一种3D打印设备管道运行机构及3D打印设备的制作方法

专利2024-12-30  40


本技术涉及3d建筑打印设备,具体地说是一种3d打印设备管道运行机构及3d打印设备。


背景技术:

1、3d建筑打印是一种以混凝土为原料的3d打印技术。施工时将数字化设计模型输入建筑打印机中转化为打印指令,3d打印设备就会按照要求将混凝土材料一层层叠加成特定形状的建筑物件。由于3d建筑打印技术改变了传统混凝土建筑的模板组装、浇筑、养护、拆模的施工工艺,提高了建筑行业的自动化程度,节省了大量人工和模板费用,因而受到广泛的研究和青睐。

2、目前3d建筑打印设备的打印材料是砂浆混凝土,而砂浆混凝土相比细石混凝土,其胶结材料(水泥等)和高价特殊材料(硅粉、各种纤维等)是细石混凝土用量的1.3倍。另外,因砂浆混凝土的骨料粒径小,所以打印层厚薄(最大层厚不超过20mm),因此采用砂浆混凝土也会造成打印效率低的问题。

3、然而,因为3d打印的工艺轮廓线为任意曲弧线,所以自材料泵机至打印机头的管道需选用质软的橡胶管。若采用砂浆混凝土管道的内径为30mm,而采用细石混凝土则管道的直径需要增大到80mm,每延米的重量增加了7倍。3d打印的生产过程中管道需要随着打印头的移动而任意摆动,采用细石混凝土由于重量大幅增加,因此管道的动荷载势必影响设备的稳定运行。

4、另外,由于管道随着打印头的移动会任意摆动,且运动轨迹复杂,在施工的过程中也容易发生管道的局部弯折,容易出现堵塞混凝土管道等现象。


技术实现思路

1、针对上述问题,本申请提供的一种3d打印设备管道运行机构能够使管道按照特定的轨迹运动,从而避免管道随意摆动而对设备的运行造成影响。

2、本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:

3、一种3d打印设备管道运行机构,包括设置于y轴梁上的承托部件,所述的承托部件上设置有牵引小车,所述的牵引小车和承托部件之间设置有用于驱动所述的牵引小车沿承托部件往复运动的驱动部件;

4、靠近供料侧的z轴梁上设置有提升部件,所述的提升部件包括固定架和升降车;

5、所述的固定架上转动设置有缠绕轴和用于驱动所述缠绕轴转动的提升电机;

6、所述的升降车包括通过绳索与所述的缠绕轴相连接的主架体,所述的主架体上转动设置有第一承托辊;

7、用于向打印头供料的管道沿远离所述打印头的方向依次包括连接段、直线段和缓存段,所述的直线段由所述的承托部件所支撑,且所述直线段的靠近打印头的一端与所述的牵引小车固定连接,所述的缓存段为位于承托部件外侧的部分管道,并由所述的升降车挂起。

8、进一步地,所述的承托部件包括托架和多个用于支撑所述托架的支撑架,所述的托架包括两根横梁,两根所述的横梁之间位于所述横梁的下方设置有多个第二承托辊,所述的支撑架包括固定设置于所述y轴梁上的竖梁,所述的竖梁上位于所述托架的下方设置有用于承托所述托架的悬臂梁。

9、进一步地,所述的牵引小车包括车体,所述的车体包括底板,所述底板的两侧分别设置有行走轮,所述横梁内侧面上设置有用于容纳所述行走轮的导向槽,所述底板的上方设置有顶板,且所述的顶板通过连接板与所述的底板相连,所述的顶板上设置有用固定所述管道的固定机构。

10、进一步地,所述的驱动部件包括设置于所述顶板上的行走电机,所述行走电机的动力输出轴上设置有主动齿轮,所述的托架上设置有与所述的主动齿轮相配合的齿条。

11、进一步地,所述底板的两侧分别设置有轴线沿竖直方向的限位轮,且所述的限位轮抵靠在所述导向槽的与开口端相对的侧面上。

12、进一步地,所述的主架体包括两个呈弧形结构的第一立板和第二立板,所述的第一立板和第二立板通过连接柱连接固定为一个整体,所述的第一承托辊位于所述的第一立板和第二立板之间。

13、进一步地,所述的第一立板和第二立板之间设置有多个呈弧形排布的第一承托辊。

14、进一步地,所述的主架体上设置有调整电机,且所述调整电机的动力输出轴通过第一传动机构与一个第一承托辊相连接。

15、进一步地,相邻的两个第一承托辊通过第二传动机构相连。

16、一种3d打印设备,包括上述任一种所述的3d打印设备管道运行机构。

17、本实用新型的有益效果是:

