建筑輪廓成型機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及建筑物輪廓成型的設(shè)備，特別是一種能快速成型建筑物輪廓機(jī)器。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，現(xiàn)有的建筑物的輪廓成型，通常采用砌塊堆砌或混凝土澆筑的方法，存在施工周期長(zhǎng)、建筑成本高、自動(dòng)化程度低、人力物力資源消耗大、環(huán)境保護(hù)性能差的缺點(diǎn)。美國(guó)專利US7814937 B2公開了一種可部署的各具特色的機(jī)器，它基于三維打印原理，通過一個(gè)三維運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，來控制一個(gè)澆筑混凝土的噴嘴作三維移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)快速成型建筑物的輪廓，如地面、墻壁、屋面等。該技術(shù)目前尚處于試驗(yàn)階段，要進(jìn)入實(shí)際生產(chǎn)，還需克服諸多技術(shù)難題，如三維運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的機(jī)器(Machine)的機(jī)械構(gòu)架需要完善，使其能滿足高大建筑物的成型要求，并且還需要滿足便于在施工現(xiàn)場(chǎng)快捷布設(shè)的要求。顯然，US7814937 B2美國(guó)專利，由于它采用了龍門架結(jié)構(gòu)，因此無法用于大跨度和多層建筑物的成型。又如美國(guó)專利US20050196484 Al的圖21A和圖21B所公開的現(xiàn)有技術(shù)，它采用沖天柱的結(jié)構(gòu)，可滿足高大建筑物的成型要求，但其沖天柱不能移動(dòng)，其三維運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的機(jī)械構(gòu)架必須以落地的多根沖天柱為基礎(chǔ)構(gòu)件，因此機(jī)械構(gòu)架的布設(shè)十分困難，需要很長(zhǎng)的工期，生產(chǎn)成本高，由此限制了該技術(shù)的推廣應(yīng)用。又如美國(guó)專利US20050196484 Al的圖19公開的現(xiàn)有技術(shù)，由于其縱向(下簡(jiǎn)稱Y向)導(dǎo)軌系統(tǒng)與鉛垂(以下簡(jiǎn)稱Z向)導(dǎo)軌系統(tǒng)存在的結(jié)構(gòu)缺陷，所以Z向?qū)к壪到y(tǒng)的行程受到限制，不能滿足多層建筑物的成型要求，如將Z向?qū)к壪到y(tǒng)的行程加大到能滿足多層建筑物的成型要求，則會(huì)出現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的扭動(dòng)和晃動(dòng)，從而導(dǎo)致成型精度的低下而使成型的輪廓出現(xiàn)嚴(yán)重的不規(guī)則問題。容易想到的解決扭動(dòng)和晃動(dòng)的慣用手段，是增強(qiáng)機(jī)械構(gòu)件的剛度和提高導(dǎo)軌系統(tǒng)的導(dǎo)向精度，而這一技術(shù)手段必須大幅度增加機(jī)械構(gòu)架的重量和導(dǎo)軌系統(tǒng)的負(fù)載，笨重的機(jī)械構(gòu)架會(huì)帶來機(jī)械構(gòu)架本身、機(jī)械構(gòu)架布設(shè)和機(jī)械構(gòu)架基礎(chǔ)的成本投入的劇增，此外，這種慣用技術(shù)手段還會(huì)帶來其它問題，如為提高導(dǎo)軌系統(tǒng)的導(dǎo)向精度而通常需采用小配合間隙的手段，它可能會(huì)影響移動(dòng)件的移動(dòng)靈活性，而這種靈活性問題同樣會(huì)使成型的輪廓出現(xiàn)嚴(yán)重的不規(guī)則問題。因此，采用現(xiàn)有的增強(qiáng)機(jī)械構(gòu)件的剛度和提高導(dǎo)軌系統(tǒng)的導(dǎo)向精度的手段，不僅制造難度大、生產(chǎn)成本高，而且對(duì)于解決建筑輪廓成型機(jī)的機(jī)械構(gòu)架的扭動(dòng)和晃動(dòng)，顯然存在實(shí)用性問題。因而，急需通過創(chuàng)造性勞動(dòng)，并基于力學(xué)原理，設(shè)計(jì)制造出機(jī)械構(gòu)架重量輕、易于制造和布設(shè)、投入成本低、施工周期短的新型的建筑輪廓成型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高的建筑輪廓成型機(jī)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0005]一種建筑輪廓成型機(jī)，包括基礎(chǔ)支承部件1、X向移動(dòng)部件2、Z向移動(dòng)部件3、Y向移動(dòng)部件4、傳動(dòng)系統(tǒng)和物料輸送系統(tǒng)8 ;所述的傳動(dòng)系統(tǒng)包括X向驅(qū)動(dòng)部件5、Z向驅(qū)動(dòng)部件6和Y向驅(qū)動(dòng)部件7，X向移動(dòng)部件2設(shè)置在基礎(chǔ)支承部件I上，X向驅(qū)動(dòng)部件5可驅(qū)動(dòng)X向移動(dòng)部件2在基礎(chǔ)支承部件I上延X向直線運(yùn)動(dòng)；Z向移動(dòng)部件3設(shè)置在X向移動(dòng)部件2上，Z向驅(qū)動(dòng)部件6可驅(qū)動(dòng)Z向移動(dòng)部件3在X向移動(dòng)部件2上延Z向直線運(yùn)動(dòng)；Y向移動(dòng)部件4設(shè)置在Z向移動(dòng)部件3，Y向驅(qū)動(dòng)部件7可驅(qū)動(dòng)Y向移動(dòng)部件4在Y向移動(dòng)部件4上延Y向直線運(yùn)動(dòng)，基礎(chǔ)支承部件I包括兩組相互平行的支承件10和分別設(shè)置在兩個(gè)支承件10上的兩個(gè)X向?qū)驅(qū)к?1，Χ向移動(dòng)部件2包括兩個(gè)立柱20，每個(gè)立柱20上設(shè)有X向移動(dòng)導(dǎo)軌22，X向移動(dòng)導(dǎo)軌22與X向?qū)驅(qū)к?1配合滑動(dòng)。
