本發(fā)明涉及建筑3d打印，具體涉及一種高空雙頭3d混凝土打印機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、混凝土打印機(jī)器人是一種革命性的建筑技術(shù)，它通過3d打印技術(shù)結(jié)合機(jī)器人自動化，能夠根據(jù)數(shù)字化模型精確地逐層鋪設(shè)混凝土，構(gòu)建出各種復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的建筑。這種技術(shù)不僅提高了施工效率，縮短了工期，還降低了材料浪費和建筑成本，同時減少了施工過程中的環(huán)境污染，為建筑行業(yè)帶來了環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和創(chuàng)新的解決方案；

2、隨著3d打印技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用日益廣泛，市場對于提高打印效率和擴(kuò)大作業(yè)范圍的需求日益增長。傳統(tǒng)的3d打印設(shè)備通常受限于固定的打印范圍和單一打印頭的限制，難以滿足大型戶外施工項目的需求。

3、鑒于以上情況，為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計了一種高空雙頭3d混凝土打印機(jī)器人，解決了上述技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要實現(xiàn)的技術(shù)目的是：通過設(shè)置兩臺獨立的打印機(jī)器手分別覆蓋施工作業(yè)區(qū)，進(jìn)而利用供料頭實時多點定量供料，從而解決了3d混凝土打印建筑施工慢的技術(shù)問題。

2、為了實現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供的一種高空雙頭3d混凝土打印機(jī)器人，包括施工平臺和施工支架，所述施工支架安裝在施工平臺上；所述施工平臺設(shè)置于施工樓層，施工支架用于抬高施工作業(yè)空間，同時支撐其上的作業(yè)組件。

4、還包括支撐框架、打印組件和供料組件，所述施工支架上安裝有支撐框架，所述打印組件和供料組件均安裝在支撐框架上；支撐框架用于提供整體的強(qiáng)度和安裝框架，同時支撐框架的兩側(cè)還設(shè)置有用于吊裝的吊環(huán)，進(jìn)而通過吊車能夠?qū)⒅慰蚣艿跹b至17米左右的高空進(jìn)行作業(yè)；同時也可以通過伸縮臂叉車將支撐框架抬高至17米左右的高空進(jìn)行作業(yè)。

5、所述打印組件位于支撐框架平面下方，所述供料組件位于打印組件上方；所述打印組件用于向下對施工平臺上的建筑進(jìn)行3d打印，而供料組件通過在打印組件上方進(jìn)行運動，進(jìn)而實現(xiàn)對打印組件的多點定量加料。

6、所述打印組件通過設(shè)置兩臺打印機(jī)器手，使其在施工平臺上進(jìn)行全范圍覆蓋打?。煌瑫r所述供料組件通過在打印組件上方平面內(nèi)自由移動，進(jìn)而向兩臺打印機(jī)器手進(jìn)行混凝土定量的多點輸送。

7、所述打印組件包括導(dǎo)軌支架、打印導(dǎo)軌、打印機(jī)器手和打印料倉，所述導(dǎo)軌支架兩端安裝在支撐框架上，所述導(dǎo)軌支架平行于支撐導(dǎo)軌的長邊；導(dǎo)軌支架通過覆蓋支撐導(dǎo)軌的較長的一邊，從而使得打印機(jī)器手通過在打印導(dǎo)軌上的運動能夠覆蓋較大的作業(yè)范圍，進(jìn)而可以靈活選用多種工作范圍的打印機(jī)器手。

8、所述導(dǎo)軌支架上左右安裝有兩條打印導(dǎo)軌，每條所述打印導(dǎo)軌上均滑動安裝有打印機(jī)器手，所述打印機(jī)器手上安裝有用于接收和存儲混凝土的打印料倉。

9、打印機(jī)器手前端裝備了gps定位系統(tǒng)，在分段打印過程中能夠精確地確定前一階段的對接位置。這一功能確保了打印構(gòu)件的外形和尺寸的準(zhǔn)確性，從而保證了整體打印效果的質(zhì)量。

