[发明专利]一种新型龙门式双轨道3D建筑打印设备

说明书

本发明涉及一种新型龙门式双轨道3D建筑打印设备，包括主体框架、材料运输系统和控制系统；其中，主体框架包括安装有单个打印喷头的X轴横梁，打印喷头连接有动力装置且在动力装置的驱动下沿X轴横梁左右移动以及出料打印，打印喷头安装有检测器且检测器能对打印建筑的宽度进行检测，X轴横梁的两端安装在Z轴横梁且可沿Z轴横梁上下移动，Z轴横梁的底端安装在底盘且可前后移动；还包括高空横梁，高空横梁安装有高空横梁管道支架且高空横梁管道支架可沿管道横梁左右移动，高空横梁管道支架内的材料运输管道通过材料接收管与打印喷头连接。本发明具有可实现以混凝土为材料的建筑构件的高精度、高速度打印的优点。

技术领域

本发明涉及一种新型龙门式双轨道3D建筑打印设备, 属于水泥制品3D打印技术领域。

背景技术

3D打印技术起源于20 世纪80年代末，也称为增材制造或快速原型技术，21世纪以来，随着 3D打印技术的引入，数字建造成为了建筑领域数字化发展的趋势。本发明以打印水利建筑构件为主，通过打印可构件在经过组装，可实现远离施工现场，建立无人工操作流水线，其可24小时生产、生产速度快、生产产量高、生产过程无危险、生产基地环境号。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种新型龙门式双轨道3D建筑打印设备。本发明技术方案如下：

一种新型龙门式双轨道3D建筑打印设备，包括主体框架、材料运输系统和控制系统；

所述主体框架包括安装有单个打印喷头的X轴横梁，X轴横梁上设有X轴轨道，所述打印喷头连接有动力装置且在动力装置的驱动下沿X轴轨道左右移动以及出料打印，所述动力装置包括舵机、X轴伺服电机C以及旋转伺服电机H，用以控制打印喷头的打印工作；所述打印喷头底部安装有距离检测器，所述舵机与检测器连接且可控制检测器与打印喷头齿轮咬合旋转，所述打印喷头上部安装有材料接收管；

所述X轴横梁的两端分别安装在Z轴横梁上，且可沿Z轴横梁上下移动，所述Z轴横梁的底端安装在底盘上，所述Z轴横梁顶端分别连接高空横梁；

所述高空横梁上设有高空横梁管道支架和驱动高空横梁管道支架的伺服电机G，所述高空横梁上的两端分别设有配重和管道升降机，管道升降机上设有伺服电机F；

所述材料运输系统包括搅拌机，所述搅拌机的上方设有水箱，搅拌机的出口设有泵送机，所述泵送机的出口连接有材料运输管道且所述材料运输管道位于管道支架内，所述材料运输管道经管道升降机和高空横梁管道支架与材料接收管连接；

所述控制系统与X轴伺服电机C，伺服电机F、伺服电机G、旋转伺服电机H及舵机分别连接。

进一步的，所述高空横梁的两端分别设有Z轴伺服电机D和Z轴伺服电机E，Z轴伺服电机D和Z轴伺服电机E驱动Z轴螺旋升降杆，进而使得X轴横梁沿Z轴横梁上下移动；所述控制系统与Z轴伺服电机D，Z轴伺服电机E分别连接。

进一步的，所述底盘安装有双轨道滑轮和侧轮，且在底盘上位于Z轴横梁上安装有三脚架对其进行加固，另外，在两个底盘上分别连接有Y轴伺服电机A和Y轴伺服电机B，两个Y轴伺服电机控制双轨道滑轮和侧轮在轨道上移动，进而带动底盘以及安装在底盘上的Z轴横梁前后移动；所述控制系统与Y轴伺服电机A、Y轴伺服电机B分别连接。优选的，由于设备重量较大，容易出现丢步、偏沉等问题，在底盘增加设计编码器，以实时监控实际距离，并与控制系统计算的距离相比较，且可在程序中选择打印设定次数的线段之后自动修正，以此来提高3D建筑打印的精确度。

进一步的，所述X轴横梁、Z轴横梁、高空横梁以及底盘中的至少一个安装有限位开关、回零开关和编码器开关中的一个或两个以上。

进一步的，所述Z轴横梁上设有配电箱，所述配电箱装配伺服电机等的控制器及系统控制卡接线排。