一种用于3D打印的连续爬升装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术的一种用于3D打印的连续爬升装置及方法，涉及建筑施工技术领域，针对现有爬升装置的导轨采取分段连续安装，施工效率低，而且爬升稳定性无法控制的问题。连续爬升装置与位于已打印建筑体上方的打印装置刚性连接，它包括至少两组围合在已打印建筑体的外立面，且在竖直方向上通过若干液压顶升机构连接的框架式连系梁，每组框架式连系梁均通过若干附着装置固定于已打印建筑体的外立面；爬升方法：打印装置逐行完成当前横截面层的打印施工；两组框架式连系梁通过液压顶升机构连接，通过两者的交替爬升将打印装置顶升至建筑体上一层待打印横截面层所在的高度，从而自下向上逐层打印各横截面层直至完成建筑体整体的打印施工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑施工
，特别涉及一种用于3D建筑打印的连续爬升装置及方法。
技术介绍
众所周知，3D打印建筑可以充分利用打印智能控制，使建筑一次成型，减少建筑中的材料和工艺损耗，它能够让未来的建筑工人劳动强度大大降低，工作环境大大改善，工作更高效，它还可以做到让建筑能耗大幅度降低，可有效地改善施工粉尘和噪音的影响，避免对环境造成污染。虽然，3D打印技术离我们越来越近，早已不再是纸面上的概念，但是，目前的3D打印装置的爬升导轨采取分段连续安装，随着3D打印建筑物高度的上升，需人工将位于最下方的导轨段接至位于最上方的导轨段，以实现3D打印装置的连续爬升，这极大阻碍了施工效率的提高，而且各导轨段人工拆装及拼接，各导轨段之间尚不能做到无缝衔接，导致3D打印装置在沿建筑物外立面爬升过程中的稳定性无法控制。可见，如何克服现有3D打印装置的爬升导轨在结构及方法上的局限性，能够在保证爬升稳定性的同时提高施工效率，使未来的3D打印技术能够在建筑领域真正得以推广、应用具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对现有3D打印装置的爬升导轨采取分段连续安装，施工效率低，而且爬升稳定性无法控制的问题，本专利技术的目的是提供一种用于3D打印的连续爬升装置及方法，通过两组框架式连系梁的交替爬升，使得3D打印装置能够在连续稳定爬升过程中亦可连续打印，以满足不同建筑高度的施工需求。本专利技术解决其技术问题所采用的一种用于3D打印的连续爬升装置，3D打印装置包括位于已打印建筑体上方的打印装置，及与所述打印装置刚性连接的连续爬升装置，所述连续爬升装置包括至少两组围合在所述已打印建筑体的外立面，且在竖直方向上通过若干液压顶升机构连接的框架式连系梁，每组所述框架式连系梁均通过若干附着装置固定于所述已打印建筑体的外立面。优选的，所述连续爬升装置包括两组框架式连系梁，且两组所述框架式连系梁通过若干所述液压顶升机构连接成一个整体框架结构，若干所述液压顶升机构分别设置在所述框架式连系梁的转角部。优选的，所述液压顶升机构包括液压顶升油缸及其驱动单元，所述液压顶升油缸的缸体和活塞分别固定在两组所述框架式连系梁上，所述驱动单元能够控制所述液压顶升机构同步顶升或下降，进而带动所述框架式连系梁做相应的运动。优选的，所述附着装置包括横向液压机构，所述横向液压机构包括液压油缸及其驱动单元，所述液压油缸的一端连接在所述框架式连系梁上，所述液压油缸的另一端与所述已打印建筑体的外立面相抵，所述驱动单元能够控制连接在同一框架式连系梁上的所述液压油缸同步伸长或收缩，进而使得相应的所述框架式连系梁附着或脱离所述已打印建筑体的外立面。优选的，所述附着装置还包括扩展板，所述扩展板与所述液压油缸的靠近所述已打印建筑体的一端固接，使得所述扩展板与所述已打印建筑体外立面相抵。优选的，所述附着装置设置于所述框架式连系梁的转角处与所述已打印建筑体之间。优选的，所述打印装置包括与所述连续爬升装置顶端刚性连接的轨道框架，及两端能够沿所述轨道框架滑动的至少两个打印头横梁，且每根所述打印头横梁上设置至少一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印头；所述打印头横梁的两端设有滑块或滚轮组，所述轨道框架具有横截面呈C形且对称设置的滑道，所述滑块或滚轮组与所述滑道滑动配合，使得所述打印头横梁的两端能够沿所述轨道框架自由滑动。优选的，所述轨道框架的底部还固接有若干竖杆，所述轨道框架通过所述竖杆与所述连续爬升装置的顶端刚性连接。另外，本专利技术还提供了一种连续爬升方法，步骤如下：一、安装所述连续爬升装置和所述打印装置，使所述连续爬升装置的框架式连系梁均稳定附着于所述已打印建筑体的外立面，所述打印装置位于所述已打印建筑体上方适当高度；二、使所述打印装置逐行完成建筑体当前横截面层的打印施工；三、所述当前横截面层打印结束后，使一组所述框架式连系梁脱离所述已打印建筑体的外立面，通过所述液压顶升机构的同步伸长或收缩，使该组所述框架式连系梁向上移动一设定距离并稳定附着于所述已打印建筑体的外立面，然后，使另一组所述框架式连系梁脱离所述已打印建筑体的外立面，通过所述液压顶升机构的同步伸长或收缩，使该组所述框架式连系梁向上移动相同的设定距离，从而将所述打印装置顶升至建筑体上一层待打印横截面层所在的高度；四、反复上述步骤二和步骤三，自下向上逐层打印各横截面层直至完成建筑体整体的打印施工。