一種可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的制作方法

本實用新型涉及3D打印機制造技術領域，尤其是指一種可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統。

背景技術：

3D打印機又稱三維打印機，是利用累積制造技術，即快速成形技術的一種機器。3D打印技術是一種數字模型文件為基礎，運用可粘合材料作為打印材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體，也即用逐層打印方式來構造物體的技術。現階段3D打印機多被用來制造產品。

3D打印機主要包括打印結構(打印頭)、成型打印臺(產品在其上成型)和打印頭位移調節機構(可以在空間上改變打印頭的位置，使得打印出的原料能落在成型打印臺上方的不同位置，以實現產品三維成型)。

用于建筑預制構件的3D打印的打印材料具有快硬早強的特點，粘結性能良好，體積穩定性強，具有良好的出泵形態保持能力，能滿足建筑3D打印連續打印的工作特性。但是，由于打印材料為基于水泥砂漿，同時添加多種外加劑的混合型材料，為速凝性材料，具有粘性大、初凝時間短的特點，在輸送過程中易發生堵管等現象，因此對輸送管路的彎曲半徑和砂漿泵的泵送壓力有一定的要求。現有技術中，通常采取軟管作為輸送管路，然而一旦打印材料發生堵管現象，整個管路將全部報廢。

技術實現要素：

有鑒于上述問題，本實用新型提供了一種可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統，包括：

兩第一導軌機構，所述兩第一導軌機構沿第一水平方向平行設置；

沿豎直方向設置的兩第二導軌機構，所述兩第二導軌機構分別沿第一水平方向滑動連接于所述兩第一導軌機構；

沿垂直于第一水平方向的第二水平方向設置的第三導軌機構，架設于所述兩第二導軌機構之間并沿豎直方向滑動連接于所述兩第二導軌機構；

沿第二水平方向設置的第四導軌機構，于所述第三導軌機構上方固定連接于所述兩第二導軌機構之間；

用于連接打印機頭的第一連接機構，沿第二水平方向滑動連接于所述第三導軌機構；

第二連接機構，連接于所述第四導軌機構；

通過彎管軸承相互連接的多個送料管，與所述打印機頭相連通并用于向所述打印機頭輸送打印材料。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統，打印機頭設置在第一連接機構上，通過第一連接機構沿第二水平方向滑動連接于第三導軌機構，實現打印機頭在X軸方向(即第二水平方向)的移動；通過第三導軌機構沿豎直方向滑動連接于第二導軌機構，實現打印機頭在Z軸方向(即豎直方向)的移動；通過第二導軌機構沿第一水平方向滑動連接于第一導軌機構，實現打印機頭在Y軸方向(即第一水平方向)的移動，進而實現打印機頭的三維移動，以完成建筑預制構件的3D打印。另外，多個送料管通過彎管軸承相互連接，可以保證多個送料管可以進行自由轉動，從而配合打印機頭的移動而不易受損，并且可以避免打印材料堵管。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的進一步改進在于：

所述第一導軌機構包括：第一底座與沿第一水平方向設置于所述第一底座上的第一導軌，所述第一導軌上沿第一水平方向設有第一導向齒和第一導向槽；

所述第二導軌機構包括：沿第一水平方向滑動連接于所述第一導軌的第二底座，所述第二底座的底部設有與所述第一導向齒相適配的第一齒輪、用于驅動所述第一齒輪的第一驅動電機、以及滑設于所述第一導向槽的第一滑輪。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的進一步改進在于：

所述第二導軌機構還包括：沿豎直方向設置于所述第二底座上的第二導軌，所述第二導軌上沿豎直方向設有第二導向齒和第二導向槽；

所述第三導軌機構包括：沿第二水平方向設置的第三導軌以及設置于所述第三導軌兩端的兩中間連接座，所述第三導軌通過所述兩中間連接座而架設于所述兩第二導軌之間并沿豎直方向滑動連接于所述兩第二導軌，所述中間連接座上設有與所述第二導向齒相適配的第二齒輪、用于驅動所述第二齒輪的第二驅動電機、以及滑設于所述第二導向槽的第二滑輪。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的進一步改進在于，所述第二導軌機構還包括支撐于所述第二底座與所述第二導軌之間的多個斜支撐，多個所述斜支撐對稱設置于所述第二導軌的兩側。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的進一步改進在于：