18、本申请实施例提供的一种3d打印设备管道运行机构,通过在y轴梁上部设置用于承托管道的承托部件,并在承托部件上设置牵引小车,通过牵引小车对管道进行牵引,从而使位于承托部件上的部分管道跟随着打印头一起直线移动。在y梁的外部设置提升部件,并通过提升部件将移出承托部件的部分管道挂起。这样,管道的运行轨迹由直线运动、升降运动、弧线运动三者运动轨迹复合,从而能够服从于打印头的运动轨迹,避免管道在施工过程中自由摆动而对设备的运行造成影响。

19、本申请还提供了一种应用上述任一种所述的3d打印设备管道运行机构的3d打印设备,该3d打印设备产生的有益效果的推导过程与上述3d打印设备管道运行机构带来的有益效果的推导过程大体类似,故在此不再赘述。



技术特征:

1.一种3d打印设备管道运行机构,其特征在于:包括设置于y轴梁(3)上的承托部件(61),所述的承托部件(61)上设置有牵引小车(62),所述的牵引小车(62)和承托部件(61)之间设置有用于驱动所述的牵引小车(62)沿承托部件(61)往复运动的驱动部件;

2.根据权利要求1所述的一种3d打印设备管道运行机构,其特征在于:所述的承托部件(61)包括托架和多个用于支撑所述托架的支撑架,所述的托架包括两根横梁(611),两根所述的横梁(611)之间位于所述横梁(611)的下方设置有多个第二承托辊(612),所述的支撑架包括固定设置于所述y轴梁(3)上的竖梁(613),所述的竖梁(613)上位于所述托架的下方设置有用于承托所述托架的悬臂梁(614)。

3.根据权利要求2所述的一种3d打印设备管道运行机构,其特征在于:所述的牵引小车(62)包括车体,所述的车体包括底板(6211),所述底板(6211)的两侧分别设置有行走轮(6222),所述横梁(611)内侧面上设置有用于容纳所述行走轮(6222)的导向槽(6111),所述底板(6211)的上方设置有顶板(6213),且所述的顶板(6213)通过连接板(6212)与所述的底板(6211)相连,所述的顶板(6213)上设置有用固定所述管道(5)的固定机构。

4.根据权利要求3所述的一种3d打印设备管道运行机构,其特征在于:所述的驱动部件包括设置于所述顶板(6213)上的行走电机(631),所述行走电机(631)的动力输出轴上设置有主动齿轮(632),所述的托架上设置有与所述的主动齿轮(632)相配合的齿条(633)。

5.根据权利要求3所述的一种3d打印设备管道运行机构,其特征在于:所述底板(6211)的两侧分别设置有轴线沿竖直方向的限位轮(624),且所述的限位轮(624)抵靠在所述导向槽(6111)的与开口端相对的侧面上。

6.根据权利要求1所述的一种3d打印设备管道运行机构,其特征在于:所述的主架体包括两个呈弧形结构的第一立板(651)和第二立板(652),所述的第一立板(651)和第二立板(652)通过连接柱(653)连接固定为一个整体,所述的第一承托辊(654)位于所述的第一立板(651)和第二立板(652)之间。

7.根据权利要求6所述的一种3d打印设备管道运行机构,其特征在于:所述的第一立板(651)和第二立板(652)之间设置有多个呈弧形排布的第一承托辊(654)。

8.根据权利要求7所述的一种3d打印设备管道运行机构,其特征在于:所述的主架体上设置有调整电机(655),且所述调整电机(655)的动力输出轴通过第一传动机构(656)与一个第一承托辊(654)相连接。

9.根据权利要求8所述的一种3d打印设备管道运行机构,其特征在于:相邻的两个第一承托辊(654)通过第二传动机构(657)相连。

10.一种3d打印设备,其特征在于:包括如权利要求1至9中任一项所述的3d打印设备管道运行机构。


技术总结
本申请实施例提供的一种3D打印设备管道运行机构涉及3D建筑打印设备技术领域。具体包括设置于Y轴梁上的承托部件,承托部件上设置有牵引小车,牵引小车和承托部件之间设置有驱动部件。靠近供料侧的Z轴梁上设置有提升部件,提升部件包括固定架和升降车。固定架上转动设置有缠绕轴和提升电机。升降车包括通过绳索与缠绕轴相连接的主架体,主架体上转动设置有第一承托辊。管道沿远离打印头的方向依次包括连接段、直线段和缓存段,直线段由承托部件所支撑,且与牵引小车固定连接,缓存段由升降车挂起。本申请提供的一种3D打印设备管道运行机构能够使管道按照特定的轨迹运动,从而避免管道随意摆动而对设备的运行造成影响。

技术研发人员:陈楠,陆宏谦,范东升,赵丙堂
受保护的技术使用者:山东栋源建筑节能科技有限公司
技术研发日:20231024
技术公布日:2024/6/26
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