模块化三轴自适应的移动式3D打印装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种模块化三轴自适应的移动式3D打印装置，本实用新型专利技术通过模块化三轴驱动导向自适应扩展装置以及与其连接的实体建筑3D打印装置，解决传统建筑施工效率及自动化程度低等问题，以及解决传统打印装置在水平面范围不能移动扩展等问题，竖向爬升必须依附已建的建(构)筑物外表面，打印装置采用模块化导轨，可三轴自适应扩展且可移动，适用于大范围大量异形复杂建(构)筑物建造施工。

Modular three axis adaptive mobile 3D printing device

The utility model provides a portable 3D printing device of a modular adaptive three axis, the utility model of three axis driven by the adaptive module expansion device and connected with the entity building 3D printing device, solve the problem of traditional construction efficiency and low degree of automation, and to solve the traditional problems in the printing device level range cannot move expansion, vertical climbing must attachment have built (structure) the outer surface of the building, the printing device adopts modular rails, three axis adaptive extended and movable, suitable for a wide range of large amount of complex building (structure) building construction.

【技术实现步骤摘要】
模块化三轴自适应的移动式3D打印装置
本技术涉及建筑施工
，特别涉及一种模块化三轴自适应的移动式3D打印装置。
技术介绍
我国相继出台一系列包括《国家高技术研究发展计划(863计划)》、《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》和《中国制造2025》等纲领性文件，均将3D打印技术作为优先发展的国家战略。目前，建筑业的自动化水平与其他行业相比尚显落后，其发展迫切需要转型升级。建筑工程3D打印技术具有自动化程度高、一次成型、建筑耗材和工艺损耗少等特点，是实现传统建筑业转型升级的一种重要手段，是解决建筑高效、安全、数字化、自动化、智能化建造的有效途径。然而，现有的3D打印装置一旦生产，水平面内(X、Y轴方向)不能调节且不能移动，竖向(Z轴方向)爬升必须依附已建的建(构)筑物外表面，只适用于小型、结构简单的建(构)筑物施工，且建(构)筑物的长宽尺寸不能超过现有的打印设备范围，对于城市综合体等大范围大量建筑物且包含异形复杂构筑物施工而言，不仅不适用且其效率十分低下。因此，研发一种能够适用于大范围大量建(构)筑物施工的模块化三轴可扩展的移动式3D打印装置和方法是本领域迫切需要解决的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种模块化三轴自适应的移动式3D打印装置，能够解决采用现有的3D打印装置和方法在水平面打印范围不能扩展且装置不能移动，竖向爬升必须依附已建的建(构)筑物外表面，只适用于小型、结构简单的建(构)筑物施工，且打印施工效率地下等技术问题。