一種建筑用3d打印裝置的連續(xù)爬升裝置及方法
【專利摘要】針對現(xiàn)有技術中3D打印裝置只能打印一定高度范圍內的建筑以及打印精度低的技術問題，本發(fā)明公開了一種建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置及方法，用于支撐和帶動豎向支撐向上移動，所述豎向支撐分布于所述建筑用3D打印裝置的四周并支撐所述建筑用3D打印裝置，所述連續(xù)爬升裝置包括若干附著爬升機構，所述豎向支撐的下端通過對應的所述附著爬升機構設置于已打印的建筑的外立面上，所述附著爬升機構能夠使得所述豎向支撐牢固附著在已打印的建筑上且能夠推動所述豎向支撐向上移動，如此，隨著所打印的建筑體的升高，3D打印裝置也隨之升高，既可以解決打印裝置對建筑高度的適應性問題，又可以保證3D打印的精確定位打印問題。
【專利說明】一種建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置及方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑施工領域，特別涉及一種建筑用3D打印裝置及方法。

【背景技術】
[0002]3D打印技術出現(xiàn)在20世紀90年代中期，實際上是利用光固化和紙層疊等方式實現(xiàn)快速成型的技術。它與普通打印機工作原理基本相同，打印機內裝有粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，與電腦連接后，通過一層又一層的多層打印方式，最終把計算機上的藍圖變成實物。
[0003]隨著3D打印技術的發(fā)展并逐漸成熟，3D打印技術給制造業(yè)帶來技術革新。在勞動力密集型的建筑行業(yè)，如能引入3D打印技術進行工程施工生產，在施工效率，生產成本，工程工期，機械化自動化水平提高等方面均能有很大程度的提高。
[0004]現(xiàn)有的建筑用3D打印裝置及方法具有如下缺點:
[0005]1.3D打印裝置的體積重量巨大，對可打印建筑的層高有極大的限制，只能打印高度在一定范圍內的建筑；
[0006]2.隨著建筑層數的增高，3D打印裝置本身的升高幅度受限，打印精度無法保證。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置及方法，通過設置附著爬升機構，使得3D打印裝置能夠隨著所打印的建筑的升高而升高，既可以解決打印裝置對建筑高度的適應性，可以打印各種高度的建筑體，又由于3D打印裝置與建筑本身的相對靜止保證了 3D打印的精確定位打印問題。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0009]一種建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置，用于支撐和帶動豎向支撐向上移動，所述豎向支撐分布于所述建筑用3D打印裝置的四周，并支撐所述建筑用3D打印裝置，所述連續(xù)爬升裝置包括若干附著爬升機構，所述豎向支撐的下端通過對應的所述附著爬升機構設置于已打印的建筑的外立面上，所述附著爬升機構能夠使得所述豎向支撐牢固附著在已打印的建筑上且能夠推動所述豎向支撐向上移動。
[0010]優(yōu)選的，所述附著爬升機構包括導軌、支撐滑塊、第一驅動電機、第一傳動機構以及第一滾輪對，所述導軌固定設置于所述已打印的建筑上，所述支撐滑塊與所述豎向支撐的下端剛性連接，所述支撐滑塊嵌設于所述導軌的C型空腔內，所述第一驅動電機、第一傳動機構以及第一滾輪對分別設置于所述支撐滑塊上，所述第一滾輪對與所述導軌的C型空腔的內壁相接觸，所述第一驅動電機經所述第一傳動機構帶動所述第一滾輪對轉動，使得所述支撐滑塊沿著導軌向上移動。
[0011]優(yōu)選的，所述附著爬升機構還包括鎖緊件，所述鎖緊件能夠將支撐滑塊固定于所述導軌上。
[0012]優(yōu)選的，所述導軌包括至少三根導軌段，反復將位于最下方導軌段接長至位于最上方的導軌段，以使得導軌以及整個打印裝置沿建筑的升高而升高。
