一种建筑3D打印机及建筑3D打印方法技术

本发明专利技术涉及一种建筑3D打印机及建筑3D打印方法。所述建筑3D打印机包括两组Z轴支柱、两根X轴横梁、Y轴移动梁和打印组件；两组Z轴支柱均竖直设置，且相对布置，Z轴支柱的一侧连接有多根水平设置的挑架，挑架插接在墙体上的预留孔内；X轴横梁与Z轴支柱垂直设置，且滑动连接；Y轴移动梁的两端分别与两根X轴横梁滑动连接；打印组件设置在Y轴移动梁上，且与Y轴移动梁滑动连接。本发明专利技术的建筑3D打印机，在Z轴支柱上设置多根挑架，穿设在墙体内，打印机可以设置在已建成的建筑墙体上，使得打印机不受高度的限制；此外，结构简单化，整体结构轻量化，稳定性好，便于实际施工，适合广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑3D打印机及建筑3D打印方法
本专利技术涉及建筑施工领域，尤其涉及一种建筑3D打印机及建筑3D打印方法。
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打印技术在建筑市场的应用还仅限于住宅建筑、小型场馆等小体量建筑的施工，其原因如下：现有的建筑用3D打印装置体积较小，而龙门架式3D打印装置的打印高度又受限，对于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。可见，如何克服现有3D打印装置结构及施工方法上的局限性，使其能够适应大体量建筑物的施工，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
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种建筑3D打印机及建筑3D打印方法，以解决上述技术问题的至少一种。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种建筑3D打印机，包括：两组Z轴支柱，所述两组Z轴支柱均竖直设置，且相对布置，所述Z轴支柱的一侧连接有多根水平设置的挑架，所述挑架插接在墙体上的预留孔内；两根平行设置的X轴横梁，所述X轴横梁与所述Z轴支柱垂直设置，且滑动连接；Y轴移动梁，所述Y轴移动梁的两端分别与两根所述X轴横梁滑动连接；打印组件，所述打印组件设置在所述Y轴移动梁上，且与所述Y轴移动梁滑动连接；所述挑架插接在所述墙体内，所述打印组件对所述墙体的上一层建筑进行打印操作。本专利技术的有益效果是：本专利技术的建筑3D打印机，通过在Z轴支柱上设置多根水平设置的挑架，穿设在墙体内，使得打印机可以设置在已建成的建筑墙体上，对上一层的建筑进行打印时，在该层墙体打印完成后，再将Z轴支柱的挑架插入该层的预留孔内，对更上一层的建筑进行打印，重复这样的操作，能够使得打印机不受高度的限制；此外，本专利技术的建筑3D打印机建构简单化，整体结构的质量轻量化，稳定性好，便于实际施工需求，适合广泛应用。此外，还能够应用于打印除建筑以外的其他物品，应用范围广。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步地，所述Y轴移动梁上端沿其长度方向设置有Y轴导轨，所述Y轴导轨的一侧设置有Y轴齿条；所述Y轴移动梁向下连接有两组Y轴导轮和Y轴滚轮，两组所述Y轴导轮和Y轴滚轮位于所述Y轴移动梁的两端。进一步地，所述X轴横梁的顶端沿其长度方向开设有X轴导轨，所述X轴导轨的一侧开设有X轴齿条，所述Y轴导轮位于所述X轴导轨的上方，且与所述X轴导轨滑动连接，所述Y轴滚轮位于所述X轴齿条的一侧，且与所述X轴齿条传动连接。