一种混凝土现场3D打印设备及其使用方法技术

本申请涉及一种混凝土现场3D打印设备及其使用方法。一种混凝土现场3D打印设备，包括操作台，用于承载3D打印设备；移动机构，能够使所述操作台进行移动；打印装置，用于对混凝土构件进行打印；横向移动组件，设置在所述顶梁上且用于沿操作台所在平面的横向移动所述打印装置；纵向移动组件，设置在所述操作台上且用于沿操作台所在平面的纵向移动所述打印装置；升降组件，设置在所述顶梁上，且用于驱动打印装置沿靠近或远离操作台的方向运动。本申请还公开了一种混凝土现场3D打印设备的使用方法，具有方便在小型场所内的混凝土现场进行混凝土构件的3D打印施工的效果。凝土构件的3D打印施工的效果。凝土构件的3D打印施工的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土现场3D打印设备及其使用方法


[0001]本申请涉及工程建设的领域，尤其是涉及一种混凝土现场3D打印设备及其使用方法。

技术介绍

[0002]传统的混凝土构件在制作上，耗费大量的人力和工时，存在很大的弊端。如果混凝土构件的制作借助计算机控制系统和3D打印技术，则可实现批量化和工业化生产，从而大大加快施工速度。
[0003]现有授权公告号为CN109129819A的中国专利公开了一种现场混凝土3D打印设备和建筑施工方法，该3D打印设备包括打印装置、供料系统、打印装置移动系统、打印控制系统、爬升立柱、爬升辅助立柱和爬升动力系统。打印装置移动系统安装在爬升立柱上；打印装置安装在打印装置移动系统上；供料系统的供料管连接打印装置的打印头上；打印控制系统用于控制打印装置移动系统和打印头的运行状态；爬升立柱与爬升辅助立柱通过爬升动力系统连接；通过立柱固定装置将爬升辅助立柱或爬升立柱与建筑结构内设置的预埋件固定连接。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为上述的3D打印设备能够实现对于高层建筑的现场打印，但是在小型场所内部进行混凝土构件的打印时，需要在外部首先将混凝土构件打印完毕之后再将混凝土构件运送至小型场所内部，故而不方便在小型场内部进行混凝土构件的现场打印。

