一种基于3D打印技术的桥梁三维设计方法与流程

本发明涉及设计加工方法技术领域，具体是一种基于3D打印技术的桥梁三维设计方法。

背景技术：

在很多基础设施建设设计完成开始动工之前都会制作缩小板的模型进行展示，但这些模型一般都为泡沫制成，仅能提供展示而无法协助设计人员进行模型加压测试，而如今3D加工技术的发展为建立模型提供了便利，因此设计一种基于3D打印的一种能够建立具有一定测试使用价值模型的一种基于3D打印技术的桥梁三维设计方法实有必要。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于3D打印技术的桥梁三维设计方法，其能够解决上述现在技术中的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明的一种基于3D打印技术的桥梁三维设计方法，包括装置主体以及设置于所述装置主体内的三维建模装置，所述三维建模装置包括设置于所述装置主体内且开口向右的第一空腔，所述第一空腔的下侧内壁内设置有移动台组件，所述移动台组件包括相连通的设置于所述第一空腔下侧内壁内且开口向右的第二空腔，所述第二空腔的左侧内壁内固定设置有第一电机，所述第一电机的右端动力配合连接有第一丝杠，所述第二空腔内设置有可左右滑动且与所述第一丝杠螺纹配合连接的第一滑块，所述第一滑块内设置有开口向下的第三空腔，其中，所述第二空腔的下侧内壁上固定连接有延伸通入所述第三空腔内并与所述第三空腔的内壁滑动配合连接的第二滑块，所述第一丝杠的右端通过轴承转动配合连接于所述第二滑块的左侧端面上，所述第三空腔的上侧内壁内设置有开口向上的第四空腔，所述第四空腔下侧内壁的中间位置固定连接有间隔块，所述第四空腔的左侧内壁内设置有开口向左的第五空腔，所述第五空腔内转动的设置有第三滑块，所述第三滑块的内设置有开口向左的第一锥齿槽，其中，位于所述第一电机上侧的所述第二空腔的左侧内壁内固定设置有第二电机，所述第二电机的右端通过转轴动力配合连接有与所述第一锥齿槽相配合的第一锥齿轮，所述第三滑块的右侧端面上固定连接有延伸通入所述第四空腔内并延伸通过所述间隔块后通过轴承可转动的连接于所述第四空腔的右侧内壁上的第二丝杠，所述间隔块左右两侧且位于所述第四空腔内对称的设置有与所述第二丝杠螺纹配合连接的第四滑块及第五滑块，其中，所述第四滑块远离所述间隔块的一侧端面与所述第四空腔的内壁相抵接，且位于所述第四滑块的上侧端面上通过铰链可转动的连接有第一转动杆，所述第五滑块靠近所述间隔块的一侧端面与所述间隔块的左右两侧端面相抵接，所述第五滑块的上侧端面上通过铰链可转动的连接有第二转动杆，所述第一滑块的上侧且位于所述第一空腔内设置有托板，其中，所述第一转动杆的上端可转动的连接于所述托板的下侧端面上，所述第二转动杆的上端通过铰链可转动的连接于所述托板的下侧端面上，所述第一空腔上侧内壁内相连通上的设置有第五空腔，所述第五空腔的左右两侧内壁内相连通的设置有第六空腔，所述第六空腔的后侧内壁内固定设置有第三电机，所述第三电机的前端动力配合连接有第三丝杠，所述第三丝杠的前端通过轴承可转动的连接于所述第六空腔的前侧内壁上，所述第六空腔内可滑动的设置有与所述第三丝杠螺纹配合连接的第六滑块，左右对称设置的所述第六滑块的相对端面之间固定连接有可在所述第五空腔内前后滑动的第七滑块，所述第七滑块内设置有开口向下的第七空腔，所述第七空腔的左侧内壁内固定设置右端第四电机，所述第四电机的右端动力配合连接有第四丝杠，所述第四丝杠的右端通过轴承可转动的连接于所述第七空腔的右侧内壁上，所述第七空腔内可滑动的设置有与所述第四丝杠螺纹配合连接的第八滑块，所述第八滑块的下端固定连接有建模装置，所述装置内设置有照明装置。

