多打印头横梁独立并联式3D打印装置及打印方法制造方法及图纸

本发明专利技术的一种多打印头横梁独立并联式3D打印装置及打印方法，涉及建筑施工技术领域，针对现有3D打印装置打印效率低且精度不高、灵活性差的问题。它包括能够相对于已打印建筑体垂直运动的爬升构件，及与爬升构件连接的打印装置；打印装置包括轨道框架和打印头横梁，轨道框架含多个网格单元，每个网格单元中设置多个独立设置且两端能够沿轨道框架滑动的打印头横梁，打印头沿打印头横梁移动，同时喷出建筑物料，每打印一行则打印头横梁沿轨道框架移动一设定距离，如此逐行完成当前横截面层的打印施工；通过控制爬升构件使得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
，特别涉及一种多打印头横梁独立并联式3D打印装置及打印方法。
技术介绍
目前，3D打印技术发展迅速，其中，3D打印建筑具有自动化程度高、一次成型、建筑耗材和工艺损耗少的优点。然而，现有的3D打印装置采用单打印头，仅仅适用于住宅建筑、小型场馆等小体量建筑的施工，对于建筑结构体量巨大的建筑物的施工而言，不仅不适用，而且工作效率低下。因此，如何提供一种适用于大体量建筑物施工的打印效率、精度高且灵活性高的多打印头横梁独立并联式3D打印装置及打印方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有3D打印装置的单打印头工作效率低下、打印精度不高，且不能满足大体量建筑物的施工需要的问题，本专利技术的目的是提供一种多打印头横梁独立并联式3D打印装置及打印方法，该多打印头横梁独立并联式3D打印装置通过将由轨道横梁和连系梁组成的轨道框架划分为若干面积相等的区块，每个区块内设置至少两个打印头横梁，打印头横梁的两端能够沿着轨道横梁滑动，通过将轨道框架划分区块，每个区块设置多个打印头横梁，不仅因缩短单个打印头的打印范围而提高了打印精度，而且因增加打印头横梁而增加了打印头的数量，提高了打印工作效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多打印头横梁独立并联式3D打印装置，包括：附着于已打印建筑体的外立面的爬升导轨，能够沿着所述爬升导轨相对于所述已打印建筑体垂直运动的爬升构件，以及位于所述已打印建筑体的顶部，且与所述爬升构件刚性连接的打印装置；所述打印装置包括与所述爬升构件顶端刚性连接的轨道框架以及打印头横梁，所述轨道框架为若干平行且等间距设置的轨道横梁和连系梁相交固接形成的网格结构，所述网格结构的每个网格单元中设有至少两个所述打印头横梁，所述打印头横梁两端能够沿着所述轨道横梁滑动，每根所述打印头横梁上设置一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印头。进一步地，所述打印头横梁两端设有连接板，所述轨道横梁上设有与所述连接板滑动配合且横截面呈C形的滑道，使得所述打印头横梁的两端能够沿着所述轨道横梁的滑道滑动。进一步地，所述打印装置还包括连接架，所述连接架包括基座以及与所述基座固定连接的打印头杆，所述打印头连接在所述打印头杆上，所述基座与所述打印头横梁滑动配合，使得所述打印头能够沿所述打印头横梁滑动。进一步地，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爬升构件的顶端刚性连接。进一步地，所述爬升导轨通过若干附墙连杆固定于所述已打印建筑体的外立面。本专利技术还公开了一种3D打印方法，步骤如下：一、安装所述多打印头横梁独立并联式3D打印装置，使所述轨道框架稳定附着于所述已打印建筑体的外立面，所述打印装置的打印头位于所述已打印建筑体上方适当高度；二、使所述打印头沿所述打印头横梁移动，同时喷出建筑物料，所述打印头每打印一行，所述打印头横梁沿所述轨道框架移动一设定距离，如此循环往复，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，加长所述爬升导轨至预定高度，使所述轨道框架脱离所述已打印建筑体的外立面，通过所述爬升构件的爬升，使所述轨道框架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，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。进一步地，所述打印头可伸缩，所述打印头的伸缩范围为0～200mm。本专利技术有益的技术效果在于：一、本专利技术的多打印头横梁独立并联式3D打印装置，包括附着于已打印建筑体的外立面的爬升导轨，能够沿着爬升导轨相对于已打印建筑体垂直运动的爬升构件，以及位于已打印建筑体的顶部，且与爬升构件刚性连接的打印装置；打印装置包括与爬升构件顶端刚性连接的轨道框架以及打印头横梁，轨道框架为若干平行且等间距设置的轨道横梁和连系梁相交固接形成的网格结构，网格结构的每个网格单元中设有至少两个打印头横梁，打印头横梁两端能够沿着所述轨道横梁滑动，每根打印头横梁上设置一个能够沿打印头横梁滑动的打印头。