技术实现思路

[0005]为了方便对于小型场所内部的混凝土现场3D打印施工，本申请提供一种混凝土现场3D打印设备及其使用方法。
[0006]第一方面，本申请提供的一种混凝土现场3D打印设备，采用如下的技术方案：一种混凝土现场3D打印设备，包括操作台，用于承载3D打印设备；移动机构，设置在所述操作台下方，且能够使所述操作台进行移动；打印装置，所述操作台上方设置有顶梁，所述打印装置设置在操作台和顶梁之间，所述打印装置用于对混凝土构件进行打印；横向移动组件，设置在所述顶梁上且用于沿操作台所在平面的横向移动所述打印装置；纵向移动组件，设置在所述操作台上且用于沿操作台所在平面的纵向移动所述打印装置；升降组件，设置在所述顶梁上，且用于驱动打印装置沿靠近或远离操作台的方向运动。
[0007]通过采用上述技术方案，当需要在小型场所内的现场进行混凝土构件的3D打印时，首先通过移动机构将操作台移动到小型场所内需要进行混凝土构件现场打印处，然后通过横向移动组件在操作台所在平面的横向移动打印装置，通过纵向移动组件在操作台所在平面的纵向移动打印装置，并通过升降组件对打印装置在竖直方向上的位置进行调整，三者之间协同配合从而实现对于小型场所内部的混凝土现场的混凝土构件的3D打印施工。
[0008]可选的，所述移动机构包括设置在所述操作台下方且用于支撑所述操作台的底板，所述底板的下表面四角处安装有万向轮，所述底板和操作台之间竖直设有多个第一支撑杆。
[0009]通过采用上述技术方案，万向轮的设置方便了对于操作台的移动。
[0010]可选的，所述操作台和顶梁之间设置有两根第二支撑杆，所述横向移动组件包括与两个第二支撑杆相对的侧壁均转动连接的第一螺杆，所述第一螺杆套接有固定块，所述固定块下方与打印装置连接，所述第一螺杆任一端部连接有驱动第一螺杆转动的第一正反转电机，所述固定块与顶梁之间设置有对固定块沿第一螺杆的长度方向的移动起到导向作用的导向组件。
[0011]通过采用上述技术方案，当需要在操作台所在平面的横向移动打印装置时，首先控制第一正反转电机转动，第一正反转电机的输出轴带动第一螺杆进行转动，第一螺杆带动固定块沿第一螺杆进行移动，导向组件在固定块移动的过程中对固定块的移动起到了导向的作用。
[0012]可选的，所述导向组件包括开设在顶梁沿长度方向的两侧壁上的第一导向槽，所述固定块沿第一螺杆的长度方向的两侧壁均连接有一个呈L型的第一导向块，所述第一导向块远离固定块的一端插接在所述第一导向槽内且能够沿第一导向槽的长度方向进行滑动。
[0013]通过采用上述技术方案，在固定块沿第一螺杆进行移动的过程中，固定块带动第一导向块在第一导向槽中进行移动，第一导向块对固定块的移动起到了导向的作用，从而增加了固定块移动过程中的稳定性，导向块同时起到了拉动固定块的作用，降低了固定块仅由螺杆固定在竖直方向上时对于螺杆的压力，降低了螺杆的承载压力。
[0014]可选的，所述纵向移动组件设置有两个，且两个纵向移动组件均包括一个分别设置在第二支撑杆下方且与操作台上表面固定连接的第一连接块，两个所述第一连接块的上表面向内均沿长度方向开设有供第二支撑杆插入的滑动槽，两个所述滑动槽均转动连接有沿滑动槽长度方向设置的第二螺杆，两个所述第二支撑杆的底部分别与第二螺杆螺纹连接，所述第二螺杆任一端部连接有驱动第二螺杆进行转动的第二正反转电机。
[0015]通过采用上述技术方案，当需要在操作台所在平面的纵向移动打印装置时，首先转动两个第二正反转电机，两个第二正反转电机的输出轴分别带动两个第二螺杆进行转动，两个第二螺杆分别带动两个第二支撑杆沿第二螺杆的长度方向进行水平方向上的移动，两个第二支撑杆带动顶梁一起沿第二螺杆的长度方向进行移动，打印装置最终在顶梁和第二支撑杆的带动下进行操作台所在平面上的纵向的移动。
[0016]可选的，所述升降组件包括与固定块的下表面固定连接的第二连接块，所述第二连接块远离第一螺杆的侧壁固定连接有第三连接块，所述第三连接块内部设置有型腔，所述型腔内转动连接有与第一螺杆长度方向平行设置的转动杆，所述转动杆的一端穿过第三连接块并设置有驱动转动杆转动的第三正反转电机，所述转动杆上套接有驱动轮，所述第三连接块内竖直贯穿开设有通孔，所述通孔与型腔连通，所述通孔内竖直设置有与驱动轮啮合的齿条，所述齿条的顶端连接有限位板，所述齿条的末端与打印装置连接。
[0017]通过采用上述技术方案，在需要对打印装置进行竖直方向上的升降操作时，首先通过第三正反转电机带动转动杆进行转动，转动杆带动驱动轮进行转动，驱动轮的转动带