[0013]優(yōu)選的，所述附著爬升機構包括支撐座、豎向軌道以及傳動與防墜裝置，所述支撐座沿豎直方向間隔設置于所述已打印的建筑上，所述支撐座上設有凹槽或者支撐銷，所述豎向軌道與所述豎向支撐的下部上分別設有若干沿著豎向間隔分布的掛鉤，所述掛鉤能夠掛靠在所述支撐座的凹槽或者支撐銷上，所述豎向支撐的下部與所述豎向軌道之間設置傳動與防墜裝置并通過所述傳動與防墜裝置進行交替爬升。
[0014]優(yōu)選的，所述傳動與防墜裝置采用液壓傳動方式或者鏈傳動方式或者齒輪齒條傳動方式來實現(xiàn)豎向軌道與豎向支撐之間的交替爬升。
[0015]本發(fā)明還公開了一種建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升方法，采用如上所述的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置。
[0016]本發(fā)明提供的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置及方法，通過附著爬升機構，能夠使得所述豎向支撐牢固附著在已打印的建筑上且能夠推動所述豎向支撐向上移動，將3D打印裝置能夠與建筑本身的結合，隨著所打印的建筑的升高，豎向支撐及由豎向支撐支撐的3D打印裝置也隨之升高，如此，一方面可以解決打印裝置對建筑高度的適應性，可以打印各種高度的建筑體，另一方面3D打印裝置與建筑本身的相對靜止保證了 3D打印的精確定位打印問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為應用本發(fā)明一實施例的建筑用3D打印裝置的主視圖；
[0018]圖2為應用本發(fā)明一實施例的建筑用3D打印裝置的側視圖；
[0019]圖3為應用本發(fā)明一實施例的建筑用3D打印裝置的俯視圖；
[0020]圖4為本發(fā)明一實施例的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置結構示意圖；
[0021 ] 圖5為圖4的a-a剖視示意圖；
[0022]圖6為圖4的b_b剖視示意圖；
[0023]圖7為本發(fā)明一實施例中支撐滑塊與導軌的裝配示意圖；
[0024]圖8為本發(fā)明一實施例中支撐滑塊上與導軌相對的一面的結構示意圖；
[0025]圖9為本發(fā)明另一實施例中附著爬升機構的結構示意圖；
[0026]圖中:1_豎向支撐、2-軌道橫梁機構、21-圓形軌道梁、22-打印頭橫梁、23-橫梁滑塊、3-打印機構、31-打印頭桿、32-打印頭、4-附著爬升機構、41-導軌、42-支撐滑塊、43-第一驅動電機、44-第一滾輪對、45-支撐座、46-豎向軌道、47-傳動與防墜裝置、5-建筑、51-窗。

【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明的中心思想在于，通過附著爬升機構能夠使得所述豎向支撐牢固附著在已打印的建筑上且能夠推動所述豎向支撐向上移動，將3D打印裝置與建筑本身相結合，隨著所打印的建筑體的升高，3D打印裝置也隨之升高，既可以解決打印裝置對建筑高度的適應性，可以打印各種高度的建筑體，又可以通過3D打印裝置與建筑本身的相對靜止保證了 3D打印的精確定位打印問題。
[0028]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置及方法作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0029]實施例1
