本实用新型专利技术的一种3D打印装置，涉及建筑施工技术领域，针对现有3D打印装置的单打印头工作效率低下，不能满足大体量建筑物的施工需要，而且无法自行连续稳定爬升以适用不同建筑高度的问题。它包括能够逐步相对于已打印建筑体爬升或下降的爬升装置，及与爬升装置连接的打印装置；打印头横梁的两端能够沿轨道框架滑动，打印头沿打印头横梁移动，同时喷出建筑体料，每打印一行则打印头横梁沿轨道框架移动一设定距离，如此逐行完成当前横截面层的打印施工；两组框架式连系梁通过液压顶升机构连接，通过两者的交替爬升将打印装置顶升至建筑体上一层待打印横截面层所在的高度，从而自下向上逐层打印各横截面层直至完成建筑体整体的打印施工。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及建筑施工
，特别涉及一种用于建筑施工的3D打印装置。
技术介绍
众所周知，3D打印建筑可以充分利用打印智能控制，使建筑一次成型，减少建筑中的材料和工艺损耗，它能够让未来的建筑工人劳动强度大大降低，工作环境大大改善，工作更高效，它还可以做到让建筑能耗大幅度降低，可有效地改善施工粉尘和噪音的影响，避免对环境造成污染。虽然，3D打印技术离我们越来越近，早已不再是纸面上的概念，但是，目前的3D打印技术在建筑市场的应用还仅限于住宅建筑、小型场馆等小体量建筑的施工，其原因如下:一是现有的建筑用3D打印装置体积较小(如全球首批建筑用3D打印装置尺寸:长X宽乂高分别为150mX10mX6.6m)，龙门架式3D打印装置高度受限，而且，它们均采用单打印头，对于体量巨大的建筑物的施工而言，不仅不适用，而且工作效率低下；二是现有的建筑用3D打印装置的爬升导轨分段连续安装，随着3D打印建筑物高度的上升，需人工将位于最下方的导轨段接至位于最上方的导轨段，以实现3D打印装置的连续爬升，这也极大阻碍了施工效率的提高，且爬升时稳定性无法控制。可见，如何克服现有3D打印装置结构及施工方法上的局限性，使其能够适应大体量建筑物的施工，使未来的3D打印技术能够在建筑领域真正得以推广、应用具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对现有3D打印装置的单打印头工作效率低下，不能满足大体量建筑物的施工需要，而且现有3D打印装置无法自行连续稳定爬升以适用不同建筑高度的问题，本技术的目的是提供一种3D打印装置，打印装置通过并列设置的多个打印头提高了工作效率，爬升装置的框架式连系梁通过交替爬升，使得3D打印装置能够在连续稳定爬升过程中亦可进行连续打印，以适应不同的建筑高度。本技术解决其技术问题所采用的一种3D打印装置，包括附着在已打印建筑体的外立面，并能够逐步相对于所述已打印建筑体爬升或下降的爬升装置，以及位于所述已打印建筑体的顶部，且与所述爬升装置顶端刚性连接的打印装置；所述打印装置包括与所述爬升装置顶端刚性连接的轨道框架，两端能够沿所述轨道框架滑动的至少两个打印头横梁，每根所述打印头横梁上设置至少一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印头；所述爬升装置包括至少两组围合在所述已打印建筑体的外立面，且在竖直方向上通过若干液压顶升机构连接的框架式连系梁，每组所述框架式连系梁均通过若干附着装置固定于所述已打印建筑体的外立面。优选的，所述打印头横梁的两端设有滑块或滚轮组，所述轨道框架具有至少一对对称设置且横截面呈C形的滑道，所述滑块或滚轮组与所述滑道滑动配合，使得所述打印头横梁的两端能够沿所述轨道框架的滑道滑动。优选的，所述打印装置还包括打印头连接架，所述打印头连接架包括基座以及与所述基座固定连接的打印头杆，所述打印头连接在所述打印头杆上，所述基座与所述打印头横梁滑动配合，使得所述打印头能够沿所述打印头横梁滑动。优选的，所述轨道框架的底部还固接有若干竖杆，所述轨道框架通过所述竖杆与所述爬升装置的顶端刚性连接。优选的，所述爬升装置包括两组框架式连系梁，且两组所述框架式连系梁通过若干所述液压顶升机构连接成一个整体框架结构，所述液压顶升机构包括液压顶升油缸及其驱动单元，所述液压顶升油缸的缸体和活塞分别固定在两组所述框架式连系梁上，所述驱动单元能够控制所述液压顶升机构同步顶升或下降，进而带动所述框架式连系梁做相应的运动。