CN104057618B - 利用3d打印平台形成所需物品及点阵图形的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，包括：建立物品的三维立体模型，并存储特征点信息数据；建立点阵图形的三维立体模型，并存储点阵图形的相关参数；将物品的三维立体模型与点阵图形的三维立体模型相合并，以形成组合后的三维立体模型；根据组合后的三维立体模型，生成N个横截面层，得出其相对应的N个横截面层数据；在3D打印平台中分别注入物品的形成材料与点阵图像的形成材料，并根据N个横截面层数据将两种形成材料进行层层累积，以形成成品。本发明可使点阵图形与物品形成一体化结构，增加二者之间的固化性能，避免点阵图形由物品表面上脱落；通过两次校检步骤，可确保成品与组合后的三维立体模型相一致。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印方法，尤其是一种利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法。
背景技术
点阵图形属于防伪标识中的一种，并由多个墨点根据一定的算法进行排列形成，通过对点阵图形进行识别，以得知与其具有绑定关系的当前物品的真伪。因此，当辨别点阵图形为真，则判定植入有点阵图形的当前物品为真。
目前，由于点阵图形是通过打印设备、喷印设备或印刷设备植入在所需物品的适当位置上，因此，在打印、喷印或印刷过程中，点阵图形容易出现报损的情况，从而提高了加工成本。
另外，在公开号为CN101673341A的中国发明申请中，公开了一种微点防伪方法，其是将微点与胶水混合，从而通过脱水将微点固定在物品表面。然而，由于胶水容易脱落，因此，胶水无法使微点稳固的固定在物品表面。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种能够使点阵图形以及植入在其表面的物品形成一体化结构的利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法。
为实现上述目的，本发明提供一种利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，包括以下步骤：
S1、通过3D扫描仪对需要植入点阵图形的物品进行扫描，根据物品的特征点信息数据，以建立物品的三维立体模型，并存储特征点信息数据；
S2、输入点阵图形的相关参数，建立点阵图形的三维立体模型，并存储相关参数；
S3、将物品的三维立体模型与点阵图形的三维立体模型相合并，以形成组合后的三维立体模型，并获取其尺寸；
S4、根据组合后的三维立体模型，生成N个横截面层，得出其相对应的N个横截面层数据，并将其进行分类；
S5、在3D打印平台中分别注入物品的形成材料与点阵图像的形成材料，并根据N个横截面层数据将两种形成材料进行层层累积，以形成带有点阵图形的物品的成品。
上述的利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，其中，还包括步骤S6，通过3D扫描仪再次对步骤S5中的成品进行扫描，从而获取成品的当前尺寸，并将其与步骤S3中预存的组合后的三维立体模型尺寸进行比较：
其中，若当前尺寸大于预存尺寸，则通过切割设备对成品进行切割，以使其当前尺寸与预存尺寸相一致；
若当前尺寸与预存尺寸一致，则通过打磨设备对成品进行打磨。
上述的利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，其中，在步骤S2中，点阵图形的相关参数包括点阵图形的面积、点阵图形中墨点的数量、大小、分布形式、厚度、形状以及颜色。
上述的利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，其中，在步骤S3中，对组合后的三维立体模型进行扫描，以获得物品三维立体模型的当前特征点信息数据、以及点阵图形三维立体模型的当前相关参数，并将其分别与步骤S1中预存的特征点信息数据、以及步骤S2中预存的相关参数进行比较：
其中，若当前特征点信息数据和当前相关参数与预存的特征点信息数据和预存的相关参数不一致，则重新对物品的三维立体模型与点阵图形的三维立体模型相合并；
若当前特征点信息数据和当前相关参数与预存的特征点信息数据和预存的相关参数相一致，则获取当前组合后的三维立体模型的尺寸，并存储该尺寸。
上述的利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，其中，在步骤S5中，包括以下子步骤：
S51、将物品的形成材料分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中；
