[发明专利]一种新型可移动塔式3D打印设备

说明书

本发明提供一种新型可移动塔式3D打印设备，包括可移动底盘、水泥输送机构和固定在可移动底盘上的塔式打印框架；所述的打印设备还包括控制驱动机构，所述控制驱动机构分别与水泥输送机构、塔式打印框架和可移动底盘连接；塔式打印框架包括固定在可移动底盘上的竖直支柱，所述的竖直支柱通过转盘连接有水平钢架，水平钢架沿直线方向设置有凹槽，凹槽内设有丝杆机构，所述丝杆机构连接有液压伸缩杆，液压伸缩杆的输出端连接有打印喷头；水泥输送机构与打印喷头连接。

技术领域

本发明属于水泥制品3D打印技术领域，具体涉及一种新型可移动塔式3D打印设备。

背景技术

3D打印属于快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术（即“积层造形法”）。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。

随着3D打印技术的不断发展，传统的模具制造方法愈发暴露出效率低、成本高、周期长、精度提高空间有限等缺陷。3D打印技术是近几年国内外快速发展的一种快速成型制造技术，具有成型速度快、设备价格便宜、运行和维护成本低、可以个性化创意制作，作为大数据云计算新时代的制造方式，目前已在机械、电子、飞机、生物制造、制药、微型机电等现代社会的各个工程领域得到广泛应用，展示了广阔的市场前景。

但目前3D打印的主要材料为ABS、尼龙等化工材料，此外传统建筑工程施工工艺受气候环境影响大，传统的建筑施工劳动力需求量大而现阶段劳动力成本不断提高，为了降低劳动力需求、提高自动化程度，大型的建筑领域需设计采用水泥材料的打印设备。

发明内容

针对大型建筑领域使用水泥材料进行3D打印，本发明提供一种新型可移动塔式3D打印设备。

本发明的技术方案是：

一种新型可移动塔式3D打印设备，包括可移动底盘、水泥输送机构和固定在可移动底盘上的塔式打印框架；

所述的打印设备还包括控制驱动机构，所述控制驱动机构分别与水泥输送机构、塔式打印框架和可移动底盘连接；

塔式打印框架包括固定在可移动底盘上的竖直支柱，所述的竖直支柱通过转盘连接有水平钢架，水平钢架沿直线方向设置有凹槽，凹槽内设有丝杆机构，所述丝杆机构连接有第三液压伸缩杆，第三液压伸缩杆的输出端连接有打印喷头；

水泥输送机构与打印喷头连接。

优选地，所述的可移动底盘包括履带车。控制驱动机构与履带车连接，控制履带车的移动，大型的履带车适应室外环境建筑领域大型建筑结构的打印。履带车运动用于调节X轴方向的运行路线；

优选地，打印喷头包括料筒，所述料筒的顶端固定连接有法兰，第三液压伸缩杆的输出端连接有盲板，打印喷头通过法兰与第三液压伸缩杆的输出端的盲板连接；打印完成，方便打印喷头的拆卸。料筒的顶端连接有法兰，由于法兰中心是圆孔，打印喷头拆卸后方便在圆孔处进水进行清洗。

料筒的上部设有进料口，料筒的底部设有出料口。

优选地，水泥输送机构包括水泥容器、泵机和送料软管；水泥容器与泵机连接并通过送料软管与打印喷头的进料口连通。使用送料软管进行水泥原料的输送，方便打印过程带动软管来回移动软管不容易损坏。

优选地，控制驱动机构包括伺服电机，丝杆机构包括丝杠轴和丝杠螺母；所述丝杠轴外表面设置有外螺纹，丝杠轴通过伺服电机驱动旋转；

所述伺服电机的输出端与丝杠轴连接，伺服电机固定在水平钢架凹槽内。伺服电机控制丝杠带动丝杠螺母的移动，能很好的提高控制精度。

优选地，控制驱动机构还包括旋转电机和控制器， 伺服电机和旋转电机分别与控制器连接；控制器用于接收上位机的信号进行旋转电机和伺服电机的高精度控制。