一种可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的制作方法

本实用新型涉及3D打印机制造技术领域，尤其是指一种可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统。

背景技术：

3D打印机又称三维打印机，是利用累积制造技术，即快速成形技术的一种机器。3D打印技术是一种数字模型文件为基础，运用可粘合材料作为打印材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，也即用逐层打印方式来构造物体的技术。现阶段3D打印机多被用来制造产品。

3D打印机主要包括打印结构(打印头)、成型打印台(产品在其上成型)和打印头位移调节机构(可以在空间上改变打印头的位置，使得打印出的原料能落在成型打印台上方的不同位置，以实现产品三维成型)。

用于建筑预制构件的3D打印的打印材料具有快硬早强的特点，粘结性能良好，体积稳定性强，具有良好的出泵形态保持能力，能满足建筑3D打印连续打印的工作特性。但是，由于打印材料为基于水泥砂浆，同时添加多种外加剂的混合型材料，为速凝性材料，具有粘性大、初凝时间短的特点，在输送过程中易发生堵管等现象，因此对输送管路的弯曲半径和砂浆泵的泵送压力有一定的要求。现有技术中，通常采取软管作为输送管路，然而一旦打印材料发生堵管现象，整个管路将全部报废。

技术实现要素：

有鉴于上述问题，本实用新型提供了一种可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统，包括：

两第一导轨机构，所述两第一导轨机构沿第一水平方向平行设置；

沿竖直方向设置的两第二导轨机构，所述两第二导轨机构分别沿第一水平方向滑动连接于所述两第一导轨机构；

沿垂直于第一水平方向的第二水平方向设置的第三导轨机构，架设于所述两第二导轨机构之间并沿竖直方向滑动连接于所述两第二导轨机构；

沿第二水平方向设置的第四导轨机构，于所述第三导轨机构上方固定连接于所述两第二导轨机构之间；

用于连接打印机头的第一连接机构，沿第二水平方向滑动连接于所述第三导轨机构；

第二连接机构，连接于所述第四导轨机构；

通过弯管轴承相互连接的多个送料管，与所述打印机头相连通并用于向所述打印机头输送打印材料。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统，打印机头设置在第一连接机构上，通过第一连接机构沿第二水平方向滑动连接于第三导轨机构，实现打印机头在X轴方向(即第二水平方向)的移动；通过第三导轨机构沿竖直方向滑动连接于第二导轨机构，实现打印机头在Z轴方向(即竖直方向)的移动；通过第二导轨机构沿第一水平方向滑动连接于第一导轨机构，实现打印机头在Y轴方向(即第一水平方向)的移动，进而实现打印机头的三维移动，以完成建筑预制构件的3D打印。另外，多个送料管通过弯管轴承相互连接，可以保证多个送料管可以进行自由转动，从而配合打印机头的移动而不易受损，并且可以避免打印材料堵管。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的进一步改进在于：

所述第一导轨机构包括：第一底座与沿第一水平方向设置于所述第一底座上的第一导轨，所述第一导轨上沿第一水平方向设有第一导向齿和第一导向槽；

所述第二导轨机构包括：沿第一水平方向滑动连接于所述第一导轨的第二底座，所述第二底座的底部设有与所述第一导向齿相适配的第一齿轮、用于驱动所述第一齿轮的第一驱动电机、以及滑设于所述第一导向槽的第一滑轮。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的进一步改进在于：

所述第二导轨机构还包括：沿竖直方向设置于所述第二底座上的第二导轨，所述第二导轨上沿竖直方向设有第二导向齿和第二导向槽；

所述第三导轨机构包括：沿第二水平方向设置的第三导轨以及设置于所述第三导轨两端的两中间连接座，所述第三导轨通过所述两中间连接座而架设于所述两第二导轨之间并沿竖直方向滑动连接于所述两第二导轨，所述中间连接座上设有与所述第二导向齿相适配的第二齿轮、用于驱动所述第二齿轮的第二驱动电机、以及滑设于所述第二导向槽的第二滑轮。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的进一步改进在于，所述第二导轨机构还包括支撑于所述第二底座与所述第二导轨之间的多个斜支撑，多个所述斜支撑对称设置于所述第二导轨的两侧。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的进一步改进在于：

