一种龙门3D混凝土打印机的制作方法

本技术属于3d打印领域，涉及一种龙门3d混凝土打印机。

背景技术：

1、传统的3d打印机，多采用树脂或其他光敏凝固的材料打印小型物体，3d打印适应结构复杂零部件的样品打印，可以采用3d打印件来验证零部件的设计是否合理，大大节约了开模成本，减少了研发过程中的支出。

2、随着技术的发展，3d打印技术向建筑领域拓展，对于用来打印景观、假山、房屋等大型建筑物的打印机，由于被打印物体体积较大，打印时间长，打印物料的负载大，需要打印头要在xyz三个维度上轻松准确运动或停留，就要解决打印头的合理受力问题和架构的刚性问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于针对大型建筑物3d打印对打印头的运动和停留有更高的需求，提供一种龙门3d混凝土打印机，采用龙门架的形式来保持打印头的稳定支撑和运动，并利用导轨设计来保证打印头的配重平衡，减少打印头的非正常位移。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种龙门3d混凝土打印机，包括两根地梁，两地梁上分别设有纵向滑轨，两纵向滑轨之间滑动架设有龙门架，所述龙门架包括分别与两纵向滑轨对应的两根立柱，两根立柱顶部之间设有固定梁，两根立柱的同一侧的侧面分别设置有竖向滑轨，两竖向滑轨之间可升降活动架设有活动横梁，所述活动横梁上设有横向滑轨，横向滑轨上活动设置有打印头。

3、本装置采用固定在地面上的地梁作为支撑基础，在地梁上设置龙门架结构以保持结构的稳定，龙门架上设置可升降的活动横梁，活动横梁上架设横向平移的打印头，本装置可以适应混凝土建筑物的整体式打印，如报亭、警卫亭等独立混凝土建筑，本装置地梁纵向总长度15米，纵向有效打印距离12米，横向龙门跨度8米，横向有效打印跨度6米，龙门高度5米，有效打印高度4米。可以长时间稳定运行，完成高4米、长12米、宽6米的混凝土3d立体打印。

4、作为优选，所述横向滑轨为双线轨，包括上轨和下轨，横向滑轨的上轨在活动横梁上表面朝上设置，横向滑轨的下轨在活动横梁前侧面下部朝前设置，上轨和下轨上滑动设置有前支撑板，所述打印头固定在前支撑板的前侧面，打印头高度低于下轨的高度；所述活动横梁前侧面在下轨上方设有齿条，所述前支撑板上设有与齿条配合的齿轮和驱动齿轮的横向电机。本装置打印头在活动横梁上为偏置设置，因此，本装置的横向滑轨的双线轨采用上表面和前表面的双轨设置，上轨和下轨主要承受正向的压力，减少对轨道的剪切力，确保长时间稳定运行，减少由于打印头自重产生的非正常变形和位移。

5、作为优选，所述活动横梁的后侧设有随前支撑板滑动的后支撑杆，后支撑杆的下部与前支撑板的下部在活动横梁的下方相互固定，前支撑板的顶部和后支撑杆的顶部设有安装打印辅件的安装座。活动横梁上的滑动件在前侧和后侧分别设置，起到配重作用，减少对活动横梁的扭矩负载。

6、作为优选，所述纵向滑轨为双线轨，所纵向滑轨上设有纵向滑块，纵向滑块与纵向滑轨通过齿轮齿条配合实现平移，所述双线轨包括两条并行的导轨，两条导轨之间设置齿条，纵向滑块上设有与齿条配合的齿轮以及驱动齿轮的纵向电机。

7、作为优选，所述纵向滑块上表面为纵向延伸的长条形平面，所述龙门架的立柱下端立在纵向滑块上表面的一端，立柱侧面与纵向滑块上表面的另一端之间设有三角形的脚撑。

8、作为优选，所述竖向滑轨为双线轨，竖向滑轨上设置竖向滑块，竖向滑块上固定活动横梁，所述双线轨包括与竖向滑块两侧对应的两条并行导轨，两条并行导轨之间设置齿条，竖向滑块上设有与齿条配合的齿轮以及驱动齿轮的竖向电机。

9、作为优选，两根地梁的两端之间分别设置有地梁连接梁。

10、作为优选，所述打印头包括打印料斗，打印料斗的下端为漏斗式的下料口，所述打印料斗上表面一侧设置盖板，另一侧为加料口，打印料斗的内部还设有搅拌桨，所述搅拌桨转轴向上穿出盖板连接搅拌电机。确保混凝土物料均匀下料。

