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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：CN114563345A
公开(公告)日：2022-05-31
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：CN113001708A
公开(公告)日：2021-06-22
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：CN116214665A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310056781.5
申请日：2023-01-13
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于水泥基3D打印的薄壁构件建造方法，包括以下步骤：步骤S1、将水泥基材料放置到混凝土3D打印机的挤出设备内；所述挤出设备设置有第一温控系统，所述第一温控系统控制所述挤出设备内温度为10℃±5℃；步骤S2、根据薄壁构件的模型设置挤出设备的打印参数，通过3D打印技术在打印平台上由下到上逐层进行打印，形成初始构件；所述打印平台设置有第二温控系统，所述第二温控系统用于对所述打印平台上打印的所述水泥基材料进行温度控制；步骤S3、在打印平台上将初始构件在45℃±5℃下养护，得到薄壁构件。本发明的建造方法适用于任意温湿度环境、堆叠层数大于100层，堆叠高度1m以上的薄壁构件的打印，得到的打印构件结构稳定。
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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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Patent Agency Ranking
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：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：CN119704358A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411928757.7
申请日：2024-12-25
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 , 同济大学
Abstract: 本发明公开了一种基于应力流导向的打印路径设计方法、系统，设计方法包括：S1、进行网格单元划分，确定目标打印点；根据应力场确定目标打印点的主应力数据；S2、选择打印起点作为当前打印点，根据主应力数据计算方向偏转系数，选择邻域中方向偏转系数最小的目标打印点为第二打印点；S3、以第二打印点作为当前打印点，计算方向偏转系数后选择邻域中方向偏转系数最小的目标打印点为第三打印点；S4、重复S3，连接打印点形成打印路径片段；按照上述步骤确定至少一条打印路径片段；S5、将确定的至少一条打印路径片段来得到打印构件的打印路径。本发明提高了路径设计合理性，使打印构件力学各向异性分布与其适应的工况相匹配。
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公开(公告)号：CN119062004A
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202411180477.2
申请日：2024-08-27
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明涉及一种基于混凝土3D打印的空间双曲型结构及其建造方法。所述空间双曲型结构包括混凝土3D装饰板和异形无缝钢管骨架；异形无缝钢管骨架包括多个结构主梁纵向拱形钢管和结构边主梁纵向拱形钢管，多个纵向拱形钢管之间联系有多个结构横梁弯曲钢管，异形无缝钢管骨架的顶面整体呈双曲面；混凝土3D装饰板包括多个3D打印配筋板，3D打印配筋板覆盖并固定在异形无缝钢管骨架的外侧，混凝土3D装饰板的顶面整体呈双曲面。本发明对空间双曲型结构进行特殊的结构划分，通过“双曲型钢构+混凝土3D装饰板”混合成型房屋结构，提高混凝土空间双曲型结构的强度、耐久性和美观性，同时简化空间双曲型结构的建造过程，降低成本和时间。
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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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