一种混凝土3D打印设备及其使用方法技术

本发明专利技术涉及3D打印技术领域，其目的是提供一种混凝土3D打印设备及其使用方法。这种混凝土3D打印设备可以精确调整打印机的输出位置，打印精度较高。上述混凝土3D打印设备包括：车载平台、混凝土生产系统、调整系统和3D打印系统；混凝土生产系统设置于车载平台上；调整系统包括轨道和轨道调整机构，轨道沿车载平台的运行方向设置，且一端与车载平台铰接，另一端设置有轨道调整机构；3D打印系统包括3D打印机，3D打印机滚动设置于轨道上，其进料口与混凝土生产系统的出料口连通。本发明专利技术解决了现有技术中的车载移动式混凝土3D打印设备打印精度较低，成型的混凝土结构平行度差，需后期修整，既耗费较多原材料，又降低施工效率的问题。又降低施工效率的问题。又降低施工效率的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土3D打印设备及其使用方法


[0001]本专利技术涉及3D打印
，具体涉及一种混凝土3D打印设备及其使用方法。

技术介绍

[0002]3D打印技术即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。最开始常用于模具制造、工业设计等领域，用于制造模型。
[0003]随着3D打印技术的发展和成熟，3D打印技术应用在建筑领域主要用于生成混凝土结构，也称为混凝土3D打印技术。混凝土3D打印技术在成型混凝土结构时无需钢筋支撑，实现了混凝土无模成型，既有自密实混凝土无需振捣的优点，又有喷射混凝土可以制造繁杂构件的优点。
[0004]现有的混凝土3D打印设备在进行打印工作时，尤其是打印隔离带、围挡、花坛等条带状混凝土结构时，由于现有的车载移动式混凝土3D打印设备不能在打印过程中精确调节打印机的输出位置，打印精度较低，导致成型的混凝土结构平行度差，需后期进行修整，既耗费较多的原材料，又延误了施工进度，降低施工效率。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的车载移动混凝土3D打印设备打印精度较低，成型的混凝土结构平行度差，需后期修整，既耗费较多的原材料，又降低了施工效率的缺陷，从而提供一种可以精确调整打印机的输出位置，打印精度较高的混凝土3D打印设备及其使用方法。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种混凝土3D打印设备，包括：
[0007]车载平台；
[0008]混凝土生产系统，设置于所述车载平台上；
[0009]调整系统，包括轨道和轨道调整机构，所述轨道沿所述车载平台的运行方向设置，且一端与所述车载平台铰接，另一端设置有所述轨道调整机构；
[0010]3D打印系统，其包括3D打印机，所述3D打印机滚动设置于所述轨道上，其进料口与所述混凝土生产系统的出料口连通。
[0011]可选的，所述混凝土生产系统还包括平行度测量系统和控制系统，所述平行度测量系统包括待打印区域平行度测量机构，所述待打印区域平行度测量机构设置于所述车载平台外侧的待打印区域附近；
[0012]所述控制系统设置于所述车载平台上，所述控制系统的信号输入端与所述平行度测量系统通讯连接，所述控制系统的信号输出端与所述轨道调整机构通讯连接。
[0013]可选的，所述待打印区域平行度测量机构包括多个基准桩，多个所述基准桩间隔设置于所述待打印区域附近，且多个所述基准桩与所述待打印区域的中心线等间距设置。
[0014]可选的，所述基准桩包括：桩尖、储能件、控制器、太阳能板、信号灯和信号收发天
线，所述储能件和所述控制器位于所述桩尖上方，所述太阳能板位于所述储能件和所述控制器上方，所述太阳能板中部的孔中设置有所述信号灯和所述信号收发天线。
[0015]可选的，所述轨道调整机构包括：调节油缸和调节轨道，所述调节油缸与所述轨道另一端的端套铰接，所述调节轨道固定设置在所述车载平台上，且所述端套的底部铰接设置有滚轮，所述滚轮与所述调节轨道滚动连接。
