本发明公开了一种可移动式混凝土3D打印装置及其施工方法，其包括车体、控制装置、伸缩臂机构、架体、负载横梁、机械臂及喷头，所述车体上设有动力装置，所述车体顶部转动连接有转台；所述转台的一端开设安装槽，所述伸缩臂机构固定连接在所述安装槽内；所述控制装置固定连接在所述转台上且分别与所述动力装置及伸缩臂机构连接，所述架体固定连接在所述伸缩臂机构的移动端，所述负载横梁的两端上下滑动连接在所述架体上，所述机械臂的一端为连接座，另一端为夹取头，所述连接座水平滑动连接在所述负载横梁上，所述喷头固定在所述夹取头上，所述喷头连接水泥输送泵管；所述控制装置与所述机械臂的操控系统连接。本发明灵活操作，使用方便。
1.一种可移动式混凝土3D打印装置，其特征在于，包括车体（1）、控制装置（2）、伸缩臂机构（3）、架体（4）、负载横梁（5）、机械臂（6）及喷头（7），所述车体（1）上设有动力装置，所述车体（1）顶部转动连接有转台（10）；所述转台（10）的一端开设安装槽，所述伸缩臂机构（3）固定连接在所述安装槽内；所述控制装置（2）固定连接在所述转台（10）上且分别与所述动力装置及伸缩臂机构连接；所述架体（4）固定连接在所述伸缩臂机构（3）的移动端（31）；所述负载横梁（5）的两端上下滑动连接在所述架体（4）上；所述机械臂（6）的一端为连接座（61），另一端为夹取头（62），所述连接座（61）水平滑动连接在所述负载横梁（5）上，所述喷头（7）固定在所述夹取头（62）上，所述喷头（7）连接水泥输送泵管；所述控制装置（2）与所述机械臂（6）的操控系统连接；所述机械臂（6）为模块式减速机轻质多轴机械臂；所述转台（10）的底端中部固定设有竖轴，所述竖轴外周固定连接回转轴承，所述回转轴承固定在所述车体（1）上，所述竖轴与动力装置的驱动机构传动连接带动所述转台（10）旋转；所述伸缩臂机构（3）为液压传动或齿轮齿条传动方式的任一种，其包括多根移动伸缩节，所述伸缩节包括自由端及固定端，所述自由端与所述架体固定连接，所述固定端适配安装在所述安装槽内；
所述架体（4）为矩形结构，其的两侧设置线性滑轨，所述负载横梁（5）的另一侧两端边缘分别固定设置滑套，所述滑套适配滑动连接在所述滑轨上，所述滑套上均固定设置升降传动模组，所述升降传动模组与滑轨连接带动滑套上下移动，所述升降传动模组与所述控制装置（2）连接；
所述控制装置（2）包括机箱及PLC控制器，所述PLC控制器固定在所述机箱内，所述机箱固定在所述转台的顶部，所述PLC控制器与所述动力装置电性连接；
所述喷头（7）与所述输送泵管可拆卸连接，所述输送泵管固定在所述夹取头上，所述输送泵管靠近所述喷头（7）位置连接有电控阀门，所述电控阀门与所述PLC控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种可移动式混凝土3D打印装置，其特征在于，所述连接座（61）上固定设置滑块，所述负载横梁（5）的一侧对应其轴向设有滑槽，所述滑块对应滑动连接在所述滑槽上，所述滑块的外侧设置移动模块，所述移动模块包括伺服电机及减速器，所述伺服电机的驱动器与控制装置连接，所述减速器与伺服电机的输出轴传动连接，所述减速器的传动端设置传动齿轮，所述负载横梁上设置齿牙带，所述传动齿轮与齿牙带啮合带动滑套在所述负载横梁（5）上水平移动。
3.根据权利要求1所述的一种可移动式混凝土3D打印装置，其特征在于，所述车体（1）的四周固定设有可伸缩的支撑脚（9），所述车体（1）的四周固定设置配重块。
一种可移动式混凝土3D打印装置及其施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及混凝土打印设备，具体涉及一种可移动式混凝土3D打印装置及其施工方法。
背景技术
[0002] 3D打印技术在制造工艺方面具有创新性，被认为是第三次工业革命的重要生产工具，在新一轮工业革命的浪潮下，3D打印作为先进制造技术的代表正在崭露头角。经过三十多年的研究和发展，3D打印技术被广泛应用于航空航天、工业设计、生物医疗、食品、艺术设计、建筑等领域。近年来，基于房屋、桥梁等建筑需智能建造的发展和需求，水泥混凝土3D打印技术也取得了一定突破，在将来可以有效解决工程建筑传统施工中存在的手工业多、模板用量大、造型复杂难以实现等问题。混凝土3D打印设备是实现打印材料高精度连续分层布料免模板建造的重要工具。
