[實用新型]3D打印裝置的格構(gòu)式支撐結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2015-11-16
• 公開（公告）號: CN205206333U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李榮帥;王美華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海建工集團股份有限公司
• 主分類號: E04G21/00
• 分類號: E04G21/00;E04G21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于建筑施工的3D打印 裝置的格構(gòu)式支撐結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

眾所周知，3D打印建筑可以充分利用打印智能控制，使建筑一次成型，減 少建筑中的材料和工藝損耗，它能夠讓未來的建筑工人勞動強度大大降低，工 作環(huán)境大大改善，工作更高效，它還可以做到讓建筑能耗大幅度降低，可有效 地改善施工粉塵和噪音的影響，避免對環(huán)境造成污染。

雖然，3D打印技術(shù)離我們越來越近，早已不再是紙面上的概念，但是，目 前的3D打印技術(shù)在建筑市場的應(yīng)用還僅限于住宅建筑、小型場館等小體量建筑 的施工，其原因是現(xiàn)有的建筑用3D打印裝置體積較小(如全球首批建筑用3D 打印裝置尺寸：長×寬×高分別為150m×10m×6.6m)，不適用于大體量建筑物 的施工；而龍門架式3D打印裝置的打印高度又受限，也無法滿足大體量建筑物 的施工需求；因此，為適應(yīng)大體量建筑物的3D打印施工，需增大打印裝置框架 結(jié)構(gòu)的覆蓋面積，使打印頭能夠在框架結(jié)構(gòu)的支撐下進行更大范圍的打印施工， 然而，打印裝置在自身重量以及打印頭往復(fù)運動的影響下，其框架結(jié)構(gòu)桿體中 部的撓度變大，而且單位長度撓度差大，使得打印頭的運動精度得不到有效控 制，嚴重影響了施工質(zhì)量。

可見，如何克服現(xiàn)有3D打印裝置因跨度大而導(dǎo)致打印頭運動精度無法控制 的缺陷，使其能夠適應(yīng)大體量建筑物的施工，使未來的3D打印技術(shù)能夠在建筑 領(lǐng)域真正得以推廣、應(yīng)用具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對大體量建筑物的3D打印施工，現(xiàn)有3D打印裝置增大跨度會使得打印 頭的運動精度得不到有效控制，嚴重影響了施工質(zhì)量的問題，本實用新型的目 的是提供一種3D打印裝置的格構(gòu)式支撐結(jié)構(gòu)，它能夠減小大跨度打印頭橫梁及 滑道中部的撓度，以及單位長度的撓度差，保證打印頭運行路線平直順滑，進 而有效控制打印精度，提高打印質(zhì)量。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的3D打印裝置的格構(gòu)式支撐結(jié)構(gòu)，所述 3D打印裝置包括位于待打印建筑物橫截面層頂部的打印裝置；所述打印裝置包 括一閉合的軌道框架，兩端能夠沿所述軌道框架滑動的至少兩個打印頭橫梁， 每根所述打印頭橫梁上設(shè)置至少一個能夠沿所述打印頭橫梁滑動的打印頭，所 述軌道框架的底部設(shè)有若干能夠與所述待打印建筑物的地坪連接的豎桿；所述 格構(gòu)式支撐結(jié)構(gòu)包括連接于所述打印頭橫梁上部，且豎向設(shè)置的格構(gòu)式支撐框 架一，所述格構(gòu)式支撐框架一是由型鋼、鋼管或組合截面桿件連接而成的桿系 結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述格構(gòu)式支撐框架一沿其軸線對稱，且其對稱軸與所述打印頭 橫梁的縱軸線重合。

優(yōu)選的，所述格構(gòu)式支撐框架一的高度從中部到端部逐漸變小，所述格構(gòu) 式支撐框架一由至少四個框架單元依次連接而成，其中，沿對稱軸對稱的兩個 框架單元一的中心翼緣和相鄰兩根腹桿之間連接有斜桿，兩個所述框架單元一 通過側(cè)翼緣與所述打印頭橫梁的兩端連接，形成位于兩側(cè)的框架單元二，所述 中心翼緣與所述側(cè)翼緣構(gòu)成連續(xù)的折線或弧線。

優(yōu)選的，所述格構(gòu)式支撐框架一的各桿件之間均為鉸接，所述打印頭橫梁 上固接有若干豎向設(shè)置的轉(zhuǎn)接板一，所述格構(gòu)式支撐框架一的桿件與所述轉(zhuǎn)接 板一鉸接。

優(yōu)選的，所述打印頭橫梁的兩端設(shè)有滑塊或滾輪組，所述軌道框架具有至 少一對對稱設(shè)置且橫截面呈C形的滑道，所述滑塊或滾輪組與所述滑道滑動配 合，使得所述打印頭橫梁的兩端能夠沿所述軌道框架的滑道滑動。

優(yōu)選的，所述格構(gòu)式支撐結(jié)構(gòu)還包括連接于所述滑道上部，且豎向設(shè)置的 格構(gòu)式支撐框架二，所述格構(gòu)式支撐框架二是由型鋼、鋼管或組合截面桿件連 接而成的桿系結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述格構(gòu)式支撐框架二沿其軸線對稱，且其對稱軸與所述滑道的 縱軸線重合。

優(yōu)選的，所述格構(gòu)式支撐框架二的高度從中部到端部逐漸變小，所述格構(gòu) 式支撐框架二由至少四個框架單元依次連接而成，其中，沿對稱軸對稱的兩個 框架單元A的中心翼緣和相鄰兩根腹桿之間連接有斜桿，兩個所述框架單元A 通過側(cè)翼緣與所述滑道的兩端連接，形成位于兩側(cè)的框架單元B，所述中心翼緣 與所述側(cè)翼緣構(gòu)成連續(xù)的折線或弧線。

優(yōu)選的，所述格構(gòu)式支撐框架二的各桿件之間均為鉸接，所述滑道上固接 有若干豎向設(shè)置的轉(zhuǎn)接板二，所述格構(gòu)式支撐框架二的桿件與所述轉(zhuǎn)接板二鉸 接。