[發明專利]一種用于提高建筑用3D打印機精度的穩定支撐構件及方法

在審

• 申請號: 202110354106.1
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113073849A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 王全璽;王一銘
• 申請（專利權）人: 濟南欣格信息科技有限公司
• 主分類號: E04G21/02
• 分類號: E04G21/02;E04G21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于提高建筑用3D打印機精度的穩定支撐構件及方法，所述支撐構件用以支撐和帶動3D打印機的打印裝置隨建筑物上升而向上移動，包括：豎直支撐構件和水平支撐構件，所述豎直支撐構件分布于已打印建筑物的四周；所述水平支撐構件為與所述建筑物的輪廓相匹配的閉合矩形框架，所述矩形框架的四個角與所述豎直支撐機構的上端連接并在所述豎直支撐機構的推動下沿豎直方向向上運動。本發明不但能適應大體量建筑物的打印要求，還具有非常高的安全系數、結構穩定性和運動精度。

技術領域

本發明涉及建筑施工技術領域，特別涉及一種用于提高建筑用3D打印機精度的穩定支撐構件及方法。

背景技術

3D打印是制造業領域具有工業革命意義的一項新興技術，它無需機械加工或磨具，就可以直接從計算機軟件設計的立體模型數據中生成任何形狀的物體，縮短了產品生產周期，提高了生產率。1997年，3D打印機第一次使用水泥基材料進行建筑構件的3D打印，開啟了3D打印機在建筑行業的新時代。與傳統建筑技術相比，3D打印建筑的優勢主要體現在：更高的建筑效率；減少了建筑成本和人力成本；更加綠色環保，減少建筑垃圾和建筑粉塵，降低噪聲污染；突破現行設計理念，設計打印出傳統建筑技術無法完成的復雜形狀的建筑等。但是3D打印技術在建筑市場的應用僅限于一些低層住宅與小型場館，其原因是有的3D打印裝置體積較小，不適用于大體量建筑物的施工；有的3D打印裝置，如龍門架式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。為適應大體量建筑物的3D打印施工，需增大打印裝置框架結構的覆蓋面積，提高打印裝置本身的升高幅度，使打印頭在框架結構的支撐下進行更大、更高范圍的打印施工。

因此需要有一個結構極其穩定的支撐構件，使打印裝置在其支撐下穩定工作，從而提高打印精度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于提高建筑用3D打印機精度的穩定支撐構件，該構件通過在已打印建筑物四周固定多個螺母座組，所述螺母座組中包含螺母和相適配的絲桿，通過絲桿支撐水平支撐構件和打印裝置，使打印裝置隨建筑物升高而升高，不受建筑物本身高度的限制。在打印裝置工作時，所述絲桿通過所述螺母座牢固附著在已打印建筑物上，增加了支撐構件整體結構的穩定性，提高了3D打印機的打印精度。

為解決上述問題，本發明提供如下技術方案：

本發明一個方面提供一種用于提高建筑用3D打印機精度的穩定支撐構件，用以支撐和帶動3D打印機的打印裝置隨建筑物上升而向上移動，包括：豎直支撐構件和水平支撐構件，所述豎直支撐構件分布于已打印建筑物的四周；所述水平支撐構件為與所述建筑物的輪廓相匹配的閉合矩形框架，所述矩形框架的四個角與所述豎直支撐機構的上端連接并在所述豎直支撐機構的推動下沿豎直方向向上運動。

進一步的，所述豎直支撐構件包括至少四個螺母座組，所述螺母座組固定在已打印建筑物的外立面上；所述螺母座組包含兩個沿豎直方向上下布置的同軸螺母座，所述螺母座中包含有電機驅動可旋轉的螺母；所述螺母中間有相適配的絲桿，且同一所述螺母座組中的螺母被同一絲桿穿過，所述絲桿的上端與所述矩形框架的四個角連接，所述絲桿一方面通過所述螺母和螺母座可移動的豎直附著在已打印建筑物上并與所述螺母配合使所述絲桿沿豎直方向向上運動，另一方面在打印裝置工作時通過所述螺母座組牢固附著在已打印建筑物上以增加支撐構件整體結構的穩定性；

所述水平支撐構件包括沿X軸方向相對設置的軌道橫梁，所述軌道橫梁是橫截面為C形的空腔梁，所述軌道橫梁的C形空腔內設置有相匹配的橫梁滑塊。

進一步的，所述螺母設置有螺母控制單元，所述螺母控制單元設置于已打印建筑物外立面上且靠近相應的螺母座，所述螺母控制單元的螺母驅動電機驅動所述螺母轉動，所述螺母轉動帶動絲桿做向上的直線運動，從而帶動所述水平支撐構件及打印裝置在Z軸方向做運動。