进一步地，所述滑动组件包括：打印头滑车，所述打印头滑车的下方设置有滑车导轮，所述滑车导轮与所述Y轴导轨滑动连接，所述打印头滑车的侧面设置滑车滚轮，所述滑车滚轮与所述Y轴齿条传动连接；打印头，所述打印头与所述滑动件固定连接，所述打印头竖直设置，所述打印头的下端为出料口，上端通过导料管与物料箱连接。进一步地，所述物料为混凝土、尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、粉末状金属材料和橡胶材料中的一种。采用上述进一步方案的有益效果是：可以根据不同的使用需要，使用不同的物料进行3D打印，满足了多种使用需求，应用范围广。进一步地，所述物料为混凝土。进一步地，所述Z轴支柱的侧面连接有提升装置，所述X轴横梁与所述提升装置固定连接；所述Z轴支柱的底端固定连接有卡槽底座，所述挑架与所述卡槽底座固定连接。进一步地，所述挑架采用工字钢制成，所述挑架的一端与所述卡槽底座固定连接，另一端插接在墙体的预留孔内。采用上述进一步方案的有益效果是：采用工字钢制成的挑架插入到墙体当中，既能够增加整体装置的牢固性，也可以使得打印的高度不受到限制，能够随着墙体的高度上升而提高Z轴支柱的高度。进一步地，每组所述Z轴支柱的数量为4个。采用上述进一步方案的有益效果是：每组均采用4个Z轴支柱，两组Z轴支柱相对设置，起到对整体结构的支撑作用，牢固可靠，稳定性强。本专利技术还提供一种采用上述建筑3D打印机的建筑3D打印机建筑3D打印方法，包括以下步骤：步骤1，固定设置Z轴支柱，打印组件沿Y轴移动梁滑动，所述Y轴移动梁沿X轴横梁滑动，所述X轴横梁沿所述Z轴支柱滑动，打印一级建筑墙体，所述第一级建筑墙体开设预留孔；步骤2，所述Z轴支柱的挑架插接在所述预留孔内，打印组件沿Y轴移动梁滑动，所述Y轴移动梁沿X轴横梁滑动，所述X轴横梁沿所述Z轴支柱滑动，打印下一级建筑墙体，所述下一级建筑墙体开设预留孔；步骤3，重复步骤2。附图说明图1为本专利技术所述建筑3D打印机的整体结构图；图2为本专利技术所述Z轴支柱与墙体的装配结构图；图3为本专利技术所述Z轴支柱与墙体另一个角度的装配结构图；图4为本专利技术所述X轴横梁与Y轴移动梁的装配结构图；图5为本专利技术所述X轴横梁与Y轴移动梁另一个角度的装配结构图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、Z轴支柱；11、挑架；12、卡槽底座；2、X轴横梁；21、X轴导轨；22、X轴齿条；3、Y轴移动梁；31、Y轴导轨；32、Y轴齿条；33、Y轴导轮；34、Y轴滚轮；4、喷头组件；41、打印头滑车；411、滑车导轮；412、滑车滚轮；42、打印头；5、提升装置。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，一种建筑3D打印机，包括两组Z轴支柱1、两根X轴横梁2、Y轴移动梁3和打印组件4。所述两组Z轴支柱1均竖直设置，且相对布置，所述Z轴支柱1的一侧连接有多根水平设置的挑架11，所述挑架插接在墙体上的预留孔内；两根X轴横梁2相互平行设置，所述X轴横梁2与所述Z轴支柱1垂直设置，且滑动连接；所述Y轴移动梁3的两端分别与两根所述X轴横梁2滑动连接；所述打印组件4设置在所述Y轴移动梁3上，且与所述Y轴移动梁3滑动连接；所述挑架11插接在所述墙体内，所述打印组件4对所述墙体的上一层建筑进行打印操作。相对于现有技术，本专利技术的建筑3D打印机，通过在Z轴支柱1上设置多根水平设置的挑架11，穿设在墙体内，使得打印机可以设置在已建成的建筑墙体上，能够使得打印机不受高度的限制；此外，本专利技术的建筑3D打印机建构简单化，整体结构的质量轻量化，稳定性好，便于实际施工需求，适合广泛应用。