动齿条进行竖直方向上的移动，并最终由齿条带动打印装置进行竖直方向上的移动。通孔的设置方便了齿条在竖直方向上的移动。限位板的设置降低了齿条与驱动轮脱离啮合的概率。
[0018]可选的，所述第三连接块远离第二连接块的侧壁固定连接有第四连接块，所述第四连接块螺纹连接有设置在竖直方向上的第三螺杆，所述第三螺杆的底部转动连接有连接板，所述连接板与打印装置的侧壁连接，所述第三螺杆的底部穿过连接板后设置有风扇。
[0019]通过采用上述技术方案，当打印装置在齿条的带动下进行竖直方向上的移动时，打印装置带动连接板一起向上移动，第三螺杆在连接板的带动下进行转动，第三螺杆的转动带动风扇进行转动从而使得风扇对操作台上表面进行吹风操作，从而加快了混凝土的凝结速度，第三螺杆的设置同时对打印装置在竖直方向上的移动进行起到了导向作用，增加了打印装置在竖直方向上移动时的稳定性。
[0020]第二方面，本申请提供一种混凝土现场3D打印设备的使用方法，采用如下的技术方案：一种混凝土现场3D打印设备的使用方法，包括以下步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土现场3D打印设备，其特征在于：包括：操作台（1），用于承载3D打印设备；移动机构（2），设置在所述操作台（1）下方，且能够使所述操作台（1）进行移动；打印装置（3），所述操作台（1）上方设置有顶梁（31），所述打印装置（3）设置在操作台（1）和顶梁（31）之间，所述打印装置（3）用于对混凝土构件进行打印；横向移动组件（4），设置在所述顶梁（31）上且用于沿操作台（1）所在平面的横向移动所述打印装置（3）；纵向移动组件（5），设置在所述操作台（1）上且用于沿操作台（1）所在平面的纵向移动所述打印装置（3）；升降组件（6），设置在所述顶梁（31）上，且用于驱动打印装置（3）沿靠近或远离操作台（1）的方向运动。2.根据权利要求1所述的一种混凝土现场3D打印设备，其特征在于：所述移动机构（2）包括设置在所述操作台（1）下方且用于支撑所述操作台（1）的底板（21），所述底板（21）的下表面四角处安装有万向轮（22），所述底板（21）和操作台（1）之间竖直设有多个第一支撑杆（23）。3.根据权利要求2所述的一种混凝土现场3D打印设备，其特征在于：所述操作台（1）和顶梁（31）之间设置有两根第二支撑杆（32），所述横向移动组件（4）包括与两个第二支撑杆（32）相对的侧壁均转动连接的第一螺杆（41），所述第一螺杆（41）套接有固定块（42），所述固定块（42）下方与打印装置（3）连接，所述第一螺杆（41）任一端部连接有驱动第一螺杆（41）转动的第一正反转电机（43），所述固定块（42）与顶梁（31）之间设置有对固定块（42）沿第一螺杆（41）的长度方向的移动起到导向作用的导向组件（44）。4.根据权利要求3所述的一种混凝土现场3D打印设备，其特征在于：所述导向组件（44）包括开设在顶梁（31）沿长度方向的两侧壁上的第一导向槽（441），所述固定块（42）沿第一螺杆（41）的长度方向的两侧壁均连接有一个呈L型的第一导向块（442），所述第一导向块（442）远离固定块（42）的一端插接在所述第一导向槽（441）内且能够沿第一导向槽（441）的长度方向进行滑动。5.根据权利要求4所述的一种混凝土现场3D打印设备，其特征在于：所述纵向移动组件（5）设置有两个，且两个纵向移动组件（5）均包括一个分别设置在第二支撑杆（32）下方且与操作台（1）上表面固定连接的第一连接块（51），两个所述第一连接块（51）的上表面向内均沿长度方向开设有供第二支撑杆（32）插入的滑动槽（52），两个所述滑动槽（52）均转动连接有沿滑动槽（52）长度方向设置的第二螺杆（53），两个所述第二支撑杆（32）的底部分别与第二螺杆（53）螺纹连接，所述第二螺杆（53）任一端部连接有驱动第二螺杆（53）进行转动的第二正反转电机（54）。6.根据权利要求5所述的一种混凝土现场3D打印设备，其特征在于：所述升降组件（6）包括与固定块（42）的下表面固定连接的第二连接块（61），...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯平，车青森，赵昕，汤洪雁，李伟，张明，范立新，董昭，宋伯克，张学军，齐丽勇，张艳华，马志宁，张海涛，张金锁，刘辰，李淘淘，郭俊平，程涛，
申请(专利权)人：天津城建设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：