[0030]結合圖1至圖3，本實施例公開了一種建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置，應用該連續(xù)爬升裝置的建筑用3D打印裝置，包括:若干豎向支撐1、軌道橫梁機構2、打印機構3以及附著爬升機構4，所述豎向支撐I分布于所述軌道橫梁機構2的四周，所述打印機構3設置于所述軌道橫梁機構2上，所述豎向支撐I的上端與所述軌道橫梁機構2剛性連接，所述豎向支撐I的下端通過對應的所述附著爬升機構4設置于已打印的建筑5的外立面上，所述附著爬升機構4能夠使得所述豎向支撐I牢固附著在已打印的建筑5上且能夠推動所述豎向支撐4向上移動。通過設置所述附著爬升機構4，可以將3D打印裝置與建筑5本身相結合，隨著所打印的建筑5的升高，3D打印裝置也隨之升高，既可以解決打印裝置對建筑5高度的適應性，可以打印各種高度的建筑體，又可以通過3D打印裝置與建筑5本身的相對靜止保證了 3D打印的精確定位打印問題。
[0031]本實施例中，如圖4至圖8所示,并請結合參閱圖1至圖3,所述附著爬升機構4包括導軌41、支撐滑塊42、第一驅動電機43、第一傳動機構(未圖示)以及第一滾輪對44，所述導軌41固定設置于所述已打印的建筑5上，所述支撐滑塊42與所述豎向支撐I的下端剛性連接，所述支撐滑塊42嵌設于所述導軌41的C型空腔內，所述導軌41通過高強螺栓固定于已打印的建筑5上，所述第一驅動電機43、第一傳動機構以及第一滾輪對44分別設置于所述支撐滑塊42上，所述第一滾輪對44與所述導軌41的C型空腔的內壁相接觸，所述第一驅動電機43經所述第一傳動機構帶動所述第一滾輪對44轉動，使得所述支撐滑塊42沿著導軌41向上移動。所述第一滾輪對44中的滾輪呈圓柱狀。為了提高連接的牢固度，簡化安裝步驟，所述支撐滑塊42可以與所述豎向支撐I 一體成型。為了防止出現(xiàn)支撐滑塊42發(fā)生脫落的風險，所述附著爬升機構4還包括鎖緊件(未圖示)，所述鎖緊件能夠將支撐滑塊42固定于所述導軌41上，所述鎖緊件設置于所述支撐滑塊42上。隨著，建筑5打印成一定高度，可以對導軌41的上部進行接長。
[0032]優(yōu)選的，所述導軌41包括至少三根導軌段，所述至少三段導軌段可拆卸式連接在一起形成所述導軌41，所述導軌段分別與所述已打印的建筑可拆卸式固定連接，反復將位于最下方導軌段接長至位于最上方的導軌段，以使得導軌41以及整個打印裝置沿建筑5的升高而升高。也就是說為了節(jié)約成本，可以采用三段以上導軌段，組成導軌41，反復將位于最下方導軌段接長至位于最上方的導軌段，反復利用，反復爬升。
[0033]實施例2
[0034]本實施例與以上實施例的區(qū)別在于，如圖9所示，所述附著爬升機構4包括支撐座45、豎向軌道46以及傳動與防墜裝置47，所述支撐座45沿豎直方向間隔設置于所述已打印的建筑5上，所述支撐座45上設有凹槽或者支撐銷，所述豎向軌道46與所述豎向支撐I的下部上分別設有若干沿著豎向間隔分布的掛鉤，所述掛鉤能夠掛靠在所述支撐座45的凹槽或者支撐銷上，所述豎向支撐I的下部與所述豎向軌道46之間設置傳動與防墜裝置47并通過傳動與防墜裝置47進行交替爬升。所述傳動與防墜裝置47采用液壓傳動方式或者鏈傳動方式或者齒輪齒條傳動方式來實現(xiàn)豎向軌道46與豎向支撐I之間的交替爬升。當然，所述附著爬升機構4也可以采用其他結構形式實現(xiàn)。
[0035]實施例3
[0036]本實施例還公開了一種建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升方法，請參閱圖1至圖9，采用如上所述實施例1或實施例2的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置，當然，并不限于實施例I和實施例2所述的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置，所述豎向支撐I的下端通過對應的所述附著爬升機構4設置于已打印的建筑5的外立面上，所述附著爬升機構4能夠使得所述豎向支撐I牢固附著在已打印的建筑5上且能夠推動所述豎向支撐4向上移動。通過設置所述附著爬升機構4，可以將3D打印裝置與建筑5本身相結合，隨著所打印的建筑5的升高，3D打印裝置也隨之升高，既可以解決打印裝置對建筑5高度的適應性，可以打印各種高度的建筑體，又可以通過3D打印裝置與建筑5本身的相對靜止保證了 3D打印的精確定位打印問題。
