[发明专利]制备创新型教具的装置及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种教具的3D打印制备装置和方法，具体涉及一种制备创新型教具的装置及方法。

背景技术

教具是以传播科技、教育人为目的的实物，是完全的科技传媒，是青少年科技活动中不可缺少的器材。科技活动中用的教具有实物教具和复制品教具。具体有来自自然界的标本或样品：如用于科技教育活动中的生物标本、矿物标本、化石、岩石及珍稀动物样品等。还有标本的仿制品和模型：有些标本十分珍贵(如北京猿人头盖骨化石)，不宜到处传播，于是人们制作了各种仿制品以及模型，用以传播科技信息，又如人体解剖模型、航、海、车三模所用的模型等。但现有的教具制作周期较长，很难适应随堂制作并使用的目的。

由于上述原因，本发明人基于3D打印技术，提出一种能够解决上述技术问题的技术方案。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种制备创新型教具的装置及方法，该装置包括模型提供模块和打印模块，其中模型提供模块能够提供所有的在教学中能够应用到的教具模型的三维立体图，并且将上述三维立体图传递给所述打印模块，通过打印效率极高的打印模块将上述教具模型及时地打印出来，从而达到随时打印制备的效果，从而完成本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

(1)一种制备创新型教具的装置，其特征在于，该装置包括提供教具模型的模型供给模块和执行模型打印作业的打印装置，

其中，所述数据供给模块包括本地数据库和网络连接模块，所述数据供给模块提供的教具模型包括本地数据库中存储的模型和网络连接模块从网络数据库或其他网站下载的模型，所述数据供给模块还用于修改或编辑上述提供的教具模型，并将所述教具模型的信息传递给所述打印装置；

所述打印装置包括物料选择模块、温度控制模块、数据分层处理模块和用于接收模型供给模块传递出的教具模型信息并将该信息转换为打印装置能够识别格式的数据接收转换模块，所述数据接收转换模块根据转换格式得到的信息计算出制备该模型所需要的物料信息、温度信息和该模型的结构信息，并将上述信息分别传递给物料选择模块、温度选择模块和数据分层处理模块。

所述数据分层处理模块用于接收数据接收转换模块传递出的教具模型的结构信息，并对上述教具模型进行切片处理，即根据教具模型信息计算出制备该教具模型所需的加工层数以及加工每一层所需的加工参数信息，

所述打印装置还包括有运动模块，所述运动模块根据所述数据分层处理模块计算出的加工参数信息做进给运动，所述运动控制模块包括机头固定装置1，在所述机头固定装置1的底部分别设置有机头一11和机头二13，在所述机头固定装置1上分别可相对滑动地安装有沿X轴方向移动的X轴横杆2和沿Y轴方向移动的Y轴横杆3，所述X轴横杆2的轴线方向与所述X轴方向垂直，所述Y轴横杆3的轴线方向与所述Y轴方向垂直。

(2)根据上述(1)所述的制备创新型教具的装置，其特征在于，所述教具模型的结构信息包括教具模型的3D模型图；所述制备教具模型所需的物料信息包括喷嘴一和喷嘴二中喷出物料的颜色；所述制备教具模型所需的温度信息包括喷嘴一的温度、喷嘴二的温度和热床的温度，

所述物料选择模块用于接收数据接收转换模块传递出的制备教具模型所需的物料信息，并根据上述物料信息将适当的物料填充至对应的喷嘴中；

所述温度控制模块用于接收数据接收转换模块传递出的制备教具模型所需的温度信息，并根据上述温度信息分别控制喷嘴一、喷嘴二以及热床的温度。

(3)根据上述(1)所述的制备创新型教具的装置，其特征在于，所述打印装置还包括

加工控制模块，其用于接收数据分层处理模块传递的加工层数信息和加工每一层所需的加工参数信息，将加工每一层所需的加工参数信息分别传递给机头一控制模块和机头二控制模块，并在每层加工完成后通过热床控制模块控制热床6移动；

机头一控制模块，其用于接收加工控制模块传递出的加工参数信息，根据接收到的加工参数信息控制运动控制模块带动机头一运动，根据接收到的加工参数信息控制喷嘴一开始喷料或停止喷料；和

机头二控制模块，其用于接收加工控制模块传递出的加工参数信息，根据接收到的加工参数信息控制运动控制模块带动机头二运动，根据接收到的加工参数信息控制喷嘴二开始喷料或停止喷料；

所述数据分层处理模块计算出的加工每一层所需的加工参数信息包括加工每一层所需的机头一运动参数信息、机头二运动参数信息、喷嘴一喷料参数信息和喷嘴二喷料参数信息。