[0006]進(jìn)一步，X向移動(dòng)部件2的每個(gè)立柱20上設(shè)有Z向?qū)驅(qū)к?1，Ζ向移動(dòng)部件3包括平移梁30、設(shè)置在平移梁30上的Y向?qū)驅(qū)к?1和分別設(shè)置在平移梁30兩端的兩個(gè)Z向移動(dòng)導(dǎo)軌32，Z向移動(dòng)導(dǎo)軌32與Z向?qū)驅(qū)к?1配合滑動(dòng)；Υ向移動(dòng)部件4包括Y向移動(dòng)導(dǎo)軌42，物料輸送系統(tǒng)8的噴嘴裝置81設(shè)置在Y向移動(dòng)導(dǎo)軌42上，Y向移動(dòng)導(dǎo)軌42與Y向?qū)驅(qū)к?1配合滑動(dòng)。
[0007]進(jìn)一步，所述的X向移動(dòng)導(dǎo)軌22與X向?qū)驅(qū)к?1支承配合形成X向?qū)к壐盭G，所述的X向?qū)к壐盭G設(shè)有用于限制X向移動(dòng)導(dǎo)軌22沿Y向和Z向移動(dòng)的第一直線導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；所述的X向?qū)к壐盭G的第一直線導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在X向?qū)驅(qū)к?1上的V型導(dǎo)向軌111、設(shè)置在X向移動(dòng)導(dǎo)軌22上的V型滾動(dòng)輪221，V型滾動(dòng)輪221以可滾動(dòng)的方式與V型導(dǎo)向軌111配合。
[0008]進(jìn)一步，所述的X向移動(dòng)導(dǎo)軌22與X向?qū)驅(qū)к?1支承配合形成X向?qū)к壐盭G，所述X向?qū)к壐盭G還設(shè)有用于防止X向移動(dòng)導(dǎo)軌22轉(zhuǎn)動(dòng)的第一防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步，所述的X向?qū)к壐盭G的第一防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括防止X向移動(dòng)導(dǎo)軌22繞X坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第一止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，該第一止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在X向?qū)驅(qū)к?1上的平面導(dǎo)向軌112，和沿Y向和/或Z向設(shè)置在X向移動(dòng)導(dǎo)軌22上的滾動(dòng)輪222，滾動(dòng)輪222以可滾動(dòng)的方式與平面導(dǎo)向軌112支承配合。
[0010]進(jìn)一步，所述的X向?qū)к壐盭G的第一防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括防止X向移動(dòng)導(dǎo)軌22繞Y坐標(biāo)軸和Z坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第二止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，該第二止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在X向?qū)驅(qū)к?1上的V型導(dǎo)向軌111、沿X向設(shè)置在X向移動(dòng)導(dǎo)軌22上的兩組V型滾動(dòng)輪221，兩組V型滾動(dòng)輪221均以可滾動(dòng)的方式與同一根V型導(dǎo)向軌111支承配合，并且兩組V型滾動(dòng)輪221之間設(shè)有止轉(zhuǎn)距離Lxx。
[0011]進(jìn)一步，所述的X向傳動(dòng)部件5包括X向伺服電機(jī)50、齒輪51和齒條52，伺服電機(jī)50安裝在X向移動(dòng)部件2上，齒輪51與伺服電機(jī)50聯(lián)接，齒條52固定安裝在基礎(chǔ)支承部件I上，齒輪51與齒條52嚙合。
[0012]進(jìn)一步，所述支承件10成U型結(jié)構(gòu)，U型結(jié)構(gòu)相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁的一個(gè)固定安裝在作業(yè)面上，另一個(gè)側(cè)壁上固定安裝有X向?qū)驅(qū)к?1，U型結(jié)構(gòu)的開口向著側(cè)面；所述的X向移動(dòng)導(dǎo)軌22與X向?qū)驅(qū)к?1支承配合形成X向?qū)к壐盭G，X向?qū)к壐盭G的第一防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的滾動(dòng)輪222可從側(cè)面伸入支承件10成U型結(jié)構(gòu)的開口內(nèi)與U型結(jié)構(gòu)的側(cè)壁配合。
