[实用新型]一种基于3D打印技术的物理模型制作装置有效

专利信息
申请号: 202020836519.4 申请日: 2020-05-19
公开(公告)号: CN212288033U 公开(公告)日: 2021-01-05
发明(设计)人: 李涛;夏润亮;余欣;万占伟;夏军强;张俊华;陈书奎;马怀宝;王增辉;金锦;王敏;朱敏;刘启兴;李斌;杨无双;吴腾;冯兴凯;余彦;李冰 申请(专利权)人: 黄河水利委员会黄河水利科学研究院
主分类号: B28B1/00 分类号: B28B1/00;B28B17/00;B28C5/16;E02B1/02;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/00;B33Y80/00
代理公司: 北京细软智谷知识产权代理有限责任公司 11471 代理人: 张肖
地址: 450000*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 打印 技术 物理 模型 制作 装置
【说明书】:

实用新型公开了一种基于3D打印技术的物理模型制作装置,涉及水利工程技术领域,解决了现有技术中缺乏标准化、精准化的物理模型制作装置的技术问题。本实用新型的物理模型制作装置包括雕刻机构和喷塑机构,雕刻机构基于采集的实测地形数据完成实际地形的雕刻;喷塑机构包括数据控制组件、3D打印组件和校核组件,数据控制组件用于对实测数据进行储存,3D打印组件基于数据控制组件存储的数据完成模型的喷塑,校核组件基于雕刻机构对3D打印组件喷塑的模型进行校核。即本实用新型的物理模型制作装置利用雕刻机构对喷塑的模型进行校核,可提高模型的准确性,从而为提前预测河道整治和/或大型水利水电工程建设的设计结果提供保障。

技术领域

本实用新型涉及水利工程技术领域,尤其涉及一种基于3D打印技术的物理模型制作装置。

背景技术

河流泥沙模拟技术作为泥沙研究的重要手段之一,得到了迅猛的发展,河流泥沙模拟技术包括泥沙实体模型和泥沙数学模型两部分。在泥沙实体模型方面,目前已建立了一整套河工模型的相似理论、设计方法和试验技术,并在研究和解决大量的工程泥沙问题中积累了丰富的经验。模型试验技术包括水沙过程概化技术、水沙控制技术、异重流产生与分流模拟技术、高含沙水流模拟技术、以及模型制作技术等。

天然河流水沙运动十分复杂,属三维问题,目前尚非单纯的理论分析和计算所能解决,需要借助数值模拟和实体模型进行研究。若要严格模拟水流泥沙运动及相应的河床变形,理应采用三维(或二维)模型。然而,利用二维、三维模型进行长河段、长水沙系列的河流泥沙模拟,还存在相当大的困难;对于复杂的三维水沙问题,数学模型常常受到局限,往往借助于实体模型试验,才能得到比较满意的结果,特别是重要的河道整治和大型水利水电工程建设问题,一般都要通过泥沙实体模型试验的论证才能付诸实施。

然而,现有技术中缺乏标准化、精准化的物理模型制作装置。因此,为了能够提前预测设计结果,提供一种物理模型的制作装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种基于3D打印技术的物理模型制作装置,解决了现有技术中缺乏标准化、精准化的物理模型制作装置的技术问题。本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的,本实用新型提供了以下技术方案:

本实用新型基于3D打印技术的物理模型制作装置,包括雕刻机构和喷塑机构,所述雕刻机构和所述喷塑机构连接,其中,所述雕刻机构基于采集的实测地形数据完成实际地形的雕刻;所述喷塑机构包括数据控制组件、3D打印组件和校核组件,并且所述数据控制组件和所述校核组件与所述3D打印组件连接,以通过所述数据控制组件和所述校核组件控制所述3D打印组件的启动和停止;所述数据控制组件用于对实测数据进行储存,所述3D打印组件基于所述数据控制组件存储的数据完成模型的喷塑,所述校核组件与所述雕刻机构连接,并且所述校核组件基于所述雕刻机构对所述3D打印组件喷塑的模型进行校核。

根据一个优选实施方式,所述雕刻机构包括铲车,所述铲车用于填土,并通过所述铲车的碾压形成密度大于1.2t/m3的土体。

根据一个优选实施方式,所述雕刻机构还包括数据采集组件、第一控制器和雕刻组件,所述数据采集组件与所述第一控制器连接,所述第一控制器与所述雕刻组件连接,其中,所述数据采集组件用于采集实际地形数据,并将采集的实际地形数据发送至所述第一控制器,所述第一控制器基于采集的实际地形数据生成第一数字高程模型DEM,并给出每个点的三维坐标和/或高程值,所述第一控制器还用于驱动所述雕刻组件完成实际地形的雕刻。

根据一个优选实施方式,所述雕刻组件包括雕刻钻机和第一GPS定位装置,所述第一GPS定位装置设置于所述雕刻钻机上并与所述雕刻钻机连接,并且所述雕刻钻机和所述第一GPS定位装置与所述第一控制器连接,使得所述雕刻钻机和所述第一GPS定位装置能够在所述第一控制器的驱动下通过对土体的雕刻而完成实际地形的雕刻。

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