充气模具内；所述机械臂通过喷头对充气模具内表面喷涂打印所连通结构材料喷涂物的涂层，以完成房屋架构打印；(3)所述机械臂有至少两个，分别设于所述充气模具外及内，所述充气模具外的机械臂的喷头用于对所述充气模具外表面喷涂打印所连通结构材料喷涂物的涂层，而所述充气模具内的机械臂的喷头用于对充气模具内表面喷涂打印所连通结构材料喷涂物的涂层，以形成房屋架构。

可选的，所述打印的房屋架构包括：建筑结构构件及建筑装饰构件；所述建筑结构构件打印成实心结构体或空心结构体，其中，所述空心结构体是指在结构体内部设置井格梁支撑的构造；所述建筑装饰构件是打印成实心结构体。

可选的，所述建筑结构构件包括柱、梁、楼地面、屋面、墙体及基础；所述建筑装饰构件包括门框、窗框、雨篷、台阶、天花线及踢脚线。

可选的，所述建筑结构构件打印时在结构体内预留管线和设备空间以及相应的接口。

可选的，所述机械臂为遥控机械臂；所述机械臂还设有切割打磨部件，用于对所述打印的房屋架构中的多余部分进行切割及打磨。

可选的，所述打印的房屋架构通过后期加工以形成房屋成品，所述后期加工包括：设置门、窗、管线、及设备。

可选的，所述基于3D打印的房屋制造系统，还包括：设于所述喷头连接管道的切换装置；所述结构材料喷涂物有多种，所述切换装置用以于切换连通喷头的结构材料喷涂物以进行喷涂作业。

可选的，所述开闭气装置包括：水气密封拉链和/或气塞。

可选的，所述结构材料喷涂物包括：塑料、橡胶、PLA、ABS、树脂、复合石膏、陶瓷、聚氨酯、及玻纤水泥中的一种或多种。

可选的，所述基于3D打印的房屋制造系统，还包括3D扫描仪，用于对充气后的充气模具进行3D扫描成模板文件，并根据所述模板文件生成打印设计文档以供进行所述打印。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供应用于所述的房屋制造系统的基于3D打印的房屋制造方法，所述方法包括如中的下一种：(1)当所述机械臂设于所述充气模具外时，相对所述充气模具移动所述机械臂，并通过所述喷头对所述充气模具外表面喷涂打印所连通结构材料喷涂物的涂层，以完成房屋架构打印；通过对所述打印的房屋架构后期加工以形成房屋成品，所述后期加工包括：充气模具的剥离；门、窗、管线、及设备的设置；(2)当所述机械臂设于所述充气模具内时，在所述充气模具内移动所述机械臂，并通过所述喷头对所述充气模具内表面喷涂打印所连通结构材料喷涂物的涂层，以完成房屋架构打印；通过对所述打印的房屋架构后期加工以形成房屋成品，所述后期加工包括：充气模具的剥离；门、窗、管线、及设备的设置；(3)所述机械臂有至少两个，分别设于所述充气模具外及内，通过所述充气模具外的机械臂的喷头对所述充气模具外表面喷涂打印所连通结构材料喷涂物的涂层，并通过所述充气模具内的机械臂的喷头用于对充气模具内表面喷涂打印所连通结构材料喷涂物的涂层，以完成房屋架构打印；通过对所述打印的房屋架构后期加工以形成房屋成品，所述后期加工包括：门、窗、管线、及设备的设置。