所述第三導軌上沿第二水平方向設有第三導向齒和第三導向槽；

所述第一連接機構包括：沿第二水平方向滑動連接于所述第三導軌的第一連接座，所述第一連接座上設有與所述第三導向齒相適配的第三齒輪、用于驅動所述第三齒輪的第三驅動電機、以及滑設于所述第三導向槽的第三滑輪。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的進一步改進在于：

所述第四導軌機構包括：沿第二水平方向設置的第四導軌，所述第四導軌上沿第二水平方向設有第四導向齒和第四導向槽；

所述第二連接機構包括：沿第二水平方向滑動連接于所述第四導軌的第二連接座，所述第二連接座上設有與所述第四導向齒相適配的第四齒輪、用于驅動所述第四齒輪的第四驅動電機、以及滑設于所述第四導向槽的第四滑輪，所述第四驅動電機與所述第三驅動電機保持同步。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的進一步改進在于：

所述第四導軌機構還包括：固設于所述第四導軌上的固定座以及與所述固定座相對樞接的樞接頭；

多個所述送料管包括：與用于儲存打印材料的料筒車相連的豎直送料管、于同一直線方向分別固接于所述樞接頭兩端的第一水平送料管和第二水平送料管、通過所述彎管軸承連接于所述豎直送料管和所述第一水平送料管之間的第三水平送料管、通過所述彎管軸承與所述第二水平送料管相連的第四水平送料管、以及連接于所述第一連接座與所述第二連接座之間并通過所述彎管軸承相互連接的多個中間送料管，多個所述中間送料管的第一端通過所述彎管軸承與所述第四水平送料管相連，多個所述中間送料管的第二端與所述打印機頭相連。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的進一步改進在于，多個所述中間送料管首尾相連并相互呈交叉設置。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的進一步改進在于，多個所述送料管采用鋼管。相對于軟管，鋼管對打印材料的阻力小，并且多個鋼管通過彎管軸承相互連接形成分段式安裝，這樣即使發生堵管情況也便于拆卸和清理。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的進一步改進在于，所述彎管軸承包括：軸承、分別連接于所述軸承兩端的第一連接管和第二連接管、連接于所述第二連接管的彎管、以及連接于所述彎管的第三連接管。

附圖說明

圖1是本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的立體示意圖。

圖2是本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的第一導軌機構的局部放大示意圖。

圖3是本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的第二導軌機構的局部放大示意圖。

圖4是本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的第一連接機構與第三導軌機構的連接示意圖。

圖5是本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的彎管軸承的立體示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統，包括：

兩第一導軌機構，所述兩第一導軌機構沿第一水平方向平行設置；

沿豎直方向設置的兩第二導軌機構，所述兩第二導軌機構分別沿第一水平方向滑動連接于所述兩第一導軌機構；

沿垂直于第一水平方向的第二水平方向設置的第三導軌機構，架設于所述兩第二導軌機構之間并沿豎直方向滑動連接于所述兩第二導軌機構；

沿第二水平方向設置的第四導軌機構，于所述第三導軌機構上方固定連接于所述兩第二導軌機構之間；

用于連接打印機頭的第一連接機構，沿第二水平方向滑動連接于所述第三導軌機構；

第二連接機構，連接于所述第四導軌機構；

通過彎管軸承相互連接的多個送料管，與所述打印機頭90相連通并用于向所述打印機頭輸送打印材料。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統，打印機頭設置在第一連接機構上，通過第一連接機構沿第二水平方向滑動連接于第三導軌機構，實現打印機頭在X軸方向(即第二水平方向)的移動；通過第三導軌機構沿豎直方向滑動連接于第二導軌機構，實現打印機頭在Z軸方向(即豎直方向)的移動；通過第二導軌機構沿第一水平方向滑動連接于第一導軌機構，實現打印機頭在Y軸方向(即第一水平方向)的移動，進而實現打印機頭的三維移動，以完成建筑預制構件的3D打印。另外，多個送料管通過彎管軸承相互連接，可以保證多個送料管可以進行自由轉動，從而配合打印機頭的移動而不易受損，并且可以避免打印材料堵管。

具體地，配合參見圖1所示，圖1是本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的立體示意圖。本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統，具體結構如下：

參見圖2所示，圖2是本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的第一導軌機構的局部放大示意圖。如圖2所示，所述第一導軌機構包括：第一底座110與沿第一水平方向(圖1中所示為Y軸方向)設置于第一底座110上的第一導軌120，第一導軌120上沿第一水平方向設有第一導向齒121和第一導向槽122。

