[發明專利]實現矯形頭盔3D打印的云系統及矯形頭盔3D打印方法

有效

• 申請號: 202110096107.0
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN113199760B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 沈斌;石昭明;劉瑤
• 申請（專利權）人: 嘉興嘉創智醫療設備有限公司
• 主分類號: B29C64/393
• 分類號: B29C64/393;B33Y50/02;B33Y80/00
• 代理公司: 深圳市君之泉知識產權代理有限公司 44366
• 代理人: 呂戰竹

1.一種用于實現矯形頭盔3D打印的云系統，其特征在于，所述矯形頭盔分為矯形區和非矯形區；所述云系統包括云服務器，以及與所述云服務器通信連接的醫生終端、工程師終端和3D打印設備；其中，

所述醫生終端將采集的患者頭型數據傳輸到所述云服務器；

所述云服務器匹配與所述患者頭型數據對應的頭盔模型，并將所述頭盔模型的模型信息下發到所述醫生終端；

所述醫生終端接收對所述模型信息進行確認的第一確認指令，并將所述第一確認指令上傳到所述云服務器；

所述云服務器基于所述第一確認指令，生成所述頭盔模型的3D打印路徑，并基于所述3D打印路徑進行模擬打印，生成模擬打印結果下發到工程師終端；

所述工程師終端接收對所述模擬打印結果進行確認的第二確認指令，并將所述第二確認指令上傳到所述云服務器；

所述云服務器在接收到所述第二確認指令后，根據所述3D打印路徑控制所述3D打印設備進行打印，獲得矯形頭盔，所述矯形頭盔包括外殼以及內襯，所述外殼與內襯通過所述外殼上的凸起形成的接合凹槽與內襯上的接合凸起凹凸配合可拆卸的打印成一體，無需人工再次組裝；

其中，所述3D打印路徑包括外殼和內襯3D打印路徑，所述云服務器在接收到所述第一確認指令后，從所述頭盔模型中分離出外殼模型和內襯模型，對所述外殼模型和內襯模型進行分層處理，得到每層的外殼截面圖案和內襯截面圖案，并基于每層的所述外殼截面圖案和內襯截面圖案規劃每層的外殼和內襯3D打印路徑，所述外殼截面圖案包括外壁結構對應的線條和內壁結構對應的線條，所述外壁結構和所述內壁結構之間形成有填充空間，所述填充空間內填充有波浪形狀的填充結構，所述波浪形的填充結構連接外壁結構和內壁結構，每層各自的外殼3D打印路徑包括外壁結構、內壁結構、凸起和波浪形的填充結構的路徑；

所述云服務器根據受力大小對所述矯形區進一步細分，每一個細分區域內均按照其最大的受力信息確定該區域的波浪形的打印周期P和干涉量I打印參數，具體地，將外殼物理數據中的外壁結構的厚度、內壁結構的厚度，以及外殼結構的厚度，與各區域的受力信息結合，確定各區域內波浪形的周期P、干涉量I打印參數，周期P和干涉量I的打印參數通過預設公式計算確定,預設公式為：

E^*(x)/E＝0.9+2.7W-0.15T-0.3P+2.0I+0.009T²-12.3I²-0.2WT+0.8PI

其中：E^*(x)/E為外殼一區域的剛度值，由該區域受力信息體現，W為外壁結構和內壁結構的厚度，T為外殼結構在該區域的厚度，P為波浪形的周期，I為干涉量。

2.根據權利要求1所述的云系統，其特征在于，所述矯形頭盔的外殼內壁還向內側形成有多條縱向布置的凸起，相鄰的凸起之間形成接合凹槽，所述內襯截面圖案包括襯墊本體對應的線條，所述襯墊本體內側光滑，所述襯墊本體向外側凸出多條縱向布置的接合凸起；

所述云服務器還根據所述外殼截面圖案確定與所述外殼模型對應的外殼物理數據，并基于有限元分析，對所述外殼模型進行區域劃分，確定劃分的各所述區域的受力信息，根據所述外殼物理數據和所述受力信息，確定各所述區域的打印參數，以基于所述3D打印路徑和所述打印參數控制所述3D打印設備進行打印。

3.根據權利要求1所述的云系統，其特征在于，所述云系統還包括患者終端，所述患者終端與所述云服務器通信連接；

所述患者終端向所述云服務器反饋使用所述矯形頭盔的反饋信息，所述云服務器接收所述反饋信息，并將所述反饋信息下發到所述醫生終端；

所述醫生終端接收基于所述反饋數據對所述患者頭型數據進行修正的修正數據，并將所述修正數據上傳到所述云服務器；所述云服務器基于所述修正數據，執行匹配與所述患者頭型數據對應的頭盔模型的步驟。

4.根據權利要求3所述的云系統，其特征在于，所述云服務器將與所述頭盔模型對應的頭盔樣式下發到所述患者終端，所述患者終端基于所述頭盔樣式向所述云服務器發送頭盔選型指令。