所述第三导轨上沿第二水平方向设有第三导向齿和第三导向槽；

所述第一连接机构包括：沿第二水平方向滑动连接于所述第三导轨的第一连接座，所述第一连接座上设有与所述第三导向齿相适配的第三齿轮、用于驱动所述第三齿轮的第三驱动电机、以及滑设于所述第三导向槽的第三滑轮。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的进一步改进在于：

所述第四导轨机构包括：沿第二水平方向设置的第四导轨，所述第四导轨上沿第二水平方向设有第四导向齿和第四导向槽；

所述第二连接机构包括：沿第二水平方向滑动连接于所述第四导轨的第二连接座，所述第二连接座上设有与所述第四导向齿相适配的第四齿轮、用于驱动所述第四齿轮的第四驱动电机、以及滑设于所述第四导向槽的第四滑轮，所述第四驱动电机与所述第三驱动电机保持同步。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的进一步改进在于：

所述第四导轨机构还包括：固设于所述第四导轨上的固定座以及与所述固定座相对枢接的枢接头；

多个所述送料管包括：与用于储存打印材料的料筒车相连的竖直送料管、于同一直线方向分别固接于所述枢接头两端的第一水平送料管和第二水平送料管、通过所述弯管轴承连接于所述竖直送料管和所述第一水平送料管之间的第三水平送料管、通过所述弯管轴承与所述第二水平送料管相连的第四水平送料管、以及连接于所述第一连接座与所述第二连接座之间并通过所述弯管轴承相互连接的多个中间送料管，多个所述中间送料管的第一端通过所述弯管轴承与所述第四水平送料管相连，多个所述中间送料管的第二端与所述打印机头相连。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的进一步改进在于，多个所述中间送料管首尾相连并相互呈交叉设置。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的进一步改进在于，多个所述送料管采用钢管。相对于软管，钢管对打印材料的阻力小，并且多个钢管通过弯管轴承相互连接形成分段式安装，这样即使发生堵管情况也便于拆卸和清理。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的进一步改进在于，所述弯管轴承包括：轴承、分别连接于所述轴承两端的第一连接管和第二连接管、连接于所述第二连接管的弯管、以及连接于所述弯管的第三连接管。

附图说明

图1是本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的立体示意图。

图2是本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的第一导轨机构的局部放大示意图。

图3是本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的第二导轨机构的局部放大示意图。

图4是本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的第一连接机构与第三导轨机构的连接示意图。

图5是本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的弯管轴承的立体示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统，包括：

两第一导轨机构，所述两第一导轨机构沿第一水平方向平行设置；

沿竖直方向设置的两第二导轨机构，所述两第二导轨机构分别沿第一水平方向滑动连接于所述两第一导轨机构；

沿垂直于第一水平方向的第二水平方向设置的第三导轨机构，架设于所述两第二导轨机构之间并沿竖直方向滑动连接于所述两第二导轨机构；

沿第二水平方向设置的第四导轨机构，于所述第三导轨机构上方固定连接于所述两第二导轨机构之间；

用于连接打印机头的第一连接机构，沿第二水平方向滑动连接于所述第三导轨机构；

第二连接机构，连接于所述第四导轨机构；

通过弯管轴承相互连接的多个送料管，与所述打印机头90相连通并用于向所述打印机头输送打印材料。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统，打印机头设置在第一连接机构上，通过第一连接机构沿第二水平方向滑动连接于第三导轨机构，实现打印机头在X轴方向(即第二水平方向)的移动；通过第三导轨机构沿竖直方向滑动连接于第二导轨机构，实现打印机头在Z轴方向(即竖直方向)的移动；通过第二导轨机构沿第一水平方向滑动连接于第一导轨机构，实现打印机头在Y轴方向(即第一水平方向)的移动，进而实现打印机头的三维移动，以完成建筑预制构件的3D打印。另外，多个送料管通过弯管轴承相互连接，可以保证多个送料管可以进行自由转动，从而配合打印机头的移动而不易受损，并且可以避免打印材料堵管。

具体地，配合参见图1所示，图1是本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的立体示意图。本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统，具体结构如下：