11、本实用新型采用固定在地面上的地梁作为支撑基础，在地梁上设置龙门架结构以保持结构的稳定；横向滑轨的双线轨采用上表面和前表面的双轨设置，上轨和下轨主要承受正向的压力，减少对轨道的剪切力，确保长时间稳定运行，减少由于打印头自重产生的非正常变形和位移。

技术特征：

1.一种龙门3d混凝土打印机，包括两根地梁，两地梁上分别设有纵向滑轨，两纵向滑轨之间滑动架设有龙门架，其特征在于：所述龙门架包括分别与两纵向滑轨对应的两根立柱，两根立柱顶部之间设有固定梁，两根立柱的同一侧的侧面分别设置有竖向滑轨，两竖向滑轨之间可升降活动架设有活动横梁，所述活动横梁上设有横向滑轨，横向滑轨上活动设置有打印头；所述打印头包括打印料斗，打印料斗的下端为漏斗式的下料口，所述打印料斗上表面一侧设置盖板，另一侧为加料口，打印料斗的内部还设有搅拌桨，所述搅拌桨转轴向上穿出盖板连接搅拌电机。

2.根据权利要求1所述的一种龙门3d混凝土打印机，其特征在于：所述横向滑轨为双线轨，包括上轨和下轨，横向滑轨的上轨在活动横梁上表面朝上设置，横向滑轨的下轨在活动横梁前侧面下部朝前设置，上轨和下轨上滑动设置有前支撑板，所述打印头固定在前支撑板的前侧面，打印头高度低于下轨的高度；所述活动横梁前侧面在下轨上方设有齿条，所述前支撑板上设有与齿条配合的齿轮和驱动齿轮的横向电机。

3.根据权利要求2所述的一种龙门3d混凝土打印机，其特征在于：所述活动横梁的后侧设有随前支撑板滑动的后支撑杆，后支撑杆的下部与前支撑板的下部在活动横梁的下方相互固定，前支撑板的顶部和后支撑杆的顶部设有安装打印辅件的安装座。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种龙门3d混凝土打印机，其特征在于：所述纵向滑轨为双线轨，所纵向滑轨上设有纵向滑块，纵向滑块与纵向滑轨通过齿轮齿条配合实现平移，所述双线轨包括两条并行的导轨，两条导轨之间设置齿条，纵向滑块上设有与齿条配合的齿轮以及驱动齿轮的纵向电机。

5.根据权利要求4所述的一种龙门3d混凝土打印机，其特征在于：所述纵向滑块上表面为纵向延伸的长条形平面，所述龙门架的立柱下端立在纵向滑块上表面的一端，立柱侧面与纵向滑块上表面的另一端之间设有三角形的脚撑。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种龙门3d混凝土打印机，其特征在于：所述竖向滑轨为双线轨，竖向滑轨上设置竖向滑块，竖向滑块上固定活动横梁，所述双线轨包括与竖向滑块两侧对应的两条并行导轨，两条并行导轨之间设置齿条，竖向滑块上设有与齿条配合的齿轮以及驱动齿轮的竖向电机。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种龙门3d混凝土打印机，其特征在于：两根地梁的两端之间分别设置有地梁连接梁。

技术总结
本技术涉及一种龙门3D混凝土打印机，解决大型建筑物3D打印对打印头的运动和停留有更高的需求的问题。本装置包括两根地梁，两地梁上分别设有纵向滑轨，两纵向滑轨之间滑动架设有龙门架，所述龙门架包括分别与两纵向滑轨对应的两根立柱，两根立柱顶部之间设有固定梁，两根立柱的同一侧的侧面分别设置有竖向滑轨，两竖向滑轨之间可升降活动架设有活动横梁，所述活动横梁上设有横向滑轨，横向滑轨上活动设置有打印头。本技术在地梁上设置龙门架结构以保持结构的稳定；横向滑轨的双线轨采用上表面和前表面的双轨设置，上轨和下轨主要承受正向的压力，减少对轨道的剪切力，确保长时间稳定运行，减少由于打印头自重产生的非正常变形和位移。

技术研发人员：谢金虎,查仲敏
受保护的技术使用者：杭州鸿立机械有限公司
技术研发日：20230109
技术公布日：2024/1/15