一种便携式3D打印装置的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种便携式3D打印装置。

背景技术：

3D 打印，又称增材制造技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

在国际上，3D打印技术已经成为一种潮流，在设计领域尤其是工业设计上被广泛应用。目前基于计算机控制的快速成型技术日臻成熟，3D 打印建筑也在全世界不同的国家和地区开始出现并得到关注。3D打印建筑技术与传统建筑相比，其优势不仅体现在速度快上，其还有其他优势：

（1）无需使用模板，可以大幅节约成本，并且具有低碳、绿色、环保的特点；

（2）无需数量庞大的建筑工人，大大提高了生产效率；

（3）可以非常容易地打印出其他方式很难建造的高成本曲线建筑；

（4）可以打印出强度更高、质量更轻的混凝土建筑物；还可能改变建筑业的发展方向，更多地采用装配式建筑。

当前，在全世界环境污染日益严重的情况下，发展环保型产业是各国可持续发展的必然要求，3D打印建筑技术所带来的不仅是一场技术革命，更是一场环保革命。3D打印建筑技术不仅可以更有效地利用混凝土材料，大大减少水泥需求量，更能够大幅度提高建筑物服役寿命，此举无疑又大大减少了建筑垃圾的产生，减少了重复建设。

常规使用的3D打印装置结构复杂，安装及拆卸步骤繁琐，需要投入一定量的人力去完成3D打印装置的周转，一定程度上影响施工效率及施工成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供了一种便携式3D打印装置，其结构简单，成本低，采用固定模块组装式设计理念，方便组装拆卸，既缩短了设备搭建时间和运输效率，又保证了打印过程中打印头的稳定性。

本实用新型的技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种便携式3D打印装置，包括X向传动装置，Y向传动装置及Z向传动装置及打印头组件，X向传动装置通过连接板固定在Y向传动装置上，Y向传动装置通过连接板固定在Z向传动装置上，打印头组件设置在X向传动装置上；X向传动装置及Y向传动装置采用电机驱动皮带的传动方式，Z向传动装置采用滚珠丝杠的传动方式。这样打印头组件就可以在控制系统作用下，在便携式3D打印装置作业范围内自由的移动。

所述Z向传动装置为一对，Z向传动装置之间设置有连接梁，连接梁上设置有从动滑移装置，打印头组件上的输料管固定在从动滑移装置上；所述打印头组件包括料斗、旋转电机、螺旋推进叶、进料口及输料管，螺旋推进叶设置在料斗内，螺旋推进叶的端部连接有旋转电机，进料口设置在料斗的顶部，固定在从动滑移装置上的输料管与进料口连接，有效防止输料管与建筑物发生碰撞，而影响建筑物打印工作面。

进一步地，所述打印头组件还包括高压水泵及水阀，水阀与高压水泵连接，并固定在料斗的顶部。当需要对打印头进行冲洗时，直接打开水阀，即可将打印材料清洗干净。

进一步地，所述料斗为透明材料。操作人员可直接观察打印头内部材料情况，方便操作人员及时处理异常情况。当需要对打印头进行冲洗时，直接打开水阀。

进一步地，所述从动滑移装置包括轨道、滑台，轨道设置在Z向传动装置之间设置的连接梁上，滑台设置在轨道上，滑台上固定有万向转子，滑轮固定在万向转子上。打印头组件上的输料管就设置在滑槽的内部，这样，输料管跟随打印头组件一起运动，有效防止输料管与建筑物发生碰撞，而影响建筑物打印工作面。

进一步地，所述滑轮为周向带凹槽的滑轮，输料管就设置在滑轮上的凹槽内。

本实用新型有益效果：

本实用新型提供的一种便携式3D打印装置，其可广泛应用于构件厂或施工现场的3D构件及房屋实体打印，其结构简单，成本低，采用固定模块组装式设计理念，方便组装拆卸，既缩短了设备搭建时间和运输效率，又保证了打印过程中打印头的稳定性。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型之打印头组件的结构示意图；

