本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模塊化三軸自適應(yīng)的移動式3D打印裝置與方法。

背景技術(shù)：

我國相繼出臺一系列包括《國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)》、《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃(2015-2016年)》和《中國制造2025》等綱領(lǐng)性文件，均將3D打印技術(shù)作為優(yōu)先發(fā)展的國家戰(zhàn)略。目前，建筑業(yè)的自動化水平與其他行業(yè)相比尚顯落后，其發(fā)展迫切需要轉(zhuǎn)型升級。建筑工程3D打印技術(shù)具有自動化程度高、一次成型、建筑耗材和工藝損耗少等特點，是實現(xiàn)傳統(tǒng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一種重要手段，是解決建筑高效、安全、數(shù)字化、自動化、智能化建造的有效途徑。

然而，現(xiàn)有的3D打印裝置一旦生產(chǎn)，水平面內(nèi)(X、Y軸方向)不能調(diào)節(jié)且不能移動，豎向(Z軸方向)爬升必須依附已建的建(構(gòu))筑物外表面，只適用于小型、結(jié)構(gòu)簡單的建(構(gòu))筑物施工，且建(構(gòu))筑物的長寬尺寸不能超過現(xiàn)有的打印設(shè)備范圍，對于城市綜合體等大范圍大量建筑物且包含異形復(fù)雜構(gòu)筑物施工而言，不僅不適用且其效率十分低下。因此，研發(fā)一種能夠適用于大范圍大量建(構(gòu))筑物施工的模塊化三軸可擴展的移動式3D打印裝置和方法是本領(lǐng)域迫切需要解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化三軸自適應(yīng)的移動式3D打印裝置與方法，能夠解決采用現(xiàn)有的3D打印裝置和方法在水平面打印范圍不能擴展且裝置不能移動，豎向爬升必須依附已建的建(構(gòu))筑物外表面，只適用于小型、結(jié)構(gòu)簡單的建(構(gòu))筑物施工，且打印施工效率地下等技術(shù)問題。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種模塊化三軸自適應(yīng)的移動式3D打印裝置，包括：

包括模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100以及與其連接的實體建筑3D打印裝置200，其中，

所述模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100，包括：

可擴展的模塊化地面導(dǎo)軌110；

設(shè)置于所述模塊化地面導(dǎo)軌110上的XY方向驅(qū)動車輪120；

設(shè)置于所述XY方向驅(qū)動車輪120上的X、Y、Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130，每個X、Y、Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130的兩端對應(yīng)設(shè)置有X、Y、Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件160；

設(shè)置于所述Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130的下部的轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動140，所述轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動140與所述XY方向驅(qū)動車輪120連接；

設(shè)置于所述Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130的上部的Z方向頂升制動驅(qū)動150，X、Y方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130上對應(yīng)設(shè)置有X、Y方向驅(qū)動制動170；

所述實體建筑3D打印裝置200，包括：

設(shè)置于所述Y方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130上的打印頭導(dǎo)軌橫梁210；

設(shè)置于所述打印頭導(dǎo)軌橫梁210上的Y方向打印頭導(dǎo)軌驅(qū)動220和打印頭橫梁制動230，打印頭導(dǎo)軌橫梁210一端與建筑材料300輸送管連接，另一端設(shè)置所述打印頭導(dǎo)軌橫梁擴展連接件240；

設(shè)置于所述打印頭導(dǎo)軌橫梁210上的豎向打印頭250和X方向打印頭驅(qū)動制動260，所述X方向打印頭驅(qū)動制動260與所述豎向打印頭250連接。

進一步的，在上述裝置中，所述模塊化地面導(dǎo)軌110包括：4條兩兩平行與地面接觸的模塊化地面導(dǎo)軌110，其中兩條為X方向地面導(dǎo)軌111，另外兩條為Y方向地面導(dǎo)軌112，所述X、Y方向地面導(dǎo)軌111、112兩端對應(yīng)設(shè)置可實現(xiàn)擴展地面導(dǎo)軌長度X、Y方向的地面導(dǎo)軌擴展連接件113、114。

進一步的，在上述裝置中，所述XY方向驅(qū)動車輪120包括與其中兩條平行軌道X方向或Y方向地面導(dǎo)軌111、112接觸的4個XY方向驅(qū)動車輪120。

