[發明專利]多打印頭橫梁獨立并聯式3D打印裝置及打印方法

在審

• 申請號: 201610074604.X
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105604328A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 李榮帥;王美華;李林潔;伍小平;周鋒;李增輝;程金蓉
• 申請（專利權）人: 上海建工集團股份有限公司;上海市機械施工集團有限公司
• 主分類號: E04G21/04
• 分類號: E04G21/04;B33Y30/00;B33Y10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及建筑施工技術領域，特別涉及一種多打印頭橫梁獨立并聯式 3D打印裝置及打印方法。

背景技術

目前，3D打印技術發展迅速，其中，3D打印建筑具有自動化程度高、一 次成型、建筑耗材和工藝損耗少的優點。然而，現有的3D打印裝置采用單打 印頭，僅僅適用于住宅建筑、小型場館等小體量建筑的施工，對于建筑結構體 量巨大的建筑物的施工而言，不僅不適用，而且工作效率低下。因此，如何提 供一種適用于大體量建筑物施工的打印效率、精度高且靈活性高的多打印頭橫 梁獨立并聯式3D打印裝置及打印方法，是本領域技術人員亟需解決的技術問 題。

發明內容

針對現有3D打印裝置的單打印頭工作效率低下、打印精度不高，且不能 滿足大體量建筑物的施工需要的問題，本發明的目的是提供一種多打印頭橫梁 獨立并聯式3D打印裝置及打印方法，該多打印頭橫梁獨立并聯式3D打印裝 置通過將由軌道橫梁和連系梁組成的軌道框架劃分為若干面積相等的區塊，每 個區塊內設置至少兩個打印頭橫梁，打印頭橫梁的兩端能夠沿著軌道橫梁滑 動，通過將軌道框架劃分區塊，每個區塊設置多個打印頭橫梁，不僅因縮短單 個打印頭的打印范圍而提高了打印精度，而且因增加打印頭橫梁而增加了打印 頭的數量，提高了打印工作效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種多打印頭橫梁獨立并聯式3D打印裝置，包括：附著于已打印建筑體 的外立面的爬升導軌，能夠沿著所述爬升導軌相對于所述已打印建筑體垂直運 動的爬升構件，以及位于所述已打印建筑體的頂部，且與所述爬升構件剛性連 接的打印裝置；所述打印裝置包括與所述爬升構件頂端剛性連接的軌道框架以 及打印頭橫梁，所述軌道框架為若干平行且等間距設置的軌道橫梁和連系梁相 交固接形成的網格結構，所述網格結構的每個網格單元中設有至少兩個所述打 印頭橫梁，所述打印頭橫梁兩端能夠沿著所述軌道橫梁滑動，每根所述打印頭 橫梁上設置一個能夠沿所述打印頭橫梁滑動的打印頭。

進一步地，所述打印頭橫梁兩端設有連接板，所述軌道橫梁上設有與所 述連接板滑動配合且橫截面呈C形的滑道，使得所述打印頭橫梁的兩端能夠 沿著所述軌道橫梁的滑道滑動。

進一步地，所述打印裝置還包括連接架，所述連接架包括基座以及與所 述基座固定連接的打印頭桿，所述打印頭連接在所述打印頭桿上，所述基座與 所述打印頭橫梁滑動配合，使得所述打印頭能夠沿所述打印頭橫梁滑動。

進一步地，所述軌道框架的底部還固接有若干豎桿，所述軌道框架通過 所述豎桿與所述爬升構件的頂端剛性連接。

進一步地，所述爬升導軌通過若干附墻連桿固定于所述已打印建筑體的 外立面。

本發明還公開了一種3D打印方法，步驟如下：

一、安裝所述多打印頭橫梁獨立并聯式3D打印裝置，使所述軌道框架穩 定附著于所述已打印建筑體的外立面，所述打印裝置的打印頭位于所述已打印 建筑體上方適當高度；

二、使所述打印頭沿所述打印頭橫梁移動，同時噴出建筑物料，所述打 印頭每打印一行，所述打印頭橫梁沿所述軌道框架移動一設定距離，如此循環 往復，逐行完成建筑體當前橫截面層的打印施工；

三、所述當前橫截面層打印結束后，加長所述爬升導軌至預定高度，使 所述軌道框架脫離所述已打印建筑體的外立面，通過所述爬升構件的爬升，使 所述軌道框架向上移動一設定距離并穩定附著于所述已打印建筑體的外立面， 從而將所述打印裝置頂升至建筑體上一層待打印橫截面層所在的高度；

四、反復上述步驟二和步驟三，自下向上逐層打印各橫截面層直至完成 建筑體整體的打印施工。

進一步地，所述打印頭可伸縮，所述打印頭的伸縮范圍為0～200mm。

本發明有益的技術效果在于：