作为优选的技术方案，所述建模装置包括固定连接于所述第八滑块下侧端面上的第一滑动块，所述第一滑动块内设置有开口向下的第一开腔，所述第一开腔的内设置有可上下滑动的第二滑动块，所述第二滑动块内设置有第一喷涂管，所述第一喷涂管的下端相连通的设置有喷涂针管，所述第一涂料管上端相连通于左右贯穿设置的第一进料管道上，所述第一开腔的上侧内壁内固定设置有第五电机，所述第五电机的下端通过转轴动力配合连接有与所述第二滑动块螺纹配合连接的螺纹杆，所述螺纹杆与所述第五电机之间设置有摩擦轮组件，所述第一开腔的左侧内壁的下端左右贯穿的设置有可与所述第一进料管道相连通的第二进料管道，所述第一滑动块的左侧端面上固定连接有第一固定块，所述第一固定块内设置有向右贯穿入所述第一滑动块内的第二开腔，所述第二开腔的上下侧内壁之间可转动的设置有第一齿轮，所述第一齿轮的左侧相啮合的设置有位于所述第二开腔的上下侧内壁之间的第二齿轮，其中，所述第五电机的上端通过转轴动力配合连接有与所述第一齿轮相啮合的第三齿轮，所述第一固定块内且位于所述第二开腔的下侧内壁内设置有第三开腔，所述第二齿轮的下侧端面上固定连接有延伸通入所述第三开腔内的转动轴，所述转动轴上通过通过连杆固定连接有搅拌杆，所述搅拌杆的下侧其位于所述搅拌杆上固定连接有绞片，所述第三开腔的左侧内壁内相连通的设置有第三进料管道，所述第三开腔的下侧内壁内设置有第四进料管道。

作为优选的技术方案，所述摩擦轮组件包括通过转轴动力配合连接于所述第五电机下端的第一摩擦轮，所述第一摩擦轮内设置有第一转腔，所述第一转腔内设置有第二摩擦轮，所述第二摩擦轮的下端面与所述螺纹杆之间通过转轴连接。

作为优选的技术方案，所述第二丝杠延伸穿过所述间隔块且通过轴承与所述间隔块行成转动配合连接，所述间隔块用以隔断左右对称设置于所述第四空腔内的第四滑块及第五滑块，其中，左右对称设置的所述第一转动杆及所述第二转动杆可有助于提升所述托板升降时的稳定性。

作为优选的技术方案，所述第一开腔的左右两侧内壁内相连通的设置有第一滑槽，所述第二滑动块的左右两侧端面上固定连接有延伸通入所述第一滑槽内的第一导滑块。

作为优选的技术方案，所述第四进料管道的下端及所述第二进料管道的左端开口之间通过连通管进行连通。

作为优选的技术方案，所述照明装置包括固定连接于所述装置主体右侧端面上端的照明固定块，所述照明固定块的下侧端面上固定设置有照明灯，所述照明灯用以在照明条件不良时提供照明作用。