[0003] 从目前混凝土3D打印技术的发展进度来看，现有的混凝土3D打印机主要是以框架式结构为主流，兼有龙门架式和单机械臂形式。适用范围小，无法满足工程量大的结构基础施工，且操作不便。
[0004] 因此，如何提供一种操作方便，灵活使用的可适用大工程基础构造的可移动式混凝土3D打印装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种可移动式混凝土3D打印装置及其施工方法，操作简单，使用方便，适用跨度大的基础构造施工。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可移动式混凝土3D打印装置，其包括车体、控制装置、伸缩臂机构、架体、负载横梁、机械臂及喷头，所述车体上设有动力装置，所述车体顶部转动连接有转台；所述转台的一端开设安装槽，所述伸缩臂机构固定连接在所述安装槽内；所述控制装置固定连接在所述转台上且分别与所述动力装置及伸缩臂机构连接，所述架体固定连接在所述伸缩臂机构的移动端，所述负载横梁的两端上下滑动连接在所述架体上，所述机械臂的一端为连接座，另一端为夹取头，所述连接座水平滑动连接在所述负载横梁上，所述喷头固定在所述夹取头上，所述喷头连接水泥输送泵管；所述控制装置与所述机械臂的操控系统连接。
[0007] 本发明的有益效果：车体上转动连接转台，转台上开设安装槽，伸缩臂机构连接在安装槽内，伸缩臂机构的移动端固定连接架体，架体用来连接机械臂，机械臂上通过夹取头连接喷头，喷头通过水泥输送管喷射水泥，控制装置连接动力装置，在具体使用时，车体可以到达任意施工场地，通过伸缩臂机构、转台的配合，使得机械臂上的夹取头可以送到距离较远的位置，操作灵活，使用方便，避免传统使用的混凝土打印机区域位置的限制。
[0008] 优选的，所述转台的底端中部固定设有竖轴，所述竖轴外周固定连接回转轴承，所述回转轴承固定在所述车体上，所述竖轴与动力装置的驱动机构传动连接带动转台旋转。
[0009] 优选的，所述连接座上固定设置滑块，所述负载横梁的一侧对应其轴向设有滑槽，所述滑块对应滑动连接在所述滑槽上，所述滑块的外侧设置移动模块，所述移动模块包括伺服电机及减速器，所述伺服电机的驱动器与控制装置连接，所述减速器与伺服电机的输出轴传动连接，所述减速器的传动端设置传动齿轮，所述负载横梁上设置齿牙带，所述传动齿轮与齿牙带啮合带动滑套在所述负载横梁上水平移动。
[0010] 优选的，所述伸缩臂机构为液压传动或齿轮齿条传动方式的任一种，其包括多根移动伸缩节，所述伸缩节包括自由端及固定端，所述自由端与所述架体固定连接，所述固定端适配安装在所述安装槽内。
[0011] 优选的，所述车体的四周固定设有可伸缩的支撑脚，所述车体的四周固定设置配重块。
[0012] 优选的，所述机械臂为模块式减速机轻质多轴机械臂。
[0013] 优选的，所述架体为矩形结构，其的两侧设置线性滑轨，所述负载横梁的另一侧两端边缘分别固定设置滑套，所述滑套适配滑动连接在所述滑轨上，所述滑套上均固定设置升降传动模组，所述升降传动模组与滑轨连接带动滑套上下移动，所述升降传动模组与所述控制装置连接。
[0014] 优选的，所述控制装置包括机箱及PLC控制器，所述PLC控制器固定在所述机箱内，所述机箱固定在所述转台的顶部，所述PLC控制器与所述动力装置电性连接。
[0015] 优选的，所述喷头与所述输送泵管可拆卸连接，所述输送泵管固定在所述夹取头上，所述输送泵管靠近所述喷头位置连接有电控阀门，所述电控阀门与所述PLC控制器连接。
[0016] 本发明还公开了一种可移动式混凝土3D打印装置的施工方法，包括以下步骤：步骤一：驾驶车体移动到打印项目施工地点；
[0017] 步骤二：起动控制装置，并控制伸缩臂机构及机械臂移动，调整机械臂的预定位置；
[0018] 步骤三：安装调整打印头及输送泵管，输送泵管与混凝土水泥供料源连接；
[0019] 步骤四：输送混凝土水泥，打印构件完成施工。
附图说明
[0020] 图1为本发明一种可移动式混凝土3D打印装置的整体示意图。
