一种无人机3D打印系统技术方案

技术编号:41274556 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-11 09:27
本技术公开了一种无人机3D打印系统,包括无人机,所述无人机的底部设有料斗,料斗的底部设有喷头,无人机的起落架上设有导向机构,导向机构与料斗滑动连接,当无人机降落时,喷头在地面的抵靠下沿导向机构向上能够缩回起落架内,当无人机起飞后,喷头在料斗的重力带动下沿导向机构下移并伸出起落架。本技术利用导向机构与料斗滑动连接来调节喷头的高度的方案代替现有技术当中利用驱动电机调节喷头的高度的方案,在打印过程中仅仅需要利用主机控制飞行到预设坐标位置和电机控制物料输送,节省了一个电机对电源装置电量的消耗,解决了现有的打印装置三个电机消耗无人机的电源装置电量,单次打印过程中电量的消耗较大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及3d打印的,特别是指一种无人机3d打印系统。


技术介绍

1、3d打印是一种以模型的三维数据为基础,通过打印机喷嘴挤出材料,逐层打印增加材料来生成3d实体的技术,因此又称为添加制造(am,additive manufacturing)。3d打印混凝土技术是将3d打印技术与商品混凝土领域的技术相结合而产生的新型应用技术,其主要原理是将混凝土构件利用计算机进行3d建模和分割生产三维信息,然后将配制好的混凝土拌合物通过挤出装置,按照设定好的程序,通过机械控制,由喷嘴挤出进行打印,最后得到混凝土构件。3d打印技术起源于 1997 年美国学者 joseph pegna 提出的一种适用于水泥材料逐层累加并选择性凝固的自由形态构件的建造方法,分为“轮廓工艺”contourcrafting和“d-shape”工艺。作为一种新型技术,3d打印技术可以减少成本和劳动力,无须拆模支模过程,可以进行复杂的构造制造,提高效率节省材料。

2、近几年,3d打印技术在国内开始蓬勃发展。而在传统的3d打印建筑行业,对于场地环境和设备的要求较高,传统的这些用于打印的大型设备系统需要与电源连接,而且不够敏捷灵活,只能在固定地方进行打印;在检查维修任务或在偏远、恶劣的环境中进行作业时,大型打印设备显得力不从心;同时传统3d打印设备体积较大,运输安装不方便。对此,无人机在这些方面有着天然的优势。无人机小巧而灵活,在计算机系统的控制下完全可以完成各种复杂的飞行指令,不受传统运动系统轨道的限制;还可以到达大型设备难以到达的环境进行3d打印操作。因此适用于3d打印混凝土技术的无人机装备对于建筑领域的3d打印技术具有十分重要的理论意义,工程应用前景十分广阔。其中,如何将喷头贴近打印台,保证喷头挤出的混凝土材料在空中不断裂以及如何保证混凝土材料精确的落到下落点是3d打印混凝土技术中有待解决的问题。

3、例如,公开号为cn115284602a的中国专利公开了一种基于旋翼无人机的无框架3d打印装置,包括:旋翼无人机,包括主机与至少两个旋翼组件,旋翼组件沿第一方向与主机连接,旋翼无人机用于带动打印装置在多维度方向进行打印;3d打印部,包括可调节温控喷头,电源装置与材料放置盒,可调节温控喷头,电源装置与材料放置盒沿第二方向与主机连接;第一方向与第二方向垂直,可调节温控喷头用于打印装置工作和不工作时调节喷头的升降。上述实施例提供的装置通过将3d打印机与旋翼无人机连接,可以根据使用场合调整3d打印机的位置,并且通过可调节温控喷头可以调节喷头的位置,当不使用打印机时,可以将喷头收起来。

4、上述文件通过调节部调节喷头的位置,调节部为驱动电机与伸缩杆,驱动电机带动伸缩杆伸缩,进而调节喷头的高度,使得打印过程中喷头更加的贴合打印台,喷头贴合打印台,混凝土材料可以精确的落到下落点,并且喷头挤出的混凝土材料在空中也不会断裂,解决了因为喷头距离打印台太远导致喷头挤出的混凝土材料在空中断裂的问题,以及无法保证混凝土材料精确的落到下落点上的问题。