优选的，所述步骤四后还包括步骤五，拆除所述连续爬升装置，待所述建筑体打印完成后，控制所述连续爬升装置的横向液压机构同时收缩，使其脱离所述已打印建筑体，拆除所述连续爬升装置；或者，使所述连续爬升装置的框架式连系梁交替下降至所述已打印建筑体的底部，并使所述连续爬升装置脱离所述已打印建筑体，再拆除所述连续爬升装置。本专利技术的效果在于：一、本专利技术的连续爬升装置的至少两组框架式连系梁通过附着装置稳定附着于已打印建筑体的外立面，框架式连系梁之间的液压顶升机构在动力控制系统的控制下进行伸缩运动，使得框架式连系梁能够带动打印装置逐步地相对于已打印建筑体沿z轴向上移动，进而使得上述打印装置在自动化爬升的同时完成建筑体各横截面层自下向上的逐层打印施工，即通过自动控制爬升装置框架式连系梁的交替爬升来实现打印装置的连续稳定爬升，以适应不同建筑高度的施工需求；连续爬升装置的爬升过程无需人工敷设导轨段，不但减轻了施工人员的劳动强度，而且避免了导轨段的反复拆装工作对建筑墙体的破坏，在保证施工安全可靠的同时还提高了工作效率。二、本专利技术的连续爬升方法，待打印装置在当前横截面层打印完成后，分别控制两组框架式连系梁交替爬升，使得连续爬升装置能够相对于已打印建筑体逐步向上爬升，进而将打印装置顶升至上一层待打印横截面层的打印高度，如此循环，实现打印装置逐层打印并整体爬升；该爬升方法通过控制连续爬升装置的框架式连系梁的交替爬升，使得打印装置能够随着建筑物打印高度的升高而逐步顶升，从而自下向上逐层完成各横截面层的打印，无需人工敷设导轨段，减轻了施工人员的劳动强度，在保证施工安全可靠的同时还提高了工作效率。附图说明图1为本专利技术一实施例3D打印装置安装于已打印建筑体上的示意图；图2为图1的俯视图；图3为本专利技术一实施例中连续爬升装置的结构示意图；图4为图3的俯视图；图5为本专利技术一实施例中打印装置的结构示意图；图6为图5的A-A剖面图；图7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于3D打印的连续爬升装置，3D打印装置包括位于已打印建筑体上方的打印装置，及与所述打印装置刚性连接的连续爬升装置，其特征在于：所述连续爬升装置包括至少两组围合在所述已打印建筑体的外立面，且在竖直方向上通过若干液压顶升机构连接的框架式连系梁，每组所述框架式连系梁均通过若干附着装置固定于所述已打印建筑体的外立面。

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印的连续爬升装置，3D打印装置包括位于已打印建筑体上方
的打印装置，及与所述打印装置刚性连接的连续爬升装置，其特征在于：所述
连续爬升装置包括至少两组围合在所述已打印建筑体的外立面，且在竖直方向
上通过若干液压顶升机构连接的框架式连系梁，每组所述框架式连系梁均通过
若干附着装置固定于所述已打印建筑体的外立面。
2.根据权利要求1所述的用于3D打印的连续爬升装置，其特征在于：所述连
续爬升装置包括两组框架式连系梁，且两组所述框架式连系梁通过若干所述液
压顶升机构连接成一个整体框架结构，若干所述液压顶升机构分别设置在所述
框架式连系梁的转角部。
3.根据权利要求2所述的用于3D打印的连续爬升装置，其特征在于：所述液
压顶升机构包括液压顶升油缸及其驱动单元，所述液压顶升油缸的缸体和活塞
分别固定在两组所述框架式连系梁上，所述驱动单元能够控制所述液压顶升机
构同步顶升或下降，进而带动所述框架式连系梁做相应的运动。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于3D打印的连续爬升装置，其特征在
于：所述附着装置包括横向液压机构，所述横向液压机构包括液压油缸及其驱
动单元，所述液压油缸的一端连接在所述框架式连系梁上，所述液压油缸的另
一端与所述已打印建筑体的外立面相抵，所述驱动单元能够控制连接在同一框
架式连系梁上的所述液压油缸同步伸长或收缩，进而使得相应的所述框架式连
系梁附着或脱离所述已打印建筑体的外立面。
5.根据权利要求4所述的用于3D打印的连续爬升装置，其特征在于：所述附
着装置还包括扩展板，所述扩展板与所述液压油缸的靠近所述已打印建筑体的
一端固接，使得所述扩展板与所述已打印建筑体外立面相抵。
6.根据权利要求4所述的用于3D打印的连续爬升装置，其特征在于：所述附
着装置设置于所述框架式连系梁的转角处与所述已打印建筑体之间。
7.根据权利要求1至3任一项所述的用于3D打印的连续爬升装置，其特征在
于：所述打印装置包括与所述连续爬升装置顶端刚性连接的轨道框架，及...

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