装配式建筑3D打印装置的制作方法

本发明属于建筑施工技术领域，特别是涉及一种装配式建筑3d打印装置。

背景技术：

随着现代工业技术的发展，建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造。只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了，这种建筑叫做装配式建筑，由于装配式建筑的建造速度快，而且生产成本较低，在未来必定会全面取代现有建筑的施工方式。随着建筑3d打印技术的逐渐成熟，装配式建筑若通过3d打印完美结合，必定会进一步提升建筑生产效率，降低生产成本。

目前，现有建筑的3d打印是通过房屋整体打印完成的，打印装置通过安装在三轴龙门机械手上进行加工，常常存在行程不够，导致房屋尺寸受限的问题，因此，实现装配式建筑的批量打印生产则不存在这类问题，但是，现有打印装置的挤出料机构与出料头是一体式设计，整体结构体积较大，难以安装在多自由度机械手上，因此，这种打印装置难以满足装配式建筑的灵活度要求，并且，建筑3d打印机受打印材料因素的影响，存在打印层纹明显，打印表面粗糙不美观的问题，无法自动有效的完成整个打印过程的自动抹平功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种装配式建筑3d打印装置，解决了现有打印装置的挤出料机构与出料头是一体式设计，整体结构体积较大，难以满足装配式建筑的灵活度要求，且打印效果差的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种装配式建筑3d打印装置，包括机械手和支架，所述机械手一端固定连接有打印出料装置，所述支架顶部固定有挤料输送机构，所述挤料输送机构的出料口通过输料软管与打印出料装置连通；

所述打印出料装置包括连接头，所述连接头内设有双通连接管，所述双通连接管一端与输料软管连通，所述双通连接管另一端周表面转动有旋转接头，所述旋转接头一端固定有出料管，所述出料管与双通连接管连通，所述出料管外表面固定套设有矩形套，所述矩形套顶端设有端盖，出料管一端固定有出料嘴，所述矩形套外表面滑动套设有抹平框，所述抹平框顶端设有导套，所述抹平框与端盖之间且位于矩形套外表面套设有弹簧，所述连接头外表面固定有驱动装置，所述驱动装置通过传动装置与出料管传动连接。

进一步地，所述驱动装置为步进电机，所述传动装置包括两个相互啮合的直齿轮，其中一所述直齿轮与步进电机输出轴固定连接，另一所述直齿轮与出料管固定连接。

进一步地，所述连接头一表面设有法兰接头，所述连接头通过法兰接头与机械手连接。

进一步地，所述挤料输送机构包括料仓，所述料仓顶部固定有挤料电机，所述料仓内设有与挤料电机输出端连接的螺旋挤料轴。

进一步地，所述抹平框为矩形框结构，所述矩形框底端面和一侧表面为开口设置。

进一步地，所述挤料输送机构设于打印出料装置和机械手的上方。

进一步地，所述出料管上固定的直齿轮设于矩形套的端盖上方。

进一步地，所述料仓顶部设置有进料口，所述料仓底部设有与支架固定的支撑腿。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过打印出料装置和挤料输送机构分体式设计，打印出料装置结构精简，还具备抹平打印面的功能，配合多自由度机械手驱动，灵活性较强，可实现装配式建筑的流水线批量高效生产，具有较好的应用前景。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明装配式建筑3d打印装置的结构示意图；

图2为打印出料装置的外部结构示意图；

图3为打印出料装置的内部结构示意图；

图4为挤料输送机构的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-机械手，2-支架，3-打印出料装置，4-挤料输送机构，5-装配式建筑，301-连接头，302-法兰接头，303-旋转接头，304-出料管，305-矩形套，306-端盖，307-出料嘴，308-抹平框，309-导套，3010-弹簧，3011-驱动装置，401-料仓，402-挤料电机，403-螺旋挤料轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4所示，本发明为一种装配式建筑3d打印装置，包括机械手1和支架2，机械手1安装在可y轴升降的滑块上，滑块底部设有x轴方向行走机构，机械手1一端固定连接有打印出料装置3，支架2顶部固定有挤料输送机构4，挤料输送机构4的出料口通过输料软管与打印出料装置3连通；

打印出料装置3包括连接头301，连接头301内设有双通连接管，双通连接管一端与输料软管连通，双通连接管另一端周表面转动有旋转接头303，旋转接头303一端固定有出料管304，出料管304与双通连接管连通，出料管304外表面固定套设有矩形套305，矩形套305顶端设有端盖306，出料管304一端固定有出料嘴307，矩形套305外表面滑动套设有抹平框308，抹平框308顶端设有导套309，抹平框308与端盖306之间且位于矩形套305外表面套设有弹簧3010，连接头301外表面固定有驱动装置3011，驱动装置3011通过传动装置与出料管304传动连接。

其中，驱动装置3011为步进电机，传动装置包括两个相互啮合的直齿轮，其中一直齿轮与步进电机输出轴固定连接，另一直齿轮与出料管304固定连接，步进电机与步进电机驱动电控系统相连，步进电机通过直齿轮可控制出料管304转动，出料管304转动的同时，抹平框308也随之转动，从而可控制抹平框308抹平出料的方向，将混凝土表面抹平；打印出料装置3配合具有多自由度、可行走升降的机械手1，可实现多角度注浆抹平打印，能完成各种装配式建筑5的打印浇铸要求，可流水线批量加工装配式建筑5。

其中，连接头301一表面设有法兰接头302，连接头301通过法兰接头302与机械手1连接。

其中，挤料输送机构4包括料仓401，料仓401顶部固定有挤料电机402，料仓401内设有与挤料电机402输出端连接的螺旋挤料轴403。

其中，抹平框308为矩形框结构，矩形框底端面和一侧表面为开口设置。

其中，挤料输送机构4设于打印出料装置3和机械手1的上方。

其中，出料管304上固定的直齿轮设于矩形套305的端盖306上方。

其中，料仓401顶部设置有进料口，料仓401进料口可连接混凝土泵送端，向料仓401内加料，料仓401底部设有与支架1固定的支撑腿。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。