优选的，所述附着装置包括横向液压机构和扩展板，所述横向液压机构包括液压油缸及其驱动单元，所述液压油缸的一端连接在所述框架式连系梁上，所述液压油缸的另一端固接所述扩展板，且与所述已打印建筑体的外立面相抵，所述驱动单元能够控制连接在同一框架式连系梁上的所述液压油缸同步伸长或收缩，进而使得相应的所述框架式连系梁附着或脱离所述已打印建筑体的外立面。优选的，每根所述打印头横梁上部均设置对称的格构式支撑框架一，且所述格构式支撑框架一的对称轴与所述打印头横梁的纵轴线重合，所述格构式支撑框架一是由型钢、钢管或组合截面杆件连接而成的杆系结构，且所述格构式支撑框架一的高度从中部到端部逐渐变小。优选的，所述格构式支撑框架一由至少四个框架单元依次连接而成，其中，沿对称轴对称的两个框架单元一中，中心翼缘和相邻两根腹杆之间连接有斜杆，两个所述框架单元一通过侧翼缘与所述打印头横梁的两端连接，形成位于两侧的框架单元二，所述中心翼缘与所述侧翼缘构成连续的折线或弧线。优选的，所述格构式支撑框架一的各杆件之间均为铰接，所述打印头横梁上固接有若干转接板，所述格构式支撑框架一的杆件与所述转接板铰接。优选的，所述滑道的上部设置有格构式支撑框架二，所述格构式支撑框架二的对称轴与所述滑道的纵轴线重合，所述格构式支撑框架二由至少四个框架单元依次连接而成，其中，沿对称轴对称的两个框架单元A中，中心翼缘和相邻两根腹杆之间连接有斜杆，两个所述框架单元A通过侧翼缘与所述滑道的两端连接，形成位于两侧的框架单元B，所述中心翼缘与侧翼缘构成连续的折线或弧线。本技术的效果在于:针对目前建筑体结构体量巨大，而现有3D打印装置不仅打印尺度有局限而且只有一个打印头，无法应用于大体量建筑物施工的缺陷，本技术的3D打印装置，在打印装置的轨道框架上设置并列的至少两个与轨道框架滑动配合的打印头横梁，且每个打印头横梁上均连接一个打印头，每个打印头均可独立运行，不受其它打印头运动的影响，进而在3D打印装置的作业面中引入至少两个打印头，且每个打印头均能够沿打印头横梁滑动，使得打印头能够反复沿作业面的y轴方向移动并打印建筑物料;上述打印头横梁与轨道框架滑动配合，使得打印头横梁能够带动打印头沿作业面X轴方向移动，从而实现打印头在建筑体横截面层内基于xy平面灵活运动;爬升装置的框架式连系梁之间的液压顶升机构在动力控制系统的控制下进行伸缩运动，使得框架式连系梁能够带动打印装置逐步地相对于已打印建筑体沿z轴向上移动，进而使得上述打印装置在自动化爬升的同时完成建筑体各横截面层自下向上的逐层打印施工;综上所述，该3D打印装置通过连接多个打印头在同一作业面同时施工，提高了施工效率，而且，它能够通过自动控制爬升装置的框架式连系梁的交替爬升来实现打印装置的连续稳定爬升，以适应不同的建筑高度，爬升过程无需人工敷设导轨段，不但减轻了施工人员的劳动强度，而且避免了导轨段的安装对建筑体墙体的破坏，在保证施工安全可靠的同时还提高了工作效率。【附图说明】图1为本技术一实施例3D打印装置安装于已打印建筑体上的示意图；图当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种3D打印装置，其特征在于，包括：附着在已打印建筑体的外立面，并能够逐步相对于所述已打印建筑体爬升或下降的爬升装置，以及位于所述已打印建筑体的顶部，且与所述爬升装置顶端刚性连接的打印装置；所述打印装置包括与所述爬升装置顶端刚性连接的轨道框架，两端能够沿所述轨道框架滑动的至少两个打印头横梁，每根所述打印头横梁上设置至少一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印头；所述爬升装置包括至少两组围合在所述已打印建筑体的外立面，且在竖直方向上通过若干液压顶升机构连接的框架式连系梁，每组所述框架式连系梁均通过若干附着装置固定于所述已打印建筑体的外立面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李荣帅，王美华，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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