S52、将物品的每一个横截面层数据分别输入X向伺服电机、Y向伺服电机、以及Z向伺服电机中，并分别驱动与其连接的喷头完成对该横截面层的打印，并在打印后，对当前横截面层进行冷却；
S53、当完成对物品的打印成型后，将清洗液分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中，以去除喷头中残留的材料；
S54、将点阵图形的形成材料分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中；
S55、将点阵图形的每一个横截面层数据分别输入X向伺服电机、Y向伺服电机、以及Z向伺服电机中，并分别驱动与其连接的喷头完成对该横截面层的打印，并在打印后，对当前横截面层进行冷却；
S56、当完成对点阵图形的打印成型后，将清洗液分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中，以去除喷头中残留的材料，并对带有点阵图形的物品进行冷却。
上述的利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，其中，以2～3℃/分钟的速度将当前横截面层以及带有点阵图形的物品冷却至室温。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
通过本发明可将点阵图形与物品形成一体化结构，增加点阵图形与物品之间的固化性能，避免点阵图形由物品表面上脱落；
由于本发明中包括两次校验步骤，通过第一次校验步骤可避免由于成品与组合后的三维立体模型出现较大的尺寸与细节的出入，从而造成材料的浪费；另外，通过第二次校验步骤使成品与组合后的三维立体模型相一致。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，包括以下步骤：
S1、通过3D扫描仪对需要植入点阵图形的物品进行扫描，根据物品的特征点信息数据，以建立物品的三维立体模型，并存储特征点信息数据。
其中，将特征点信息数据存储在特征点信息数据库中。
S2、输入点阵图形的相关参数，建立点阵图形的三维立体模型，并存储相关参数。
在步骤S2中，点阵图形的相关参数包括点阵图形的面积、点阵图形中墨点的数量、大小、分布形式、厚度、形状以及颜色，将上述点阵图形的相关参数存储在点阵图形参数数据库中。
S3、将物品的三维立体模型与点阵图形的三维立体模型相合并，以形成组合后的三维立体模型，并获取其尺寸。
在步骤S3中，包括以下子步骤：
S31、将点阵图形的三维立体模型的底部表面放置在物品的三维立体模型表面的适当位置，并将两个三维立体模型合并为一个组合后的三维立体模型；
S32、对组合后的三维立体模型进行扫描，以分别获得物品的三维立体模型的当前特征点信息数据、以及点阵图形三维立体模型的当前相关参数，其中，当前相关参数包括点阵图形的面积、点阵图形中墨点的数量、大小、分布形式、厚度、形状；
S33、将当前特征点信息数据与特征点信息数据库中存储的特征点信息数据、以及当前相关参数与点阵图形参数数据库中存储的相关参数进行比较：
其中，若当前特征点信息数据和当前相关参数与特征点信息数据库中存储的特征点信息数据和点阵图形参数数据库中存储的相关参数不一致，则重新对物品的三维立体模型与点阵图形的三维立体模型相合并；
若当前特征点信息数据和当前相关参数与特征点信息数据库中存储的特征点信息数据和点阵图形参数数据库中存储的相关参数相一致，则获取当前组合后的三维立体模型的尺寸，并存储该尺寸。其中，该尺寸存储在尺寸数据库中。
在此步骤中可进行第一次校检操作，因此，若校检结果为不一致，则重新对两个三维立体模型相合并，可避免后续操作对材料的消耗，并避免材料的浪费。
S4、根据组合后的三维立体模型，生成N个横截面层，通过3D数据处理软件得出其相对应的N个横截面层数据，并将其进行分类。
其中，将与物品的三维立体模型相对应的若干个横截面层数据进行整理，并形成与其相对应的物品数据链表组，将与点阵图形的三维立体模型相对应的若干个横截面层数据进行整理，并形成与其相对应的点阵图形数据链表组。
S5、在3D打印平台中分别注入物品的形成材料与点阵图像的形成材料，并根据N个横截面层数据将两种形成材料进行层层累积，以形成带有点阵图形的物品的成品。
其中，在步骤S5中，包括以下子步骤：
S51、将物品的形成材料分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中；
S52、将物品的每一个横截面层数据分别输入X向伺服电机、Y向伺服电机、以及Z向伺服电机中，并分别驱动与其连接的喷头完成对该横截面层的打印，并在打印后，对当前横截面层进行冷却；
S53、当完成对物品的打印成型后，将清洗液分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中，以去除喷头中残留的材料；
