具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种龙门式3D建筑打印设备，以对现有技术中的3D建筑打印设备进行改进优化，使其能实现建筑构件的高精度、高效率打印。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

请参阅图1-图5，在本实施例中，龙门式3D建筑打印设备包括龙门架1、X轴轨道系统2、Y轴轨道系统8、Z轴轨道系统5，以及驱动机构、导向结构、注油系统和控制器。龙门架1可滑动地设置在X轴轨道系统2上，Z轴轨道系统5竖直设置在龙门架1上，Y轴轨道系统8可滑动地设置在Z轴轨道系统5上，Y轴轨道系统8上还可滑动地设有打印机构。在驱动机构的驱动作用下，龙门架1沿X轴轨道系统2滑动、也即在水平方向上滑动，Y轴轨道系统8沿Z轴轨道系统5滑动、也即在竖直方向上滑动，打印机构沿Y轴轨道系统8滑动、也即在水平面内与X轴轨道系统2相垂直的方向上滑动，使得打印机构能够到达一定空间内的任意位置。导向结构为龙门架1、Y轴轨道系统8、以及打印机构的滑动提供导向作用，注油系统用于向驱动机构以及导向结构提供润滑油。控制器，与驱动机构可通信地相连接、控制驱动机构工作，以最终实现控制龙门架1、Y轴轨道系统8、以及打印机构的移动。

需要说明的是，打印机构可以但不限于包括砂浆混凝土喷料装置、发泡剂喷料装置等。在一些实施例中，打印机构可以通过机械手臂与Y轴轨道系统8相连接。控制器可以但不限于为PLC可编程逻辑控制器，控制器通过控制驱动机构来控制滑动距离和滑动速度等。

如此设置，导向结构提高了龙门架1、Y轴轨道系统8、以及打印机构的移动精度，避免出现移动过程中晃动或错位的现象；注油系统实现了设备的自维护，不再需要人工定期添加润滑油，能够减小部件之间的磨损、避免设备在使用过程中传动以及移动精度严重下降，有利于提高其工作效率，延长龙门式3D建筑打印设备的使用寿命。

在本实施例的优选方案中，请参考图2，X轴轨道系统2包括两条并排设置的X向轨道3以及可滑动地设置在各条X向轨道3上的滑车4，各条X向轨道3通过X轴底梁固定设置在地面上，龙门架1的两根立柱的下端与滑车4固定连接。驱动机构包括X轴驱动，X轴驱动包括设置在滑车4上的电机12和减速器13以及设置在减速器13输出端的齿轮14，减速器13与电机12相连接，电机12与控制器可通信地相连接，在X向轨道3上设有齿条15，齿条15的延伸方向与X向轨道3的延伸方向一致，齿条15与齿轮14相啮合。在具体的实施例中，齿条15为斜齿条15、齿轮14为斜齿轮14。滑车4的下端设有多个与X向轨道3相配合的从动轮21，在X轴驱动的驱动作用下，从动轮21在X向轨道3上滚动，能够减小滑车4与X向轨道3之间的摩擦力。

如此设置，并排设置的两条X向轨道3使得龙门架1滑动更平稳，斜齿轮14与斜齿条15相啮合，重合度增大使其承载能力提高，传动更加平稳且能够延长齿轮14与齿条15的使用寿命。

在一些实施例中，导向结构包括X轴导向，X轴导向包括设置在X向轨道3上的导轨16以及设置在滑车4上的滑块17，导轨16的延伸方向与X向轨道3的延伸方向相同，滑块17与导轨16相配合且沿导轨16滑动。如此设置，导轨16与滑块17之间精密配合确保滑动方向的准确度。在另外一些实施例中，注油系统可以包括设置在X轴轨道系统2上的X轴注油设备，X轴注油设备包括设置在滑车4上的自动注油机18以及与自动注油机18相连接的分油器19，分油器19通过注油管路向X轴导向的导轨16和滑块17之间注油、并向X轴驱动的齿轮14与齿条15之间注油。自动注油机18将润滑油打入分油器19内，分油器19将润滑油分配到齿轮14与齿条15之间以及导轨16与滑块17之间。滑车4扣设在X向轨道3上，由钣金铁板制成，对X向轨道3、导轨16、齿条15等结构起到一定的防护作用，减少外界恶劣环境对设备的损害。

在本实施例的优选方案中，请参考图4和图5，Z轴轨道系统5包括两条Z向轨道6以及可滑动地设置在各条Z向轨道6上的Z轴滑台7，两条Z向轨道6分别设置在龙门架1的两根立柱上，Y轴轨道系统8的两端与两个Z轴滑台7固定连接。驱动机构包括Z轴驱动，Z轴驱动包括设置在Z轴滑台7上的电机12和减速器13以及设置在减速器13输出端的齿轮14，减速器13与电机12相连接，电机12与控制器可通信地相连接，Z向轨道6上设有齿条15，齿条15的延伸方向与Z向轨道6的延伸方向一致，齿条15与齿轮14相啮合。在具体的实施例中，齿条15为斜齿条15、齿轮14为斜齿轮14。