[0013]進(jìn)一步，所述的X向?qū)驅(qū)к?1的頂部為V型導(dǎo)向軌111，側(cè)面設(shè)有安裝X向傳動(dòng)部件5的齒條52的凹槽113，在X向?qū)驅(qū)к?1和支承件10之間還設(shè)有L型板114，L型板114的水平板固定在X向?qū)驅(qū)к?1和支承件10之間，垂直板與V型導(dǎo)向軌111側(cè)面連接，并與V型導(dǎo)向軌111形成一個(gè)X向限位槽115。
[0014]進(jìn)一步，每個(gè)立柱20包括兩根立桿201和連接在兩根立桿之間的多個(gè)橫桿202，兩根立桿201底端的外側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)固定座裝置203，X向移動(dòng)導(dǎo)軌22的V型滾動(dòng)輪221安裝在固定座裝置203底部的兩端。
[0015]進(jìn)一步，X向移動(dòng)部件2上還設(shè)有分別安裝在兩個(gè)立柱20上的兩個(gè)重力平衡機(jī)構(gòu)60，每個(gè)重力平衡機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)置在一個(gè)立柱20兩側(cè)的兩個(gè)鉛桶601、纜索603和安裝在立柱20頂部的定滑輪602，纜索603的一端與立柱20 —側(cè)連接，纜索603的另一端穿過一個(gè)鉛桶601經(jīng)定滑輪602并穿過另一個(gè)鉛桶601后與立柱20另一側(cè)連接。
[0016]進(jìn)一步，兩個(gè)Z向移動(dòng)導(dǎo)軌32與兩個(gè)立柱20上的Z向?qū)驅(qū)к?1與支承配合形成Z向?qū)к壐盳G，Z向?qū)к壐盳G設(shè)有用于防止Z向移動(dòng)導(dǎo)軌32轉(zhuǎn)動(dòng)的第二防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述的第二防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括沿Z方向設(shè)置在Z向移動(dòng)導(dǎo)軌32上的兩組滾動(dòng)輪組，每組滾動(dòng)輪組包括兩套對(duì)稱設(shè)置的滾動(dòng)輪系321 ;兩組滾動(dòng)輪組之間設(shè)有沿Z向伸展的止轉(zhuǎn)距離Lzz ;同一組的兩個(gè)滾動(dòng)輪321之間設(shè)有沿X向伸展的止轉(zhuǎn)距離Lzx。
[0017]本發(fā)明的建筑輪廓成型機(jī)的整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，實(shí)用性強(qiáng)。特別是通過采用防止X向移動(dòng)部件、Z向移動(dòng)部件繞X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo)軸和Z坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，克服機(jī)械構(gòu)架的扭動(dòng)和晃動(dòng)問題。并有效減輕了建筑輪廓成型機(jī)重量，使得建筑輪廓成型機(jī)易于制造和布設(shè)，以實(shí)現(xiàn)低成本投入下的高精度、高質(zhì)量、高效率成型。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的建筑輪廓成型機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的建筑輪廓成型機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)的另一立體示意圖；
[0020]圖3是物料輸送系統(tǒng)8的輸送管80的結(jié)構(gòu)及其布設(shè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是物料輸送系統(tǒng)8的擠壓裝置83的結(jié)構(gòu)及示意圖；
[0022]圖5至圖12是圖1所示的本發(fā)明的建筑輪廓成型機(jī)的X向移動(dòng)部件2的結(jié)構(gòu)示意圖其中:
[0023]圖5是圖2中的A局部放大圖，它示出了基礎(chǔ)支承部件I的結(jié)構(gòu)；
[0024]圖6是圖2中的B局部放大圖，它示出了 X向?qū)к壐盭G的結(jié)構(gòu)；
[0025]圖7是圖2中的D向視圖，它示出了 X向?qū)к壐盭G的結(jié)構(gòu)及其止轉(zhuǎn)距離Lxx ；
[0026]圖8是圖7的F-F剖視圖，它示出了 X向?qū)к壐盭G的一種基本結(jié)構(gòu)；
[0027]圖9是圖8的變形結(jié)構(gòu)，它示出了 X向?qū)к壐盭G的結(jié)構(gòu)及其止轉(zhuǎn)距離Lxy ；
[0028]圖10是圖9的變形結(jié)構(gòu)，它示出了 X向?qū)к壐盭G的結(jié)構(gòu)及其止轉(zhuǎn)距離Lxy及兩個(gè)上下布置的滾動(dòng)輪222的結(jié)構(gòu)；
[0029]圖11是圖10的變形結(jié)構(gòu)，它示出了 X向?qū)к壐盭G的結(jié)構(gòu)及其止轉(zhuǎn)距離Lxy及兩個(gè)水平布置的滾動(dòng)輪222的結(jié)構(gòu)