教学用的建筑3D打印装置的制作方法

文档序号:15464211发布日期:2018-09-18 18:55阅读:174来源:国知局

本发明涉及一种教学设备,具体涉及一种教学用的建筑3D打印装置。



背景技术:

3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等方式实现快速成型的技术。它与普通打印机工作原理基本相同,打印机内装有粉末状金属或塑料等可粘合材料,与电脑连接后,通过一层又一层的多层打印方式,最终把计算机上的蓝图变成实物。随着技术的发展,建筑原料也有了很大的突破,出现了速干水泥,这就大大推动了建筑3D打印机的出现,为了高效、快速又减少劳动力的完成我们目标,3D打印技术是逐渐应用于建筑建造中,彻底颠覆了传统的建筑行业。这项技术不仅改变了传统建筑建造方式,解放了人类的劳动力,是机器代替人类工作的一个标志。

目前,为了学生更好地掌握机械自动化设备的结构和原理,学校一般购买机械设备来辅助教学。但是,现有市场上没有针对教学的建筑3D打印设备,因此不能在教学中实物展示,学生们无法直观、真切地观看建筑3D打印设备的结构和运行过程,不仅影响教师的教学效果,同时也降低学生学习的积极性,导致学生难以将理性认识上升到感性认识,无法把理论和实际相结合。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明提供一种教学用的建筑3D打印装置,本教学建筑3D打印装置通过液压驱动实现设置在三轴导轨上滑块的移动,进而实现打印喷头三维打印,设置相互垂直的三轴导轨,且在导轨上相应地设置有滑块的液压驱动源,实现结构简单、紧凑,不仅方便教师携带用于教学,也有利于学生方便观察、临摹,有利于将理论与实践相结合,对理论知识理解更透彻,也提高实践能力,可应用于各理工院校,尤其是机械专业等学科的教学演示。

为了达到上述目的,本发明采取的技术方案:

教学用的建筑3D打印装置,包括X轴导轨,所述X轴导轨上设有沿其直线移动的X轴移动部件,所述X轴移动部件包括移动部件支撑框,所述部件支撑框的底端固定有可沿X轴导轨直线移动的滚动机构,所述滚动机构通过一液压管与X轴液压驱动连接;所述移动部件支撑框上竖向设有一Z轴导轨,所述Z轴导轨上卡嵌一可沿其上下移动的Z轴滑块,所述Z轴滑块通过一液压管与Z轴液压驱动连接,所述Z轴液压驱动固定于移动部件支撑框上;所述Z轴滑块的一侧固定有一Y轴导轨,所述Y轴导轨的端部固定一Y轴驱动支撑板,所述Y轴驱动支撑板上设有一Y轴液压驱动,所述Y轴液压驱动通过一液压管与位于Y轴导轨上的Y轴滑块连接,所述Y轴滑块上固定一打印喷头,所述打印喷头通过输送管与一泥浆供应系统连接;所述X轴液压驱动、Y轴液压驱动、Z轴液压驱动均与智能控制器连接。

作为优选技术方案,为了使整个打印装置的结构紧凑,同时有利于教师携带,也便于在教学中演示,三根液压管分别套设在X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨的内部。

作为优选技术方案,为了有效减轻整个打印装置的重量,便于教师携带,同时保证三个轴导轨的力学性能,确保打印装置的正常工作,所述X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨均是由碳钢材料制成的。

与现有技术相比,本发明具有的有益效果:

1、本教学建筑3D打印装置通过液压驱动实现在三轴上滑块的移动,进而实现打印喷头三维打印,设置相互垂直的三轴导轨,且在导轨上相应地设置有滑块的液压驱动源,实现结构简单、紧凑,不仅方便教师携带用于教学,也有利于学生方便观察、临摹,有利于将理论与实践相结合,对理论知识理解更透彻,也提高实践能力,可应用于各理工院校,尤其是机械专业等学科的教学演示。

2、三根液压管套设在导轨的内部,使整个打印装置的结构紧凑,同时有利于教师携带,也便于在教学中演示。

3、三根导轨的材料设置科学合理,有效减轻整个打印装置的重量,便于教师携带,同时保证三个轴导轨的力学性能,确保打印装置的正常工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。

图1为本发明的结构示意图;

附图标号:1、X轴导轨,2、X轴移动部件,2-1、移动部件支撑框,2-2、滚动机构,3、X轴液压驱动,4、Z轴导轨,5、Z轴滑块,6、Z轴液压驱动,7、Y轴导轨,8、Y轴驱动支撑板,9、Y轴液压驱动,10、Y轴滑块,11、打印喷头,12、输送管,13、泥浆供应系统,14、智能控制器。

具体实施方式

如图1所示提出本发明一种具体实施例,教学用的建筑3D打印装置,包括X轴导轨1,所述X轴导轨1上设有沿其直线移动的X轴移动部件2,所述X轴移动部件2包括移动部件支撑框2-1,所述部件支撑框2-1的底端固定有可沿X轴导轨1直线移动的滚动机构2-2,所述滚动机构2-2通过一液压管与X轴液压驱动3连接,本实施例设置X轴液压驱动3位于X轴导轨1的一侧,则X轴液压驱动3驱使滚动机构2-2在X轴导轨1上做X轴向的移动,本实施例设置滚动机构2-2包括两滚动轮,两滚动轮内均套设有一固定在移动部件支撑框2-1上的滚动轴,X轴液压驱动3带动滚动轴转动,进而实现两滚动轮的转动;所述移动部件支撑框2-1上竖向设有一Z轴导轨4,则Z轴导轨4可随着移动部件支撑框2-1做X轴向的移动,所述Z轴导轨4上卡嵌一可沿其上下移动的Z轴滑块5,所述Z轴滑块5通过一液压管与Z轴液压驱动6连接,所述Z轴液压驱动6固定于移动部件支撑框2-1上,则Z轴液压驱动6驱使Z轴滑块5沿着Z轴导轨4做Z轴向的移动;所述Z轴滑块5的一侧固定有一Y轴导轨7,则Y轴导轨7随着Z轴滑块5做Y轴向的移动,所述Y轴导轨7的端部固定一Y轴驱动支撑板8,所述Y轴驱动支撑板8上设有一Y轴液压驱动9,所述Y轴液压驱动9通过一液压管与位于Y轴导轨7上的Y轴滑块10连接,则Y轴液压驱动9驱使Y轴滑块10沿着Y轴导轨7做Y轴向的移动,所述Y轴滑块10上固定一打印喷头11,则打印喷头11随着Y轴滑块10做Y轴向的移动,所述打印喷头11通过输送管12与一泥浆供应系统13连接,本实施例设置泥浆供应系统13为泥浆搅拌机;所述X轴液压驱动3、Y轴液压驱动9、Z轴液压驱动6均与智能控制器14连接,本实施例设置的智能控制器14为现有成熟技术,通过编程来实现传递信号后执行相应地动作,本实施例设置X轴液压驱动3、Y轴液压驱9动、Z轴液压驱动6均包括液压泵和油箱。

三根液压管分别套设在X轴导轨1、Y轴导轨7、Z轴导轨4的内部,使整个打印装置的结构紧凑,同时有利于教师携带,也便于整个打印装置在教学中演示。

所述X轴导轨1、Y轴导轨7、Z轴导轨4均是由碳钢材料制成的,有效减轻整个打印装置的重量,便于教师携带,同时保证三个轴导轨的力学性能,确保打印装置的正常工作。

当然,上面只是结合附图对本发明优选的具体实施方式作了详细描述,并非以此限制本发明的实施范围,凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围内。

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