結合圖1所示，所述第二導軌機構包括：沿第一水平方向滑動連接于所述第一導軌機構的第一導軌120的第二底座210，第二底座210的底部設有與第一導軌120的第一導向齒121相適配的第一齒輪211、用于驅動第一齒輪211的第一驅動電機、以及滑設于第一導軌120的第一導向槽122的第一滑輪212。

其中，所述第一驅動電機驅動第一齒輪211進行轉動，第一齒輪211與第一導軌120的第一導向齒121相互配合，帶動第一滑輪212沿第一導軌120的第一導向槽122進行滑動，進而實現第二底座210沿第一水平方向滑動連接于第一導軌120。

參見圖3所示，圖3是本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的第二導軌機構的局部放大示意圖。結合圖1至圖3所示，所述第二導軌機構還包括：沿豎直方向(圖1中所示為Z軸方向)設置于第二底座210上的第二導軌220，第二導軌220上沿豎直方向設有第二導向齒221和第二導向槽222。優選地，所述第二導軌機構還包括支撐于第二底座210與第二導軌220之間的多個斜支撐230，多個斜支撐230對稱設置于第二導軌220的兩側，可以增強所述第二導軌機構的強度與整體穩定性。

結合圖3所示，所述第三導軌機構包括：沿第二水平方向(圖1中所示為X軸方向)設置的第三導軌310以及設置于第三導軌310兩端的兩中間連接座320，第三導軌310通過設置于兩端的兩中間連接座320而架設于兩第二導軌220之間并沿豎直方向滑動連接于兩第二導軌220，中間連接座320上設有與第二導軌220的第二導向齒221相適配的第二齒輪321、用于驅動第二齒輪321的第二驅動電機322、以及滑設于第二導軌220的第二導向槽222的第二滑輪323。

其中，第二驅動電機322驅動第二齒輪321進行轉動，第二齒輪321與第二導軌220的第二導向齒221相互配合，帶動第二滑輪323沿第二導軌220的第二導向槽222進行滑動，進而實現第三導軌310沿豎直方向滑動連接于第二導軌220。

參見圖4所示，圖4是本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的第一連接機構與第三導軌機構的連接示意圖。如圖4所示，所述第三導軌機構的第三導軌310上沿第二水平方向設有第三導向齒和第三導向槽(圖中未示出)；所述第一連接機構包括：沿第二水平方向滑動連接于第三導軌310的第一連接座510，第一連接座510上設有與第三導軌310的所述第三導向齒相適配的第三齒輪511、用于驅動第三齒輪511的第三驅動電機512、以及滑設于第三導軌310的所述第三導向槽的第三滑輪513。

其中，第三驅動電機512驅動第三齒輪511進行轉動，第三齒輪511與第三導軌310的所述第三導向齒相互配合，帶動第三滑輪513沿第三導軌310的所述第三導向槽進行滑動，進而實現第一連接座510沿第二水平方向滑動連接于第三導軌310。

再次結合圖1所示，在本實用新型的一個較佳實施例中：所述第四導軌機構包括：沿第二水平方向設置的第四導軌410，第四導軌410于第三導軌310的上方固定連接于兩第二導軌220之間，第四導軌410上沿第二水平方向設有第四導向齒和第四導向槽。優選地，第四導軌410固定連接于兩第二導軌220的頂部。所述第二連接機構包括：沿第二水平方向滑動連接于所述第四導軌機構的第四導軌410的第二連接座520，第二連接座520上設有與第四導軌410的所述第四導向齒相適配的第四齒輪、用于驅動所述第四齒輪的第四驅動電機、以及滑設于第四導軌410的所述第四導向槽的第四滑輪，并且，所述第二連接機構的所述第四驅動電機與所述第一連接機構第三驅動電機512保持同步。

其中，所述第四驅動電機驅動所述第四齒輪進行轉動，所述第四齒輪與第四導軌410的所述第四導向齒相互配合，帶動所述第四滑輪沿第四導軌410的所述第四導向槽進行滑動，進而實現第二連接座520沿第二水平方向滑動連接于第四導軌410。