所述方法包括如下步骤：通过本装置进行三维建模时，装置通过程序设定，第二电机启动，进而通过转轴带动第一锥齿轮转动，进而带动第三滑块转动，进而带动第二丝杠转动，进而带动位于间隔块左右两侧的第四滑块及第五滑块分别相互靠近，进而推动第一转动杆及第二转动杆转动，进而带动托板上升，第三电机启动，进而通过第三丝杠带动第六滑块前后移动，进而带动第七滑块前后移动，同时第四电机启动，进而通过第四丝杠带动第八滑块左右移动，在此过程中，通过第二电机,第三电机及第四电机的配合运动进而带动建模装置相对托板移动，同时第五电机启动，进而通过转轴带动第一摩擦轮转动，进而通过第一转腔与第二摩擦轮之间的摩擦带动第二摩擦轮转动，进而带动螺纹杆转动，进而带动第二滑动块下降，当第二滑动块最大限度下降时由于第一导滑块的限位作用无法继续下降，因此螺纹杆无法继续转动，进而第二摩擦轮与第一转腔之间形成空转，此时喷涂针管最大限度伸出第一开腔外，同时第一进料管道与第二进料管道相连通，同时第五电机持续转动，进而通过转轴带动第三齿轮转动，进而带动第三齿轮转动，进而带动第二齿轮转动，进而带动转动轴转动，进而带动搅拌杆及绞片转动，此时搅拌杆将通过第三进料管道进入到第三开腔内的多种凝胶进行混合搅拌并通过绞片的转动将经过搅拌的凝胶通过第四进料管道,连通管,第二进料管道及第一涂料管挤出喷涂针管并在托板的上侧端面上凝固成型，当打印完成时建模装置回复到初始状态，同时第一电机启动，进而通过第一丝杠带动第三电机向右侧移动出第一空腔外，此时使用人员可在托板上取下模型。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，通过本装置进行三维建模时，装置通过程序设定，第二电机启动，进而通过转轴带动第一锥齿轮转动，进而带动第三滑块转动，进而带动第二丝杠转动，进而带动位于间隔块左右两侧的第四滑块及第五滑块分别相互靠近，进而推动第一转动杆及第二转动杆转动，进而带动托板上升，第三电机启动，进而通过第三丝杠带动第六滑块前后移动，进而带动第七滑块前后移动，同时第四电机启动，进而通过第四丝杠带动第八滑块左右移动，在此过程中，通过第二电机,第三电机及第四电机的配合运动进而带动建模装置相对托板移动，同时第五电机启动，进而通过转轴带动第一摩擦轮转动，进而通过第一转腔与第二摩擦轮之间的摩擦带动第二摩擦轮转动，进而带动螺纹杆转动，进而带动第二滑动块下降，当第二滑动块最大限度下降时由于第一导滑块的限位作用无法继续下降，因此螺纹杆无法继续转动，进而第二摩擦轮与第一转腔之间形成空转，此时喷涂针管最大限度伸出第一开腔外，同时第一进料管道与第二进料管道相连通，同时第五电机持续转动，进而通过转轴带动第三齿轮转动，进而带动第三齿轮转动，进而带动第二齿轮转动，进而带动转动轴转动，进而带动搅拌杆及绞片转动，此时搅拌杆将通过第三进料管道进入到第三开腔内的多种凝胶进行混合搅拌并通过绞片的转动将经过搅拌的凝胶通过第四进料管道,连通管,第二进料管道及第一涂料管挤出喷涂针管并在托板的上侧端面上凝固成型，当打印完成时建模装置回复到初始状态，同时第一电机启动，进而通过第一丝杠带动第三电机向右侧移动出第一空腔外，此时使用人员可在托板上取下模型，通过本装置可对建立的桥梁模型进行3D打印并进行测试或展示，进而可更加直观检测所设计的桥梁结构，同时本装置结构简单使用方便，值得推荐使用。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种基于3D打印技术的桥梁三维设计方法的内部结构示意图；