参见图2所示，图2是本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的第一导轨机构的局部放大示意图。如图2所示，所述第一导轨机构包括：第一底座110与沿第一水平方向(图1中所示为Y轴方向)设置于第一底座110上的第一导轨120，第一导轨120上沿第一水平方向设有第一导向齿121和第一导向槽122。

结合图1所示，所述第二导轨机构包括：沿第一水平方向滑动连接于所述第一导轨机构的第一导轨120的第二底座210，第二底座210的底部设有与第一导轨120的第一导向齿121相适配的第一齿轮211、用于驱动第一齿轮211的第一驱动电机、以及滑设于第一导轨120的第一导向槽122的第一滑轮212。

其中，所述第一驱动电机驱动第一齿轮211进行转动，第一齿轮211与第一导轨120的第一导向齿121相互配合，带动第一滑轮212沿第一导轨120的第一导向槽122进行滑动，进而实现第二底座210沿第一水平方向滑动连接于第一导轨120。

参见图3所示，图3是本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的第二导轨机构的局部放大示意图。结合图1至图3所示，所述第二导轨机构还包括：沿竖直方向(图1中所示为Z轴方向)设置于第二底座210上的第二导轨220，第二导轨220上沿竖直方向设有第二导向齿221和第二导向槽222。优选地，所述第二导轨机构还包括支撑于第二底座210与第二导轨220之间的多个斜支撑230，多个斜支撑230对称设置于第二导轨220的两侧，可以增强所述第二导轨机构的强度与整体稳定性。

结合图3所示，所述第三导轨机构包括：沿第二水平方向(图1中所示为X轴方向)设置的第三导轨310以及设置于第三导轨310两端的两中间连接座320，第三导轨310通过设置于两端的两中间连接座320而架设于两第二导轨220之间并沿竖直方向滑动连接于两第二导轨220，中间连接座320上设有与第二导轨220的第二导向齿221相适配的第二齿轮321、用于驱动第二齿轮321的第二驱动电机322、以及滑设于第二导轨220的第二导向槽222的第二滑轮323。

其中，第二驱动电机322驱动第二齿轮321进行转动，第二齿轮321与第二导轨220的第二导向齿221相互配合，带动第二滑轮323沿第二导轨220的第二导向槽222进行滑动，进而实现第三导轨310沿竖直方向滑动连接于第二导轨220。

参见图4所示，图4是本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的第一连接机构与第三导轨机构的连接示意图。如图4所示，所述第三导轨机构的第三导轨310上沿第二水平方向设有第三导向齿和第三导向槽(图中未示出)；所述第一连接机构包括：沿第二水平方向滑动连接于第三导轨310的第一连接座510，第一连接座510上设有与第三导轨310的所述第三导向齿相适配的第三齿轮511、用于驱动第三齿轮511的第三驱动电机512、以及滑设于第三导轨310的所述第三导向槽的第三滑轮513。

其中，第三驱动电机512驱动第三齿轮511进行转动，第三齿轮511与第三导轨310的所述第三导向齿相互配合，带动第三滑轮513沿第三导轨310的所述第三导向槽进行滑动，进而实现第一连接座510沿第二水平方向滑动连接于第三导轨310。

再次结合图1所示，在本实用新型的一个较佳实施例中：所述第四导轨机构包括：沿第二水平方向设置的第四导轨410，第四导轨410于第三导轨310的上方固定连接于两第二导轨220之间，第四导轨410上沿第二水平方向设有第四导向齿和第四导向槽。优选地，第四导轨410固定连接于两第二导轨220的顶部。所述第二连接机构包括：沿第二水平方向滑动连接于所述第四导轨机构的第四导轨410的第二连接座520，第二连接座520上设有与第四导轨410的所述第四导向齿相适配的第四齿轮、用于驱动所述第四齿轮的第四驱动电机、以及滑设于第四导轨410的所述第四导向槽的第四滑轮，并且，所述第二连接机构的所述第四驱动电机与所述第一连接机构第三驱动电机512保持同步。

其中，所述第四驱动电机驱动所述第四齿轮进行转动，所述第四齿轮与第四导轨410的所述第四导向齿相互配合，带动所述第四滑轮沿第四导轨410的所述第四导向槽进行滑动，进而实现第二连接座520沿第二水平方向滑动连接于第四导轨410。