再次結合圖1所示，所述第四導軌機構還包括：固設于第四導軌410上的固定座411以及與固定座411相對樞接的樞接頭412。多個所述送料管包括：與用于儲存打印材料的料筒車70相連的豎直送料管610、于同一直線方向分別固接于第四導軌410的樞接頭412兩端的第一水平送料管620和第二水平送料管630、通過彎管軸承80連接于豎直送料管610和第一水平送料管620之間的第三水平送料管640、通過彎管軸承80與第二水平送料管630相連的第四水平送料管650、以及連接于第一連接座510與第二連接座520之間并通過彎管軸承80相互連接的多個中間送料管660，其中，多個中間送料管660的第一端通過彎管軸承80與第四水平送料管650相連，多個中間送料管660的第二端與打印機頭90相連。優選地，多個中間送料管660首尾相連并相互呈交叉設置。更優選地，多個所述送料管采用鋼管。相對于軟管，鋼管對打印材料的阻力小，并且多個鋼管通過彎管軸承相互連接形成分段式安裝，這樣即使發生堵管情況也便于拆卸和清理。

進一步地，參見圖5所示，圖5是本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統的彎管軸承的立體示意圖。如圖5所示，彎管軸承80包括：軸承810、分別連接于軸承810兩端的第一連接管820和第二連接管830、連接于第二連接管830的彎管840、以及連接于彎管840的第三連接管850。其中，第一連接管820和第二連接管830通過軸承810的作用可以相對轉動，第一連接管820和第三連接管850分別連接不同的所述送料管，即可以保證連接于彎管軸承80兩端的兩個所述送料管可以進行相對轉動，從而配合打印機頭的移動而不易受損。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統中，多個所述送料管的豎直送料管610、第一水平送料管620、第二水平送料管630、第三水平送料管640、第四水平送料管650以及中間送料管660之間均通過彎管軸承80相互連接，形成用于輸送3D打印材料的輸送管道系統，并且多個所述送料管采用的是分段式安裝，這樣即使發生堵管情況也便于拆卸和清理，只要將相應段的彎管軸承80拆除，即可實現可拆裝易清理的功效。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統，具體通過以下方式實現打印機頭90的三維移動，以完成建筑預制構件的3D打印，并且在打印過程中保證多個所述送料管可以配合打印機頭90的移動而不受損：

1)打印機頭90在X軸方向(即第二水平方向)進行移動：第三驅動電機512驅動第一連接座510沿第二水平方向沿第三導軌310進行移動，進而帶動打印機頭90在X軸方向進行移動。在此過程中，所述第四驅動電機驅動第二連接座520沿第二水平方向沿第四導軌410保持與第一連接座510同步進行移動，豎直送料管610以及多個中間送料管660的相對位置不變，而第一水平送料管620、第二水平送料管630、第三水平送料管640、以及第四水平送料管650的相對位置，由于第二連接座520與第四導軌410的固定座411的位置逐漸靠近而會發生變化。此時，樞接頭412可以相對于固定座411進行自由轉動，第一水平送料管620、第二水平送料管630、第三水平送料管640、以及第四水平送料管650可以通過彎管軸承80的作用進行自由轉動，從而實現第二連接座520與第四導軌410的固定座411的位置逐漸靠近的同時保證各送料管不受損的效果。

2)打印機頭90在Z軸方向(即豎直方向)進行移動：第二驅動電機322驅動第三導軌310沿豎直方向沿第二導軌220進行移動，進而帶動打印機頭90在Z軸方向進行移動。在此過程中，豎直送料管610、第一水平送料管620、第二水平送料管630、第三水平送料管640、以及第四水平送料管650的相對位置不變，而多個中間送料管660的相對位置由于第一連接座510與第二連接座520的位置逐漸靠近而會發生變化。此時，多個中間送料管660可以通過彎管軸承80的作用進行自由轉動，從而實現第一連接座510與第二連接座520的位置逐漸靠近的同時保證各中間送料管660不受損的效果。

3)打印機頭90在Y軸方向(即第一水平方向)進行移動：所述第一驅動電機驅動第二底座210沿第一水平方向沿第一導軌120進行移動，進而帶動打印機頭90在Y軸方向進行移動。在此過程中，料筒車70與第二底座210保持同步移動，因此，豎直送料管610、第一水平送料管620、第二水平送料管630、第三水平送料管640、第四水平送料管650、以及多個中間送料管660的相對位置不變。

本實用新型可用于輸送建筑3D打印材料的可拆裝易清理管道系統，通過上述技術方案，實現了在三維方向上對建筑預制構件的3D打印作業。

以上所述僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型做任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案的范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。