一种建筑3D打印加工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种建筑3D打印加工装置，包括依次连接的机架、设置在Z轴方向的Z轴组件、设置在Y轴方向的Y轴组件，及设置在X轴方向的X轴组件；所述X轴组件设置有卡具；所述建筑3D打印加工装置还包括与所述卡具相适配的3D打印喷头及机械加工刀头，所述3D打印喷头用于与所述卡具固定连接，在所述X轴组件、Y轴组件及Z轴组件的带动下进行3D打印；所述机械加工刀头用于与所述卡具固定连接，在所述X轴组件、Y轴组件及Z轴组件的带动下进行机械加工。本实用新型专利技术利用同一装置实现增材制造和减材制造有机融合，在进行3D打印后在原平台上无缝对接机械加工，丰富了细节，实现了模型结构的复杂化。

A 3D printing and processing device for architecture

【技术实现步骤摘要】
一种建筑3D打印加工装置
本技术涉及建筑3D打印
，尤其涉及的是一种建筑3D打印加工装置。
技术介绍
3D打印也称为增材制造，制造过程中应用已经设计好的三维CAD数学模型，由计算机或微处理器控制一台3D打印机快速而精确地层层堆叠出具有较复杂结构的零件、不同成品的部件或完整的成品物件。3D打印能够不受传统工艺加工难或无法加工的限制，大大缩短了具有复杂结构的成品的加工周期。而建筑3D打印则是指通过3D打印技术生产制造建筑模型，沙盘模型，整幢的房屋、别墅，建筑砌块、构件等。3D打印建筑设备中有一个较大的供给和挤出半流质打印材料的喷头，也叫打印头。3D打印建筑设备喷头将半流质的建筑材料一层一层地打印喷涂在一定的轨迹路径上。半流质的建筑材料可以是不同材质的混合材料，也可以是特殊混凝土，普通混凝土也常用作打印材料。现在绝大多数的建筑3D打印机喷头直径普遍在10mm以上，并且建筑3D打印用到的浆料普遍不像普通FDM式3D打印材料能速凝，因此打印出来的模型细节不丰富，线条不规整。并且因为现在的大多数建筑3D打印机不能打印填充，因此也不能打印一些较复杂的模型，例如上大下小的模型或者其它需要先行打印填充才能打印的模型。可见，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种建筑3D打印加工装置，旨在解决现有技术中建筑3D打印机打印出来的模型细节不丰富，不能打印一些较复杂的模型的问题。本技术的技术方案如下：一种建筑3D打印加工装置，其中，包括：依次连接的机架、设置在Z轴方向的Z轴组件、设置在Y轴方向的Y轴组件，及设置在X轴方向的X轴组件；所述X轴组件上设置有卡具；所述建筑3D打印加工装置还包括：与所述卡具相适配的3D打印喷头及机械加工刀头，所述3D打印喷头用于与所述卡具固定连接，并在所述X轴组件、Y轴组件及Z轴组件的带动下进行3D打印；所述机械加工刀头用于与所述卡具固定连接，并在所述X轴组件、Y轴组件及Z轴组件的带动下进行机械加工。进一步地，所述X轴组件包括：两条平行设置的X轴同步带，以及与两条X轴同步带连接，用于带动两条X轴同步带同步运动的X轴电机；所述卡具设置在两条X轴同步带之间。进一步地，所述卡具包括第一滑块及第二滑块，所述第一滑块与一条X轴同步带固定连接，所述第二滑块与另一条X轴同步带固定连接；所述第一滑块上固定连接有第一固定板，所述第二滑块上固定连接有第二固定板，所述第一固定板与第二固定板之间用于卡持固定所述3D打印喷头或机械加工刀头。进一步地，所述3D打印喷头包括：依次连接的第一电机、料筒及喷嘴，所述料筒上设置有第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述第一固定板可拆卸连接，所述第二连接件与所述第二固定板可拆卸连接。进一步地，所述第一电机和料筒之间通过弹簧连接，所述料筒中设置有用于搅拌筒内浆料的叶片，所述第一电机与所述叶片连接，用于带动所述叶片旋转搅拌筒内浆料。进一步地，所述机械加工刀头包括依次连接的电机安装座，第二电机及刀头，所述电机安装座与所述第一固定板或第二固定板可拆卸连接。进一步地，所述刀头为铣刀、钻头、攻丝锥或打磨头。进一步地，所述Y轴组件包括：两条平行设置的Y轴同步带，以及与两条Y轴同步带连接，用于带动两条Y轴同步带同步运动的Y轴电机；所述X轴组件还包括用于固定所述X轴同步带的X轴横梁，所述X轴横梁两端通过第三滑块与Y轴同步带连接。进一步地，所述Z轴组件包括：在机架Z轴方向上平行设置的四条滚珠丝杠，及与所述滚珠丝杠连接的Z轴电机；所述滚珠丝杠上还设置有支撑板；所述Y轴组件还包括用于固定所述Y轴同步带的Y轴横梁，所述Y轴横梁两端通过支撑板与所述滚珠丝杠连接。进一步地，所述滚珠丝杠之间通过Z轴传动轴连接，所述Z轴电机设置于Z轴传动轴上。与现有技术相比，本技术提供的一种建筑3D打印加工装置，所述建筑3D打印加工装置上设置有卡具，在卡具上既可以固定连接3D打印喷头，进行3D打印，又可以固定连接机械加工刀头，进行机械加工，利用同一装置实现了增材制造和减材制造的有机融合，所述卡具可沿X轴、Y轴、Z轴自由移动，进行3D打印后在原平台上无缝对接数控机械加工，这样打印出来的模型经机械加工刀头进行加工，丰富了细节，实现了模型结构的复杂化，并且使用同一套装置，非常方便。附图说明图1是本技术中建筑3D打印加工装置较佳实施例中处于3D打印状态的结构示意图。图2是本技术中建筑3D打印加工装置较佳实施例中处于机械加工状态的结构示意图。图3是图1中A处的放大图。图4是图2中C处的放大图。图5是图1中B处的放大图。具体实施方式本技术提供一种建筑3D打印加工装置，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1和图2，本技术提供了一种建筑3D打印加工装置，所述建筑3D打印加工装置包括：机架100、X轴组件、Y轴组件、Z轴组件及卡具200。所述Z轴组件设置在所述机架100的Z轴方向上，且与所述机架100固定连接；所述Y轴组件设置在所述机架100的Y轴方向上，且与所述Z轴组件相连接；所述X轴组件设置在所述机架100的X轴方向上，且与所述Y轴组件相连接；所述X轴组件上设置有卡具200。所述建筑3D打印加工装置还包括：与所述卡具200相适配的3D打印喷头300及机械加工刀头400，当处于3D打印状态时，如图1所示，所述3D打印喷头300与所述卡具200固定连接，并在所述X轴组件、Y轴组件及Z轴组件的带动下进行3D打印；当处于机械加工状态时，如图2所示，所述机械加工刀头400与所述卡具200固定连接，并在所述X轴组件、Y轴组件及Z轴组件的带动下进行机械加工。现有的建筑3D打印机因为其喷头较大，且由于打印浆料的局限性（无法速凝，在打印过程中无法即时变硬），因此其普遍不能打印较高精确度、较丰富细节及结构较复杂的模型。而传统CNC加工则不能有效利用原材料，加工工时长。因此本技术将两者的优势有机的结合，取长补短，实现先增后减的打印加工方式，极大地提高了打印的精确度，利用数控机床控制3D打印喷头300，提高了加工精度，误差通常仅在微米级。同时极大地提高了打印成品的细节丰富度，例如水泥摆件、水泥雕塑或其它水泥工艺品可以根据需要无损定制，不再受传统建筑3D打印机各方面的局限。而传统建筑3D打印机不能打印结构复杂模型的缺点也可以弥补，在打印完毛胚后，通过数控的一系列铣、切、磨、钻等的加工，可以实现其结构的复杂化。而对于数控加工来说，由于加工的是3D打印完之后的毛胚，因此在该毛胚上的加工要比在一块规整的传统毛胚料上的加工要更快，更省力，节省的原材料也更多。本技术的原料利用率通常可达到90%以上，极大地缩短了加工时长，提高了原料利用率，对刀具的磨损也更少。因此，本技术的卡具200既可以固定连接3D打印喷头300，进行3D打印，又可以固定连接机械加工刀头400，进行机械加工，利用一套装置实现了增材制造和减材制造的有机融合，所述卡具200可沿X轴、Y轴、Z轴自由移动，利用数控技术进行3D打印后在原平台上无缝对接数控机械加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑3D打印加工装置，其特征在于，包括：依次连接的机架、设置在Z轴方向的Z轴组件、设置在Y轴方向的Y轴组件，及设置在X轴方向的X轴组件；所述X轴组件上设置有卡具；所述建筑3D打印加工装置还包括：与所述卡具相适配的3D打印喷头及机械加工刀头，所述3D打印喷头用于与所述卡具固定连接，并在所述X轴组件、Y轴组件及Z轴组件的带动下进行3D打印；所述机械加工刀头用于与所述卡具固定连接，并在所述X轴组件、Y轴组件及Z轴组件的带动下进行机械加工。

