[发明专利]一种高精度军用沙盘快速成型装置及方法

说明书

本发明公开了一种高精度军用沙盘快速成型装置及方法，该高精度军用沙盘快速成型装置包括：下部预成型系统、上部3D打印系统和数据分析系统；其中，下部预成型系统包括机架和预成型数据处理器；机架上设置有多个预成型模块，预成型模块的顶部设置有预成型台面，且预成型模块与预成型数据处理器通信连接；数据分析系统用于根据待模拟地形的地形数据，生成多个模块数据；预成型数据处理器用于根据模块数据，调整各预成型台面的高度；上部3D打印系统用于根据模块数据，打印各预成型台面上需布置的沙盘地貌。本发明成型速度快，精度高，成本低，且可重复使用，在沙盘领域具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及机电设备技术领域，特别涉及一种高精度军用沙盘快速成型装置及方法。

背景技术

军事沙盘具有立体感强、形象直观等特色，能精准地显现战区的地势，表明敌我阵地组成、军力布置和武器配置等情况，对分析敌情，部署作战方案，组织协同动作，实施战术演练等方面均具有重要作用。

现代化军事行为对沙盘制作有着较高的要求，主要体现在两方面：

第一是尺寸精度要高。比如，榴弹炮、碉堡的位置部署，需要充分考虑其射程、周边地形、炮弹轨迹等诸多因素，对沙盘尺寸精度要求高。

第二是制作时间要短。现代化军事行动是分秒必争的，过长的制作时间影响战争部署，贻误战机。

传统的军用沙盘制作依赖人工，主要工序包括尺寸测绘、沙盘框制作、放沙刮平、标注等高线、挖沙堆沙、涂色、检修等，耗时非常长，此外沙盘粗糙、尺寸精度低，难以满足现代化军事要求。

基于3D打印的沙盘成型技术是目前的一个研究热点。3D打印出的军用沙盘比传统沙盘精度高很多，然而3D打印不可避免存在耗时长的缺陷，特别是地形复杂、梯度较大沙盘制作需要几十甚至上百个小时的打印时间，这对分秒必争的现代化军事行动而言是致命的。

发明内容

本发明提供了一种高精度军用沙盘快速成型装置及方法，以解决现有的沙盘制作方法耗时长且制作的沙盘尺寸精度低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供一种高精度军用沙盘快速成型装置，其包括：下部预成型系统、上部3D打印系统以及数据分析系统；其中，

所述下部预成型系统包括：机架和预成型数据处理器；其中，所述机架上设置有多个预成型模块，每一所述预成型模块的顶部均设置有预成型台面，且每一所述预成型模块分别与所述预成型数据处理器通信连接；

所述预成型数据处理器和所述上部3D打印系统分别与所述数据分析系统通信连接；所述数据分析系统用于根据待模拟地形的地形数据，生成与所述预成型模块的数量相对应的多个模块数据；所述预成型数据处理器用于根据所述模块数据，调整每一所述预成型台面的高度；所述上部3D打印系统用于根据所述模块数据，分别对每一所述预成型台面上需布置的沙盘地貌进行3D打印。

可选地，所述下部预成型系统还包括液压站；所述预成型模块还包括液压缸和定位流量阀；

其中，所述预成型台面与所述液压缸的活塞相连，所述液压缸设置在所述机架上，所述液压缸通过所述定位流量阀与所述液压站相连。

可选地，所述上部3D打印系统包括：3D打印数据处理器和多个3D打印机；

其中，所述3D打印机与所述预成型模块一一对应，且所述3D打印机的打印区域的形状与所述预成型台面的形状相匹配，均为正方形；每一所述3D打印机分别与所述3D打印数据处理器通信连接；所述3D打印数据处理器与所述数据分析系统通信连接，用于根据所述模块数据，控制各3D打印机对相应的沙盘地貌进行打印。

可选地，所述多个预成型模块在所述机架的X-Y面内呈网格状分布。