如此设置，并排设置的两条Z向轨道6使得Y轴轨道系统8沿Z轴的滑动更平稳，斜齿轮14与斜齿条15相啮合，其重合度较大使承载能力得到提高，传动更加平稳且能够延长齿轮14与齿条15的使用寿命。

进一步地，导向结构包括Z轴导向，Z轴导向包括设置在Z向轨道6上的导轨16以及设置在Z轴滑台7上的滑块17，导轨16的延伸方向与Z向轨道6的延伸方向相同，滑块17与导轨16相配合且沿导轨16滑动。如此设置，导轨16与滑块17之间精密配合确保滑动方向的准确度。在一些实施例中，注油系统可以包括设置在Z轴轨道系统5上的Z轴注油设备，Z轴注油设备包括设置在Z轴滑台7上的自动注油机18以及与自动注油机18相连接的分油器19，分油器19通过注油管路向Z轴导向的导轨16和滑块17之间注油、并向Z轴驱动的齿轮14与齿条15之间注油。Z轴滑台7上与Z向轨道6相平行的边缘设有护板，护板由钣金铁板制成，对Z向轨道6、导轨16、齿条15等结构起到一定的防护作用，减少外界恶劣环境对设备的损害。

Z轴滑台7的一端固定连接有竖直设置的风琴罩20，风琴罩20罩在Z轴驱动的齿条15以及Z轴导向的导轨16上，对齿条15和导轨16起到一定的防护作用，防止外界恶劣的环境对设备造成损害。风琴罩20能够伸缩，不会对Z轴滑台7的移动造成阻碍。

在本实施例的优选方案中，请参考图2，Y轴轨道系统8包括水平设置的横梁9、固定设置在横梁9上的Y向轨道10以及可滑动地设置在Y向轨道10上的Y轴滑台11，横梁9的两端分别设置在Z轴滑台7上，打印机构与Y轴滑台11相连接。驱动机构包括Y轴驱动，Y轴驱动包括设置在Y轴滑台11上的电机12和减速器13以及设置在减速器13输出端的齿轮14，减速器13与电机12相连接，电机12与控制器可通信地相连接，Y向轨道10上设有齿条15，齿条15的延伸方向与Y向轨道10的延伸方向一致，齿条15与齿轮14相啮合。在具体的实施例中，齿条15为斜齿条15、齿轮14为斜齿轮14。如此设置，斜齿轮14与斜齿条15相啮合，其重合度较大使承载能力得到提高，传动更加平稳且能够延长齿轮14与齿条15的使用寿命。

进一步地，导向结构包括Y轴导向，Y轴导向包括设置在Y向轨道10上的导轨16以及设置在Y轴滑台11上的滑块17，导轨16的延伸方向与Y向轨道10的延伸方向相同，滑块17与导轨16相配合且沿导轨16滑动。如此设置，导轨16与滑块17之间精密配合确保滑动方向的准确度。注油系统还包括设置在Y轴轨道系统8上的Y轴注油设备，Y轴注油设备包括设置在Y轴滑台11上的自动注油机18以及与自动注油机18相连接的分油器19，分油器19通过注油管路向Y轴导向的导轨16和滑块17之间注油、并向Y轴驱动的齿轮14与齿条15之间注油。Y轴滑台11上与Y向轨道10相平行的边缘设有护板，护板由钣金铁板制成，对Y向轨道10、导轨16、齿条15等结构起到一定的防护作用，减少外界恶劣环境对设备的损害。

Y轴滑台11的一端固定连接有水平设置的风琴罩20，风琴罩20罩在Y轴驱动的齿条15以及Y轴导向的导轨16上，对齿条15和导轨16起到一定的防护作用，防止外界恶劣的环境对设备造成损害。风琴罩20能够伸缩，不会对Y轴滑台7的移动造成阻碍。

另外，龙门式3D建筑打印设备还设有拖链槽22，Y轴驱动的线缆以及Z轴驱动的线缆均设置在对应的拖链槽22内，拖链槽22对线缆起到一定的保护作用，防止线缆磨损。X向轨道3、Y向轨道10以及Z向轨道6的两端均设有限位保护装置，限位保护装置包括行程限位开关和/或限位挡块。也即，限位保护装置包括行程限位开关和限位挡块中的至少一种。行程限位开关可以但不限于为红外线限位防撞器，行程限位开关的应用较为广泛，在本方案中，其用来防止滑台或滑车的滑动距离太大而与其它结构发生碰撞干扰等；限位挡块为弹性缓冲体，其材质为聚氨酯。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本发明提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。