進一步的，在上述裝置中，所述X、Y、Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130包括4根垂直于地面的Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌133、連接于所述4根Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌133的上部的2根上層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和2根上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132，連接于所述4根Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌133的下部的2根下層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和2根下層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132，2根上層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和2根上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132連接構(gòu)成上層矩形，2根下層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和2根下層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132連接構(gòu)成下層矩形，其中，

每根Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌133的一端分別通過所述轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動140與4個XY驅(qū)動車輪120固結(jié)，每根Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌133另一端各連接有2個Z方向頂升制動驅(qū)動150，每根上層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132設(shè)置于所述2個Z方向頂升制動驅(qū)動150之間；

每根Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌頂部150均設(shè)置有可實現(xiàn)擴展Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌133長度的Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件163；

每根X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131的每端設(shè)置有2個X方向驅(qū)動制動171和可實現(xiàn)擴展X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131長度的X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件161；

每根Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132的每端設(shè)置有2個Y方向驅(qū)動制動172和可實現(xiàn)擴展Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132長度的Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件162。

進一步的，在上述裝置中，所述打印頭導(dǎo)軌橫梁210設(shè)置于所述平行的2根上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132上；

所述Y方向打印頭導(dǎo)軌驅(qū)動220和打印頭橫梁制動230的數(shù)量分別為2個，Y方向打印頭導(dǎo)軌驅(qū)動220和打印頭橫梁制動230分別設(shè)置于所述打印頭導(dǎo)軌橫梁210與2根上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132的連接端；

所述豎向打印頭250設(shè)置于2個打印頭橫梁制動230之間的打印頭導(dǎo)軌橫梁210上，所述豎向打印頭250通過所述X方向打印頭驅(qū)動制動260設(shè)置于打印頭導(dǎo)軌橫梁210上。

根據(jù)本發(fā)明的另一面，提供一種采用上述模塊化三軸自適應(yīng)的移動式3D打印裝置的打印方法，包括：

通過動力控制系統(tǒng)(圖中未畫出)向?qū)嶓w建筑3D打印裝置200發(fā)送控制指令，通過Y方向打印頭導(dǎo)軌驅(qū)動220和打印頭橫梁制動230控制豎向打印頭導(dǎo)軌橫梁210實現(xiàn)Y方向的移動，通過X方向打印頭驅(qū)動制動260控制豎向打印頭250實現(xiàn)X方向的移動，通過控制豎向打印頭250在XY平面內(nèi)噴射建筑材料300實現(xiàn)建(構(gòu))筑物各建筑截面層打印施工，并通過動力控制系統(tǒng)(圖中未畫出)向模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100發(fā)送控制指令，通過啟動Z方向頂升制動驅(qū)動150，向上頂升豎向打印頭250至建(構(gòu))筑物上一建筑截面層后制動，繼續(xù)打印施工，如此循環(huán)逐步向上頂升打印，實現(xiàn)建(構(gòu))筑物自下向上逐層沿Z方向打印。

進一步的，在上述方法中，所述方法還包括：

若已打印施工建(構(gòu))筑物400的高度超過Z方向打印范圍，與Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌133高度相同時，通過動力控制系統(tǒng)(圖中未畫出)向模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100發(fā)送控制指令，通過Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件163加長Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌133，啟動Z方向頂升制動驅(qū)動150，向上頂升豎向打印頭250至超過已打印施工建(構(gòu))筑物一定高度后制動，繼續(xù)打印施工，如此循環(huán)逐步向上頂升打印，實現(xiàn)打印裝置整體向上頂升并逐層打印。

進一步的，在上述方法中，所述方法還包括：

若建(構(gòu))筑物500超過Y方向的打印范圍，通過動力控制系統(tǒng)(圖中未畫出)向模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100發(fā)送控制指令，通過控制轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動140實現(xiàn)驅(qū)動車輪120轉(zhuǎn)向，通過XY方向驅(qū)動車輪120沿著Y方向地面導(dǎo)軌112行駛，同時調(diào)節(jié)Y方向制動172擴展Y方向打印范圍，待超出Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132長度時，通過Y方向地面導(dǎo)軌擴展連接件114加長Y方向地面導(dǎo)軌112，并通過Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件162加長下層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132和上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132，調(diào)節(jié)XY方向驅(qū)動車輪120沿著Y方向地面導(dǎo)軌112行駛，同時調(diào)節(jié)Y方向驅(qū)動制動172實現(xiàn)Y方向打印區(qū)域進一步擴大。

