建筑水平向斜面3D打印头随动模板装置及打印系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种建筑水平向斜面3D打印头随动模板装置及打印系统，该模板装置包括模板、动力控制机构和曲线连杆机构，所述曲线连杆机构分别与所述动力控制机构以及模板连接，所述动力控制机构设置于带有打印头的打印头杆或者打印头杆滑块上，所述打印头杆与打印头杆滑块固定连接，所述打印头杆滑块能够沿着打印头横梁移动，曲线连杆机构在动力控制机构的作用下调整模板与打印头杆或者打印头杆滑块之间的位置关系。可为水平构件的3D打印提供临时性的支撑，实现建筑水平构件的打印施工，模板能够随着打印头横梁移动，实现无支撑的连续3D打印。通过将水平向打印改为斜面打印方式，可以有效减少模板的面积，使得随动模板装置更加灵活有效。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于建筑施工领域，尤其涉及一种模板装置、打印系统。
技术介绍
3D打印技术即三维打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等方式实现快速成型的技术。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有粉末状金属或塑料等可粘合材料，与电脑连接后，通过一层又一层的多层打印方式，最终把计算机上的蓝图变成实物。随着3D打印技术的发展并逐渐成熟，3D打印技术给制造业带来技术革新。在劳动力密集型的建筑行业，如能引入3D打印技术进行工程施工生产，在施工效率，生产成本，工程工期，机械化自动化水平提高等方面均能有很大程度的提高。建筑结构中，水平向构件(以下简称水平构件)众多，然而，现有建筑用3D打印装置无法直接进行水平构件的3D打印。而小型模型中使用可溶解材料作为结构物支撑的方法并不适用于建筑工程，因为建筑材料耗费巨大，且后期处理困难。此外，现有打印系统只有一个打印头，打印效率较低，且打印头需要在水平打印平面内进行X向(即打印头横梁的轴向)与Y向(即轨道横梁的轴向)的双向运动导致整个系统控制复杂、可靠性较低。
技术实现思路
针对建筑结构水平构件众多，而目前尚无有效的装置及方法进行3D打印的现状，本技术提供了一种建筑水平向斜面3D打印头随动模板装置及打
印系统，采用曲线连杆悬挂装置将模板连接于打印头杆或者打印头杆滑块上，能够为水平构件的3D打印提供临时性的支撑，实现建筑水平构件的打印施工，模板能够随着打印头横梁移动，从而能够实现无支撑的连续3D打印，并可节约大量支模时间。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种建筑水平向斜面3D打印头随动模板装置，包括模板、动力控制机构和曲线连杆机构，所述曲线连杆机构分别与所述动力控制机构以及模板连接，所述动力控制机构设置于带有打印头的打印头杆或者打印头杆滑块上，所述打印头杆与所述打印头杆滑块固定连接，所述打印头杆滑块能够沿着打印头横梁移动，所述曲线连杆机构在动力控制机构的作用下调整模板与打印头杆或者打印头杆滑块之间的位置关系。本技术还公开了一种建筑水平向斜面3D打印系统中，包括如上所述的建筑水平向斜面3D打印头随动模板装置。优选的，在上述的建筑水平向斜面3D打印系统中，还包括打印装置，所述打印装置包括一对平行轨道横梁、一打印头横梁、一打印头杆以及一打印头，所述打印头横梁垂直设置于所述平行轨道横梁之间且能够沿着所述平行轨道横梁移动，所述打印头杆的一端设置所述打印头，所述打印头杆的另一端与所述打印头杆滑块固定连接，所述打印头杆滑块能够沿着所述打印头横梁移动，所述打印头杆能够伸缩，带动所述打印头上下移动。优选的，在上述的建筑水平向斜面3D打印系统中，所述打印头横梁的两端分别与对应的轨道横梁通过打印头横梁滑块连接，所述轨道横梁为C型空腔梁，所述打印头横梁滑块与所述轨道横梁的C型空腔相匹配，所述打印头横梁的两端分别与嵌设于所述轨道横梁的C型空腔内的对应的滑块固定连接。优选的，在上述的建筑水平向斜面3D打印系统中，还包括打印头横梁驱动机构，所述打印头横梁驱动机构设置于所述打印头横梁滑块上，所述打印头横梁驱动机构包括驱动电机、传动机构以及滚轮对，所述滚轮对与所述轨道横梁的C型空腔的内壁相接触，所述驱动电机经所述传动机构带动所述滚轮对
转动，使得所述打印头横梁滑块能够沿着所述轨道横梁移动。优选的，在上述的建筑水平向斜面3D打印系统中，还包括电动爬升装置，所述电动爬升装置设置于已打印建筑体的外立面上，所述电动爬升装置能够带动所述打印装置在竖直方向上移动；所述电动爬升装置包括竖向导轨以及电动爬升构件，所述电动爬升构件能够沿着所述竖向导轨移动并能够固定于所述竖向导轨上，所述竖向导轨固定于已打印建筑体的外立面上，所述竖向导轨包括若干导轨段，所述导轨段分别通过附墙构件固定于已打印建筑体的外立面上，且相邻的导轨段首尾连接。优选的，在上述的建筑水平向斜面3D打印系统中，所述附墙构件的形状呈V型，所述附墙构件包括两根附墙连杆，所述两根附墙连杆的一端连接在一起并与所述导轨段螺栓连接，所述两根附墙连杆的另一端分别与所述已打印建筑体的两个相邻外立面上的预埋螺栓锁紧固定。