区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的一种区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置，涉及建筑施工技术领域，针对现有3D打印装置单打印头工作效率低下且精度不高的问题。它包括固定于已打印建筑体的外立面的爬升导轨，能够沿着爬升导轨相对于已打印建筑体垂直运动的爬升构件，以及与爬升构件顶端刚性连接的打印装置；打印装置包括与爬升构件顶端刚性连接的轨道框架以及打印头横梁，轨道框架包括若干分别平行且等间距设置的轨道横梁和连系梁，轨道横梁和所述连系梁相交固接形成若干网格单元，每个网格单元中设有至少两个并联为一体且平行间隔设置的打印头横梁，打印头横梁两端能够沿着轨道横梁滑动，每根打印头横梁上设置一个能够沿打印头横梁滑动的打印头。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及建筑施工
，特别涉及一种区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置。
技术介绍
3D打印建筑具有自动化程度高、一次成型、建筑耗材和工艺损耗少的优势。然而，现有的3D打印装置采用单打印头，仅仅适用于住宅建筑、小型场馆等小体量建筑的施工，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。因此，如何提供一种打印效率高、打印精度高且能够适应大体量建筑物的施工的区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
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的问题，本技术的目的是提供一种区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置，该3D打印装置通过将由轨道横梁和连系梁组成的轨道框架划分为若干面积相等的区块，每个区块内设置至少两个打印头横梁，位于相同区块内的所有打印头横梁平行间隔设置，且其两端分别通过一对平行的连接板连为一体结构，从而使得位于相同区块内的所有打印头横梁同步沿着轨道横梁移动，通过将轨道框架划分区块，每个区块设置多个打印头横梁，不仅因缩短单个打印头的打印范围而提高了打印精度，而且因增加打印头横梁而增加了打印头的数量，提高了打印工作效率。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置，包括：固定于已打印建筑体的外立面的爬升导轨，能够沿着所述爬升导轨相对于所述已打印建筑体
垂直运动的爬升构件，以及位于所述已打印建筑体的顶部，且与所述爬升构件刚性连接的打印装置；所述打印装置包括与所述爬升构件顶端刚性连接的轨道框架以及打印头横梁，所述轨道框架包括若干分别平行且等间距设置的轨道横梁和连系梁，所述轨道横梁和所述连系梁相交固接形成若干网格单元，每个所述网格单元中设有至少两个并联为一体且平行间隔设置的所述打印头横梁，所述打印头横梁两端能够沿着所述轨道横梁滑动，每根所述打印头横梁上设置一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印头。进一步地，还包括连接板，所述连接板位于所述轨道横梁上且能够沿着所述轨道横梁滑动，位于同一所述网格单元中的至少两个所述打印头横梁两端分别与同侧的所述连接板垂直固接，使得位于同一所述网格单元中的至少两个所述打印头横梁能够同步沿着所述轨道横梁移动。进一步地，所述连接板的下端还有滑块或滚轮组，所述轨道横梁上设有与所述滑块或滚轮组滑动配合且横截面呈C形的滑道，使得所述打印头横梁的两端能够沿所述轨道横梁的滑道滑动。进一步地，所述打印装置还包括连接架，所述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。进一步地，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构件的顶端刚性连接。进一步地，所述爬升导轨通过若干附墙连杆固定于所述已打印建筑体的外立面。进一步地，所述打印头可伸缩，所述打印头的伸缩范围为0～200mm。本技术的效果在于：一、本技术的区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置，包括固定于已打印建筑体的外立面的爬升导轨，能够沿着爬升导轨相对于已打印建筑体垂直运动的爬升构件，以及位于已打印建筑体的顶部，且与爬升构件刚性连接的打印装置；打印装置包括与爬升构件顶端刚性连接的轨道框架以及打印头横梁，轨道框架包括若干分别平行且等间距设置的轨道横梁和连系梁，轨道横梁和连系梁相交固接形成若干网格单元，每个网格单元中设有至少两个并联为
一体且间隔设置的打印头横梁，打印头横梁两端能够沿着轨道横梁滑动，每根打印头横梁上设置一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印头。该区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置通过在轨道框架上增加轨道横梁和连系梁，并使得二者相交固接形成网格单元，且将每个网格单元中平行间隔设置的多个打印头横梁通过一对平行设置于轨道横梁上的连接板固定连接，可以使得同时移动的多个伸长量不同从而形成高差的打印头同时完成不同截面层高的打印，显著提高了打印效率。二、通过将打印装置划分为若干个等面积的网格单元，每个网格单元内的相邻的两个轨道横梁之间设置打印头横梁，每个打印头横梁上配合设置一个独立控制的打印头，也进一步提高了打印效率。