[0021] 1车体、2控制装置、3伸缩臂机构、31移动端、4架体、5负载横梁、6机械臂、61连接座、62夹取头、7喷头、8打印构件、9支撑脚、10转台。
具体实施方式
[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 参阅本发明附图1，根据本发明实施例一种可移动式混凝土3D打印装置，其包括车体1、控制装置2、伸缩臂机构3、架体4、负载横梁5、机械臂6及喷头7，车体1上设有动力装置，车体1顶部转动连接有转台10；转台10的一端开设安装槽，伸缩臂机构3固定连接在安装槽内；控制装置2固定连接在转台10上且分别与动力装置及伸缩臂机构连接，架体4固定连接在伸缩臂机构3的移动端31，负载横梁5的两端上下滑动连接在架体4上，机械臂6的一端为连接座61，另一端为夹取头62，连接座61水平滑动连接在负载横梁5上，喷头7固定在夹取头62上，喷头7连接水泥输送泵管；控制装置2与机械臂6的操控系统连接。
[0024] 在另一些实施例中，转台10的底端中部固定设有竖轴，竖轴外周固定连接回转轴承，回转轴承固定在车体1上，竖轴与动力装置的驱动机构传动连接带动转台10旋转。控制装置可以控制转台的旋转位置。
[0025] 在另一些具体实施例中，连接座61上固定设置滑块，负载横梁5的一侧对应其轴向设有滑槽，滑块对应滑动连接在滑槽上，滑块的外侧设置移动模块，移动模块包括伺服电机及减速器，伺服电机的驱动器与控制装置连接，减速器与伺服电机的输出轴传动连接，减速器的传动端设置传动齿轮，负载横梁上设置齿牙带，传动齿轮与齿牙带啮合带动滑套在负载横梁5上水平移动。控制装置控制机械臂的水平移动。
[0026] 在其他一些实施例中，伸缩臂机构3为液压传动或齿轮齿条传动方式的任一种，其包括多根移动伸缩节，伸缩节包括自由端及固定端，自由端与架体固定连接，固定端适配安装在安装槽内。伸缩节可以延伸架体的位置，当使用完毕后收回伸缩臂机构，节约空间。
[0027] 在其他一些具体实施例中，车体1的四周固定设有可伸缩的支撑脚9，车体1的四周固定设置配重块。
[0028] 具体的，机械臂6为模块式减速机轻质多轴机械臂。
[0029] 更具体的，架体利用铝合金轻质结构材料制作，提高伸缩臂机构连接的稳定性。
[0030] 在其他一些具体实施例中，架体4为矩形结构，其的两侧设置线性滑轨，负载横梁5的另一侧两端边缘分别固定设置滑套，滑套适配滑动连接在滑轨上，滑套上均固定设置升降传动模组，升降传动模组与滑轨连接带动滑套上下移动，升降传动模组与控制装置2连接。便于实现机械臂位置的调节。
[0031] 具体的，升降传动模组包括升降伺服电机、减速器、传动齿轮及传动齿条，所述升降伺服电机与减速器连接，减速器的输出轴与传动齿轮传动连接，传动齿条对应固定在滑轨的一侧且平行滑轨的轴向，传动齿轮与传动齿条啮合带动负载横梁在线性滑轨上上下升降，调节高度位置。
[0032] 具体的，控制装置2包括机箱及PLC控制器，PLC控制器固定在机箱内，机箱固定在转台的顶部，PLC控制器与动力装置电性连接。
[0033] 在其他一些实施例中，喷头7与输送泵管可拆卸连接，且使用快接头连接，提高连接效率，具体的，可根据不同的施工要求及标椎更换相应的喷头，适应性强，输送泵管固定在夹取头上，输送泵管靠近喷头7位置连接有电控阀门，电控阀门与PLC控制器连接，控制水泥的输送。
[0034] 本发明还公开了一种可移动式混凝土3D打印装置的施工方法，其包括以下步骤：
[0035] 步骤一：驾驶车体移动到打印项目施工地点；
[0036] 步骤二：起动控制装置，并控制伸缩臂机构及机械臂移动，调整机械臂的预定位置；
[0037] 步骤三：安装调整打印头及输送泵管，输送泵管与混凝土水泥供料源连接；
[0038] 步骤四：输送混凝土水泥，打印构件8完成施工。
[0039] 本发明打印装置可以应用于施工项目现场打印景观构件、建筑墙体、艺术小品以及其他适应性用途。
[0040] 对于实施例公开的装置和使用方法而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0041] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