10、兩條打印軌道分別位于導(dǎo)軌支架上的兩個對向側(cè)面，該側(cè)面與施工平臺呈75-90度。所述打印導(dǎo)軌用于提供打印機(jī)器手的運動路徑，由于具有兩臺打印機(jī)器手，通過兩條打印軌道不共線不相交的安裝關(guān)系，使得兩臺打印機(jī)器手互不干涉。同時通過適當(dāng)調(diào)整打印機(jī)器手上端的安裝角度，進(jìn)而使得打印機(jī)器手獲得足夠的作業(yè)范圍和合理的運動路徑，避免出現(xiàn)機(jī)器手的死點。

11、所述打印導(dǎo)軌的長度超過導(dǎo)軌支架長度的一半，以此使得兩臺打印機(jī)器手具有相互交叉的打印范圍，從而能夠?qū)σ恍┟^(qū)進(jìn)行作業(yè)。

12、所述打印料倉轉(zhuǎn)動安裝在打印機(jī)器手的上部分，打印料倉的正面和背面不對稱，進(jìn)而導(dǎo)致當(dāng)打印料倉內(nèi)填入混凝土后，混凝土的重心偏向一面，進(jìn)而使得打印料倉向這一面轉(zhuǎn)動，從而使得打印料倉進(jìn)入工作狀態(tài)，而觸發(fā)停止供料的信號。

13、所述打印料倉的正面且位于安裝底座上設(shè)置有限位卡塊，所述限位卡塊用于限制打印料倉的轉(zhuǎn)動角度。

14、所述打印料倉的背面設(shè)有壓電開關(guān)和壓力彈簧；所述壓電開關(guān)安裝在打印機(jī)器手上的安裝底座上，且其前端與打印料倉背面相接觸，所述壓電開關(guān)用于控制打印機(jī)器手和供料組件的電路；壓電開關(guān)能夠利用其前端的壓力進(jìn)行電路的通斷。

15、所述壓力彈簧一端與安裝底座連接、另一端與打印料倉背面連接，壓力彈簧用于提供打印料倉與壓電開關(guān)分離的推力。

16、所述打印料倉的下端設(shè)置有出料筒，所述出料筒外側(cè)轉(zhuǎn)動安裝在安裝底座上，出料筒內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動安裝有轉(zhuǎn)動閥筒，所述轉(zhuǎn)動閥筒上開設(shè)有出料槽；

17、所述出料筒的側(cè)邊通過放大齒輪組與轉(zhuǎn)動閥筒連接，所述放大齒輪組用于放大出料筒轉(zhuǎn)動的角度。

18、所述供料組件包括x軸軌道、y軸軌道和供料頭，所述x軸軌道安裝在支撐框架上，所述y軸軌道滑動安裝在x軸軌道上，所述y軸軌道上滑動安裝有供料頭，所述供料頭用于向打印機(jī)器手輸送混凝土。

19、所述x軸軌道和y軸軌道共同組成了供料頭在支撐框架平面內(nèi)的xy兩軸內(nèi)的多點移動，從而控制供料頭對任一點位置的打印機(jī)器手及時送料。

20、本發(fā)明的有益效果如下：

21、1.本發(fā)明通過設(shè)置兩臺打印機(jī)器手配合供料組件，利用打印機(jī)器手的路徑設(shè)計，進(jìn)而覆蓋整個施工平臺，通過獨立的分料設(shè)計，使得供料組件能夠靈活地對每個機(jī)器手進(jìn)行多點定量輸送混凝土，進(jìn)而極大地提高了3d混凝土打印建筑的施工效率。

22、2.本發(fā)明通過在機(jī)器手上設(shè)置料倉，通過料倉內(nèi)的混凝土存量進(jìn)行進(jìn)出料的啟閉，使得機(jī)器手能夠根據(jù)料倉內(nèi)的物料剩余量控制供料組件的補(bǔ)充供料，定量供料設(shè)計避免材料浪費，提高了混凝土利用率。