[0016]可选的，所述调节轨道为圆弧状。
[0017]可选的，所述3D打印机包括：座板、回转平台、回转驱动件和打印臂，所述回转平台和所述回转驱动件设置于所述座板上，且回转驱动件驱动端与所述回转平台连接，所述打印臂的一端与所述回转平台连接，另一端设置有打印喷头，所述打印喷头位于待打印区域上方。
[0018]可选的，所述打印臂为长度可变的伸缩臂。
[0019]可选的，所述打印喷头处还设置有定位器。
[0020]可选的，所述3D打印系统还包括变幅油缸，所述变幅油缸的一端与所述回转平台连接，另一端与所述打印臂连接。
[0021]可选的，所述3D打印系统还包括：轨道驱动机构，所述轨道驱动机构包括：行走轮电机、行走驱动轮、行走齿轮、行走轮和行程编码器，所述行走轮电机设置于所述座板底部，行走轮电机驱动端与所述行走驱动轮连接，所述行走驱动轮与所述行走齿轮啮合，所述行走齿轮与所述行走轮同轴连接，所述行程编码器设置于所述行走轮的端部，且所述行走轮滚动设置于所述轨道上。
[0022]可选的，所述轨道设置于轨道基础上，所述轨道基础设置于所述车载平台上，所述座板底部还设置有连接架，所述连接架的一端设置有反钩轮，所述反钩轮与所述轨道基础远离所述轨道一端的底面滑动连接。
[0023]可选的，所述混凝土生产系统包括：原料输送机构、外加剂输送机构和搅拌机构，所述原料输送机构的原料出口、所述外加剂输送机构的外加剂出口与所述搅拌机构的搅拌入口连通。
[0024]可选的，所述原料输送机构包括：水泥罐、骨料罐、掺合料罐以及螺旋输送机，水泥罐出料口、骨料罐出料口以及掺合料罐出料口均与螺旋输送机进料口连通，螺旋输送机出料口与所述搅拌入口连通。
[0025]可选的，所述外加剂输送机构包括：外加剂箱和水箱，外加剂箱出料口、水箱出水口均与所述搅拌入口连通。
[0026]可选的，所述搅拌机构的搅拌出口与所述3D打印机的所述进料口通过软管连通。
[0027]可选的，所述车载平台上设置有动力系统。
[0028]一种混凝土3D打印设备使用方法，应用于所述的混凝土3D打印设备，包括以下步骤：
[0029]将待打印区域划分为多个工作段；
[0030]在所述待打印区域的第一工作段附近设置多个基准桩，将多个所述基准桩与所述待打印区域的中心线等间距设置，所述基准桩通过控制器和信号收发天线，向控制系统发送桩号信息，所述控制系统接收到各所述基准桩的位置桩号信息后，再通过程序自动叠加所述基准桩与待打印区域中心线的等距距离，即可准确获知所述待打印区域中心线的桩号
信息，加上在所述控制系统中输入待打印区域尺寸信息或三维图，即可准确确定所述待打印区域的位置和形体信息；
[0031]3D打印机对所述第一工作段进行打印工作；
[0032]打印过程中通过打印喷头处设置的定位器实时获取的所述打印喷头坐标信息，再结合确定的所述待打印区域的位置和形体信息，即可在所述控制系统控制下自动进行动态调整和打印工作；
[0033]完成所述第一工作段的打印工作后，按上述步骤对所述待打印区域的其他工作段进行打印。
[0034]可选的，所述3D打印机进行打印工作时，车载平台可以停止在对应的工作段，所述车载平台也可边打印边沿着打印方向进行移动。
[0035]可选的，操作人员可通过网络远程操控所述混凝土3D打印设备进行打印。
[0036]本专利技术具有以下优点：
