CN109080153A - 三维物体连续打印方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三维物体连续打印方法、设备及计算机可读存储介质，方法包括：在同一打印平面上逐层打印测试件的层和目标物体的层，并逐层叠加形成已打印测试件和已打印目标物体；获取已打印测试件的高度；根据已打印测试件的高度和预设的切片层厚度计算已打印测试件的层数；根据已打印测试件的层数确定已打印目标物体继续打印的初始层数；根据初始层数继续打印目标物体。本发明提供的技术方案，在对目标物体进行打印的过程中，即使打印机突然停止打印操作，待打印条件恢复后，可通过打印机的检测装置获取已打印测试件的高度从而确定已打印模型的层数，从而使得打印机能继续对该目标物体进行打印，有效地提高了该方法使用的稳定性。

Description

三维物体连续打印方法、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及三维成型技术领域，尤其涉及一种三维物体连续打印方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

三维成型技术也称增材制造技术或快速成型技术，其基本原理都是基于对3D模型进行切片分层，并对切片层进行数据处理，根据切片层数据进行逐层打印叠加，最终制作出3D物体。

在三维物体逐层打印过程中由于断电等突发原因导致打印机停止工作时，容易导致当前层打印数据丢失，以致打印机在打印条件恢复后无法继续对模型进行打印，只能移除已打印部分，再次从第一层开始对模型进行打印；这样，一方面浪费人力物力，另一方面若是紧急使用的手术模型还会延误病人的手术时间，造成严重后果。

现有的可以让打印机在打印条件恢复后能继续打印该模型的方法是：打印过程中利用存储器记录下当前层打印数据，待打印条件恢复后，通过人为查看存储器记录下的当前层打印数据，在打印机中输入当前层数据，最终打印机开始模型的继续打印工作，然而，该方法稳定性不高，存在存储器出现故障没有记录当前层打印数据的情况，最终还是无法对模型继续打印。

发明内容

本发明提供了一种三维物体连续打印方法、设备及计算机可读存储介质，可以实现：即使模型打印过程中打印机突然停止打印操作，待打印条件恢复后，可通过打印机的检测装置获取已打印测试件的高度从而确定已打印模型的层数，从而使得打印机能继续对该模型进行打印。

本发明的一方面提供了一种三维物体连续打印方法，包括：

在同一打印平面上逐层打印测试件的层和目标物体的层，并逐层叠加形成已打印测试件和已打印目标物体；

获取所述已打印测试件的高度；

根据所述已打印测试件的高度和预设的切片层厚度计算所述已打印测试件的层数；

根据所述已打印测试件的层数确定所述已打印目标物体继续打印的初始层数；

根据所述初始层数继续打印所述目标物体。

如上所述的方法，获取所述已打印测试件的高度，包括：

通过预设的检测装置获取所述已打印测试件的高度。

如上所述的方法，所述检测装置位于所述已打印测试件的正上方，并且，所述已打印测试件的上表面和所述检测装置下表面之间的第一初始距离大于零。

如上所述的方法，通过预设的检测装置获取所述已打印测试件的高度，包括：

获取所述已打印测试件的下表面和所述检测装置下表面之间的第二初始距离；

确定所述已打印测试件的上表面和所述检测装置下表面接触时的相对移动距离；

根据所述第二初始距离和相对移动距离确定所述已打印测试件的高度。

如上所述的方法，根据所述第二初始距离和相对移动距离确定所述已打印测试件的高度，包括：

将所述第二初始距离与所述相对移动距离的差值确定为所述已打印测试件的高度。

如上所述的方法，所述检测装置和所述已打印测试件位于一水平直线上，且所述已打印测试件在高度方向上位于所述检测装置的预设检测范围内。

如上所述的方法，所述测试件的层和所述目标物体的层在同一扫描过程中进行打印。

如上所述的方法，所述测试件的切片层厚度等于所述目标物体的切片层厚度。

如上所述的方法，所述测试件的高度大于或等于所述目标物体的高度。

如上所述的方法，形成所述测试件的单层的扫描次数小于或等于形成所述目标物体的单层的扫描次数。

如上所述的方法，所述已打印测试件为柱状结构。

本发明的另一方面提供了一种基于上述第一方面所述的三维物体连续打印方法的三维物体连续打印设备，包括：打印头、检测装置、支撑平台和控制部件；

所述控制部件控制所述打印头在支撑平台上逐层打印测试件的层和目标物体的层，并逐层叠加形成已打印测试件和已打印目标物体；

所述控制部件控制所述检测装置对所述已打印测试件进行检测，并获取所述已打印测试件的高度；

所述控制部件根据所述已打印测试件的高度和预设的切片层厚度计算所述已打印测试件的层数；

所述控制部件根据所述已打印测试件的层数确定所述已打印目标物体继续打印的初始层数，并根据所述初始层数控制所述打印头继续打印所述目标物体。

如上所述的设备，所述打印设备还包括显示屏，所述已打印测试件的高度或层数显示在所述显示屏上的打印界面中。

如上所述的设备，所述打印设备还包括字车和支撑框架，所述打印头设置在所述字车上，且位于支撑平台的上方；所述支撑平台设置在所述支撑框架上。

如上所述的设备，所述检测装置设置在所述字车上；或者，所述检测装置设置在所述支撑框架上。

如上所述的设备，所述检测装置在所述字车上可垂直升降；或者，所述检测装置在所述支撑框架上可水平移动。

如上所述的设备，所述控制部件控制所述支撑平台朝着远离所述检测装置的方向向下移动，使得所述已打印测试件的上表面和所述检测装置下表面之间的第一初始距离大于零；所述控制部件控制所述字车移动，使得所述检测装置位于所述已打印测试件的正上方。

