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公开(公告)号：CN114102797B
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202111617316.1
申请日：2021-12-27
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明涉及一种3D打印建筑材料可打印性能的量化装置及其使用方法，该装置主要由三部分组成，分别为按压端头，活塞筒和变截面挤出嘴，其中活塞筒中设置有活塞杆及连接活塞杆的活塞，活塞杆的另一端与按压端头连接，变截面挤出嘴连接在活塞筒的底端，按压端头中设计有数显压力传感器。装置结构简单，成本低。通过使用时，将活塞筒中装入3D打印建筑材料，通过按压所述按压端头，活塞筒中的建筑材料被挤入变截面挤出嘴中，再从变截面挤出嘴的出料口排出，整个挤出过程中数显压力传感器可以显示压力。记录FB1、FB2并计算出FJ，通过三组数据能够进行量化分析，误差小，灵敏度大，操作简单。同时上机打印前，可对3D材料的可打印性能进行良好的预测。
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公开(公告)号：CN113001708B
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202110337197.8
申请日：2021-03-30
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明涉及一种出料嘴可控可旋转的混凝土3D打印工具端，所述装置包括轴套和空心轴，空心轴顶部插入轴套底部；轴套侧面设置有输料管，底部固定到减速机上；空心轴下部插入减速机并通过外壁的键与减速机关联；减速机由电机驱动，通过键带动空心轴在轴套内旋转。本发明采用了旋转出料头，使得不同截面形状的打印头在混凝土打印过程中可以保证截面形状的完整性，对精细化混凝土打印具有很好的应用效果。
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公开(公告)号：CN114414343A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210099305.7
申请日：2022-01-27
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种水泥基3D打印构件各向异性性能的表征方法，包括以下步骤：(1)确定设定打印参数下打印构件的硬化性能指标；(2)采用设定打印参数进行打印，制备出所述打印构件；(3)在所述打印构件上建立XYZ坐标系，明确切割参数、测试方向以及不同测试方向的试件个数；(4)将所述打印构件切割成试件，进行硬化性能测试；(5)根据不同测试方向的硬化性能数据得到各向异性系数Ia，确定设各向异性等级。本发明采用量化指标来快捷、精准地评估水泥基3D打印构件的各向异性性能，可以根据各向异性系数定量地分析评估水泥基3D打印构件中打印参数是否合理，并为具体工程的不同要求快捷精准地确定打印参数。
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公开(公告)号：CN114075810A
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202210057516.4
申请日：2022-01-19
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明涉及一种面向混凝土3D打印的空间路径拟合方法及系统。目前鲜有专门针对混凝土3D打印的空间路径规划方法。本方法建立打印模型,建立世界坐标系；对打印模型进行切片分层，获得各层模型路径点序；提取切片模型的法向量Z，构建相邻两点的点间矢量，求解法向量Z和点间矢量所构建平面的法向量Y；构建包含法向量Y和点间矢量的基平面P；根据机器人工具端坐标确定欧拉旋转矩阵T，对基平面P进行坐标变换，得到机器人工具端坐标系下的空间路径点序；基于空间路径点序的坐标信息控制打印头姿态。该方案根据混凝土模型的特点进行空间分层，提升打印任意复杂的混凝土结构的能力，从而满足了混凝土多自由度3D打印的灵活要求。
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公开(公告)号：CN119962197A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510037256.8
申请日：2025-01-09
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 , 同济大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14 , G06F113/10
Abstract: 本发明公开了一种基于Grasshopper的结构应力场可视化方法、系统，可视化方法包括：S1、建立二维平面模型，进行网格单元划分及网格中心点求取；获取打印构件的单元节点坐标信息和单元节点应力数据；S2、将单元节点与网格中心点进行匹配，得到网格中心点的应力数据；S3、计算网格中心点的主应力及主应力方向角；S4、根据需要表达的主应力信息，在网格中心点的位置采用有向线段进行表达，实现打印构件的应力场可视化，有向线段按照箭头指向为主应力方向、线段长度表征主应力大小的方式设置。本发明实现了打印构件应力场中包括主应力大小及方向的主应力信息的可视化表达，为基于应力流导向的打印路径设计方法提供有效数据。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117605283A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311575409.1
