[实用新型]一种用于结构开挖和衬砌打印的3D打印装置

权利要求书

1.一种用于结构开挖和衬砌打印的3D打印装置，其特征在于，所述的3D打印装置包括：

倒V型支撑柱(1)、支撑梁(2)、泵料筒(4)、行走车底座(5)、机械臂群(6)；

支撑梁(2)通过倒V型支撑柱(1)与行走车底座(5)连接；机械臂群(6)通过可伸缩旋转柱(61)与连接支撑梁(2)，其包括打印臂、机械臂和出渣通道，从上至下通过三个独立的轴套固定在可伸缩旋转柱(61)上；位于中间的机械臂对结构模型进行钻凿开挖；位于上半部的打印臂在结构模型被开挖处进行打印衬砌；为打印臂供给打印原料的泵料筒(4)固定在支撑梁(2)上；位于下半部出渣通道对着打印臂和机械臂，收集开挖过程中的废料以及打印过程中落下的废渣并排出。

2.根据权利要求1所述的一种用于结构开挖和衬砌打印的3D打印装置，其特征在于，所述机械臂群(6)包括：

三个伸缩臂(62)；

三个所述伸缩臂(62)从上至下间隔固定在可伸缩旋转柱(61)上，分别构成用于打印衬砌的打印臂、用于开挖的机械臂和出渣通道的一部分；可伸缩旋转柱(61)能够带动每个伸缩臂(62)在垂直方向调节，并且每个伸缩臂(62)在各自高程的平面内独立旋转，每个伸缩臂(62)能够自由地伸缩长度。

3.根据权利要求2所述的一种用于结构开挖和衬砌打印的3D打印装置，其特征在于，所述打印臂还包括：

进料口(66)和打印喷头(67)；

所述打印臂通过第一个伸缩臂(62)固定在可伸缩旋转柱(61)上半部，第一个伸缩臂(62)连接打印喷头(67)，打印喷头(67)上方设有进料口(66)；所述进料口(66)的位置与所述泵料筒(4)的出口对应。

4.根据权利要求2所述的一种用于结构开挖和衬砌打印的3D打印装置，其特征在于，所述机械臂还包括：

球铰连接件(63)、机械钻头(68)和转动轴承(69)；

所述机械臂通过第二个伸缩臂(62)固定在可伸缩旋转柱(61)的中部，第二个伸缩臂(62)通过球铰连接件(63)和两个转动轴承(69)连接机械钻头(68)；

两个所述转动轴承(69)能够180°旋转，并且两个转动轴承(69)的旋转平面正交。

5.根据权利要求2所述的一种用于结构开挖和衬砌打印的3D打印装置，其特征在于，

所述出渣通道位于机械臂群(6)的下半部分，所述出渣通道包括中空的第三个伸缩臂(62)与废物集料斗(64)；第三个伸缩臂(62)固定在可伸缩旋转柱(61)的下半部，伸缩臂(62)的一端与废物集料斗(64)连接，另一端与出渣口(65)相通；所述废物集料斗(64)的上部开口与打印臂的打印喷头(67)以及机械臂上的机械钻头(68)对应。

6.根据权利要求1所述的一种用于结构开挖和衬砌打印的3D打印装置，其特征在于，所述的3D打印装置还包括：

固定在行走车底座(5)底部的轮毂(3)。