一种3D打印混凝土预制部品的传输装置的制作方法

一种3d打印混凝土预制部品的传输装置
技术领域
1.本发明涉及机电设备及建筑3d打印技术领域，尤其涉及一种3d打印混凝土预制部品的传输装置，其典型应用于建筑3d打印构件快速搬运的场景。


背景技术：

2.3d打印技术(3d printing，简称3dp)出现于20世纪90年代中期，其工作原理是通过电脑控制将“打印材料”一层层叠加起来，从而把计算机上的蓝图转变成实物产品。
3.建筑3d打印技术是在熔融沉积成型(fused deposition modeling，简称fdm)基础上发展出来的新型应用，其原理是通过三维切片软件对建筑构件的三维模型进行切片分层生成打印机运动代码，然后由打印机的三坐标移动平台驱动挤出机逐层挤出水泥砂浆，多次堆叠成型具有实用功能的建筑构件或建筑整体。
4.在实现本发明的过程中，申请人发现目前的传输装置在应用至混凝土3d打印构件的搬运时存在如下技术问题：
5.(1)由于建筑3d打印构件本身较重，单纯依靠人工将其推到传输装置上存在较大困难；
6.(2)由于刚打印完成的构件往往没有完全成型而达到标准强度，在搬运过程中出现晃动或颠簸都可能会对最终的产品品质产生影响；
7.(3)对于混凝土3d打印的现场而言，通常比较狭窄，传输装置往往不能完全对准3d打印机的机台，在这种情况下，方向的微调非常必要。


