建筑工程3d打印机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及3D打印机技术领域，尤其涉及一种建筑工程3D打印机。
【背景技术】
[0002]3D打印建筑是通过3D打印技术建造起来的建筑物，由巨大的三维机械从打印头挤出建筑材料，直接制造出建筑物，而打印头通过框架支撑并带动移动。
[0003]但目前的技术普遍采用龙门架整体架构水平运动的方式进行打印。这种装置的打印高度受框架高度影响，只能打印高度较低的建筑物，对于较高建筑物的打印就难以实现。
[0004]现有3D打印机的打印头均在3D设备内部，对于超出打印设备范围的位置无法按设计进行打印；另外，由于打印头的设计原因，在打印墙体转角时不够美观。
[0005]机械设备提升系统在实现较高的提升时，往往受传动系统体积较大，连续提升轨道过长、过重的困扰，影响轨道精度，增加了安装难度。
[0006]3D立柱式打印墙体只是在底部增加底座，该技术方案的缺陷是，立柱过高会产生不稳定晃动，使打印过程中的打印头不能稳定的送料，打印建筑物时，在局部位置有向里或者向外的现象，使得整个建筑物在竖直方向上不与地面垂直，影响建筑物的打印效果。
【发明内容】
[0007]本发明为解决上述的不足问题，提供一种建筑工程3D打印机。
[0008]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:建筑工程3D打印机，包括打印头、横梁、滑轨小车、水平滑轨、打印头滑车、打印头滑轨和提升装置；至少四组所述提升装置的顶部通过横梁连接成方形且提升装置与横梁之间滑动连接；提升装置上滑动连接有两根水平滑轨且两根所述的水平滑轨互相平行且处于同一水平面；两根所述的水平滑轨之间通过滑轨小车滑动连接有打印头滑轨，打印头滑轨上通过打印头滑车滑动连接有打印头。
[0009]进一步的，打印头包括支架a和固定于其顶部的支架b，打印头供料装置位于支架a内，并通过支架a底部的轴承a和支架a上侧部的轴承b与支架a转动连接，所述打印头供料装置内固定设有螺旋旋转轴，螺旋旋转轴顶端固定连接于支架b上的旋转电机C，螺旋旋转轴底端穿过位于打印头供料装置底部的齿轮a和轴承a，并延伸至支架a底部，所述齿轮a与设置在旋转电机b上的齿轮b啮合，所述旋转电机b固定于支架a外底部，打印头供料装置底部连接连接管，所述软管上部位于连接管内，旋转电机a固定在支架c的固定板上，所述支架c上部固定于连接管上，所述旋转电机a连接转盘，所述转盘通过固定装置固定于软管上。
[0010]进一步的，软管下端连接刮板。
[0011]进一步的，提升装置包括立柱，还包括与立柱滑动连接的滑轮小车a和滑轮小车b，所述滑轮小车a和滑轮小车b上设有卡位器，所述卡位器包括通过支撑架固定的推力电机，立柱上设有与推力电机相配合的卡位孔，传动轮a位于立柱外顶部，绳索a绕过传动轮a，绳索a两端分别固定连接卷扬机a和滑轮小车a的固定挂钩a，滑轮小车a底端设有传动轮b，立柱下侧部设有传动轮C，绳索b绕过传动轮b和传动轮C，所述绳索b两端分别连接卷扬机b和滑轮小车b的固定挂钩b，所述卷扬机b固定于立柱的内底部；横梁固定在滑轮小车a上，水平滑轨固定在滑轮小车b上。
[0012]进一步的，提升装置包括立柱、电机、滑轮小车a、丝杆、丝母、滑轮小车b和卡位器；滑轮小车a套装在立柱上并与立柱滑动连接，电机固定在滑轮小车a上，电机的底端连接有丝杆，丝杆上连接有丝母，丝母上固定安装有滑轮小车b，滑轮小车b位于滑轮小车a的下方，滑轮小车a和滑轮小车b上均安装有卡位器；卡位器包括推力电机和支撑架，推力电机固定在支撑架上，支撑架分别安装在滑轮小车a和滑轮小车b上，立柱与卡位器的对应位置处设有卡位孔；横梁固定在滑轮小车a上，水平滑轨固定在滑轮小车b上。
[0013]进一步的，提升装置包括立柱，还包括与立柱滑动连接的滑轮小车a和滑轮小车b，所述滑轮小车a和滑轮小车b上设有卡位器，所述卡位器包括通过支撑架固定的推力电机，立柱上设有与推力电机相配合的卡位孔，所述立柱上设有齿条，电机a通过电机固定板a固定于滑轮小车a上，电机b通过电机固定板b固定于滑轮小车b上，电机a连接齿轮a，电机b连接齿轮b，所述齿轮a和齿轮b分别与齿条啮合；横梁固定在滑轮小车a上，水平滑轨固定在滑轮小车b上。
[0014]进一步的，提升装置通过立柱锁定装置固定，立柱锁定装置包括夹具a和夹具b，夹具a连接夹具b，夹具b两端分别连接固定螺杆a、固定螺杆b。
[0015]本发明使3D打印机打印建筑不受建筑物高度的限制，对于3D打印机的大面积推广具有重要意义。当打印建筑物或构件超出框架范围时，程序控制旋转电机带动打印头上的软管向里或者向外动作，进行打印建筑物或构件，达到超出框架范围也可以正常打印的目的。同时，旋转的打印头可以在墙体转角时打出圆弧形墙角，使打印出的墙体转角更加美观。用较小的设备却能达到无限高度循环往复提升，可以应用到诸多的提升领域，降低设备成本，满足提升要求。卡位器在程序控制下，实现在指定位置的自动卡位锁定和解锁，装配此卡位器的3D打印机能够连续大幅提升垂直方向上的距离不受建筑物高度限制且此卡位器结构简单，现场装配方便。将框架立柱与墙体相连，提高打印机立柱的稳定性，防止打印过程中立柱的晃动，确保打印后整个建筑的效果。