三、将打印装置划分为若干个等面积的网格单元，缩短了单个打印头横梁的长度，减小了打印头横梁的挠度，防止打印头横梁产生竖向位移，而且减小了单个打印头的打印范围，从而提高了打印精度。附图说明图1为本技术一实施例区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置安装于已打印建筑体上的示意图；图2为图1的俯视图；图3为本技术一实施例中打印头横梁的俯视图；图4为本技术一实施例中打印头横梁和打印头的连接示意图。图中：10-已打印建筑体；20-爬升导轨；30-爬升构件；40-打印装置，42-打印头横梁，43-轨道横梁，44-连系梁，45-连接板，46-附墙连杆；50-打印头。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的一种区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置作进一步详细说明。根据下面的说明，本技术的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本技术的
技术实现思路
及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且
均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本技术技术方案的限制。实施例一结合图1至图4说明本技术的区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置，本实施例以大体量建筑物的3D打印施工为例，为了明确方向关系，按需要设置了将z轴方向作为已打印建筑体10高度延伸方向的xyz直角坐标系。请参考图1至图4，上述区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置包括固定于已打印建筑体10的外立面的爬升导轨20，能够沿着爬升导轨20相对于已打印建筑体10垂直运动(爬升或下降)的爬升构件30，以及位于已打印建筑体10的顶部，且与爬升构件30刚性连接的打印装置40；打印装置40包括与爬升构件30顶端刚性连接的轨道框架(未图示)以及打印头横梁42，轨道框架包括若干平行且等间距设置的轨道横梁43和连系梁44，轨道横梁43和连系梁44相交固接形成若干网格单元，每个网格单元中设有至少两个并联为一体且平行间隔设置的打印头横梁42，打印头横梁42两端能够沿着轨道横梁43滑动，每根打印头横梁42上设置一个能够沿打印头横梁42滑动的打印头50。为了尽可能防止轨道横梁43产生挠度，使得连系梁44的两端分别与轨道框架边缘的轨道横梁43固定连接，连系梁44的中部固接于轨道框架内部的轨道横梁43的上方。前述刚性连接为焊接、螺栓连接等，本实施例优选螺栓连接，可实现打印装置40与爬升构件30的快速组装及拆卸。另外需指出的是，打印装置40和爬升构件30均与动力控制系统通信连接，因动力控制系统不在本技术权利要求的保护范围内，故对其结构及连接关系不作具体阐述。由于爬升导轨20附着固定于已打印建筑体10的外立面，从而爬升导轨20可以采用逐步加长升高的方式随着已打印建筑体10的升高而升高，具体方法可以参照起重塔吊施工中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置，其特征在于，包括：固定于已打印建筑体的外立面的爬升导轨，能够沿着所述爬升导轨相对于所述已打印建筑体垂直运动的爬升构件，以及位于所述已打印建筑体的顶部，且与所述爬升构件刚性连接的打印装置；所述打印装置包括与所述爬升构件顶端刚性连接的轨道框架以及打印头横梁，所述轨道框架包括若干分别平行且等间距设置的轨道横梁和连系梁，所述轨道横梁和所述连系梁相交固接形成若干网格单元，每个所述网格单元中设有至少两个并联为一体且平行间隔设置的所述打印头横梁，所述打印头横梁两端能够沿着所述轨道横梁滑动，每根所述打印头横梁上设置一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印头。

【技术特征摘要】
1.一种区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置，其特征在于，包括：固定于已打印建筑体的外立面的爬升导轨，能够沿着所述爬升导轨相对于所述已打印建筑体垂直运动的爬升构件，以及位于所述已打印建筑体的顶部，且与所述爬升构件刚性连接的打印装置；所述打印装置包括与所述爬升构件顶端刚性连接的轨道框架以及打印头横梁，所述轨道框架包括若干分别平行且等间距设置的轨道横梁和连系梁，所述轨道横梁和所述连系梁相交固接形成若干网格单元，每个所述网格单元中设有至少两个并联为一体且平行间隔设置的所述打印头横梁，所述打印头横梁两端能够沿着所述轨道横梁滑动，每根所述打印头横梁上设置一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印头。2.根据权利要求1所述的区块分布式多打印头横梁并联式3D打印装置，其特征在于：还包括连接板，所述连接板位于所述轨道横梁内且能够沿着所述轨道横梁滑动，位于同一所述网格单元中的至少两个所述打印头横梁两端分别与同侧的所述连接板垂直固接，使得位于同一所述网格单元中的至少两个所述打印头横梁能够同步沿着所述轨道横梁移动。3.根据权利要求2所述的区...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣帅，王美华，李林洁，伍小平，周锋，李增辉，程金蓉，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，上海市机械施工集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31