[发明专利]多打印头横梁独立并联式3D打印装置及打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种多打印头横梁独立并联式 3D打印装置及打印方法。

背景技术

目前，3D打印技术发展迅速，其中，3D打印建筑具有自动化程度高、一 次成型、建筑耗材和工艺损耗少的优点。然而，现有的3D打印装置采用单打 印头，仅仅适用于住宅建筑、小型场馆等小体量建筑的施工，对于建筑结构体 量巨大的建筑物的施工而言，不仅不适用，而且工作效率低下。因此，如何提 供一种适用于大体量建筑物施工的打印效率、精度高且灵活性高的多打印头横 梁独立并联式3D打印装置及打印方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问 题。

发明内容

针对现有3D打印装置的单打印头工作效率低下、打印精度不高，且不能 满足大体量建筑物的施工需要的问题，本发明的目的是提供一种多打印头横梁 独立并联式3D打印装置及打印方法，该多打印头横梁独立并联式3D打印装 置通过将由轨道横梁和连系梁组成的轨道框架划分为若干面积相等的区块，每 个区块内设置至少两个打印头横梁，打印头横梁的两端能够沿着轨道横梁滑 动，通过将轨道框架划分区块，每个区块设置多个打印头横梁，不仅因缩短单 个打印头的打印范围而提高了打印精度，而且因增加打印头横梁而增加了打印 头的数量，提高了打印工作效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多打印头横梁独立并联式3D打印装置，包括：附着于已打印建筑体 的外立面的爬升导轨，能够沿着所述爬升导轨相对于所述已打印建筑体垂直运 动的爬升构件，以及位于所述已打印建筑体的顶部，且与所述爬升构件刚性连 接的打印装置；所述打印装置包括与所述爬升构件顶端刚性连接的轨道框架以 及打印头横梁，所述轨道框架为若干平行且等间距设置的轨道横梁和连系梁相 交固接形成的网格结构，所述网格结构的每个网格单元中设有至少两个所述打 印头横梁，所述打印头横梁两端能够沿着所述轨道横梁滑动，每根所述打印头 横梁上设置一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印头。

进一步地，所述打印头横梁两端设有连接板，所述轨道横梁上设有与所 述连接板滑动配合且横截面呈C形的滑道，使得所述打印头横梁的两端能够 沿着所述轨道横梁的滑道滑动。

进一步地，所述打印装置还包括连接架，所述连接架包括基座以及与所 述基座固定连接的打印头杆，所述打印头连接在所述打印头杆上，所述基座与 所述打印头横梁滑动配合，使得所述打印头能够沿所述打印头横梁滑动。

进一步地，所述轨道框架的底部还固接有若干竖杆，所述轨道框架通过 所述竖杆与所述爬升构件的顶端刚性连接。

进一步地，所述爬升导轨通过若干附墙连杆固定于所述已打印建筑体的 外立面。

本发明还公开了一种3D打印方法，步骤如下：

一、安装所述多打印头横梁独立并联式3D打印装置，使所述轨道框架稳 定附着于所述已打印建筑体的外立面，所述打印装置的打印头位于所述已打印 建筑体上方适当高度；

二、使所述打印头沿所述打印头横梁移动，同时喷出建筑物料，所述打 印头每打印一行，所述打印头横梁沿所述轨道框架移动一设定距离，如此循环 往复，逐行完成建筑体当前横截面层的打印施工；

三、所述当前横截面层打印结束后，加长所述爬升导轨至预定高度，使 所述轨道框架脱离所述已打印建筑体的外立面，通过所述爬升构件的爬升，使 所述轨道框架向上移动一设定距离并稳定附着于所述已打印建筑体的外立面， 从而将所述打印装置顶升至建筑体上一层待打印横截面层所在的高度；

四、反复上述步骤二和步骤三，自下向上逐层打印各横截面层直至完成 建筑体整体的打印施工。

进一步地，所述打印头可伸缩，所述打印头的伸缩范围为0～200mm。

本发明有益的技术效果在于：