5、但是上述文件当中的打印装置在打印过程中,需要无人机的主机控制飞行到预设坐标位置、需要驱动电机调节喷头的高度,还需要步进电机实现物料输送,而无人机的电源装置电量有限,三个电机消耗无人机的电源装置电量,单次打印过程中电量的消耗较大。


技术实现思路

1、针对上述
技术介绍
中的不足,本技术提出一种无人机3d打印系统,解决了现有的打印装置三个电机消耗无人机的电源装置电量,单次打印过程中电量的消耗较大的技术问题。

2、本技术的技术方案是这样实现的:一种无人机d打印系统,包括无人机,所述无人机的底部设有料斗,料斗的底部设有喷头,无人机的起落架上设有导向机构,导向机构与料斗滑动连接,当无人机降落时,喷头在地面的抵靠下沿导向机构向上能够缩回起落架内,当无人机起飞后,喷头在料斗的重力带动下沿导向机构下移并伸出起落架。

3、优选的,所述导向机构包括连接板,两个所述连接板对称设置在起落架上,所述连接板的中部连接有滑杆,料斗位于两个所述滑杆之间且与滑杆滑动连接,起落架的垂直高度大于料斗的高度。

4、优选的,所述料斗包括料斗本体,料斗本体上连接有物料输送机构,物料输送机构的进料口与料斗本体连通,物料输送机构的出料口与喷头连通,物料输送机构上连接有法兰盘,法兰盘与滑杆滑动连接。

5、优选的,所述法兰盘上卡接有轴承,轴承与滑杆滑动配合。

6、优选的,所述轴承上设有用于将轴承与法兰盘卡紧的垫块和卡簧,垫块位于法兰盘的底部,卡簧位于法兰盘的顶部。

7、优选的,所述轴承为直线轴承。

8、优选的,所述物料输送机构包括壳体,所述壳体固定连接在料斗本体的中部,壳体的一端与法兰盘连接,壳体的另一端与贯穿伸出料斗本体,进料口和出料口均设置在壳体上,出料口位于壳体伸出端的底面上,所述壳体内转动连接有绞龙,法兰盘上设有电机,电机与绞龙连接,起落架的垂直高度大于电机的顶面到喷头底面的距离。

9、优选的,所述法兰盘的顶部设有支撑架,电机位于支撑架上,绞龙的顶部转轴贯穿并伸出法兰盘,绞龙的伸出端与电机连接。

10、优选的,所述壳体的伸出端与喷头可拆卸连接。

11、优选的,所述壳体的伸出端连接有喷头法兰,喷头与喷头法兰卡接。

12、本技术利用导向机构与料斗滑动连接来调节喷头的高度的方案代替现有技术当中利用驱动电机调节喷头的高度的方案,使得在打印过程中仅仅需要利用主机控制飞行到预设坐标位置和电机控制物料输送,不需要使用三个电机,节省了一个电机对电源装置电量的消耗,单次打印过程中电量的消耗有效的减少,解决了现有的打印装置三个电机消耗无人机的电源装置电量,单次打印过程中电量的消耗较大的技术问题。并且本申请的导向机构与料斗滑动连接,当无人机降落时,喷头在地面的抵靠下沿导向机构向上能够缩回起落架内,当无人机起飞后,喷头在料斗的重力带动下沿导向机构下移并伸出起落架,不需要额外的控制驱动电机转动调节喷头,简化了操作步骤,使得无人机的操控难度降低,有利于操控无人机快速的进行3d打印工作。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无人机3D打印系统,包括无人机(1),其特征在于,所述无人机(1)的底部设有料斗(2),料斗(2)的底部设有喷头(4),无人机(1)的起落架(3)上设有导向机构,导向机构与料斗(2)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的无人机3D打印系统,其特征在于,所述导向机构包括连接板(18),两个所述连接板(18)对称设置在起落架(3)上,所述连接板(18)的中部连接有滑杆(5),料斗(2)位于两个所述滑杆(5)之间且与滑杆(5)滑动连接,起落架(3)的垂直高度大于料斗(2)的高度。

