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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：CN119939682A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202411863153.9
申请日：2024-12-17
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
IPC: G06F30/10 , G06F30/20 , G06T17/00 , G06F113/10
Abstract: 本发明公开了一种基于形心同轴的3D打印路径设计及模型优化方法、系统，优化方法包括：如果打印构件已有三维实体模型，对三维实体模型进行分层切片，得到各打印层片打印路径信息；计算得到打印层片的形心位置；对打印层片的形心位置进行判断，若形心同轴，则确定打印层片的打印路径；若形心不同轴，调整模型姿态直至满足形心同轴；如果打印构件没有三维实体模型，进行第一层打印层片设计；计算第一层打印层片的形心，构建形心轴；设计得到打印层片的打印路径；连接确定的打印层片的打印路径，构建打印构件的空间打印路径，得到打印构件的三维实体模型。本发明降低打印过程的形心波动，提升打印过程稳定性、提高打印成功率。
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公开(公告)号：CN119188944A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411478580.5
申请日：2024-10-22
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明公开一种3D打印过程结构变化形心数据的获取方法、系统，获取方法包括：输入打印结构的模型数据和打印层厚度数据；对输入的模型进行解构，得到顶点数据，获取模型沿层积方向的坐标值范围，计算得到打印高度；对模型进行分层，得到各打印层沿层积方向的坐标值，创建分层切片平面；然后基于打印结构模型数据、分层切片平面数据，分别获取各层片形心数据或层积结构整体形心数据。本发明的方法通过Grasshopper插件实现，实现对打印过程中变化模型的处理、模型数据调用、形心数据的批量计算，显著提高了数据的获取效率，避免跨软件计算存在的数据转换难、计算结果偏差等问题，且所得数据可直接作为后续打印路径设计的依据数据源，简化流程，提高效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114563345B
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202210335040.6
申请日：2022-03-31
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
IPC: G01N19/04
Abstract: 本发明公开了一种水泥基3D打印试件层间粘结强度测试装置和测试方法，包括：支架、定高仪、测试块、冲击器和第三固定架；支架的上部通过第一固定架固定有定高仪；冲击器位于定高仪之下，冲击器通过第二固定架固定于支架上，冲击器包括T型台和测试头，T型台与测试头为可拆卸连接，测试头底端形状为圆形或一字型或矩形；定高仪、测试块、冲击器的中心线一致且与打印试件的测试位置对应；第三固定架设置在支架的底部且位于冲击器之下，用于固定打印试件。本发明测试装置结构简单，测试方法操作简单，容易掌握，测试迅速方便，测量数据可靠、准确，可在施工现场进行测试，适用于打印试件层间粘结强度实时监测。
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公开(公告)号：CN114075810B
公开(公告)日：2022-04-29
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：CN114315288A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202210099552.7
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3D打印水泥基材料的制备方法和水泥基打印构件的制备方法，打印构件的制备方向包括以下步骤：S1、将制备得到的水泥基材料放置到混凝土3D打印机的挤出设备内；S2、根据打印构件的形状和尺寸设置打印参数，使用混凝土3D打印机进行打印形成初始混凝土构件；S3、将初始混凝土构件静置1‑3天后，进行蒸汽养护，得到水泥基打印构件。本发明的水泥基材料大大降低材料配合比成本，本发明水泥基材料打印的打印构件强度可满足等级C40，各个方向的抗压强度数值差异在15％以内，表现较好的各向同性性能，且经过蒸汽养护后打印构件的强度满足预制构件出厂标准，可直接用于吊装施工，减少了打印构件制备的工期。
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公开(公告)号：CN114102797A
公开(公告)日：2022-03-01
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：CN218147748U
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202222173197.1
申请日：2022-08-18
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本实用新型涉及一种混凝土3D打印箱型景观拱桥。石拱桥传统工艺存在施工周期长、劳动强度大、建造成本高、石料取材难等问题。本实用新型包括拱圈、拱背、桥侧护栏和拱脚基础；拱圈由若干3D打印拱块起拱拼接组成，拱圈的两端分别固定在两侧设置的拱脚基础中；拱背位于拱圈顶部，拱背两端延伸到拱脚基础上方；桥侧护栏由若干3D打印桥侧护栏分块组成，沿线路方向设置在拱背上方的两侧。本实用新型除拱脚基础外的其余构件均采用混凝土3D打印建造方式完成，可借助3D打印的优势进行装配式桥梁施工，具有无模板、人工少、成本低的优势。
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