S54、将点阵图形的形成材料分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中。其中，点阵图形的形成材料为含碳的有色油墨、有色墨水或含碳的无色油墨、无色墨水。
S55、将点阵图形的每一个横截面层数据分别输入X向伺服电机、Y向伺服电机、以及Z向伺服电机中，并分别驱动与其连接的喷头完成对该横截面层的打印，并在打印后，对当前横截面层进行冷却。其中，以2～3℃/分钟的速度将当前横截面层以及带有点阵图形的物品冷却至室温。
S56、当完成对点阵图形的打印成型后，将清洗液分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中，以去除喷头中残留的材料，并对带有点阵图形的物品进行冷却。其中，以2～3℃/分钟的速度将当前横截面层以及带有点阵图形的物品冷却至室温。
在步骤5实施之后，通过3D扫描仪再次对步骤S5中的成品进行扫描，从而获取成品的当前尺寸，并将其与尺寸数据库中存储的尺寸进行比较：
其中，若当前尺寸大于尺寸数据库中存储的尺寸，则通过切割设备对成品进行切割，以使其当前尺寸与尺寸数据库存储的尺寸相一致；
若当前尺寸与尺寸数据库中存储的尺寸一致，则通过打磨设备对成品的边缘进行打磨，从而完成对成品的加工。
在此步骤中可进行第二次校验操作，从而确保加工后的成品与组合后的三维立体模型相一致。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，包括以下步骤：
S1、通过3D扫描仪对需要植入点阵图形的物品进行扫描，根据物品的特征点信息数据，以建立物品的三维立体模型，并存储特征点信息数据；
S2、输入点阵图形的相关参数，建立点阵图形的三维立体模型，并存储相关参数；
S3、将物品的三维立体模型与点阵图形的三维立体模型相合并，以形成组合后的三维立体模型，并获取其尺寸；
S4、根据组合后的三维立体模型，生成N个横截面层，得出其相对应的N个横截面层数据，并将其进行分类；
S5、在3D打印平台中分别注入物品的形成材料与点阵图像的形成材料，并根据N个横截面层数据将两种形成材料进行层层累积，以形成带有点阵图形的物品的成品。
2.根据权利要求1所述的利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，其特征在于，在步骤S2中，点阵图形的相关参数包括点阵图形的面积、点阵图形中墨点的数量、大小、分布形式、厚度、形状以及颜色。
3.根据权利要求2所述的利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，其特征在于，在步骤S3中，对组合后的三维立体模型进行扫描，以获得物品三维立体模型的当前特征点信息数据、以及点阵图形三维立体模型的当前相关参数，并将其分别与步骤S1中预存的特征点信息数据、以及步骤S2中预存的相关参数进行比较：
其中，若当前特征点信息数据和当前相关参数与预存的特征点信息数据和预存的相关参数不一致，则重新对物品的三维立体模型与点阵图形的三维立体模型相合并；
若当前特征点信息数据和当前相关参数与预存的特征点信息数据和预存的相关参数相一致，则获取当前组合后的三维立体模型的尺寸，并存储该尺寸。
4.根据权利要求3所述的利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，其特征在于，在步骤S5中，包括以下子步骤：
S51、将物品的形成材料分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中；
S52、将物品的每一个横截面层数据分别输入X向伺服电机、Y向伺服电机、以及Z向伺服电机中，并分别驱动与其连接的喷头完成对该横截面层的打印，并在打印后，对当前横截面层进行冷却；
S53、当完成对物品的打印成型后，将清洗液分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中，以去除喷头中残留的材料；
S54、将点阵图形的形成材料分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中；
S55、将点阵图形的每一个横截面层数据分别输入X向伺服电机、Y向伺服电机、以及Z向伺服电机中，并分别驱动与其连接的喷头完成对该横截面层的打印，并在打印后，对当前横截面层进行冷却；
S56、当完成对点阵图形的打印成型后，将清洗液分别注入X向喷头、Y向喷头、以及Z向喷头中，以去除喷头中残留的材料，并对带有点阵图形的物品进行冷却。
5.根据权利要求4所述的利用3D打印平台形成所需物品及点阵图形的方法，其特征在于，以2～3℃/分钟的速度将当前横截面层以及带有点阵图形的物品冷却至室温。
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