[发明专利]制备学具的装置及制备方法

摘要

本发明公开了一种制备创新型学具的装置及方法，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学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学具模型及时地打印出来，从而达到随时打印制备的效果，以增强学生的学习兴趣，提高学习效率。

主权项

一种制备学具的装置，其特征在于，该装置包括提供学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，所述模型供给模块包括本地数据库和网络连接模块，所述模型供给模块提供的学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，所述模型供给模块还用于修改或编辑上述提供的学具模型，并将所述学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学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、温度控制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学具模型的结构信息，并对上述学具模型进行切片处理，即根据学具模型信息计算出制备该学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控制模块，所述运动控制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；在机头固定装置上部开设有两个轴线互相垂直的通孔，且两个通孔不连通，两个通孔直径刚好使得X轴横杆和Y轴横杆能够通过并滑动，通孔内壁光滑，涂布有润滑剂层，以减少摩擦和磨损；所述制备学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；在所述X轴横杆的两端分别设置有X轴滑块一(21)和X轴滑块二(22)，所述X轴滑块一(21)和X轴滑块二(22)分别套设在沿着X轴方向设置的X轴滑杆一(23)和X轴滑杆二(24)上；在所述Y轴横杆的两端分别设置有Y轴滑块一(31)和Y轴滑块二(32)，所述Y轴滑块一(31)和Y轴滑块二(32)分别套设在沿着Y轴方向设置的Y轴滑杆一(33)和Y轴滑杆二(34)上；X轴滑杆一(23)和X轴滑杆二(24)共同撑紧沿着Y轴方向设置的Y轴皮带齿轮一(51)和Y轴皮带齿轮二(52)，Y轴滑杆一(33)和Y轴滑杆二(34)共同撑紧沿着X轴方向设置的X轴皮带齿轮一(41)和X轴皮带齿轮二(42)；所述X轴皮带齿轮一(41)带动X轴滑块一(21)沿着X轴滑杆一(23)移动，所述X轴皮带齿轮二(42)带动X轴滑块二(22)沿着X轴滑杆二(24)移动，且X轴滑块一(21)和X轴滑块二(22)同步运动；所述Y轴皮带齿轮一(51)带动Y轴滑块一(31)沿着Y轴滑杆一(33)移动，所述Y轴皮带齿轮二(52)带动Y轴滑块二(32)沿着Y轴滑杆二(34)移动，且Y轴滑块一(31)和Y轴滑块二(32)同步运动，所述学具模型的结构信息包括学具模型的3D模型图；所述制备学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学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学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，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，机头一控制模块通过分别控制X轴电机和Y轴电机来控制机头固定装置(1)上的机头一按照加工参数信息进行移动，机头二控制模块通过分别控制X轴电机和Y轴电机来控制机头固定装置(1)上的机头二按照加工参数信息进行移动，且在加工时机头一控制模块和机头二控制模块交替工作；所述喷嘴一(12)可拆卸地安装在机头一(11)的底部，所述喷嘴二(14)可拆卸地安装在机头二(13)的底部，且喷嘴一和喷嘴二的最底端位于同一个水平面内；X轴电机通过X轴皮带齿轮三(43)带动Y轴滑杆一(33)或Y轴滑杆二(34)旋转，进而带动X轴皮带齿轮一(41)和X轴皮带齿轮二(42)同步转动；Y轴电机通过Y轴皮带齿轮三(53)带动X轴滑杆一(23)或X轴滑杆二(24)旋转，进而带动Y轴皮带齿轮一(51)和Y轴皮带齿轮二(52)同步转动。