【附图说明】
[0016]图1是本发明实施例一的结构示意图；
[0017]图2是本发明实施例二的结构示意图；
[0018]图3是本发明实施例三的结构示意图；
[0019]图4是打印头的结构示意图；
[0020]图5是图4的局部放大视图；
[0021]图6是立柱锁定装置的装配示意图；
[0022]图7是立柱锁定装置的装配俯视图；
[0023]图8是实施例一中提升装置的结构示意图；
[0024]图9是实施例二中提升装置的结构示意图；
[0025]图10是实施例三中提升装置的结构示意图。
[0026]其中:1、打印头，2、横梁，3、滑轨小车，4、水平滑轨，5、打印头滑车，6、打印头滑轨，7、旋转电机a，8、软管，9、旋转电机b，10、轴承a，11、齿轮a，12、齿轮b，13、打印头供料装置，14、支架a，15、轴承b，16、支架b，17、螺旋旋转轴，18、旋转电机C，19、刮板，20、固定装置，21、支架C，22、连接管，23、转盘，24、固定板，25、墙柱，26、夹具a，27、夹具b，28、打印墙体，30.1、固定螺杆a，30.2、固定螺杆b，31、立柱，32、传动轮a, 33,绳索a，34、滑轮小车a，35、传动轮b，36、绳索b，37、固定挂钩b，38、滑轮小车b，39、传动轮c，40、卷扬机b，41、卷扬机a，42、固定挂钩a, 43、电机a，43.1、电机固定板a，43.2、齿轮a，44、电机b，44.1、电机固定板b，44.2、齿轮b，45、齿条，46.1、支撑架，46.2、推力电机，47、电机C，48、丝杆，49、丝母。
【具体实施方式】
[0027]实施例一
[0028]如图1所示，建筑工程3D打印机，包括打印头1、横梁2、滑轨小车3、水平滑轨4、打印头滑车5、打印头滑轨6和提升装置；至少四组所述提升装置的顶部通过横梁2连接成方形且提升装置与横梁2之间滑动连接；提升装置上滑动连接有两根水平滑轨4且两根所述的水平滑轨4互相平行且处于同一水平面；两根所述的水平滑轨4之间通过滑轨小车3滑动连接有打印头滑轨6，打印头滑轨6上通过打印头滑车5滑动连接有打印头I。
[0029]如图4和图5所示，打印头I包括支架al4和固定于其顶部的支架bl6，打印头供料装置13位于支架al4内，并通过支架al4底部的轴承alO和支架al4上侧部的轴承bl5与支架al4转动连接，所述打印头供料装置13内固定设有螺旋旋转轴17，螺旋旋转轴17顶端固定连接于支架bl6上的旋转电机cl8，螺旋旋转轴17底端穿过位于打印头供料装置13底部的齿轮al I和轴承alO，并延伸至支架al4底部，所述齿轮al I与设置在旋转电机b9上的齿轮bl2啮合，所述旋转电机b9固定于支架al4外底部，打印头供料装置13底部连接连接管22，所述软管8上部位于连接管22内，旋转电机a7固定在支架c21的固定板24上，所述支架c21上部固定于连接管22上，所述旋转电机a7连接转盘23，所述转盘23通过固定装置20固定于软管8上，软管8下端连接刮板19。
[0030]支架al4与支架bl6连接成为框架并固定在滑轨小车上，正常在框架范围内的打印时旋转电机a7不动作使打印头处于垂直状态进行打印；当打印建筑物或构件超出框架范围时，程序控制旋转电机a7运转，旋转电机a7带动转盘23转动，从而带动软管8转动，使软管8运动到框架范围以外进行打印。
[0031]当打印到墙体转角时，程序控制软管8垂直沿圆弧轨迹运动，在墙体转角处打印出圆弧墙体，同时，旋转电机b9运转，带动软管8以及软管8上的刮板19转动，刮板19的运动轨迹与打印墙体的圆弧转角相同，刮板19对墙体圆弧转角的外表面进行修整，使圆弧形墙角表面更加平整美观。
[0032]如图8所示，提升装置包括立柱31，还包括与立柱31滑动连接的滑轮小车a34和滑轮小车b38，所述滑轮小车a34和滑轮小车b38上设有卡位器，所述卡位器包括通过支撑架46.1固定的推力电机46.2，立柱31上设有与推力电机46.2相配合的卡位孔，传动轮a32位于立柱31外顶部，绳索a33绕过传动轮a32，绳索a33两端分别固定连接卷扬机a41和滑轮小车a34的固定挂钩a42，滑轮小车a34底端设有传动轮b35，立柱31下侧部设有传动轮c39，绳索b36绕过传动轮b35和传动轮c39，所述绳索b36两端分别连接卷扬机b40和滑轮小车b38的固定挂钩b37，所述卷扬机b40固定于立柱31的内底部；横梁2固定在滑轮小车a34上，水平滑轨4固定在滑轮小车b38上。
[0033]程序控制卷扬机a41通过绳索a33将滑轮小车a34提升到指定位置时，推力电机46.2动作并伸入卡位孔中，将滑轮小车a34锁住；然后卷扬机b40运转，提升滑轮小车b38进行打印工作，到达指定位置时滑轮小车b38锁住，滑轮小车a34解锁，卷扬机a41运转，卷扬机b40运转以相对应的速度放绳使滑轮小车a34能够上升到指定的位置锁死，停止卷扬机a41和卷扬机b40，再单独让卷扬机b40提升滑轮小车b38上升到指