轨式场地3D建筑打印机的机架结构的制作方法

本发明涉及一种建筑施工机械，尤其涉及一种轨式场地3d建筑打印机的机架结构。

背景技术：

近年来，随着3d打印技术的进一步开发、研究和发展，越来越广泛地运用到各个技术领域中，以往不敢想象的建筑行业也取得了引人注目的进展，人们开始意识到只要是水泥制品构件都应该可以实施3d打印，并且要求不仅能在厂房打印，还要求也能在室外场地直接打印。然而，目前的建筑3d打印机往往套用大型的龙门机床或大型行车，由于与载荷的不对称，两者之间不匹配，不能满足市场的需求，特别在场地的建筑打印几乎是空白，市场期待有进一步的突破。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种结构合理、简化轻巧、便于安装使用的轨式场地3d建筑打印机的机架结构。

本发明通过以下技术方案于以实现：一种轨式场地3d建筑打印机的机架结构，包括有对称设置的相隔一定间距的两列轨导（1）、运行机构（2），其特征在于，还有金属结构架、提升机构、平衡组件；其中：

所述金属结构架含对称设置的左/右支腿（3）、横梁（4），所述支腿（3）由呈矩形截面的框架立柱（31）及依附在一侧的倾斜支承架（32）组成，两支腿（3）相对的框架立柱（31）的侧面留有供横梁（4）上、下移动的开口，与倾斜支承架（32）相连接的框架立柱（31）的侧面设有矩形导轨柱（33），矩形导轨柱（33）面向倾斜支承架（32）的侧壁镶嵌有齿条（34），所述横梁（4）为四桁架式结构，横梁（4）的两端设有供铰销轴插入的铰销孔；

所述提升机构含动力组件、提升组件，所述动力组件由电机（5）、减速箱（52）及减速箱输出轴的齿轮（53）组成，提升组件含提升本体（6），若干滚轮（61）、铰销座（62），所述提升本体（6）设有上层、中间层、下层，上层、中间层、下层备有供矩形导轨柱（33）穿通的孔，中间层左侧设有供固定动力组件的板块、右侧设有供安装横梁（4）的短梁，铰销座（62）固定在短梁（4）的上表面，上层、下层的四壁安装有滚轮（61）、滚轮（61）的轮缘穿过壁孔外露在矩形导轨柱穿通的孔内，四个滚轮（61）的轮缘构成的空腔与矩形导轨柱面相吻合；

所述平衡组件含钢丝绳（7）、滑轮（71）、配重（72），所述滑轮（71）固定在框架立柱（31）的顶部；

所述两列轨导（1）各自含二根轨导；

所述左/右支腿（3）各自固定在运行机构（2）上，提升本体（6）通过上层、下层四壁的滚轮（61）位于支腿（3）的矩形导轨柱面（33）上，所述动力组件固定在提升本体（6）左侧，动力组件的齿轮（53）与矩形导轨（33）的齿条相啮合，平衡组件的钢丝绳（7）一端固定在提升本体（6）上，另一端通过滑轮（71）吊挂住配重（72），横梁（4）两端通过铰销轴铰接连接在铰销座（62）上。

所述的提升机构的减速箱为自锁式蜗轮蜗杆减速箱。

所述的横梁设有供3d打印的打印平台（43）移动的小车运行车轨（41）、齿条（42）。

与现有技术相比，本发明提出的一种轨式场地3d建筑打印机的机架结构，具有如下优点：1）本发明采用横梁两端与左/右支腿的连接结构为铰销式连接，将横梁的受力简化为简支梁，横梁两端的支座仅提供竖向约束，而不提供转角约束，对横梁、对支腿均不会产生附加的内力，令横梁、支腿的受力改善向轻量化方向发展；2）本发明对提升机构提升横梁采用配重式方式，减小了提升横梁所需做的功，减轻了支腿的载荷，同时保证了移动的精确度，提高了打印的质量并有利于机架向轻量化方向发展。本发明取得了实质性的进展。

附图说明

图1为本发明一个实施例结构示意图。

图2为图1实施例支腿结构示意图。

图3为图1实施例提升机构结构示意图。

图4为图1实施例横梁设置打印平台移动的小车运行的车轨、齿条结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述：图1~图4为本发明一个实施例结构示意图。图中，1.一种轨式场地3d建筑打印机的机架结构，包括有对称设置的相隔一定间距的两列轨导（1）、运行机构（2）、金属结构架、提升机构、平衡组件；其中：