如图2、3所示，所述Y轴移动梁3上端沿其长度方向设置有Y轴导轨31，所述Y轴导轨31的一侧设置有Y轴齿条32；所述Y轴移动梁3向下连接有两组Y轴导轮33和Y轴滚轮34，两组所述Y轴导轮33和Y轴滚轮34位于所述Y轴移动梁3的两端。同时，所述X轴横梁2的顶端沿其长度方向开设有X轴导轨21，所述X轴导轨21的一侧开设有X轴齿条22，所述Y轴导轮33位于所述X轴导轨34的上方，且与所述X轴导轨21滑动连接，所述Y轴滚轮34位于所述X轴齿条22的一侧，且与所述X轴齿条22传动连接。如图1-4所示，所述打印组件4包括打印头滑车41和打印头42，所述打印头滑车41的下方设置有滑车导轮411，所述滑车导轮411与所述Y轴导轨31滑动连接，所述打印头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑3D打印机，其特征在于，包括：两组Z轴支柱(1)，所述两组Z轴支柱(1)均竖直设置，且相对布置，所述Z轴支柱(1)的一侧连接有多根水平设置的挑架(11)，所述挑架(11)插接在墙体上的预留孔内；两根平行设置的X轴横梁(2)，所述X轴横梁(2)与所述Z轴支柱(1)垂直设置，且滑动连接；Y轴移动梁(3)，所述Y轴移动梁(3)的两端分别与两根所述X轴横梁(2)滑动连接；打印组件(4)，所述打印组件(4)设置在所述Y轴移动梁(3)上，且与所述Y轴移动梁(3)滑动连接；所述挑架(11)插接在所述墙体内，所述打印组件(4)对所述墙体的上一层建筑进行打印操作。

【技术特征摘要】
1.一种建筑3D打印机，其特征在于，包括：两组Z轴支柱(1)，所述两组Z轴支柱(1)均竖直设置，且相对布置，所述Z轴支柱(1)的一侧连接有多根水平设置的挑架(11)，所述挑架(11)插接在墙体上的预留孔内；两根平行设置的X轴横梁(2)，所述X轴横梁(2)与所述Z轴支柱(1)垂直设置，且滑动连接；Y轴移动梁(3)，所述Y轴移动梁(3)的两端分别与两根所述X轴横梁(2)滑动连接；打印组件(4)，所述打印组件(4)设置在所述Y轴移动梁(3)上，且与所述Y轴移动梁(3)滑动连接；所述挑架(11)插接在所述墙体内，所述打印组件(4)对所述墙体的上一层建筑进行打印操作。2.根据权利要求1所述的一种建筑3D打印机，其特征在于，所述Y轴移动梁(3)上端沿其长度方向设置有Y轴导轨(31)，所述Y轴导轨(31)的一侧设置有Y轴齿条(32)；所述Y轴移动梁(3)向下连接有两组Y轴导轮(33)和Y轴滚轮(34)，两组所述Y轴导轮(33)和Y轴滚轮(34)位于所述Y轴移动梁(3)的两端。3.根据权利要求2所述的一种建筑3D打印机，其特征在于，所述X轴横梁(2)的顶端沿其长度方向开设有X轴导轨(21)，所述X轴导轨(21)的一侧开设有X轴齿条(22)，所述Y轴导轮(33)位于所述X轴导轨(21)的上方，且与所述X轴导轨(21)滑动连接，所述Y轴滚轮(34)位于所述X轴齿条(22)的一侧，且与所述X轴齿条(22)传动连接。4.根据权利要求2所述的一种建筑3D打印机，其特征在于，所述打印组件(4)包括：打印头滑车(41)，所述打印头滑车(41)的下方设置有滑车导轮(411)，所述滑车导轮(411)与所述Y轴导轨(31)滑动连接，所述打印头滑车(41)的侧面设置滑车滚轮(412)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏秋，柏晓臣，
申请(专利权)人：柏秋，
类型：发明
国别省市：北京,11