申请日：2023-11-23
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
IPC: E04G21/04 , G06T7/80 , G06T5/70 , G06T7/13 , E01D21/00 , G01B11/24 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y50/00 , B33Y50/02
Abstract: 本发明涉及一种面向混凝土3D打印条带路径实时测控系统及方法。现有路径设计方法缺乏实时反馈机制，无法在打印过程中及时调整打印路径和参数，难以应对实时变化和调整。本系统包括：条带图像采集单元，与喷嘴同步运动，用于采集混凝土3D打印过程中形成的条带状结构的图像；图像处理分析单元，用于接收条带图像采集单元采集的图像，并对图像进行处理和分析，得到条带宽度信息；信号控制单元，用于接收图像处理分析单元输出的条带宽度信息，并根据条带宽度信息对泵送设备和运动设备的运动参数进行调节，以实时控制条带宽度。本发明能够实现混凝土3D打印条带宽度的实时、全面、精确地测量和控制，提高了混凝土3D打印质量和性能。
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公开(公告)号：CN116728551A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310693092.5
申请日：2023-06-13
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明涉及一种用于混凝土3D打印的可伸缩旋转工具端及运行方法。目前既有的工具端及出料口多为固定式，打印范围有限。本工具端包括加长臂、滑台模组和打印头；滑台模组的一面设置有沿滑台模组长度方向滑动的滑台，滑台模组的另一面设置有背板；加长臂的一端与打印设备连接，加长臂的另一端与滑台垂直连接；打印头连接到背板；打印头包括储料筒和挤出成型头；储料筒的顶端与输料管连接，储料筒的底端通过旋转组件与挤出成型头连接。本发明赋予打印头伸缩功能和旋转功能，以解决现有工具端打印范围有限的问题，有效保证了截面形状的完整性。
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公开(公告)号：CN110181652B
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN201910525658.7
申请日：2019-06-18
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明涉及一种用于混凝土3D打印工具端的自动进料控制装置，包括管状的壳体，壳体内的尾部固定设置有内管，内管前端自前向后依次设置有用于开启泵车的导电环、垫环和用于止停泵车的导电环，内管后端为弹簧座并设置有圆柱螺旋弹簧；圆柱螺旋弹簧前端设置有柱状的按钮，按钮尾部插入内管并在其外壁设置弹簧触指，按钮的头部从壳体的头部伸出。本发明采用限位开关控制料斗余料，余料少于限位开关设计下限，开关打开，搅拌机向料斗泵料。当余料多于限位开关设计上限，开关关闭，搅拌机停止向料斗泵料。限位开关的应用增加了出料装置的自动化程度，节省了人力。
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公开(公告)号：CN110173117A
公开(公告)日：2019-08-27
申请号：CN201910525511.8
申请日：2019-06-18
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
IPC: E04G21/02
Abstract: 本发明涉及一种用于混凝土3D打印工具端的旋转出料装置，包括外桶和其下方连接的锥斗，外桶顶部设置有端盖；锥斗底端通过轴承方式连接有筒状的旋转头，旋转头外周通过键安装有一号同步轮；外桶外固定有面板，面板上安装有步进电机，步进电机底部的输出端安装有二号同步轮；一号同步轮和二号同步轮同高并通过同步带实现联动。本旋转出料装置主要应用于混凝土3D打印工具端上，旋转头的设计使得不同截面形状的打印头在混凝土打印过程中可以保证截面形状的完整性，提高打印质量，对精细化混凝土打印具有很好的应用效果。
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公开(公告)号：CN114414343B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202210099305.7
申请日：2022-01-27
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种水泥基3D打印构件各向异性性能的表征方法，包括以下步骤：(1)确定设定打印参数下打印构件的硬化性能指标；(2)采用设定打印参数进行打印，制备出所述打印构件；(3)在所述打印构件上建立XYZ坐标系，明确切割参数、测试方向以及不同测试方向的试件个数；(4)将所述打印构件切割成试件，进行硬化性能测试；(5)根据不同测试方向的硬化性能数据得到各向异性系数Ia，确定设各向异性等级。本发明采用量化指标来快捷、精准地评估水泥基3D打印构件的各向异性性能，可以根据各向异性系数定量地分析评估水泥基3D打印构件中打印参数是否合理，并为具体工程的不同要求快捷精准地确定打印参数。
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