技术实现要素：

8.针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种3d打印混凝土预制部品的传输装置，以至少部分解决以上所提出的缺陷。
9.本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种3d打印混凝土预制部品的传输装置，包括：底架，其下部设置若干脚轮；升降机构，包括：液压机构，以及设置于底架上，并由液压机构驱动上升或下降的升降叉臂；顶架，固定于升降叉臂的上方；辊轮框架，设置于顶架上方，其内侧设置若干个圆筒状的辊轮，其中，至少有一个辊轮为主动辊轮，该主动辊轮可主动地顺时针或者逆时针旋转，从而将位于其上的滑动平台拉入或者推出。
10.在本发明的一些实施例中，主动辊轮由电机带动，为最远离搬运人员的第一个或第二个辊轮。
11.在本发明的一些实施例中，对于主动辊轮：其外径相比于辊轮组中其他辊轮大2mm～5mm；或者其在顶架上的安装位置相比于辊轮组中其他辊轮高2mm～5mm。
12.在本发明的一些实施例中，主动辊轮具有一个或多个齿轮；在所述滑动平台的背面设置有与该齿轮相啮合的齿轮轨道。
13.在本发明的一些实施例中，辊轮的外侧套装有泡沫或橡胶材质的缓冲圈。
14.在本发明的一些实施例中，还包括：平移机构；该平移机构包括：直线滑轨、滚珠丝
杠和微调把手；其中，直线滑轨固定于顶架上，配合辊轮框架下方的滑座设置；滚珠丝杠设置于顶架靠近搬运人员的一侧，与辊轮框架下方的丝杠螺母相配合；微调把手设置于顶架的侧面，其带动滚珠丝杠转动，从而推动辊轮框架沿直线滑轨左右移动。
15.在本发明的一些实施例中，还包括；若干个定位销，设置于辊轮框架的远离搬运人员的一侧，用于固定位于其上的滑动平台。
16.在本发明的一些实施例中，定位销为两个，在辊轮框架远离搬运人员的一侧左右对称设置。
17.在本发明的一些实施例中，升降叉臂为垂直升降类型的升降叉臂。
18.在本发明的一些实施例中，液压机构的液压缸安装在底板的中间位置，其安装方向与水平夹角成45
°
；其活塞杆铰接固定于升降叉臂的中间位置，其安装方向与水平夹角成225
°
。
19.与现有技术相比，本发明有益效果在于：
20.从上述技术方案可以看出，本发明至少具有以下有益效果其中之一：
21.(1)增加了电动助力，可以通过机械力将载有打印产品的滑动平台从建筑3d打印机转移到传输装置上，一方面可以实现较重产品的转移，另一方面还增强了搬运过程的平稳性。
22.(2)在辊轮的外侧增加了缓冲圈，一方面增加了辊轮与上端滑动平台的摩擦力，另一方面还缓解了转移过程中的振动，防止振动对3d打印产品造成损坏。
23.(3)增加了位置微调功能，即使搬运装置不能和3d打印机完全对准，也可以通过平移机构进行位置微调，将滑动平台转动到正确的方向。
附图说明
24.图1为本发明实施例传输装置的立体图。
25.图2为图1所示传输装置中辊轮框架及辊轮的示意图。
26.图3为图1所示传输装置中顶架、滑轨、滚珠丝杠及微调把手部分的示意图。
27.图4为图1所示传输装置的前视图。
28.图5为图1所示传输装置的侧视图。
29.【附图中本发明实施例主要元件符号说明】
30.100
‑
底架；111
‑
脚轮；
31.210
‑
液压机构；220
‑
升降叉臂；211
‑
液压机构的液压缸；212
‑
液压机构的活塞杆；
32.300
‑
顶架；311、312
‑
直线滑轨；321
‑
滚珠丝杠；322
‑
微调把手；
33.400
‑
辊轮框架；411
‑
主动辊轮；420
‑
电机；421
‑
链条；431
‑
定位销；
34.500
‑
滑动平台。
具体实施方式
35.下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本技术权利要求的保护范围。
36.本发明提供了一种3d打印混凝土预制部品的传输装置(简称传输装置)，能够实现3d打印产品的方便、平稳、安全地从3d打印机转移到其他位置。
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
38.在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种3d打印混凝土预制部品的传输装置。图1为本发明实施例传输装置的立体图。图2为图1所示传输装置中辊轮框架及辊轮的示意图。图3为图1所示传输装置中顶架、滑轨、滚珠丝杠及微调把手部分的示意图。如图1～图3所示，本实施例传输装置包括：
39.底架100，其下部设置若干脚轮111，从而实现传输装置在地面的移动；
40.升降机构，包括：液压机构210，以及设置于底架上，并由液压机构驱动上升或下降的升降叉臂220；
41.顶架300，固定于升降叉臂的上方；
42.辊轮框架400，设置于顶架上方，其内侧设置若干个圆筒状的辊轮，其中，至少有一个辊轮为主动辊轮411，该主动辊轮可主动地顺时针或者逆时针旋转，从而将位于其上的滑动平台500拉入或者推出。
43.以下分别对本实施例传输装置的各个组成部分进行详细描述。
44.请参照图2，本实施例中，该主动辊轮由电机420带动，为远离搬运人员一侧的辊轮中的一个或者多个。优选的，该主动辊轮为最远离搬运人员的第一个或第二个辊轮，该主动辊轮的外径相比于辊轮组中其他辊轮大2mm～5mm或者该主动辊轮在顶架上的安装位置相比于辊轮组中其他辊轮高2mm～5mm。
45.其中，该主动辊轮可以在滑动平台落到其上时向接料滑动平台施加远离或靠近传输装置的摩擦力，从而将滑动平台平稳地进行转移。将该主动辊轮半径做大或安装位置变高，可使主动辊轮地摩擦力更好地施加地滑动平台上。相比于人力搬运，如此的搬运方式更加省力，更加平稳，可以最小程度上降低对为最终成型的3d打印作品的损害。
46.在本发明的另一个实施例中，在主动辊轮具有一个或多个齿轮。在滑动平台的背面设置有与该齿轮相啮合的齿轮轨道。在使用过程中，只要将滑动平台上的齿轮轨道与主动辊轮上的齿轮啮合，开启电机420，即可将滑动平台及位于其上的3d打印作品转移到传输装置上。
47.需要注意的是，本发明并没有采用传统的传送带的传送方式，这是因为建筑3d打印作品一般较重，传送带没有足够的摩擦力，会产生打滑的现象。实验证明，在主动辊轮上设置齿轮，在滑动平台背面设置轨道，可以提供足够的拉动力，足以拉动其上的建筑打印作品。
48.此外，驱动电机设置底架上，驱动电机地驱动轴与主动辊轮之间采用链条连接的方式进行传动。
49.本实施例中，为了防止由于颠簸而导致的滑动平台和其上的3d打印作品受到影响，在脚轮组的辊轮上套装有泡沫或橡胶材质的缓冲圈。
50.此外，为了固定滑动平台在传输装置上的位置，在辊轮框架的远离搬运人员的一侧还设置了定位销431，从而可以在滑动平台连同上方的3d打印作品转移至传输装置上之后，保持滑动平台(包括位于其上的3d打印作品)与顶架位置的相对固定。本领域技术人员应当理解，该定位销的数量可以根据需要进行设定。
51.请参照图3，本实施例传输装置还设置有能够左右平移该辊轮组的平移机构。该平
移机构包括：2条直线滑轨(311、312)、滚珠丝杠321和微调把手322。2条直线滑轨固定于顶架300上。在辊轮框架下方，对应每条直线滑轨配合有两个滑座。滚珠丝杠设置于顶架靠近搬运人员的一侧，与辊轮框架下方的丝杠螺母相配合。微调把手设置于顶架的侧面，其带动滚珠丝杠转动，从而推动辊轮框架沿两条直线滑轨左右移动。这样，即使传输装置不能和3d打印机完全对准，也可以通过平移机构，将滑动平台转动到正确的方向，使辊轮组与打印喷头辊轮组对齐。
52.如图4和图5所示，本实施例中，升降叉臂220为垂直升降类型的升降叉臂，液压机构的液压缸211安装在底板的中间位置，其安装方向与水平夹角成45
°
；其活塞杆212铰接固定于升降叉臂的中间位置，其安装方向与水平夹角成225
°
。当液压站启动液压缸时，活塞杆伸出，从而升降叉臂将滑动平台顶起。当液压站泄压液压缸时，活塞杆缩回，从而升降叉臂将滑动平台降下。控制油源系统回路开启的幅度，可以使滑动平台的升起和降下都较为平稳。
53.至此，已经结合附图对本发明实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：
54.(1)焊接连接还可以采用螺栓连接等其他连接形式；
55.(2)液压提升还可以采用气压等其他提升方式；
56.依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明的3d打印混凝土预制部品的传输装置有了清楚的认识。
57.综上所述，本发明提供一种3d打印混凝土预制部品的传输装置，典型应用于混凝土3d打印构件快速搬运的场景下，其采用液压结构设计，承载力大；使用简便，可单人操作；主动辊轮同时增加缓冲套的设计充分避免对未充分凝结混凝土的扰动，从而可以实现桌面式混凝土3d打印作品在受限场地的便捷搬运及移动，具有较好的实用价值，能够推动建筑3d打印技术更快的推广。
58.还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
59.并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
60.说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
61.再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
62.此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所
列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
63.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
64.本发明未述及之处适用于现有技术。