图2为图1中“A-A”方向的结构示意图；

图3为图1中“B”的放大示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明的一种基于3D打印技术的桥梁三维设计方法,包括装置主体11以及设置于所述装置主体11内的三维建模装置，所述三维建模装置包括设置于所述装置主体11内且开口向右的第一空腔21，所述第一空腔21的下侧内壁内设置有移动台组件，所述移动台组件包括相连通的设置于所述第一空腔21下侧内壁内且开口向右的第二空腔48，所述第二空腔48的左侧内壁内固定设置有第一电机35，所述第一电机35的右端动力配合连接有第一丝杠41，所述第二空腔48内设置有可左右滑动且与所述第一丝杠41螺纹配合连接的第一滑块39，所述第一滑块39内设置有开口向下的第三空腔45，其中，所述第二空腔48的下侧内壁上固定连接有延伸通入所述第三空腔45内并与所述第三空腔45的内壁滑动配合连接的第二滑块47，所述第一丝杠41的右端通过轴承转动配合连接于所述第二滑块47的左侧端面上，所述第三空腔45的上侧内壁内设置有开口向上的第四空腔43，所述第四空腔43下侧内壁的中间位置固定连接有间隔块46，所述第四空腔43的左侧内壁内设置有开口向左的第五空腔36，所述第五空腔36内转动的设置有第三滑块38，所述第三滑块38的内设置有开口向左的第一锥齿槽37，其中，位于所述第一电机35上侧的所述第二空腔48的左侧内壁内固定设置有第二电机33，所述第二电机33的右端通过转轴动力配合连接有与所述第一锥齿槽37相配合的第一锥齿轮34，所述第三滑块38的右侧端面上固定连接有延伸通入所述第四空腔43内并延伸通过所述间隔块46后通过轴承可转动的连接于所述第四空腔43的右侧内壁上的第二丝杠81，所述间隔块46左右两侧且位于所述第四空腔43内对称的设置有与所述第二丝杠81螺纹配合连接的第四滑块42及第五滑块44，其中，所述第四滑块42远离所述间隔块46的一侧端面与所述第四空腔43的内壁相抵接，且位于所述第四滑块42的上侧端面上通过铰链可转动的连接有第一转动杆49，所述第五滑块44靠近所述间隔块46的一侧端面与所述间隔块46的左右两侧端面相抵接，所述第五滑块44的上侧端面上通过铰链可转动的连接有第二转动杆51，所述第一滑块39的上侧且位于所述第一空腔21内设置有托板52，其中，所述第一转动杆49的上端可转动的连接于所述托板52的下侧端面上，所述第二转动杆49的上端通过铰链可转动的连接于所述托板52的下侧端面上，所述第一空腔21上侧内壁内相连通上的设置有第五空腔22，所述第五空腔22的左右两侧内壁内相连通的设置有第六空腔28，所述第六空腔28的后侧内壁内固定设置有第三电机40，所述第三电机40的前端动力配合连接有第三丝杠31，所述第三丝杠31的前端通过轴承可转动的连接于所述第六空腔28的前侧内壁上，所述第六空腔28内可滑动的设置有与所述第三丝杠31螺纹配合连接的第六滑块29，左右对称设置的所述第六滑块29的相对端面之间固定连接有可在所述第五空腔22内前后滑动的第七滑块23，所述第七滑块23内设置有开口向下的第七空腔24，所述第七空腔24的左侧内壁内固定设置右端第四电机27，所述第四电机27的右端动力配合连接有第四丝杠25，所述第四丝杠25的右端通过轴承可转动的连接于所述第七空腔24的右侧内壁上，所述第七空腔24内可滑动的设置有与所述第四丝杠25螺纹配合连接的第八滑块26，所述第八滑块26的下端固定连接有建模装置，所述装置内设置有照明装置。

有益地，所述建模装置包括固定连接于所述第八滑块26下侧端面上的第一滑动块32，所述第一滑动块32内设置有开口向下的第一开腔61，所述第一开腔61的内设置有可上下滑动的第二滑动块58，所述第二滑动块58内设置有第一喷涂管63，所述第一喷涂管63的下端相连通的设置有喷涂针管64，所述第一涂料管63上端相连通于左右贯穿设置的第一进料管道62上，所述第一开腔61的上侧内壁内固定设置有第五电机55，所述第五电机55的下端通过转轴动力配合连接有与所述第二滑动块58螺纹配合连接的螺纹杆59，所述螺纹杆59与所述第五电机55之间设置有摩擦轮组件，所述第一开腔61的左侧内壁的下端左右贯穿的设置有可与所述第一进料管道62相连通的第二进料管道65，所述第一滑动块32的左侧端面上固定连接有第一固定块69，所述第一固定块69内设置有向右贯穿入所述第一滑动块32内的第二开腔50，所述第二开腔50的上下侧内壁之间可转动的设置有第一齿轮53，所述第一齿轮53的左侧相啮合的设置有位于所述第二开腔50的上下侧内壁之间的第二齿轮54，其中，所述第五电机55的上端通过转轴动力配合连接有与所述第一齿轮53相啮合的第三齿轮60，所述第一固定块69内且位于所述第二开腔50的下侧内壁内设置有第三开腔68，所述第二齿轮54的下侧端面上固定连接有延伸通入所述第三开腔51内的转动轴72，所述转动轴72上通过通过连杆固定连接有搅拌杆73，所述搅拌杆73的下侧其位于所述搅拌杆73上固定连接有绞片71，所述第三开腔68的左侧内壁内相连通的设置有第三进料管道74，所述第三开腔68的下侧内壁内设置有第四进料管道67。