由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本技术的有益效果如下：(1)本技术的建筑水平向斜面3D打印头随动模板装置及打印系统，采用曲线连杆机构及其动力控制机构将模板悬挂连接于打印头杆或者打印头杆滑块，所述曲线连杆机构分别与所述动力控制机构以及模板连接，所述曲线连杆机构在动力控制机构的作用下能够调整打印头横梁与模板之间的位置关系，一方面，可以在建筑体内形成可移动的模板，为水平构件的3D打印提供临时性的支撑，实现建筑水平构件的打印施工。另一方面，采用曲线连杆机构及其动力控制机构将模板悬挂连接于打印头杆或者打印头杆滑块，模板能够跟着打印头横梁移动，从而能够实现无支撑的连续3D打印以及3D打印随动模板装置的循环使用，并可节约大量支模时间。再一方面，通过将水平向打印改为斜面打印即斜向打印，可以有效减少模板的面积，使得随动模板装置更加灵活有效。(2)本技术的建筑水平向斜面3D打印系统，针对建筑结构通常体量巨大，现有打印系统只有一个打印头，打印效率较低，且打印头需要在水平打印平面内进行X向(即打印头横梁的轴向)与Y向(即轨道横梁的横向)
的双向运动导致整个系统控制复杂、可靠性较低的技术问题，本技术通过在每根打印头横梁上设置密布的打印头，一方面将水平打印面内即打印系统的XY平面内的双向移动转换为单向移动，简化了控制系统，提高了3D打印系统的可靠性；另一方面，可在本区域3D打印完成后进行移动，实现3D打印模板装置的循环使用，提高了使用效率。(3)本技术的建筑水平向斜面3D打印系统，所述竖向导轨包括若干导轨段，所述导轨段分别通过附墙构件固定于已打印建筑的外立面上，且相邻的导轨段首尾连接。所述竖向导轨不但为3D打印系统提供了稳定的支撑，而且随着建筑的升高，可以通过不断的增设导轨段加高竖向导轨，配合电动爬升构件的爬升，能够实现打印装置的稳定连续爬升，以适应建筑的高度变化。本技术的建筑水平向斜面3D打印系统，所述附墙构件的形状呈V型，所述附墙构件包括两根附墙连杆，所述两根附墙连杆的一端连接在一起并与所述导轨段螺栓连接，所述两根附墙连杆的另一端分别与所述已打印建筑的两个相邻外立面上的预埋螺栓锁紧固定，从而可以使得竖向导轨更加稳定的固定于已打印的建筑上，进一步提高打印的安全性和可靠性。附图说明图1为本技术一实施例的建筑水平向斜面3D打印系统的立体示意图；图2为本技术一实施例的建筑水平向斜面3D打印系统的俯视示意图；图3为本技术一实施例的建筑水平向斜面3D打印头随动模板装置的正视示意图；图4为本技术一实施例的建筑水平向斜面3D打印头随动模板装置的侧视示意图。图中：1-建筑体、2-打印头横梁、3-模板、4-动力控制机构、5-曲线连杆机构、6-打印头杆、7-打印头杆滑块、8-水平构件、81-打印斜面、9-轨道横梁、10-打印头、11-联系梁、12-打印头横梁滑块、13-竖向导轨、14-电动爬升构件、15-附墙构件、16-竖向构件。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑水平向斜面3D打印头随动模板装置，其特征在于，包括模板、动力控制机构和曲线连杆机构，所述曲线连杆机构分别与所述动力控制机构以及模板连接，所述动力控制机构设置于带有打印头的打印头杆或者打印头杆滑块上，所述打印头杆与所述打印头杆滑块固定连接，所述打印头杆滑块能够沿着打印头横梁移动，所述曲线连杆机构在动力控制机构的作用下调整模板与打印头杆或者打印头杆滑块之间的位置关系。

【技术特征摘要】
1.一种建筑水平向斜面3D打印头随动模板装置，其特征在于，包括模板、动力控制机构和曲线连杆机构，所述曲线连杆机构分别与所述动力控制机构以及模板连接，所述动力控制机构设置于带有打印头的打印头杆或者打印头杆滑块上，所述打印头杆与所述打印头杆滑块固定连接，所述打印头杆滑块能够沿着打印头横梁移动，所述曲线连杆机构在动力控制机构的作用下调整模板与打印头杆或者打印头杆滑块之间的位置关系。2.一种建筑水平向斜面3D打印系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的建筑水平向斜面3D打印头随动模板装置。3.如权利要求2所述的建筑水平向斜面3D打印系统，其特征在于，还包括打印装置，所述打印装置包括一对平行轨道横梁、一打印头横梁、一打印头杆以及一打印头，所述打印头横梁垂直设置于所述平行轨道横梁之间且能够沿着所述平行轨道横梁移动，所述打印头杆的一端设置所述打印头，所述打印头杆的另一端与所述打印头杆滑块固定连接，所述打印头杆滑块能够沿着所述打印头横梁移动，所述打印头杆能够伸缩，带动所述打印头上下移动。4.如权利要求3所述的建筑水平向斜面3D打印系统，其特征在于，所述打印头横梁的两端分别与对应的轨道横梁通过打印头横梁滑块连接，所述轨道横梁为C型空腔梁，所述打印头横梁滑块与所述轨道横梁的C型空腔相匹配，所述打印头横梁的两端分别与嵌设于所述轨道横梁的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣帅，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31