再次结合图1所示，所述第四导轨机构还包括：固设于第四导轨410上的固定座411以及与固定座411相对枢接的枢接头412。多个所述送料管包括：与用于储存打印材料的料筒车70相连的竖直送料管610、于同一直线方向分别固接于第四导轨410的枢接头412两端的第一水平送料管620和第二水平送料管630、通过弯管轴承80连接于竖直送料管610和第一水平送料管620之间的第三水平送料管640、通过弯管轴承80与第二水平送料管630相连的第四水平送料管650、以及连接于第一连接座510与第二连接座520之间并通过弯管轴承80相互连接的多个中间送料管660，其中，多个中间送料管660的第一端通过弯管轴承80与第四水平送料管650相连，多个中间送料管660的第二端与打印机头90相连。优选地，多个中间送料管660首尾相连并相互呈交叉设置。更优选地，多个所述送料管采用钢管。相对于软管，钢管对打印材料的阻力小，并且多个钢管通过弯管轴承相互连接形成分段式安装，这样即使发生堵管情况也便于拆卸和清理。

进一步地，参见图5所示，图5是本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统的弯管轴承的立体示意图。如图5所示，弯管轴承80包括：轴承810、分别连接于轴承810两端的第一连接管820和第二连接管830、连接于第二连接管830的弯管840、以及连接于弯管840的第三连接管850。其中，第一连接管820和第二连接管830通过轴承810的作用可以相对转动，第一连接管820和第三连接管850分别连接不同的所述送料管，即可以保证连接于弯管轴承80两端的两个所述送料管可以进行相对转动，从而配合打印机头的移动而不易受损。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统中，多个所述送料管的竖直送料管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以及中间送料管660之间均通过弯管轴承80相互连接，形成用于输送3D打印材料的输送管道系统，并且多个所述送料管采用的是分段式安装，这样即使发生堵管情况也便于拆卸和清理，只要将相应段的弯管轴承80拆除，即可实现可拆装易清理的功效。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统，具体通过以下方式实现打印机头90的三维移动，以完成建筑预制构件的3D打印，并且在打印过程中保证多个所述送料管可以配合打印机头90的移动而不受损：

1)打印机头90在X轴方向(即第二水平方向)进行移动：第三驱动电机512驱动第一连接座510沿第二水平方向沿第三导轨310进行移动，进而带动打印机头90在X轴方向进行移动。在此过程中，所述第四驱动电机驱动第二连接座520沿第二水平方向沿第四导轨410保持与第一连接座510同步进行移动，竖直送料管610以及多个中间送料管660的相对位置不变，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的相对位置，由于第二连接座520与第四导轨410的固定座411的位置逐渐靠近而会发生变化。此时，枢接头412可以相对于固定座411进行自由转动，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可以通过弯管轴承80的作用进行自由转动，从而实现第二连接座520与第四导轨410的固定座411的位置逐渐靠近的同时保证各送料管不受损的效果。

2)打印机头90在Z轴方向(即竖直方向)进行移动：第二驱动电机322驱动第三导轨310沿竖直方向沿第二导轨220进行移动，进而带动打印机头90在Z轴方向进行移动。在此过程中，竖直送料管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的相对位置不变，而多个中间送料管660的相对位置由于第一连接座510与第二连接座520的位置逐渐靠近而会发生变化。此时，多个中间送料管660可以通过弯管轴承80的作用进行自由转动，从而实现第一连接座510与第二连接座520的位置逐渐靠近的同时保证各中间送料管660不受损的效果。

3)打印机头90在Y轴方向(即第一水平方向)进行移动：所述第一驱动电机驱动第二底座210沿第一水平方向沿第一导轨120进行移动，进而带动打印机头90在Y轴方向进行移动。在此过程中，料筒车70与第二底座210保持同步移动，因此，竖直送料管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、以及多个中间送料管660的相对位置不变。

本实用新型可用于输送建筑3D打印材料的可拆装易清理管道系统，通过上述技术方案，实现了在三维方向上对建筑预制构件的3D打印作业。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。