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原文传递一种移动式水泥制品3D打印设备及控制方法

专利名称：	一种移动式水泥制品3D打印设备及控制方法
摘要：	本发明提供一种移动式水泥制品3D打印设备及控制方法，设备包括底盘装置、打印装置和控制装置；打印装置设置在底盘装置上，控制装置与底盘装置和打印装置连接；底盘装置为分层结构，底盘装置的下部设置有可移动结构；打印装置包括料箱、机械臂和打印喷头，料箱和机械臂设置在底盘装置上，打印喷头设置在机械臂上；方法如下步骤：控制装置控制底盘装置的可移动结构移动到打印区域；控制装置控制打印装置的料箱、机械臂以及打印喷头配合进行3D打印。本发明高集成度地实现的水泥制品3D打印，在整个生产过程中，可以节省更多时间，可适应多种工作场合。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	齐鲁工业大学
发明人：	陆宏谦;李倩;王仁人;陈红卫
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910054610.2
公开号：	CN109849150A
代理机构：	济南舜昊专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	李舜江
分类号：	B28B1/00(2006.01);B;B28;B28B;B28B1
申请人地址：	250300 山东省济南市长清区大学路3501号
主权项：	1.一种移动式水泥制品3D打印设备，其特征在于，包括底盘装置（18）、打印装置（19）和控制装置（17）；打印装置（19）设置在底盘装置（18）上，控制装置（17）与底盘装置（18）和打印装置（19）连接；底盘装置（18）为分层结构，底盘装置（18）的下部设置有可移动结构；打印装置（19）包括料箱、机械臂（12）和打印喷头（13），料箱和机械臂（12）设置在底盘装置（18）上，打印喷头（13）设置在机械臂（12）上。 2.如权利要求1所述的一种移动式水泥制品3D打印设备，其特征在于，底盘装置（18）的分层结构包括下层板（1）、中层板（2）和上层滑动结构；料箱包括主料箱（10）和备用料箱（9）；主料箱（10）设置在中层板（2）上，备用料箱（9）设置在下层板（1）上，机械臂（12）设置在上层滑动结构上；主料箱（10）与备用料箱（9）和打印喷头（13）连接。 3.如权利要求2所述的一种移动式水泥制品3D打印设备，其特征在于，可移动结构包括轮胎（4）和轮胎驱动机构（20），轮胎（4）设置在下层板（1）的底部，轮胎驱动机构（20）与轮胎（4）和控制装置（17）连接；下层板（1）的底部还设置有液压支撑装置，液压支撑装置包括支撑臂（3）和第一液压控制机构（21），第一液压控制机构（21）与支撑臂（3）和控制装置（17）均连接。 4.如权利要求2所述的一种移动式水泥制品3D打印设备，其特征在于，底盘装置的下层板（1）、中层板（2）以及上层滑动结构通过四根支撑杆（6）连接，每根支撑杆（6）的下端固定设置在下层板（1），每根支撑杆（6）贯穿中层板（2），且上层滑动结构设置在四根支撑杆（6）的上端；上层滑动结构包括滑杆（8）、滑块（11）和滑板（15）；两根滑杆（8）平行设置在四根支撑杆（6）的上端，两根滑杆（8）上分别设置有一个可沿滑杆（8）移动的滑块（11），两个滑块（11）通过滑板（15）连接，且滑板（15）与两滑杆（8）垂直；机械臂（12）设置在滑板（15）上，且机械臂（12）与滑板（15）垂直，两根滑杆（8）底部设置有滑板驱动机构（22），滑板驱动机构（22）与控制装置（17）连接。 5.如权利要求1或2所述的一种移动式水泥制品3D打印设备，其特征在于，机械臂（12）包括至少两段臂，机械臂（12）与滑板（15）连接处设置有转轴（25）；两段机械臂（12）的连接处设置有连接关节（23），连接关节（23）连接有关节驱动机构（24），转轴（25）连接有转动驱动机构（26），控制装置（17）与关节驱动机构（24）及转动驱动机构（26）均连接。 6.如权利要求2所述的一种移动式水泥制品3D打印设备，其特征在于，打印喷头（13）内设置有螺旋搅拌棒（14），打印喷头（13）外部设置有跟踪定位装置（27），打印喷头（13）的出料口采用弹性结构（30），且打印喷头（13）的出料口处设置有测量出料口大小的测距传感器（28），打印喷头（13）的进料口通过可伸缩软管与主料箱（10）连接；弹性结构（30）连接有弹性控制机构（31），螺旋搅拌棒（14）连接有第一搅拌驱动机构（29），控制装置（17）与弹性控制机构（31）、第一搅拌驱动机构（29）、测距传感器（28）和跟踪定位装置（27）均连接。 7.如权利要求2所述的一种移动式水泥制品3D打印设备，其特征在于，主料箱（10）内设置有搅拌装置和挤压装置；搅拌装置连接有第二搅拌驱动机构（33）；挤压装置包括挤压板和第二液压控制机构（35），两块平行的挤压板设置在主料箱（10）内部，两块挤压板与主料箱（10）形成密闭空间，且密闭空间包括主料箱（10）的进料口；控制装置（17）与第二搅拌驱动机构（33）和第二液压控制机构（35）均连接。 8.如权利要求2所述的一种移动式水泥制品3D打印设备，其特征在于，所述下层板（1）上设置有隔板，隔板将下层板（1）与中层板（2）之间区域分割成操控区（7）和备用料箱区（16）；控制装置（17）设置在操控区（7），备用料箱（9）设置在备用料箱区（16）。 9.一种移动式水泥制品3D打印设备控制方法，其特征在于，包括如下步骤：控制装置控制底盘装置的可移动结构移动到打印区域；控制装置控制打印装置的料箱、机械臂以及打印喷头配合进行3D打印。 10.如权利要求9所述的一种移动式水泥制品3D打印设备控制方法，其特征在于，具体步骤如下： S1.控制装置控制轮胎驱动机构驱动轮胎，实现底盘装置的移动； S2.底盘装置移动到适当位置后，控制装置控制第一液压控制机构带动支撑臂动作，实现支撑臂对底盘装置的固定； S3.控制装置通过定位跟踪装置获取打印喷头位置，控制滑板驱动机构、关节驱动机构以及转动驱动机构实现机械臂的动作，调整好打印位置； S4.控制装置控制主料箱的第二搅拌驱动机构带动搅拌装置对水泥进行搅拌，同时控制第二液压控制机构带动挤压板运动，实现水泥挤压到可伸缩软管，再到打印喷头处； S5.控制装置控制第一搅拌驱动机构带动螺旋搅拌棒对打印喷头内的水泥进行搅拌，同时通过测距传感器获取打印喷头出料口的大小，进而通过弹性控制机构调节弹性结构，改变打印喷头出料口的大小，进行水泥制品3D打印。
所属类别：	发明专利