[发明专利]一种水平结构3D打印系统

权利要求书

1.一种水平结构3D打印系统，其特征在于，包括移动3D打印机器人、自由随动模板装置和外部支撑结构，所述移动3D打印机器人包括若干第一绳索驱动导向机构、动平台、打印头机构以及打印头连接机构，所述打印头机构通过打印头连接机构可拆卸式安装于动平台上，所述动平台通过所述若干第一绳索驱动导向机构安装于外部支撑结构上，所述第一绳索驱动导向机构包括第一绳索驱动制动机构、第一高强绳索、第一绳索导向机构以及第一固定组件，所述第一绳索驱动制动机构与第一绳索导向机构分别设置于所述动平台上，所述第一高强绳索的一端与对应的第一绳索驱动制动机构连接，另一端经对应的第一绳索导向机构导向后通过第一固定组件固定于外部支撑结构上，通过所述第一绳索驱动制动机构收放对应的第一高强绳索实现对动平台的精确打印定位；所述自由随动模板装置包括若干第二绳索驱动导向机构以及随动平台，所述随动平台通过所述若干第二绳索驱动导向机构安装于外部支撑结构上，所述第二绳索驱动导向机构包括第二绳索驱动制动机构、第二高强绳索、第二绳索导向机构以及第二固定组件，所述第二绳索驱动制动机构与第二绳索导向机构分别设置于所述随动平台上，所述第二高强绳索的一端与对应的第二绳索驱动制动机构连接，另一端经对应的第二绳索导向机构导向后通过第二固定组件固定于外部支撑结构上，通过所述第二绳索驱动制动机构收放对应的第二高强绳索实现对随动平台的精确定位。

2.如权利要求1所述的水平结构3D打印系统，其特征在于，所述第一绳索驱动制动机构包括节能电机、变速器、编码器、减速器、传感器组件、卷轴、制动器、主轴以及锁定组件；所述节能电机用于驱动主轴转动；所述卷轴固定套设于所述主轴上；所述第一高强绳索的一端固定于卷轴外表面上，第一高强绳索能够随卷轴的转动进行缠绕，实现自身长度的伸缩；变速器与节能电机连接，用于调节节能电机的输出转速；编码器设置于所述节能电机上，用以实现卷轴位置、角度和圈数信息的测量；减速器与节能电机连接，用于降低主轴的转速；传感器组件设置于主轴上，用于实现卷轴拉力和扭矩的测量；制动器与主轴连接，用于实现主轴的快速制动；所述节能电机与制动器分别通过锁定组件固定于动平台上。

3.如权利要求1所述的水平结构3D打印系统，其特征在于，第二绳索驱动制动机构包括节能电机、变速器、编码器、减速器、传感器组件、卷轴、制动器、主轴以及锁定组件；所述节能电机用于驱动主轴转动；所述卷轴固定套设于所述主轴上；所述第二高强绳索的一端固定于卷轴外表面上，第二高强绳索能够随卷轴的转动进行缠绕，实现自身长度的伸缩；变速器与节能电机连接，用于调节节能电机的输出转速；编码器设置于所述节能电机上，用以实现卷轴位置、角度和圈数信息的测量；减速器与节能电机连接，用于降低主轴的转速；传感器组件设置于主轴上，用于实现卷轴拉力和扭矩的测量；制动器与主轴连接，用于实现主轴的快速制动；所述节能电机与制动器分别通过锁定组件固定于随动平台上。

4.如权利要求1所述的水平结构3D打印系统，其特征在于，所述打印头机构通过打印头连接机构安装于动平台的中部，所述第一高强绳索的反向延长线垂直穿经动平台的中心轴。

5.如权利要求4所述的水平结构3D打印系统，其特征在于，所述动平台包括：环形平台、环形连接件一以及环形连接件二，环形连接件一与环形连接件二分别设置于所述环形平台的上表面，且环形连接件一与环形连接件二以及环形平台同轴设置，环形连接件二位于所述环形连接件一的外侧，所述环形连接件一和环形连接件二均能够在环形平台上精确转动及固定，所述第一绳索驱动制动机构均匀设置于环形连接件一上，所述第一绳索导向机构均匀设置于所述环形连接件二上，通过微转动环形连接件一和环形连接件二，分别带动第一绳索驱动制动机构和第一绳索导向机构转动，使得第一高强绳索的反向延长线垂直穿经动平台的中心轴，并将环形连接件一和环形连接件二固定于环形平台上。

6.如权利要求1所述的水平结构3D打印系统，其特征在于，所述第二固定组件处于同一水平面上。