[發明專利]一種自升式建筑用3D打印裝置及方法

有效

• 申請號: 201410366431.X
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104149345A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 王美華;李榮帥
• 申請（專利權）人: 上海建工集團股份有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種自升式建筑用3D打印裝置，其特征在于，包括：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。

2.如權利要求1所述的自升式建筑用3D打印裝置，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所述的自升式建筑用3D打印裝置，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所述的自升式建筑用3D打印裝置，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所述的自升式建筑用3D打印裝置，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所述的自升式建筑用3D打印裝置，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豎向軌道與豎向支撐之間的交替爬升。

7.如權利要求1所述的自升式建筑用3D打印裝置，其特征在于，所述軌道橫梁機構包括水平設置的圓形軌道梁與打印頭橫梁，所述打印頭橫梁的中心與所述圓形軌道梁的圓心重合，所述打印頭橫梁的兩端分別與所述圓形軌道梁滑動連接，所述打印頭橫梁能夠繞所述圓形軌道梁的圓心在所述圓形軌道梁所在平面內轉動。

8.如權利要求6所述的自升式建筑用3D打印裝置，其特征在于，所述打印頭橫梁與所述圓形軌道梁通過橫梁滑塊連接，所述圓形軌道梁為C型空腔梁，所述橫梁滑塊為與所述圓形軌道梁的C型空腔相匹配的弧形滑塊，所述打印頭橫梁的兩端分別與嵌設于所述圓形軌道梁的C型空腔內的對應的橫梁滑塊剛性連接。

9.如權利要求7所述的自升式建筑用3D打印裝置，其特征在于，還包括橫梁驅動機構，所述橫梁驅動機構設置于所述橫梁滑塊上，所述橫梁驅動機構包括第二驅動電機、第二傳動機構以及第二滾輪對,所述橫梁滑塊嵌設于所述圓形軌道梁的C型空腔內，所述第二滾輪對與所述圓形軌道梁的C型空腔的內壁相接觸，所述第二驅動電機經所述第二傳動機構帶動所述第二滾輪對轉動，使得所述橫梁滑塊沿著所述圓形軌道梁移動。

10.如權利要求7所述的自升式建筑用3D打印裝置，其特征在于，還包括橫梁驅動機構，所述橫梁驅動機構包括第四驅動電機以及第一支架，所述第一支架固定設置于所述圓形軌道梁的上方，所述第四驅動電機設置于所述第一支架上與所述圓形軌道梁的圓心相對應的位置，所述第四驅動電機的輸出部與所述打印頭橫梁的中心部連接，通過所述第四驅動電機的旋轉運動帶動所述打印頭橫梁繞所述圓形軌道梁的圓心在所述圓形軌道梁所在平面內轉動。

11.如權利要求7所述的自升式建筑用3D打印裝置，其特征在于，所述打印機構包括打印頭桿與打印頭，所述打印頭桿的上端與打印頭橫梁滑動連接，所述打印頭桿能夠沿著所述打印頭橫梁做直線運動，所述打印頭設置于所述打印頭桿的下端，所述打印頭桿能夠帶動所述打印頭上下移動。