[發(fā)明專(zhuān)利]制備學(xué)具的裝置及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410541796.1
• 申請(qǐng)日: 2014-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104260356B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑛;金哲鎬;張小龍;王嘉偉;何旸;崔鶴;魏翠莉;王春迪;龐飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 秦皇島天秦三維數(shù)字化技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B29C64/106
• 分類(lèi)號(hào): B29C64/106;B29C64/393;B29C64/295;B29C64/232;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京康思博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11426
• 代理人: 劉冬梅,路永斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種學(xué)具的3D打印制備裝置和方法，具體涉及一種制備創(chuàng)新型學(xué)具的裝置及方法。

背景技術(shù)

學(xué)具是以傳播科技、教育人為目的的實(shí)物，是完全的科技傳媒，是青少年科技活動(dòng)中不可缺少的器材。科技活動(dòng)中用的學(xué)具有實(shí)物學(xué)具和復(fù)制品學(xué)具。具體有來(lái)自自然界的標(biāo)本或樣品：如用于科技教育活動(dòng)中的生物標(biāo)本、礦物標(biāo)本、化石、巖石及珍稀動(dòng)物樣品等。還有標(biāo)本的仿制品和模型：有些標(biāo)本十分珍貴(如北京猿人頭蓋骨化石)，不宜到處傳播，于是人們制作了各種仿制品以及模型，用以傳播科技信息，又如人體解剖模型、航、海、車(chē)三模所用的模型等。但現(xiàn)有的學(xué)具制作周期較長(zhǎng)，很難適應(yīng)隨堂制作并使用的目的。

由于上述原因，本發(fā)明人基于3D打印技術(shù)，提出一種能夠解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，設(shè)計(jì)出一種制備創(chuàng)新型學(xué)具的裝置及方法，該裝置包括模型提供模塊和打印模塊，其中模型提供模塊能夠提供所有的在教學(xué)中能夠應(yīng)用到的學(xué)具模型的三維立體圖，并且將上述三維立體圖傳遞給所述打印模塊，通過(guò)打印效率極高的打印模塊將上述學(xué)具模型及時(shí)地打印出來(lái)，從而達(dá)到隨時(shí)打印制備的效果，從而完成本發(fā)明。

具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的目的在于提供以下方面：

(1)一種制備創(chuàng)新型學(xué)具的裝置，其特征在于，該裝置包括提供學(xué)具模型的模型供給模塊和執(zhí)行模型打印作業(yè)的打印裝置，

其中，所述模型供給模塊包括本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)連接模塊，所述模型供給模塊提供的學(xué)具模型包括本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的模型和網(wǎng)絡(luò)連接模塊從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)或其他網(wǎng)站下載的模型，所述模型供給模塊還用于修改或編輯上述提供的學(xué)具模型，并將所述學(xué)具模型的信息傳遞給所述打印裝置；

所述打印裝置包括物料選擇模塊、溫度控制模塊、數(shù)據(jù)分層處理模塊和用于接收模型供給模塊傳遞出的學(xué)具模型信息并將該信息轉(zhuǎn)換為打印裝置能夠識(shí)別格式的數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊，所述數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)轉(zhuǎn)換格式得到的信息計(jì)算出制備該模型所需要的物料信息、溫度信息和該模型的結(jié)構(gòu)信息，并將上述信息分別傳遞給物料選擇模塊、溫度選擇模塊和數(shù)據(jù)分層處理模塊。

所述數(shù)據(jù)分層處理模塊用于接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的學(xué)具模型的結(jié)構(gòu)信息，并對(duì)上述學(xué)具模型進(jìn)行切片處理，即根據(jù)學(xué)具模型信息計(jì)算出制備該學(xué)具模型所需的加工層數(shù)以及加工每一層所需的加工參數(shù)信息，

所述打印裝置還包括有運(yùn)動(dòng)模塊，所述運(yùn)動(dòng)模塊根據(jù)所述數(shù)據(jù)分層處理模塊計(jì)算出的加工參數(shù)信息做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊包括機(jī)頭固定裝置1，在所述機(jī)頭固定裝置1的底部分別設(shè)置有機(jī)頭一11和機(jī)頭二13，在所述機(jī)頭固定裝置1上分別可相對(duì)滑動(dòng)地安裝有沿X軸方向移動(dòng)的X軸橫桿2和沿Y軸方向移動(dòng)的Y軸橫桿3，所述X軸橫桿2的軸線方向與所述X軸方向垂直，所述Y軸橫桿3的軸線方向與所述Y軸方向垂直。

(2)根據(jù)上述(1)所述的制備創(chuàng)新型學(xué)具的裝置，其特征在于，所述學(xué)具模型的結(jié)構(gòu)信息包括學(xué)具模型的3D模型圖；所述制備學(xué)具模型所需的物料信息包括噴嘴一和噴嘴二中噴出物料的顏色；所述制備學(xué)具模型所需的溫度信息包括噴嘴一的溫度、噴嘴二的溫度和熱床的溫度，

所述物料選擇模塊用于接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的制備學(xué)具模型所需的物料信息，并根據(jù)上述物料信息將適當(dāng)?shù)奈锪咸畛渲翆?duì)應(yīng)的噴嘴中；

所述溫度控制模塊用于接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的制備學(xué)具模型所需的溫度信息，并根據(jù)上述溫度信息分別控制噴嘴一、噴嘴二以及熱床的溫度。

(3)根據(jù)上述(1)所述的制備創(chuàng)新型學(xué)具的裝置，其特征在于，所述打印裝置還包括

加工控制模塊，其用于接收數(shù)據(jù)分層處理模塊傳遞的加工層數(shù)信息和加工每一層所需的加工參數(shù)信息，將加工每一層所需的加工參數(shù)信息分別傳遞給機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊，并在每層加工完成后通過(guò)熱床控制模塊控制熱床6移動(dòng)；

機(jī)頭一控制模塊，其用于接收加工控制模塊傳遞出的加工參數(shù)信息，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制運(yùn)動(dòng)控制模塊帶動(dòng)機(jī)頭一運(yùn)動(dòng)，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制噴嘴一開(kāi)始噴料或停止噴料；和

機(jī)頭二控制模塊，其用于接收加工控制模塊傳遞出的加工參數(shù)信息，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制運(yùn)動(dòng)控制模塊帶動(dòng)機(jī)頭二運(yùn)動(dòng)，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制噴嘴二開(kāi)始噴料或停止噴料；

所述數(shù)據(jù)分層處理模塊計(jì)算出的加工每一層所需的加工參數(shù)信息包括加工每一層所需的機(jī)頭一運(yùn)動(dòng)參數(shù)信息、機(jī)頭二運(yùn)動(dòng)參數(shù)信息、噴嘴一噴料參數(shù)信息和噴嘴二噴料參數(shù)信息。