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公开(公告)号：CN116401725A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310654544.9
申请日：2023-06-05
申请人： 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 , 东南大学
摘要： 本发明涉及一种基于双目视觉的混凝土实时3D打印路径规划方法及系统。现有混凝土3D打印路径规划中存在实时性无法满足快速打印需求的问题。本方法标定双目相机，获取打印对象在双目相机当前视角的三维数据；对双目相机获取的六自由度视角数据进行融合，建立打印对象的三维模型；获得三维模型切片，形成3D打印面；在3D打印面中规划矢量打印路径。本发明通过双目相机采集打印对象六自由度的数据，并通过视角数据融合建立打印对象的三维模型，接着在由三维模型切片形成的3D打印面的基础上规划出矢量混凝土的打印路径，使得混凝土打印既能实时构建打印对象的三维模型，又能够满足实时规划打印路径的要求，有效提高了混凝土3D打印的效率。
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公开(公告)号：CN116971262A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202311093728.9
申请日：2023-08-29
申请人： 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
摘要： 本发明涉及一种组合式混凝土3D打印拱桥主拱圈结构及其建造方法。混凝土3D打印中，材料逐层叠加累积成型，层间强度较弱，承载能力受到影响。本结构包括混凝土3D打印拱圈和混凝土后浇层，前者为混凝土3D打印预制件，后者为混凝土现浇件；混凝土3D打印拱圈由多块3D打印配筋拱块沿纵向拼接组成，拼接缝横向布置。本发明通过3D打印拱块和后浇混凝土组合成主拱圈结构，在打印件和现浇件中均布设钢筋并互相关联，3D打印配筋拱块的层间剪力为横向，与来自主拱圈纵向两端的剪力作用垂直，有效克服混凝土3D打印逐层叠加累积成型导致的打印构件层间和条间强度较弱的问题，打印成型后，承载能力不受影响。
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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
申请人： 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
摘要： 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
申请人： 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
摘要： 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：CN114075810A
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202210057516.4
申请日：2022-01-19
申请人： 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
摘要： 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：CN117605283A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311575409.1
申请日：2023-11-23
申请人： 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
IPC分类号： E04G21/04 , G06T7/80 , G06T5/70 , G06T7/13 , E01D21/00 , G01B11/24 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y50/00 , B33Y50/02
摘要： 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：CN114442968B
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202210124195.5
申请日：2022-02-10
申请人： 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
IPC分类号： G06F3/12
摘要： 本发明公开了一种3D打印工程参数匹配方法，包括：获取待打印工程的项目基本信息，针对每个构件，分别根据项目基本信息确定打印模型以及养护制度；根据打印模型、打印环境与养护制度确定材料配合比与打印路径，基于材料配合比与打印路径进行预打印，预打印是否合格，若是，则确定打印设备参数与养护参数；基于确定的参数进行构件的打印，检验所得构件的性能是否满足要求，若是，则以当前参数为该构件的最优工程参数；若否，则对工程参数进行优化。利用本发明实施例所提供的3D打印工程参数匹配模型得到的待打印工程的最优工程参数，能够有效克服现有技术所存在的仅考虑单一因素难以转换为项目成果的问题。
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公开(公告)号：CN116587391A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310056518.6
申请日：2023-01-18
申请人： 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
摘要： 本发明公开了基于路径参数优化提升混凝土3D打印构件力学性能的方法，括以下步骤：S1、建立构件三维模型，对构件三维模型沿着构件高度方向划分为N个组合层；S2、基于组合层信息确定打印喷头信息、水泥基材料，规划每个组合层的打印路径；S3、在混凝土3D打印设备中输入打印路径，设置打印参数；S4、采用水泥基材料在打印平台上打印第一个组合层的基础层；然后打印第一个组合层的中间层；S5、重复S4，在第一个组合层上依次进行第二至第N个组合层的打印，得到打印构件。本发明采用优化路径参数，通过空间路径布局避免产生水平贯通的层间薄弱界面，使得水泥基材料在各个方向上均匀分布，增加了试件的密实度，提升打印构件的力学性能。
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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
申请人： 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
IPC分类号： G01N19/04
摘要： 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：CN114442968A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210124195.5
申请日：2022-02-10
申请人： 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
IPC分类号： G06F3/12
摘要： 本发明公开了一种3D打印工程参数匹配方法，包括：获取待打印工程的项目基本信息，针对每个构件，分别根据项目基本信息确定打印模型以及养护制度；根据打印模型、打印环境与养护制度确定材料配合比与打印路径，基于材料配合比与打印路径进行预打印，预打印是否合格，若是，则确定打印设备参数与养护参数；基于确定的参数进行构件的打印，检验所得构件的性能是否满足要求，若是，则以当前参数为该构件的最优工程参数；若否，则对工程参数进行优化。利用本发明实施例所提供的3D打印工程参数匹配模型得到的待打印工程的最优工程参数，能够有效克服现有技术所存在的仅考虑单一因素难以转换为项目成果的问题。
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