该多打印头横梁独立并联式3D打印装置通过在轨道框架上增加轨道横梁和连系梁，并使得二者相交固接形成若干个面积相等的网格单元，每个网格单元中平行间隔设置多个分别独立控制的打印头横梁，每个打印头横梁上配合设置一个能够独立控制的打印头，从而显著增加了打印头的数量，显著提高了打印效率。二、通过控制无需打印部位的打印头使之不喷出建筑物料，而仅仅保证需打印部位的打印头喷出建筑物料，从而实现提高打印效率的同时，实现打印工作的灵活性，防止建筑物料的浪费，尤其适用于打印不规则形状的建筑体以及建筑体的不规则部位。三、本专利技术多打印头横梁独立并联式3D打印装置的打印方法，首先通过控制打印头和打印头横梁在建筑物当前横截面层逐行打印，待当前横截面层打印完成后，加长爬升导轨至预定高度处，启动控制装置使得爬升构件能够相对于已打印建筑体逐步向上爬升，进而使得轨道框架带动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；该打印方法利用多个打印头在同一横截面层同时打印施工，提高了工作效率，而且爬升导轨与已打印建筑体通过附墙连杆固定连接，保证了打印施工的安全性。附图说明图1为本专利技术一实施例多打印头横梁独立并联式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打印头横梁的俯视图；图4为本专利技术一实施例中打印头横梁和打印头的连接示意图。图中：10-已打印建筑体；20-爬升导轨；30-爬升构件；40-打印装置，42-打印头横梁，43-轨道横梁，44-连系梁，45-连接板，46-附墙连杆；50-打印头。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种多打印头横梁独立并联式3D打印装置及其打印方法作进一步详细说明。根据下面的说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本专利技术的
技术实现思路
及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本专利技术技术方案的限制。实施例一本专利技术的多打印头横梁独立并联式3D打印装置属于区块分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多打印头横梁独立并联式3D打印装置，其特征在于，包括：附着于已打印建筑体的外立面的爬升导轨，能够沿着所述爬升导轨相对于所述已打印建筑体垂直运动的爬升构件，以及位于所述已打印建筑体的顶部，且与所述爬升构件刚性连接的打印装置；所述打印装置包括与所述爬升构件顶端刚性连接的轨道框架以及打印头横梁，所述轨道框架为若干平行且等间距设置的轨道横梁和连系梁相交固接形成的网格结构，所述网格结构的每个网格单元中设有至少两个所述打印头横梁，所述打印头横梁两端能够沿着所述轨道横梁滑动，每根所述打印头横梁上设置一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印头。

【技术特征摘要】
1.一种多打印头横梁独立并联式3D打印装置，其特征在于，包括：
附着于已打印建筑体的外立面的爬升导轨，能够沿着所述爬升导轨相对于
所述已打印建筑体垂直运动的爬升构件，以及位于所述已打印建筑体的顶部，
且与所述爬升构件刚性连接的打印装置；所述打印装置包括与所述爬升构件顶
端刚性连接的轨道框架以及打印头横梁，所述轨道框架为若干平行且等间距设
置的轨道横梁和连系梁相交固接形成的网格结构，所述网格结构的每个网格单
元中设有至少两个所述打印头横梁，所述打印头横梁两端能够沿着所述轨道横
梁滑动，每根所述打印头横梁上设置一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印
头。
2.根据权利要求1所述的多打印头横梁独立并联式3D打印装置，其特征在
于：所述打印头横梁两端设有连接板，所述轨道横梁上设有与所述连接板滑动
配合且横截面呈C形的滑道，使得所述打印头横梁的两端能够沿着所述轨道
横梁的滑道滑动。
3.根据权利要求1所述的多打印头横梁独立并联式3D打印装置，其特征在
于：所述打印装置还包括连接架，所述连接架包括基座以及与所述基座固定连
接的打印头杆，所述打印头连接在所述打印头杆上，所述基座与所述打印头横
梁滑动配合，使得所述打印头能够沿所述打印头横梁滑动。
4.根据权利要求1所述的多打印头横梁独立并联式3D打印装置，其特征在
于：所述轨道框架的底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣帅，王美华，李林洁，伍小平，周锋，李增辉，程金蓉，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，上海市机械施工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31