[發明專利]一種高精度軍用沙盤快速成型裝置及方法

有效

• 申請號: 202010653419.2
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111633781B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 劉華剛;王尚;郝瑞參;張彥杰;馮志新;朱青松;楊荃;楊碩;王沛
• 申請（專利權）人: 北京電子科技職業學院
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明公開了一種高精度軍用沙盤快速成型裝置及方法，該高精度軍用沙盤快速成型裝置包括：下部預成型系統、上部3D打印系統和數據分析系統；其中，下部預成型系統包括機架和預成型數據處理器；機架上設置有多個預成型模塊，預成型模塊的頂部設置有預成型臺面，且預成型模塊與預成型數據處理器通信連接；數據分析系統用于根據待模擬地形的地形數據，生成多個模塊數據；預成型數據處理器用于根據模塊數據，調整各預成型臺面的高度；上部3D打印系統用于根據模塊數據，打印各預成型臺面上需布置的沙盤地貌。本發明成型速度快，精度高，成本低，且可重復使用，在沙盤領域具有廣闊應用前景。

技術領域

本發明涉及機電設備技術領域，特別涉及一種高精度軍用沙盤快速成型裝置及方法。

背景技術

軍事沙盤具有立體感強、形象直觀等特色，能精準地顯現戰區的地勢，表明敵我陣地組成、軍力布置和武器配置等情況，對分析敵情，部署作戰方案，組織協同動作，實施戰術演練等方面均具有重要作用。

現代化軍事行為對沙盤制作有著較高的要求，主要體現在兩方面：

第一是尺寸精度要高。比如，榴彈炮、碉堡的位置部署，需要充分考慮其射程、周邊地形、炮彈軌跡等諸多因素，對沙盤尺寸精度要求高。

第二是制作時間要短。現代化軍事行動是分秒必爭的，過長的制作時間影響戰爭部署，貽誤戰機。

傳統的軍用沙盤制作依賴人工，主要工序包括尺寸測繪、沙盤框制作、放沙刮平、標注等高線、挖沙堆沙、涂色、檢修等，耗時非常長，此外沙盤粗糙、尺寸精度低，難以滿足現代化軍事要求。

基于3D打印的沙盤成型技術是目前的一個研究熱點。3D打印出的軍用沙盤比傳統沙盤精度高很多，然而3D打印不可避免存在耗時長的缺陷，特別是地形復雜、梯度較大沙盤制作需要幾十甚至上百個小時的打印時間，這對分秒必爭的現代化軍事行動而言是致命的。

發明內容

本發明提供了一種高精度軍用沙盤快速成型裝置及方法，以解決現有的沙盤制作方法耗時長且制作的沙盤尺寸精度低的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一方面，本發明提供一種高精度軍用沙盤快速成型裝置，其包括：下部預成型系統、上部3D打印系統以及數據分析系統；其中，

所述下部預成型系統包括：機架和預成型數據處理器；其中，所述機架上設置有多個預成型模塊，每一所述預成型模塊的頂部均設置有預成型臺面，且每一所述預成型模塊分別與所述預成型數據處理器通信連接；

所述預成型數據處理器和所述上部3D打印系統分別與所述數據分析系統通信連接；所述數據分析系統用于根據待模擬地形的地形數據，生成與所述預成型模塊的數量相對應的多個模塊數據；所述預成型數據處理器用于根據所述模塊數據，調整每一所述預成型臺面的高度；所述上部3D打印系統用于根據所述模塊數據，分別對每一所述預成型臺面上需布置的沙盤地貌進行3D打印。

可選地，所述下部預成型系統還包括液壓站；所述預成型模塊還包括液壓缸和定位流量閥；

其中，所述預成型臺面與所述液壓缸的活塞相連，所述液壓缸設置在所述機架上，所述液壓缸通過所述定位流量閥與所述液壓站相連。

可選地，所述上部3D打印系統包括：3D打印數據處理器和多個3D打印機；

其中，所述3D打印機與所述預成型模塊一一對應，且所述3D打印機的打印區域的形狀與所述預成型臺面的形狀相匹配，均為正方形；每一所述3D打印機分別與所述3D打印數據處理器通信連接；所述3D打印數據處理器與所述數據分析系統通信連接，用于根據所述模塊數據，控制各3D打印機對相應的沙盤地貌進行打印。

可選地，所述多個預成型模塊在所述機架的X-Y面內呈網格狀分布。