有益地，所述摩擦轮组件包括通过转轴动力配合连接于所述第五电机55下端的第一摩擦轮81，所述第一摩擦轮81内设置有第一转腔82，所述第一转腔82内设置有第二摩擦轮83，所述第二摩擦轮83的下端面与所述螺纹杆59之间通过转轴连接。

有益地，所述第二丝杠81延伸穿过所述间隔块46且通过轴承与所述间隔块46行成转动配合连接，所述间隔块46用以隔断左右对称设置于所述第四空腔43内的第四滑块42及第五滑块44，其中，左右对称设置的所述第一转动杆49及所述第二转动杆51可有助于提升所述托板52升降时的稳定性。

有益地，所述第一开腔61的左右两侧内壁内相连通的设置有第一滑槽57，所述第二滑动块58的左右两侧端面上固定连接有延伸通入所述第一滑槽57内的第一导滑块56。

有益地，所述第四进料管道67的下端及所述第二进料管道65的左端开口之间通过连通管66进行连通。

有益地，所述照明装置包括固定连接于所述装置主体11右侧端面上端的照明固定块101，所述照明固定块101的下侧端面上固定设置有照明灯102，所述照明灯用以在照明条件不良时提供照明作用。

所述方法包括如下步骤：通过本装置进行三维建模时，装置通过程序设定，第二电机33启动，进而通过转轴带动第一锥齿轮34转动，进而带动第三滑块38转动，进而带动第二丝杠81转动，进而带动位于间隔块46左右两侧的第四滑块42及第五滑块44分别相互靠近，进而推动第一转动杆49及第二转动杆51转动，进而带动托板52上升，第三电机40启动，进而通过第三丝杠31带动第六滑块29前后移动，进而带动第七滑块23前后移动，同时第四电机27启动，进而通过第四丝杠25带动第八滑块26左右移动，在此过程中，通过第二电机33,第三电机40及第四电机27的配合运动进而带动建模装置相对托板52移动，同时第五电机55启动，进而通过转轴带动第一摩擦轮81转动，进而通过第一转腔82与第二摩擦轮83之间的摩擦带动第二摩擦轮83转动，进而带动螺纹杆59转动，进而带动第二滑动块58下降，当第二滑动块58最大限度下降时由于第一导滑块56的限位作用无法继续下降，因此螺纹杆59无法继续转动，进而第二摩擦轮83与第一转腔82之间形成空转，此时喷涂针管64最大限度伸出第一开腔61外，同时第一进料管道62与第二进料管道65相连通，同时第五电机55持续转动，进而通过转轴带动第三齿轮60转动，进而带动第三齿轮53转动，进而带动第二齿轮54转动，进而带动转动轴72转动，进而带动搅拌杆73及绞片71转动，此时搅拌杆73将通过第三进料管道74进入到第三开腔68内的多种凝胶进行混合搅拌并通过绞片71的转动将经过搅拌的凝胶通过第四进料管道67,连通管66,第二进料管道65及第一涂料管63挤出喷涂针管64并在托板52的上侧端面上凝固成型，当打印完成时建模装置回复到初始状态，同时第一电机35启动，进而通过第一丝杠41带动第三电机39向右侧移动出第一空腔21外，此时使用人员可在托板52上取下模型。

初始状态时，第三电机39的左侧端面与第二空腔48的左侧内壁相抵接，此时第一锥齿轮34卡入第一锥齿槽37内并与第三滑块38形成动力配合连接，此时第二滑块47的右侧端面与第三电机39的右侧端面相齐平，此时第四滑块42远离间隔块46一侧的端面分别与第四空腔43的左右侧内壁相抵接，第五滑块44靠近间隔块46一侧的端面与间隔块46相抵接，此时托板52在第一空腔21内最大限度下降，第六滑块29的后侧端面与第六空腔28的后侧内壁相抵接，此时第七滑块23的后侧端面与第五空腔22的后侧内壁相抵接，第八滑块26的左侧端面与第七空腔24的左侧内壁相抵接，此时建模装置位于第一空腔21的左后侧位置，同时第二滑动块58在第一开腔61内最大限度上升。