3.根据权利要求2所述的无人机3D打印系统,其特征在于,所述料斗(2)包括料斗本体(9),料斗本体(9)上连接有物料输送机构,物料输送机构的进料口(6)与料斗本体(9)连通,物料输送机构的出料口(7)与喷头(4)连通,物料输送机构上连接有法兰盘(8),法兰盘(8)与滑杆(5)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的无人机3D打印系统,其特征在于,所述法兰盘(8)上卡接有轴承(19),轴承(19)与滑杆(5)滑动配合。

5.根据权利要求4所述的无人机3D打印系统,其特征在于,所述轴承(19)上设有用于将轴承(19)与法兰盘(8)卡紧的垫块(14)和卡簧(15),垫块(14)位于法兰盘(8)的底部,卡簧(15)位于法兰盘(8)的顶部。

6.根据权利要求5所述的无人机3D打印系统,其特征在于,所述轴承(19)为直线轴承。

7.根据权利要求3~6任一项所述的无人机3D打印系统,其特征在于,所述物料输送机构包括壳体(10),所述壳体(10)固定连接在料斗本体(9)的中部,壳体(10)的一端与法兰盘(8)连接,壳体(10)的另一端与贯穿伸出料斗本体(9),进料口(6)和出料口(7)均设置在壳体(10)上,出料口(7)位于壳体(10)伸出端的底面上,所述壳体(10)内转动连接有绞龙(11),法兰盘(8)上设有电机(12),电机(12)与绞龙(11)连接,起落架(3)的垂直高度大于电机(12)的顶面到喷头(4)底面的距离。

8.根据权利要求7所述的无人机3D打印系统,其特征在于,所述法兰盘(8)的顶部设有支撑架(13),电机(12)位于支撑架(13)上,绞龙(11)的顶部转轴贯穿并伸出法兰盘(8),绞龙(11)的伸出端与电机(12)连接。

9.根据权利要求8所述的无人机3D打印系统,其特征在于,所述壳体(10)的伸出端与喷头(4)可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的无人机3D打印系统,其特征在于,所述壳体(10)的伸出端连接有喷头法兰(16),喷头(4)与喷头法兰(16)卡接。

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【技术特征摘要】

1.一种无人机3d打印系统,包括无人机(1),其特征在于,所述无人机(1)的底部设有料斗(2),料斗(2)的底部设有喷头(4),无人机(1)的起落架(3)上设有导向机构,导向机构与料斗(2)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的无人机3d打印系统,其特征在于,所述导向机构包括连接板(18),两个所述连接板(18)对称设置在起落架(3)上,所述连接板(18)的中部连接有滑杆(5),料斗(2)位于两个所述滑杆(5)之间且与滑杆(5)滑动连接,起落架(3)的垂直高度大于料斗(2)的高度。

3.根据权利要求2所述的无人机3d打印系统,其特征在于,所述料斗(2)包括料斗本体(9),料斗本体(9)上连接有物料输送机构,物料输送机构的进料口(6)与料斗本体(9)连通,物料输送机构的出料口(7)与喷头(4)连通,物料输送机构上连接有法兰盘(8),法兰盘(8)与滑杆(5)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的无人机3d打印系统,其特征在于,所述法兰盘(8)上卡接有轴承(19),轴承(19)与滑杆(5)滑动配合。

5.根据权利要求4所述的无人机3d打印系统,其特征在于,所述轴承(19)上设有用于将轴承(19)与法兰盘(8)卡紧的垫块(14)和卡簧(15),垫块(14)位于法兰盘(8)的底部,卡簧(15...

【专利技术属性】
技术研发人员:张宇王凌宇张云升赵晨甘楠尤鹏飞方硕张文龙
申请(专利权)人:兰州理工大学
类型:新型
国别省市:

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