图3是本实用新型之从动滑移装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

1.X向传动装置；2.Y向传动装置；3.Z向传动装置；4.打印头组件；4-1.料斗；4-2.旋转电机；4-3.螺旋推进叶；4-4.进料口；4-5.输料管；4-6.高压水泵；4-7.水阀；5.连接梁；6.从动滑移装置；6-1.轨道；6-2.滑台；6-3.万向转子；6-4.滑轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对，本实用新型的一种便携式3D打印装置进行详细说明。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，相同的参考标记用于表示相同的部分。

一种便携式3D打印装置的结构示意图，如图1所示，其包括X向传动装置1，Y向传动装置2及Z向传动装置3及打印头组件4，X向传动装置1通过连接板固定在Y向传动装置2上，Y向传动装置2通过连接板固定在Z向传动装置3上，打印头组件4设置在X向传动装置1上；X向传动装置1及Y向传动装置2采用电机驱动皮带的传动方式，Z向传动装置3采用滚珠丝杠的传动方式。这样，打印头组件4就可以在控制系统作用下，在便携式3D打印装置作业范围内自由的移动，以完成各种样式的建筑物的打印作业。上述便携式3D打印装置采用模块化设计，方便后期的安装及拆卸，也提高了周转使用的效率。

所述Z向传动装置3为一对，Z向传动装置3之间设置有连接梁5，连接梁5上设置有从动滑移装置6，打印头组件4上的输料管4-5固定在从动滑移装置6上。这样，输料管4-5跟随打印头组件4一起运动，有效防止输料管4-5与建筑物发生碰撞，而影响建筑物打印工作面。

图2是本实用新型之打印头组件的结构示意图，其包括料斗4-1、旋转电机4-2、螺旋推进叶4-3、进料口4-4及输料管4-5，螺旋推进叶4-3设置在料斗4-1内，螺旋推进叶4-3的端部连接有旋转电机4-2，进料口4-4设置在料斗4-1的顶部，固定在从动滑移装置6上的输料管4-5与进料口4-4连接。输料管4-5与搅拌供料装置连接，搅拌供料装置为螺旋叶挤出式泵送系统。

所述打印头组件4还包括高压水泵4-6及水阀4-7，水阀4-7与高压水泵4-6连接，并固定在料斗4-1的顶部。当需要对打印头进行冲洗时，直接打开水阀4-7，即可将料斗4-1内的打印材料清洗干净。

在图1所示的实施例中，打印头组件4固定在一伸缩杆上，伸缩杆的端部设置有驱动电机，驱动电机旋转，通过斜齿轮机构的作用下，将旋转运动转换为直线运动，即驱动电机旋转，带动伸缩杆前后移动，这样可以完成打印头组件4的位置微调。

在本实施例中，便携式3D打印装置下部的底板上设置有若干辊轮，底板上的辊轮带动便携式3D打印装置向前移动。便携式3D打印装置在作业范围内完成打印后，可以借助辊轮移动，扩大便携式3D打印装置的作业范围，以满足便携式3D打印装置移动的需求，提高便携式3D打印装置的操作性。

所述料斗4-1为透明材料。操作人员可直接观察打印头内部材料情况，方便操作人员及时处理异常情况。

本实用新型之从动滑移装置的结构示意图，如图3所示。所述从动滑移装置6包括轨道6-1、滑台6-2，轨道6-1设置在Z向传动装置3之间设置的连接梁5上，滑台6-2设置在轨道6-1上，滑台6-2上固定有万向转子6-3，滑轮6-4固定在万向转子6-3上；所述滑轮6-4为周向带凹槽的滑轮，输料管4-5就设置在滑轮上的凹槽内。这样，输料管4-5跟随打印头组件4一起运动，有效防止输料管4-5与建筑物发生碰撞，而影响建筑物打印工作面。

本实用新型提供的一种便携式3D打印装置，其可广泛应用于构件厂或施工现场的3D构件及房屋实体打印，其结构简单，成本低，采用固定模块组装式设计理念，方便组装拆卸，既缩短了设备搭建时间和运输效率，又保证了打印过程中打印头的稳定性。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。