23、3.本發(fā)明在料倉內(nèi)的物料不足時，料倉會斷開機(jī)器手的作業(yè)電路，同時接通供料組件的電路，從而實現(xiàn)供料組件的及時補(bǔ)料，進(jìn)一步提高了工作效率。

技術(shù)特征：

1.一種高空雙頭3d混凝土打印機(jī)器人，包括施工平臺（1）和施工支架（2），所述施工架安裝在施工平臺（1）上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高空雙頭3d混凝土打印機(jī)器人，其特征在于：所述打印組件（4）包括導(dǎo)軌支架（41）、打印導(dǎo)軌（42）、打印機(jī)器手（43）和打印料倉（44），所述導(dǎo)軌支架（41）兩端安裝在支撐框架（3）上，所述導(dǎo)軌支架（41）平行于支撐導(dǎo)軌的長邊；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高空雙頭3d混凝土打印機(jī)器人，其特征在于：兩條打印軌道分別位于導(dǎo)軌支架（41）上的兩個對向側(cè)面，該側(cè)面與施工平臺（1）呈75-90度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高空雙頭3d混凝土打印機(jī)器人，其特征在于：所述打印導(dǎo)軌（42）的長度超過導(dǎo)軌支架（41）長度的一半。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高空雙頭3d混凝土打印機(jī)器人，其特征在于：所述打印料倉（44）轉(zhuǎn)動安裝在打印機(jī)器手（43）的上部分，打印料倉（44）的正面和背面不對稱；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高空雙頭3d混凝土打印機(jī)器人，其特征在于：所述打印料倉（44）的背面設(shè)有壓電開關(guān)（442）和壓力彈簧（443）；所述壓電開關(guān)（442）安裝在打印機(jī)器手（43）上的安裝底座（431）上，且其前端與打印料倉（44）背面相接觸，所述壓電開關(guān)（442）用于控制打印機(jī)器手（43）和供料組件（5）的電路；所述壓力彈簧（443）一端與安裝底座（431）連接、另一端與打印料倉（44）背面連接，壓力彈簧（443）用于提供打印料倉（44）與壓電開關(guān)（442）分離的推力。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高空雙頭3d混凝土打印機(jī)器人，其特征在于：所述打印料倉（44）的下端設(shè)置有出料筒（444），所述出料筒（444）外側(cè)轉(zhuǎn)動安裝在安裝底座（431）上，出料筒（444）內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動安裝有轉(zhuǎn)動閥筒（445），所述轉(zhuǎn)動閥筒（445）上開設(shè)有出料槽（4451）；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高空雙頭3d混凝土打印機(jī)器人，其特征在于：所述供料組件（5）包括x軸軌道（51）、y軸軌道（52）和供料頭（53），所述x軸軌道（51）安裝在支撐框架（3）上，所述y軸軌道（52）滑動安裝在x軸軌道（51）上，所述y軸軌道（52）上滑動安裝有供料頭（53），所述供料頭（53）用于向打印機(jī)器手（43）輸送混凝土。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及建筑3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高空雙頭3D混凝土打印機(jī)器人。本發(fā)明提供的一種高空雙頭3D混凝土打印機(jī)器人，包括施工平臺和施工支架，所述施工支架安裝在施工平臺上；還包括支撐框架、打印組件和供料組件，所述打印組件位于支撐框架平面下方，所述供料組件位于打印組件上方；所述打印組件用于向下對施工平臺上的建筑進(jìn)行3D打印，而供料組件通過在打印組件上方進(jìn)行運動，進(jìn)而實現(xiàn)對打印組件的多點定量加料。所述打印組件通過設(shè)置兩臺打印機(jī)器手，使其在施工平臺上進(jìn)行全范圍覆蓋打??；通過設(shè)置兩臺獨立的打印機(jī)器手分別覆蓋施工作業(yè)區(qū)，進(jìn)而利用供料頭實時多點定量供料，從而解決了3D混凝土打印建筑施工慢的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：李進(jìn),王海積,王子文,段治江,陳曉敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京嘉翼精密機(jī)器制造股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6