進一步的，在上述方法中，所述方法還包括：

若建(構(gòu))筑物超600過X方向打印裝置范圍，通過動力控制系統(tǒng)(圖中未畫出)向模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100發(fā)送控制指令，通過控制轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動140實現(xiàn)驅(qū)動車輪120轉(zhuǎn)向，通過XY方向驅(qū)動車輪120沿著X方向地面導(dǎo)軌111行駛，同時調(diào)節(jié)X方向驅(qū)動制動171擴展X方向打印范圍，待超出X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131的長度時，通過X方向地面導(dǎo)軌擴展連接件113加長X方向地面導(dǎo)軌111，并通過X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件161分別加長下層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和上層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131，調(diào)節(jié)XY方向驅(qū)動車輪120沿著加長后的X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131行駛，同時調(diào)節(jié)X方向驅(qū)動制動171實現(xiàn)X方向打印區(qū)域進一步擴大。如此可逐層自適應(yīng)擴展打印裝置在XY平面的打印范圍以實現(xiàn)大范圍大量實體建(構(gòu))筑物的打印施工。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100以及與其連接的實體建筑3D打印裝置200，解決傳統(tǒng)建筑施工效率及自動化程度低等問題，以及解決傳統(tǒng)打印裝置在水平面范圍不能移動擴展等問題，豎向爬升必須依附已建的建(構(gòu))筑物外表面，打印裝置采用模塊化導(dǎo)軌，可三軸自適應(yīng)擴展且可移動，適用于大范圍大量異形復(fù)雜建(構(gòu))筑物建造施工。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例的模塊化三軸自適應(yīng)的移動式3D打印裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明一實施例的建筑400打印施工及Z方向打印范圍擴展示意圖；

圖3是本發(fā)明一實施例的Z方向打印范圍擴展后建筑400繼續(xù)打印施工示意圖；

圖4是本發(fā)明一實施例的建筑500打印施工及Y方向打印范圍擴展示意圖；

圖5是本發(fā)明一實施例的Y方向打印范圍擴展后建筑600打印施工示意圖；

圖6是本發(fā)明一實施例的建筑600X方向打印范圍擴展示意圖；

圖7是本發(fā)明一實施例的X方向打印范圍擴展后建筑600繼續(xù)打印施工示意圖；

100-模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置：

110-模塊化地面導(dǎo)軌，111-X方向地面導(dǎo)軌，112-Y方向地面導(dǎo)軌，113-X方向地面導(dǎo)軌擴展連接件，114-Y方向地面導(dǎo)軌擴展連接件；120-XY方向驅(qū)動車輪，130-XYZ方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌，131-X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌，132-Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌，133-Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌；140-轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動；150-Z方向頂升制動驅(qū)動；160-XYZ方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件，161-X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件，162-Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件，163-Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件；170-XY方向驅(qū)動制動，171-X方向驅(qū)動制動，172-Y方向驅(qū)動制動；

200-實體建筑3D打印裝置：

210-打印頭導(dǎo)軌橫梁；220-Y方向打印頭導(dǎo)軌驅(qū)動；230-打印頭橫梁制動；240-打印頭導(dǎo)軌橫梁擴展連接件；250-打印頭；260-X方向打印頭驅(qū)動制動；

300-建筑材料。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種模塊化三軸自適應(yīng)的移動式3D打印裝置，包括模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100以及與其連接的實體建筑3D打印裝置200，其中，

所述模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100，包括：

可擴展的模塊化地面導(dǎo)軌110；

設(shè)置于所述模塊化地面導(dǎo)軌110上的XY方向驅(qū)動車輪120；

設(shè)置于所述XY方向驅(qū)動車輪120上的X、Y、Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130，每個X、Y、Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130的兩端對應(yīng)設(shè)置有X、Y、Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件160；

設(shè)置于所述Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130的下部的轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動140，所述轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動140與所述XY方向驅(qū)動車輪120連接；

設(shè)置于所述Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130的上部的Z方向頂升制動驅(qū)動150，X、Y方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130上對應(yīng)設(shè)置有X、Y方向驅(qū)動制動170；

所述實體建筑3D打印裝置200，包括：

設(shè)置于所述Y方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130上的打印頭導(dǎo)軌橫梁210；

設(shè)置于所述打印頭導(dǎo)軌橫梁210上的Y方向打印頭導(dǎo)軌驅(qū)動220和打印頭橫梁制動230，打印頭導(dǎo)軌橫梁210一端與建筑材料300輸送管連接，另一端設(shè)置所述打印頭導(dǎo)軌橫梁擴展連接件240；