【技术特征摘要】
1.一种建筑3D打印加工装置，其特征在于，包括：依次连接的机架、设置在Z轴方向的Z轴组件、设置在Y轴方向的Y轴组件，及设置在X轴方向的X轴组件；所述X轴组件上设置有卡具；所述建筑3D打印加工装置还包括：与所述卡具相适配的3D打印喷头及机械加工刀头，所述3D打印喷头用于与所述卡具固定连接，并在所述X轴组件、Y轴组件及Z轴组件的带动下进行3D打印；所述机械加工刀头用于与所述卡具固定连接，并在所述X轴组件、Y轴组件及Z轴组件的带动下进行机械加工。2.根据权利要求1所述的建筑3D打印加工装置，其特征在于，所述X轴组件包括：两条平行设置的X轴同步带，以及与两条X轴同步带连接，用于带动两条X轴同步带同步运动的X轴电机；所述卡具设置在两条X轴同步带之间。3.根据权利要求2所述的建筑3D打印加工装置，其特征在于，所述卡具包括第一滑块及第二滑块，所述第一滑块与一条X轴同步带固定连接，所述第二滑块与另一条X轴同步带固定连接；所述第一滑块上固定连接有第一固定板，所述第二滑块上固定连接有第二固定板，所述第一固定板与第二固定板之间用于卡持固定所述3D打印喷头或机械加工刀头。4.根据权利要求3所述的建筑3D打印加工装置，其特征在于，所述3D打印喷头包括：依次连接的第一电机、料筒及喷嘴，所述料筒上设置有第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述第一固定板可拆卸连接，所述第二连...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹香鹏，聂稷珍，
申请(专利权)人：深圳市明远建筑科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44