[发明专利]外框内旋式3-D混凝土打印方法及专用打印设备

说明书

本发明公开外框内旋式3‑D混凝土打印方法及专用打印设备，包括支撑机构、调整机构和打印机构；所述支撑机构架设在待打印墙体处，所述调整机构固定安装在所述支撑机构上，所述打印机构设置在所述调整机构上，所述调整机构驱动所述打印机构沿纵向运动，所述打印机构可在所述调整机构上沿横向运动和周向运动；本发明，由于工作臂围绕中轴匀速旋转，工作臂驱动电机始终在最佳转速工作而不需频繁启停，因而能耗降低，软件控制系统和硬件驱动系统仅需控制打印头在工作臂上做直线运动，因而打印机的软、硬件系统得到简化，提高了系统可靠性，由于采用多打印头同时工作，建造效率高，外框内旋式3‑D混凝土打印方法在打印规则的圆形建筑时具有显著的效率优势。

技术领域

本发明涉及3-D混凝土打印技术领域。具体地说是外框内旋式3-D混凝土打印方法及专用打印设备。

背景技术

现有的3-D混凝土打印机主要分为门架式和机械臂式两大类，其共同的工作特点是打印口在水平面上二维坐标的定位(不论采用平面坐标系还是极坐标系)均需要两台及以上的驱动电机来驱动运动机构实现，当所打印对象为圆形或曲线时，这些驱动电机需要频繁的进行启动-刹车，因而消耗了大量的电能，也降低了设备使用寿命、降低了工作效率，对于3-D混凝土打印的规模化产业化应用及实现建筑智能化建造是个不利因素。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种节省能源并且工作效率高的外框内旋式3-D混凝土打印方法及专用打印设备。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

上述外框内旋式3-D混凝土打印专用打印设备，包括支撑机构、调整机构和打印机构；所述支撑机构架设在待打印墙体处，所述调整机构固定安装在所述支撑机构上，所述打印机构设置在所述调整机构上，所述调整机构驱动所述打印机构沿纵向运动，所述打印机构可在所述调整机构上沿横向运动和周向运动。

上述外框内旋式3-D混凝土打印专用打印设备，所述调整机构包括外框上拉杆、中轴轴套、中轴、中轴升降齿条和中轴升降电机；所述外框上拉杆的一端与所述支撑机构固定连接，所述外框上拉杆的另一端与所述中轴轴套固定连接；所述中轴插接在所述中轴轴套的内部，所述中轴升降齿条竖直安装在所述中轴的外表面，所述中轴升降电机固定安装在所述中轴轴套的顶端，且所述中轴升降电机的动力输出端与所述中轴升降齿条啮合连接。

上述外框内旋式3-D混凝土打印专用打印设备，所述打印机构包括工作臂驱动电机、工作臂驱动轴、工作臂、外打印头、内打印头、中打印头和打印头送料电机；所述工作臂驱动电机固定安装在所述中轴的顶端，所述工作臂驱动轴的顶端与所述工作臂驱动电机的输出轴相连接，所述工作臂驱动轴的底端穿过所述中轴的轴向中孔伸出到所述中轴的下方；所述工作臂的数量为三个且位于同一水平面上，三个所述工作臂的一端均与连接环焊接在一起，且每相邻两个所述工作臂之间夹角相等，连接环安装在所述工作臂驱动轴的底端；所述外打印头、所述内打印头和所述中打印头的上方分别安装有所述打印头送料电机，所述外打印头、所述内打印头和所述中打印头分别通过行走组件安装在三个所述工作臂远离所述中轴的一端。

上述外框内旋式3-D混凝土打印专用打印设备，所述行走组件包括滑套、打印头行走电机和滚轮；所述打印头行走电机固定安装在所述滑套的外部，所述滚轮同轴安装在所述打印头行走电机的输出轴上，所述滚轮穿过所述滑套的上表面伸入到所述滑套的内部，所述外打印头、所述内打印头和所述中打印头分别竖直安装在三个所述滑套的一侧，三个所述滑套分别套接在所述工作臂远离所述中轴的一端，所述滚轮的外表面与所述工作臂的上表面相接触，且所述滚轮的中轴线垂直于所述工作臂的长度方向。