設(shè)置于所述打印頭導(dǎo)軌橫梁210上的豎向打印頭250和X方向打印頭驅(qū)動制動260，所述X方向打印頭驅(qū)動制動260與所述豎向打印頭250連接。

優(yōu)選的，所述模塊化地面導(dǎo)軌110包括：4條兩兩平行與地面接觸的模塊化地面導(dǎo)軌110，其中兩條為X方向地面導(dǎo)軌111，另外兩條為Y方向地面導(dǎo)軌112，所述X、Y方向地面導(dǎo)軌111、112兩端對應(yīng)設(shè)置可實現(xiàn)擴展地面導(dǎo)軌長度X、Y方向的地面導(dǎo)軌擴展連接件113、114。

優(yōu)選的，所述XY方向驅(qū)動車輪120包括與其中兩條平行軌道X方向或Y方向地面導(dǎo)軌111、112接觸的4個XY方向驅(qū)動車輪120。

優(yōu)選的，所述X、Y、Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌130包括4根垂直于地面的Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌133、連接于所述4根Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌133的上部的2根上層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和2根上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132，連接于所述4根Z方向模塊化穩(wěn)定導(dǎo)軌133的下部的2根下層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和2根下層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132，2根上層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和2根上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132連接構(gòu)成上層矩形，2根下層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和2根下層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132連接構(gòu)成下層矩形，其中，

每根Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌133的一端分別通過所述轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動140與4個XY驅(qū)動車輪120固結(jié)，每根Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌133另一端各連接有2個Z方向頂升制動驅(qū)動150，每根上層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132設(shè)置于所述2個Z方向頂升制動驅(qū)動150之間；

每根Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌頂部150均設(shè)置有可實現(xiàn)擴展Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌133長度的Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件163；

每根X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131的每端設(shè)置有2個X方向驅(qū)動制動171和可實現(xiàn)擴展X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131長度的X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件161；

每根Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132的每端設(shè)置有2個Y方向驅(qū)動制動172和可實現(xiàn)擴展Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132長度的Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件162。

優(yōu)選的，所述打印頭導(dǎo)軌橫梁210設(shè)置于所述平行的2根上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132上；

所述Y方向打印頭導(dǎo)軌驅(qū)動220和打印頭橫梁制動230的數(shù)量分別為2個，Y方向打印頭導(dǎo)軌驅(qū)動220和打印頭橫梁制動230分別設(shè)置于所述打印頭導(dǎo)軌橫梁210與2根上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132的連接端；

所述豎向打印頭250設(shè)置于2個打印頭橫梁制動230之間的打印頭導(dǎo)軌橫梁210上，所述豎向打印頭250通過所述X方向打印頭驅(qū)動制動260設(shè)置于打印頭導(dǎo)軌橫梁210上。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的另一面，還提供一種采用上述模塊化三軸自適應(yīng)的移動式3D打印裝置的打印方法，所述方法包括：

通過動力控制系統(tǒng)(圖中未畫出)向?qū)嶓w建筑3D打印裝置200發(fā)送控制指令，通過Y方向打印頭導(dǎo)軌驅(qū)動220和打印頭橫梁制動230控制豎向打印頭導(dǎo)軌橫梁210實現(xiàn)Y方向的移動，通過X方向打印頭驅(qū)動制動260控制豎向打印頭250實現(xiàn)X方向的移動，通過控制豎向打印頭250在XY平面內(nèi)噴射建筑材料300實現(xiàn)建(構(gòu))筑物各建筑截面層打印施工，并通過動力控制系統(tǒng)(圖中未畫出)向模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100發(fā)送控制指令，通過啟動Z方向頂升制動驅(qū)動150，向上頂升豎向打印頭250至建(構(gòu))筑物上一建筑截面層后制動，繼續(xù)打印施工，如此循環(huán)逐步向上頂升打印，實現(xiàn)建(構(gòu))筑物自下向上逐層沿Z方向打印。

優(yōu)選的，如圖2和3所示，所述方法還包括：

若已打印施工建(構(gòu))筑物400的高度超過Z方向打印范圍，與Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌133高度相同時，通過動力控制系統(tǒng)(圖中未畫出)向模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100發(fā)送控制指令，通過Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件163加長Z方向穩(wěn)定導(dǎo)軌133，啟動Z方向頂升制動驅(qū)動150，向上頂升豎向打印頭250至超過已打印施工建(構(gòu))筑物一定高度后制動，繼續(xù)打印施工，如此循環(huán)逐步向上頂升打印，實現(xiàn)打印裝置整體向上頂升并逐層打印。