通过本装置进行三维建模时，装置通过程序设定，第二电机33启动，进而通过转轴带动第一锥齿轮34转动，进而带动第三滑块38转动，进而带动第二丝杠81转动，进而带动位于间隔块46左右两侧的第四滑块42及第五滑块44分别相互靠近，进而推动第一转动杆49及第二转动杆51转动，进而带动托板52上升，第三电机40启动，进而通过第三丝杠31带动第六滑块29前后移动，进而带动第七滑块23前后移动，同时第四电机27启动，进而通过第四丝杠25带动第八滑块26左右移动，在此过程中，通过第二电机33,第三电机40及第四电机27的配合运动进而带动建模装置相对托板52移动，同时第五电机55启动，进而通过转轴带动第一摩擦轮81转动，进而通过第一转腔82与第二摩擦轮83之间的摩擦带动第二摩擦轮83转动，进而带动螺纹杆59转动，进而带动第二滑动块58下降，当第二滑动块58最大限度下降时由于第一导滑块56的限位作用无法继续下降，因此螺纹杆59无法继续转动，进而第二摩擦轮83与第一转腔82之间形成空转，此时喷涂针管64最大限度伸出第一开腔61外，同时第一进料管道62与第二进料管道65相连通，同时第五电机55持续转动，进而通过转轴带动第三齿轮60转动，进而带动第三齿轮53转动，进而带动第二齿轮54转动，进而带动转动轴72转动，进而带动搅拌杆73及绞片71转动，此时搅拌杆73将通过第三进料管道74进入到第三开腔68内的多种凝胶进行混合搅拌并通过绞片71的转动将经过搅拌的凝胶通过第四进料管道67,连通管66,第二进料管道65及第一涂料管63挤出喷涂针管64并在托板52的上侧端面上凝固成型，当打印完成时建模装置回复到初始状态，同时第一电机35启动，进而通过第一丝杠41带动第三电机39向右侧移动出第一空腔21外，此时使用人员可在托板52上取下模型。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，通过本装置进行三维建模时，装置通过程序设定，第二电机启动，进而通过转轴带动第一锥齿轮转动，进而带动第三滑块转动，进而带动第二丝杠转动，进而带动位于间隔块左右两侧的第四滑块及第五滑块分别相互靠近，进而推动第一转动杆及第二转动杆转动，进而带动托板上升，第三电机启动，进而通过第三丝杠带动第六滑块前后移动，进而带动第七滑块前后移动，同时第四电机启动，进而通过第四丝杠带动第八滑块左右移动，在此过程中，通过第二电机,第三电机及第四电机的配合运动进而带动建模装置相对托板移动，同时第五电机启动，进而通过转轴带动第一摩擦轮转动，进而通过第一转腔与第二摩擦轮之间的摩擦带动第二摩擦轮转动，进而带动螺纹杆转动，进而带动第二滑动块下降，当第二滑动块最大限度下降时由于第一导滑块的限位作用无法继续下降，因此螺纹杆无法继续转动，进而第二摩擦轮与第一转腔之间形成空转，此时喷涂针管最大限度伸出第一开腔外，同时第一进料管道与第二进料管道相连通，同时第五电机持续转动，进而通过转轴带动第三齿轮转动，进而带动第三齿轮转动，进而带动第二齿轮转动，进而带动转动轴转动，进而带动搅拌杆及绞片转动，此时搅拌杆将通过第三进料管道进入到第三开腔内的多种凝胶进行混合搅拌并通过绞片的转动将经过搅拌的凝胶通过第四进料管道,连通管,第二进料管道及第一涂料管挤出喷涂针管并在托板的上侧端面上凝固成型，当打印完成时建模装置回复到初始状态，同时第一电机启动，进而通过第一丝杠带动第三电机向右侧移动出第一空腔外，此时使用人员可在托板上取下模型，通过本装置可对建立的桥梁模型进行3D打印并进行测试或展示，进而可更加直观检测所设计的桥梁结构，同时本装置结构简单使用方便，值得推荐使用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。