[发明专利]一种超大型3D打印系统及其打印方法

说明书

本发明公开了一种超大型3D打印系统，包括可沿Y轴移动的龙门式走行机构，所述龙门式走行机构支腿之间设有可沿Z轴升降的工作台，所述龙门式走行机构上设有3D打印装置，所述3D打印装置包括打印头，以及用于安装打印头并能驱动打印头旋转和沿Z轴移动的小幅升降装置，所述小幅升降装置设在龙门式走行机构的横梁上并可沿X轴移动，所述的3D打印装置还包括能为打印头输送打印物料的供料系统，本发明还公开了一种超大型3D打印方法，从而实现超大型3D打印构件的打印。

【技术领域】

本发明涉及一种超大型3D打印系统，本发明还涉及一种运用打印系统的超大型3D打印方法。

【背景技术】

3D打印是新一轮产业革命的标杆性技术，3D打印技术在制造业的应用越来越广泛，一是能够快速输出一些难以手工或机械工具完成的立体模型，二是大型金属结构件直接制造，其在汽车、航空等工业领域已经初露锋芒。大型3D打印基本都采用了龙门式走行机构在一个固定的平面内进行打印，其打印高度都是采用一个较大长度的Z向移动机构来带动打印头来实现，但如Z向移动机构高度越大，则其打印精度就越难以得到保证，因此，目前大型打印构件的高度最多就只能达到几米高，且这些大型3D打印机也只能打印建筑结构这类精度要求非常低下的大型构件，对于超大型打印构件则无法实现。

本发明就是基于这种情况作出的。

【发明内容】

本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种简单的能够打印超大型构件的超大型3D打印系统。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种超大型3D打印系统，其特征在于：包括可沿Y轴移动的龙门式走行机构，所述龙门式走行机构支腿之间设有可沿Z轴升降的工作台，所述龙门式走行机构上设有3D打印装置，所述3D打印装置包括打印头，以及用于安装打印头并能驱动打印头旋转和沿Z轴移动的小幅升降装置，所述小幅升降装置设在龙门式走行机构的横梁上并可沿X轴移动，所述的3D打印装置还包括能为打印头输送打印物料的供料系统。

如上所述的一种超大型3D打印系统，其特征在于：所述的工作台有一个或一个以上，每个所述的工作台上连接有能驱动其沿Z轴移动，以及驱动其相对水平面转动倾斜的升降装置。

如上所述的一种超大型3D打印系统，其特征在于：所述供料系统包括安装在龙门式走行机构的横梁上且可沿X轴移动的、并用于提供即时打印物料的小料斗，以及安装在龙门式走行机构的支腿上方的并用于储存打印物料的大料斗，在所述的小料斗内的打印物料低于设定值时，所述的大料斗往小料斗内输送打印物料。

如上所述的一种超大型3D打印系统，其特征在于：所述的小幅升降装置沿X轴移动的宽度介于0至100m之间，所述的打印头沿Z轴的移动的范围介于0至3m之间，且旋转角度介于0至360度之间。

如上所述的一种超大型3D打印系统，其特征在于：所述的超大型3D打印系统还包括导轨，所述龙门式走行机构两支腿上分别设有与导轨相配合从而使得龙门式走行机构沿Y轴移动的移动部。

如上所述的一种超大型3D打印系统，其特征在于：所述龙门式走行机构沿Y轴移动的长度主要取决于导轨的安装长度，其介于0至200m之间。

如上所述的一种超大型3D打印系统，其特征在于：所述工作台沿Z轴移动的高度介于0至50m之间。

如上所述的一种超大型3D打印系统，其特征在于：所述龙门式走行机构支腿端上安装有用于放置工具和材料的工具库，所述龙门式走行机构的横梁上设有可沿X轴移动并能够抓取工具库中的工具或者材料进行工作的机械手。

本发明还提供一种超大型3D打印方法，包括以下步骤：