为解决上述问题，本技术提供一种模块化三轴自适应的移动式3D打印装置，包括：包括模块化三轴驱动导向自适应扩展装置100以及与其连接的实体建筑3D打印装置200，其中，所述模块化三轴驱动导向自适应扩展装置100，包括：可扩展的模块化地面导轨110；设置于所述模块化地面导轨110上的XY方向驱动车轮120；设置于所述XY方向驱动车轮120上的X、Y、Z方向模块化稳定导轨130，每个X、Y、Z方向模块化稳定导轨130的两端对应设置有X、Y、Z方向稳定导轨扩展连接件160；设置于所述Z方向模块化稳定导轨130的下部的转动顶升驱动140，所述转动顶升驱动140与所述XY方向驱动车轮120连接；设置于所述Z方向模块化稳定导轨130的上部的Z方向顶升制动驱动150，X、Y方向模块化稳定导轨130上对应设置有X、Y方向驱动制动170；所述实体建筑3D打印装置200，包括：设置于所述Y方向模块化稳定导轨130上的打印头导轨横梁210；设置于所述打印头导轨横梁210上的Y方向打印头导轨驱动220和打印头横梁制动230，打印头导轨横梁210一端与建筑材料300输送管连接，另一端设置所述打印头导轨横梁扩展连接件240；设置于所述打印头导轨横梁210上的竖向打印头250和X方向打印头驱动制动260，所述X方向打印头驱动制动260与所述竖向打印头250连接。进一步的，在上述装置中，所述模块化地面导轨110包括：4条两两平行与地面接触的模块化地面导轨110，其中两条为X方向地面导轨111，另外两条为Y方向地面导轨112，所述X、Y方向地面导轨111、112两端对应设置可实现扩展地面导轨长度X、Y方向的地面导轨扩展连接件113、114。进一步的，在上述装置中，所述XY方向驱动车轮120包括与其中两条平行轨道X方向或Y方向地面导轨111、112接触的4个XY方向驱动车轮120。进一步的，在上述装置中，所述X、Y、Z方向模块化稳定导轨130包括4根垂直于地面的Z方向模块化稳定导轨133、连接于所述4根Z方向模块化稳定导轨133的上部的2根上层X方向稳定导轨131和2根上层Y方向稳定导轨132，连接于所述4根Z方向模块化稳定导轨133的下部的2根下层X方向稳定导轨131和2根下层Y方向稳定导轨132，2根上层X方向稳定导轨131和2根上层Y方向稳定导轨132连接构成上层矩形，2根下层X方向稳定导轨131和2根下层Y方向稳定导轨132连接构成下层矩形，其中，每根Z方向稳定导轨133的一端分别通过所述转动顶升驱动140与4个XY驱动车轮120固结，每根Z方向稳定导轨133另一端各连接有2个Z方向顶升制动驱动150，每根上层X方向稳定导轨131和上层Y方向稳定导轨132设置于所述2个Z方向顶升制动驱动150之间；每根Z方向稳定导轨顶部150均设置有可实现扩展Z方向稳定导轨133长度的Z方向稳定导轨扩展连接件163；每根X方向稳定导轨131的每端设置有2个X方向驱动制动171和可实现扩展X方向稳定导轨131长度的X方向稳定导轨扩展连接件161；每根Y方向稳定导轨132的每端设置有2个Y方向驱动制动172和可实现扩展Y方向稳定导轨132长度的Y方向稳定导轨扩展连接件162。进一步的，在上述装置中，所述打印头导轨横梁210设置于所述平行的2根上层Y方向稳定导轨132上；所述Y方向打印头导轨驱动220和打印头横梁制动230的数量分别为2个，Y方向打印头导轨驱动220和打印头横梁制动230分别设置于所述打印头导轨横梁210与2根上层Y方向稳定导轨132的连接端；所述竖向打印头250设置于2个打印头横梁制动230之间的打印头导轨横梁210上，所述竖向打印头250通过所述X方向打印头驱动制动260设置于打印头导轨横梁210上。与现有技术相比，本技术通过模块化三轴驱动导向自适应扩展装置100以及与其连接的实体建筑3D打印装置200，解决传统建筑施工效率及自动化程度低等问题，以及解决传统打印装置在水平面范围不能移动扩展等问题，竖向爬升必须依附已建的建(构)筑物外表面，打印装置采用模块化导轨，可三轴自适应扩展且可移动，适用于大范围大量异形复杂建(构)筑物建造施工。附图说明图1是本技术一实施例的模块化三轴自适应的移动式3D打印装置的结构图；图2是本技术一实施例的建筑400打印施工及Z方向打印范围扩展示意图；图3是本技术一实施例的Z方向打印范围扩展后建筑400继续打印施工示意图；图4是本技术一实施例的建筑500打印施工及Y方向打印范围扩展示意图；图5是本技术一实施例的Y方向打印范围扩展后建筑600打印施工示意图；图6是本技术一实施例的建筑600X方向打印范围扩展示意图；图7是本技术一实施例的X方向打印范围扩展后建筑600继续打印施工示意图；100-模块化三轴驱动导向自适应扩展装置：110-模块化地面导轨，111-X方向地面导轨，112-Y方向地面导轨，113-X方向地面导轨扩展连接件，114-Y方向地面导轨扩展连接件；120-XY方向驱动车轮，130-XYZ方向模块化稳定导轨，131-X方向稳定导轨，132-Y方向稳定导轨，133-Z方向稳定导轨；140-转动顶升驱动；150-Z方向顶