所述金属结构架含对称设置的左/右支腿（3）、横梁（4），所述支腿（3）由呈矩形截面的框架立柱（31）及依附在一侧的倾斜支承架（32）组成，两支腿（3）相对的框架立柱（31）的侧面留有供横梁（4）上、下移动的开口，与倾斜支承架（32）相连接的框架立柱（31）的侧面设有矩形导轨柱（33），矩形导轨柱（33）面向倾斜支承架（32）的侧面镶嵌有齿条（34），所述横梁（4）为四桁架式结构，横梁（4）的两端设有供铰销轴插入的铰销孔。本结构中，框架立柱与倾斜支承架的连接面承载了主要的载荷，倾斜支承架对于框架立柱的加固起到了很好的作用。在两支腿相对的框架立柱的侧面留有供横梁上、下移动的开口，开口的设置可通过在框架立柱的垂直方向增加杆件，进一步增强支腿的强度和刚度。

所述提升机构含动力组件、提升组件，所述动力组件由电机（5）、减速箱（52）及减速箱输出轴的齿轮（53）组成，提升组件含提升本体（6），若干滚轮（61）、铰销座（62），所述提升本体（6）设有上层、中间层、下层，上层、中间层、下层备有供矩形导轨柱（33）穿通的孔，中间层左侧设有供固定动力组件的板块、右侧设有供安装横梁（4）的短梁，铰销座（62）固定在短梁（4）的上表面，上层、下层的四壁安装有滚轮（61）、滚轮（61）的轮缘穿过壁孔外露在矩形导轨柱穿通的孔内，四个滚轮（61）的轮缘构成的空腔与矩形导轨柱面相吻合。本结构中，提升本体上层、下层的四壁安装有滚轮与框架立柱的矩形导轨柱组成移动副，滚轮的轮缘构成的空腔与矩形导轨柱面的间隙可以通过滚轮轴安装垫片来进行调整。动力组件的减速箱输出轴的齿轮与镶嵌在矩形导轨柱面内的齿条啮合，当电机上电后提升本体沿矩形导轨柱面移动。动力组件的电机为带有制动的电机，可从市场购得。金属结构架的横梁两端通过铰销轴与提升本体的短梁的铰销座铰接连接，一方面横梁随同提升本体上下移动，另一方面横梁两端、提升本体的铰销座均不提供转角约束，大大改善了横梁、提升本体的载荷，为简化结构、朝轻量化方面发展提供了可能。

所述平衡组件含钢丝绳（7）、滑轮（71）、配重（72），所述滑轮（71）固定在框架立柱（31）的顶部。本结构中，配重的大小与横梁、提升本体的重量相关。

所述两列轨导（1）各自含二根轨导。由于采用二根轨导，本发明的两个支腿无需依赖横梁均可独自站立，横梁传递给提升本体的竖向力在行运行机构的中心，本发明的机架结构的稳定性好。

所述左/右支腿（3）各自固定在运行机构（2）上，提升本体（6）通过上层、下层四壁的滚轮（61）位于支腿（3）的矩形导轨柱面（33）上，所述动力组件固定在提升本体（6）左侧，动力组件的齿轮（53）与矩形导轨（33）的齿条相啮合，平衡组件的钢丝绳（7）一端固定在提升本体（6）上，另一端通过滑轮（71）吊挂住配重（72），横梁（4）两端通过铰销轴铰接连接在铰销座（62）上。

本发明进一步采取如下措施：所述的提升机构的减速箱为自锁式蜗轮蜗杆减速箱。自锁式蜗轮蜗杆减速箱的优点是传递运动是单向的，蜗轮不能带动蜗杆传动，也即齿轮无法在齿条上自主滚动，确保横梁位置固定不变。

所述的横梁设有供3d打印的打印平台（43）移动的小车运行的车轨（41）、齿条（42）。车轨与齿条本发明不做限定，可根据实际需要制定。

本发明是这样工作的：本发明的运行机构提供了打印平台沿轨导方向的移动，横梁随同提升本体的上下移动提供了打印平台垂直方向的移动，横梁的车轨、齿条提供了打印平台垂直于轨导方向的水平移动，打印平台自身也可设计有垂直方向和运行机构运动方向的微调，更好地配合3d打印的工作。

上面结合附图及实施例描述了本发明的结构，并不构成对本发明的限制，本领域内熟练的技术人员可依据实际需要做出调整，在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。