[0037]1.本专利技术提供的混凝土3D打印设备，包括车载平台、混凝土生产系统、调整系统和3D打印系统，混凝土生产系统设置于车载平台上，混凝土生产系统用于生产3D打印时所需的混凝土。调整系统包括轨道和轨道调整机构，轨道的一端与车载平台铰接，另一端设置有轨道调整机构。3D打印系统中的3D打印机滚动设置在轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土3D打印设备，其特征在于，包括：车载平台(1)；混凝土生产系统，设置于所述车载平台(1)上；调整系统，包括轨道(301)和轨道调整机构(302)，所述轨道(301)沿所述车载平台(1)的运行方向设置，且一端与所述车载平台(1)铰接，另一端设置有所述轨道调整机构(302)；3D打印系统，其包括3D打印机(401)，所述3D打印机(401)滚动设置于所述轨道(301)上，其进料口与所述混凝土生产系统的出料口连通。2.根据权利要求1所述的混凝土3D打印设备，其特征在于，还包括平行度测量系统和控制系统(6)，所述平行度测量系统包括待打印区域平行度测量机构，所述待打印区域平行度测量机构设置于所述车载平台(1)外侧的待打印区域(7)附近；所述控制系统(6)设置于所述车载平台(1)上，所述控制系统(6)的信号输入端与所述平行度测量系统通讯连接，所述控制系统(6)的信号输出端与所述轨道调整机构(302)通讯连接。3.根据权利要求2所述的混凝土3D打印设备，其特征在于，所述待打印区域平行度测量机构包括多个基准桩(5011)，多个所述基准桩(5011)间隔设置于所述待打印区域(7)附近，且多个所述基准桩(5011)与所述待打印区域(7)的中心线等间距设置。4.根据权利要求3所述的混凝土3D打印设备，其特征在于，所述基准桩(5011)包括：桩尖(50111)、储能件(50112)、控制器(50113)、太阳能板(50114)、信号灯(50115)和信号收发天线(50116)，所述储能件(50112)和所述控制器(50113)位于所述桩尖(50111)上方，所述太阳能板(50114)位于所述储能件(50112)和所述控制器(50113)上方，所述太阳能板(50114)中部的孔中设置有所述信号灯(50115)和所述信号收发天线(50116)。5.根据权利要求1所述的混凝土3D打印设备，其特征在于，所述轨道调整机构(302)包括：调节油缸(3021)和调节轨道(3022)，所述调节油缸(3021)与所述轨道(301)另一端的端套(3011)铰接，所述调节轨道(3022)固定设置在所述车载平台(1)上，且所述端套(3011)的底部铰接设置有滚轮(3012)，所述滚轮(3012)与所述调节轨道(3022)滚动连接。6.根据权利要求5所述的混凝土3D打印设备，其特征在于，所述调节轨道(3022)为圆弧状。7.根据权利要求1所述的混凝土3D打印设备，其特征在于，所述3D打印机(401)包括：座板(4011)、回转平台(4012)、回转驱动件(4013)和打印臂(4014)，所述回转平台(4012)和所述回转驱动件(4013)设置于所述座板(4011)上，且回转驱动件驱动端与所述回转平台(4012)连接，所述打印臂(4014)的一端与所述回转平台(4012)连接，另一端设置有打印喷头(4015)，所述打印喷头(4015)位于待打印区域(7)上方。8.根据权利要求7所述的混凝土3D打印设备，其特征在于，所述打印臂(4014)为长度可变的伸缩臂。9.根据权利要求7所述的混凝土3D打印设备，其特征在于，所述打印喷头(4015)处还设置有定位器(4016)。10.根据权利要求7所述的混凝土3D打印设备，其特征在于，所述3D打印系统还包括变幅油缸(402)，所述变幅油缸(402)的一端与所述回转平台(4012)连接，另一端与所述打印臂(4014)连接。
11.根据权利要求7所述的混凝土3D打印设备，其特征在于，所述3D打印系统还包括：轨道驱动机构(403)，所述轨道驱动机构(403)包括：行走轮电机(4031)、行走驱动轮(4032)、行走齿轮(4033)、行走轮(4034)和行程编码器(4035)...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭志国，高鹏，陈祥，姚飞雄，王二朋，吴国林，
申请(专利权)人：中国三峡建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：