如圖4和5所示，優(yōu)選的，所述方法還包括：

若建(構(gòu))筑物500超過Y方向的打印范圍，通過動力控制系統(tǒng)(圖中未畫出)向模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100發(fā)送控制指令，通過控制轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動140實現(xiàn)驅(qū)動車輪120轉(zhuǎn)向，通過XY方向驅(qū)動車輪120沿著Y方向地面導(dǎo)軌112行駛，同時調(diào)節(jié)Y方向制動172擴展Y方向打印范圍，待超出Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132長度時，通過Y方向地面導(dǎo)軌擴展連接件114加長Y方向地面導(dǎo)軌112，并通過Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件162加長下層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132和上層Y方向穩(wěn)定導(dǎo)軌132，調(diào)節(jié)XY方向驅(qū)動車輪120沿著Y方向地面導(dǎo)軌112行駛，同時調(diào)節(jié)Y方向驅(qū)動制動172實現(xiàn)Y方向打印區(qū)域進一步擴大。如此可逐層自適應(yīng)擴展打印裝置在XY平面的打印范圍以實現(xiàn)大范圍大量實體建(構(gòu))筑物的打印施工。

如圖6和7所示，優(yōu)選的，所述方法還包括：

若建(構(gòu))筑物600超過X方向打印裝置范圍，通過動力控制系統(tǒng)(圖中未畫出)向模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100發(fā)送控制指令，通過控制轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動140實現(xiàn)驅(qū)動車輪120轉(zhuǎn)向，通過XY方向驅(qū)動車輪120沿著X方向地面導(dǎo)軌111行駛，同時調(diào)節(jié)X方向驅(qū)動制動171擴展X方向打印范圍，待超出X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131的長度時，通過X方向地面導(dǎo)軌擴展連接件113加長X方向地面導(dǎo)軌111，并通過X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌擴展連接件161分別加長下層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131和上層X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131，調(diào)節(jié)XY方向驅(qū)動車輪120沿著加長后的X方向穩(wěn)定導(dǎo)軌131行駛，同時調(diào)節(jié)X方向驅(qū)動制動171實現(xiàn)X方向打印區(qū)域進一步擴大。如此可逐層自適應(yīng)擴展打印裝置在XY平面的打印范圍以實現(xiàn)大范圍大量實體建(構(gòu))筑物的打印施工。

需要說明的是，模塊化三軸驅(qū)動導(dǎo)向自適應(yīng)擴展裝置100以及實體建筑3D打印裝置200均與動力控制系統(tǒng)(圖中未畫出)通信連接，且動力控制系統(tǒng)均可向XY方向驅(qū)動車輪120、轉(zhuǎn)動頂升驅(qū)動140、Z方向頂升制動驅(qū)動150、X方向驅(qū)動制動171、Y方向驅(qū)動制動172、Y方向打印頭導(dǎo)軌驅(qū)動220、X方向打印頭驅(qū)動制動260發(fā)送控制指令，因動力控制系統(tǒng)不在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)，故對其結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系不作具體闡述。

本發(fā)明的主要優(yōu)勢在于解決傳統(tǒng)建筑施工效率及自動化程度低等問題，以及解決傳統(tǒng)打印裝置在水平面范圍不能移動擴展等問題，豎向爬升必須依附已建的建(構(gòu))筑物外表面，打印裝置采用模塊化導(dǎo)軌，可三軸自適應(yīng)擴展且可移動，適用于大范圍大量異形復(fù)雜建(構(gòu))筑物建造施工。

一具體應(yīng)用實施例中，某城市綜合體施工，擬采用所開發(fā)的系統(tǒng)。其打印建造流程如述方法，如此循環(huán)逐層向上頂升打印，逐步自適應(yīng)擴展打印裝置在XY平面的打印范圍，實現(xiàn)打印范圍的三軸自適應(yīng)擴展，完成大范圍大量異形復(fù)雜實體建(構(gòu))筑物的打印施工。Z方向打印范圍擴展如圖2和圖3所示；Y方向打印范圍擴展如圖4和圖5所示；X方向打印范圍擴展如圖6和圖7所示。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。