[0037]綜上所述，本發(fā)明所提供的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置及方法，通過設置若干豎向支撐、軌道橫梁機構、打印機構以及附著爬升機構，所述豎向支撐分布于所述軌道橫梁機構的四周，所述打印機構設置于所述軌道橫梁機構上，所述豎向支撐的上端與所述軌道橫梁機構剛性連接，所述豎向支撐的下端通過對應的所述附著爬升機構設置于已打印的建筑的外立面上，所述附著爬升機構能夠使得所述豎向支撐牢固附著在已打印的建筑上且能夠推動所述豎向支撐向上移動，通過3D打印裝置與建筑本身的結合，隨著所打印的建筑體的升高，3D打印裝置也隨之升高，一方面可以解決打印裝置對建筑高度的適應性，可以打印各種高度的建筑體，另一方面3D打印裝置與建筑本身的相對靜止保證了 3D打印的精確定位打印問題。
[0038]上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。
【權利要求】
1.一種建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置，用于支撐和帶動豎向支撐向上移動，所述豎向支撐分布于所述建筑用3D打印裝置的四周，并支撐所述建筑用3D打印裝置，其特征在于，所述連續(xù)爬升裝置包括若干附著爬升機構，所述豎向支撐的下端通過對應的所述附著爬升機構設置于已打印的建筑的外立面上，所述附著爬升機構能夠使得所述豎向支撐牢固附著在已打印的建筑上且能夠推動所述豎向支撐向上移動。
2.如權利要求1所述的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置，其特征在于，所述附著爬升機構包括導軌、支撐滑塊、第一驅動電機、第一傳動機構以及第一滾輪對，所述導軌固定設置于所述已打印的建筑上，所述支撐滑塊與所述豎向支撐的下端剛性連接，所述支撐滑塊嵌設于所述導軌的C型空腔內，所述第一驅動電機、第一傳動機構以及第一滾輪對分別設置于所述支撐滑塊上，所述第一滾輪對與所述導軌的C型空腔的內壁相接觸，所述第一驅動電機經所述第一傳動機構帶動所述第一滾輪對轉動，使得所述支撐滑塊沿著導軌向上移動。
3.如權利要求2所述的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置，其特征在于，所述附著爬升機構還包括鎖緊件，所述鎖緊件能夠將支撐滑塊固定于所述導軌上。
4.如權利要求2所述的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置，其特征在于，所述導軌包括至少三根導軌段，反復將位于最下方導軌段接長至位于最上方的導軌段，以使得導軌以及整個打印裝置沿建筑的升高而升高。
5.如權利要求1所述的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置，其特征在于，所述附著爬升機構包括支撐座、豎向軌道以及傳動與防墜裝置，所述支撐座沿豎直方向間隔設置于所述已打印的建筑上，所述支撐座上設有凹槽或者支撐銷，所述豎向軌道與所述豎向支撐的下部上分別設有若干沿著豎向間隔分布的掛鉤，所述掛鉤能夠掛靠在所述支撐座的凹槽或者支撐銷上，所述豎向支撐的下部與所述豎向軌道之間設置傳動與防墜裝置并通過所述傳動與防墜裝置進行交替爬升。
6.如權利要求5所述的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置，其特征在于，所述傳動與防墜裝置采用液壓傳動方式或者鏈傳動方式或者齒輪齒條傳動方式來實現(xiàn)豎向軌道與豎向支撐之間的交替爬升。
7.一種建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升方法，其特征在于，采用如權利要求1-6任意一項所述的建筑用3D打印裝置的連續(xù)爬升裝置。
【文檔編號】B22F3/105GK104162667SQ201410365846
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權日:2014年7月29日
【發(fā)明者】王美華, 李榮帥 申請人:上海建工集團股份有限公司