[发明专利]3D打印设备、3D打印系统和3D打印方法

说明书

本发明涉及建筑工程领域，公开了一种3D打印设备、3D打印系统和基于该3D打印设备的3D打印方法，3D打印设备包括行走机构、回转机构、动臂机构、打印喷头以及稳定机构，行走机构包括行走组件和支撑平台，行走组件能够带动支撑平台行走，回转机构包括装设于支撑平台上的回转台，动臂机构装设于回转台上，打印喷头装设于动臂机构的末端，稳定机构包括多个可转动地装设于支撑平台两侧的支腿组件，支腿组件能够侧向向外转动展开或向内转动收回。本发明的3D打印设备无需在现场搭建任何架体或者轨道结构，适用性和灵活性良好，能够极大地提高打印建造建筑的效率，而且能够实现多个建筑实体的打印或实现体积较大的建筑实体的打印，具有良好的实用性。

技术领域

本发明属于建筑工程领域，具体地，涉及一种3D打印设备、3D打印系统和3D打印方法。

背景技术

作为一种信息化时代的新兴建造技术，通过3D打印技术进行建筑的建造是促进我国建筑业转型升级的有效抓手，具有重要的研究价值和广阔的应用前景。

在目前的相关技术中，3D打印设备一般采用的结构为龙门架或者类似的系统搭载打印喷头，通过龙门架移动打印喷头实现打印，这种结构存在以下问题：1、需要在目标打印区域搭建龙门架，而龙门架的搭建周期较长，且搭建完成后本身无法移动，完成打印后需要拆除，费时费力，效率较低；2、打印喷头的移动被限制在龙门架的框架之内，导致该3D打印设备无法满足打印体积大于龙门架的实体，而大尺寸的龙门架造价高昂、精度低、搭建困难，适用性较差；3、在搭建龙门架前，需要对目标打印区域进行较长时间的地基修建，对施工场景有较严格的限制，实用性较差。

目前还有将打印喷头搭载于工业机器人，通过工业机器人移动打印喷头实现打印的相关技术，但是工业机器人一般体积较小，仅适用于体积较小的实体打印，在建筑行业内适用性较差，而且造价十分昂贵，成本较高，难以普及，而且，工业机器人缺少稳定机构，不能适用于起伏较大或者形状较复杂的地形，即不能适用于多种地形环境。

发明内容

针对现有技术中的上述不足或缺陷，本发明提供一种3D打印设备、3D打印系统和3D打印方法，旨在解决目前建筑行业的相关技术中，3D打印设备搭建难度高、适用性和实用性较差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种3D打印设备，所述3D打印设备包括：

行走机构，包括行走组件和装设于所述行走组件上的支撑平台，所述行走组件能够带动所述支撑平台行走；

回转机构，包括可回转地装设于所述支撑平台上的回转台；

动臂机构，装设于所述回转台上且能够折叠和变幅；

打印喷头，装设于所述动臂机构的末端；以及

稳定机构，包括多个可转动地装设于所述支撑平台两侧的支腿组件，所述支腿组件能够侧向向外转动展开或向内转动收回。

可选地，所述支腿组件均包括：

连接件，可转动地连接于所述支撑平台；

锁止件，能够插接于所述连接件和所述支撑平台，以使所述连接件相对所述支撑平台固定；以及

支腿，连接于所述连接件并随所述连接件转动。

可选地，所述支腿包括活动端和铰接于所述连接件的铰接端，所述支腿组件还包括：

套装件，固定套装于所述支腿并位于所述活动端和所述铰接端之间；和

支腿伸缩驱动件，包括铰接于所述连接件的固定端和铰接于所述套装件的伸缩端，所述支腿伸缩驱动件用于通过所述伸缩端的伸缩动作带动所述支腿相对所述连接件在竖直方向上转动。

可选地，所述支撑平台的前端部两侧分别设置有两个相对称设置的所述支腿组件，所述支撑平台的后端部两侧分别设置有两个相对称设置的所述支腿组件。