升制动驱动；160-XYZ方向稳定导轨扩展连接件，161-X方向稳定导轨扩展连接件，162-Y方向稳定导轨扩展连接件，163-Z方向稳定导轨扩展连接件；170-XY方向驱动制动，171-X方向驱动制动，172-Y方向驱动制动；200-实体建筑3D打印装置：210-打印头导轨横梁；220-Y方向打印头导轨驱动；230-打印头横梁制动；240-打印头导轨横梁扩展连接件；250-打本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化三轴自适应的移动式3D打印装置，其特征在于，包括：包括模块化三轴驱动导向自适应扩展装置(100)以及与其连接的实体建筑3D打印装置(200)，其中，所述模块化三轴驱动导向自适应扩展装置(100)，包括：可扩展的模块化地面导轨(110)；设置于所述模块化地面导轨(110)上的XY方向驱动车轮(120)；设置于所述XY方向驱动车轮(120)上的X、Y、Z方向模块化稳定导轨(130)，每个X、Y、Z方向模块化稳定导轨(130)的两端对应设置有X、Y、Z方向稳定导轨扩展连接件(160)；设置于所述Z方向模块化稳定导轨(130)的下部的转动顶升驱动(140)，所述转动顶升驱动(140)与所述XY方向驱动车轮(120)连接；设置于所述Z方向模块化稳定导轨(130)的上部的Z方向顶升制动驱动(150)，X、Y方向模块化稳定导轨(130)上对应设置有X、Y方向驱动制动(170)；所述实体建筑3D打印装置(200)，包括：设置于所述Y方向模块化稳定导轨(130)上的打印头导轨横梁(210)；设置于所述打印头导轨横梁(210)上的Y方向打印头导轨驱动(220)和打印头横梁制动(230)，打印头导轨横梁(210)一端与建筑材料(300)输送管连接，另一端设置所述打印头导轨横梁扩展连接件(240)；设置于所述打印头导轨横梁(210)上的竖向打印头(250)和X方向打印头驱动制动(260)，所述X方向打印头驱动制动(260)与所述竖向打印头(250)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种模块化三轴自适应的移动式3D打印装置，其特征在于，包括：包括模块化三轴驱动导向自适应扩展装置(100)以及与其连接的实体建筑3D打印装置(200)，其中，所述模块化三轴驱动导向自适应扩展装置(100)，包括：可扩展的模块化地面导轨(110)；设置于所述模块化地面导轨(110)上的XY方向驱动车轮(120)；设置于所述XY方向驱动车轮(120)上的X、Y、Z方向模块化稳定导轨(130)，每个X、Y、Z方向模块化稳定导轨(130)的两端对应设置有X、Y、Z方向稳定导轨扩展连接件(160)；设置于所述Z方向模块化稳定导轨(130)的下部的转动顶升驱动(140)，所述转动顶升驱动(140)与所述XY方向驱动车轮(120)连接；设置于所述Z方向模块化稳定导轨(130)的上部的Z方向顶升制动驱动(150)，X、Y方向模块化稳定导轨(130)上对应设置有X、Y方向驱动制动(170)；所述实体建筑3D打印装置(200)，包括：设置于所述Y方向模块化稳定导轨(130)上的打印头导轨横梁(210)；设置于所述打印头导轨横梁(210)上的Y方向打印头导轨驱动(220)和打印头横梁制动(230)，打印头导轨横梁(210)一端与建筑材料(300)输送管连接，另一端设置所述打印头导轨横梁扩展连接件(240)；设置于所述打印头导轨横梁(210)上的竖向打印头(250)和X方向打印头驱动制动(260)，所述X方向打印头驱动制动(260)与所述竖向打印头(250)连接。2.如权利要求1所述的模块化三轴自适应的移动式3D打印装置，其特征在于，所述模块化地面导轨(110)包括：4条两两平行与地面接触的模块化地面导轨(110)，其中两条为X方向地面导轨(111)，另外两条为Y方向地面导轨(112)，所述X、Y方向地面导轨(111)、(112)两端对应设置可实现扩展地面导轨长度X、Y方向的地面导轨扩展连接件(113)、(114)。3.如权利要求2所述的模块化三轴自适应的移动式3D打印装置，其特征在于，所述XY方向驱动车轮(120)包括与其中两条平行轨道X方向或Y方向地面导轨(111)、(112)接触的4个XY方向驱动车轮(120...

【专利技术属性】
技术研发人员：左自波，黄玉林，周虹，李荣帅，杜晓燕，
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