如上所述的设备，所述控制部件控制检测装置获取已打印测试件的高度。

如上所述的设备，所述控制部件，还用于在启动打印界面之前，控制所述打印头和支撑平台处于初始打印位置。

如上所述的设备，所述初始打印位置为所述打印头位于支撑平台以外的区域，所述支撑平台的上表面和所述支撑框架的上表面平齐。

如上所述的设备，所述打印设备还包括校平装置，所述校平装置用于对所述已打印测试件的层和所述已打印目标物体的层进行校平。

如上所述的设备，所述控制部件控制所述检测装置朝着所述支撑平台的方向向下移动，使得所述检测装置的下表面和所述校平装置的下表面平齐，所述控制部件控制所述支撑平台朝着远离所述检测装置的方向继续向下移动，记录所述支撑平台距离所述检测装置的下表面的第二初始距离；

所述控制部件控制所述支撑平台朝着检测装置的方向向上移动，直到所述检测装置的下表面接触到所述已打印测试件的上表面，所述检测装置将接触信号传递给控制部件，所述控制部件控制所述支撑平台停止移动，通过所述支撑平台的第二初始距离和向上移动的距离差获取所述已打印测试件的高度。

如上所述的设备，所述打印设备还包括固化装置，所述固化装置用于对所述目标物体的层和所述测试件的层进行固化。

如上所述的设备，所述检测装置包括以下至少之一：

接触式传感器、触碰开关、干涉激光测量仪、反射激光测量仪。

本发明的另一方面提供了一种三维物体连续打印设备，包括：

存储器，

处理器，

以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器运行计算机程序时实现如上述的三维物体连续打印方法。

本发明的又一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，

所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的三维物体连续打印方法。

本发明提供的三维物体连续打印方法、设备及计算机可读存储介质，在打印目标物体的过程中同时打印测试件，当打印机突然停止打印操作后，将打印条件恢复，通过打印机上的检测装置对已打印测试件进行检测，获取已打印测试件的高度，根据已打印测试件的高度和已打印测试件的切片层厚度计算出已打印测试件的层数，由于已打印测试件的层和已打印目标物体的层是在同一水平面上完成打印的，所以通过已打印测试件的层数可以确定已打印目标物体的层数；从而实现了实物对实物的处理过程，避免现有技术中通过存储器来自动记录已打印切片层数，容易出现由于程序的不稳定性而导致漏记数据，最终无法使模型继续打印的情况；使用本申请中的打印方法，可以从第一层打印开始至最后一层打印完全为止，不存在由于打印机突然停止打印操作而导致后续无法继续对模型进行打印的情况，有效地提高了打印质量和效率，保证了该方法使用的稳定可靠性，有利于市场的推广与应用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种三维物体连续打印方法的流程示意图；

图2a-图2d为本实施例中已打印测试件和已打印目标物体在打印过程中的相对位置；

图3a-图3b为本实施例中形成测试件的单层和目标物体的单层的打印过程示意图；

图4a-图4c为本实施例中已打印测试件的立体结构示意图；

图5a-图5b为本实施例中已打印测试件的比较例结构示意图；

图6为本发明实施例提供的通过预设的检测装置获取所述已打印测试件的高度的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种三维物体连续打印设备的结构示意图一；

图8为本发明实施例提供的一种三维物体连续打印设备的结构示意图二；

图9为与本发明图8所对应的实施例中检测装置、支撑平台和支撑框架的相对位置结构示意图；

图10为与本发明图7所对应的实施例中的三维物体打印设备且检测装置为干涉激光测量仪时对三维物体进行连续打印的方法的流程图；

图11为本发明实施例中打印头和支撑平台处于初始打印位置的结构示意图；

图12示出了本发明实施例中检测装置位于已打印测试件的正上方且之间的第一初始距离大于零的结构示意图；

图13为与本发明图7所对应的实施例中的三维物体打印设备且检测装置为接触式传感器或触碰开关时对三维物体进行连续打印的方法的流程图；

图14a-图14b分别为本发明实施例中检测装置和已打印测试件下表面之间的第二初始距离为L时的结构示意图以及检测装置和已打印测试件的上表面接触时的结构示意图；

图15为与本发明图8所对应的实施例中的三维物体打印设备且检测装置为反射激光测量仪时对三维物体进行连续打印的方法的流程图；

图16为本发明实施例提供的一种三维物体连续打印设备的结构示意图三。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明实施例提供的一种三维物体连续打印方法的流程示意图；参考附图1所示，本实施例提供了一种三维物体连续打印方法，该方法可以实现：在对目标物体进行打印的过程中，即使打印机突然停止打印操作，待打印条件恢复后，可通过打印机的检测装置获取已打印测试件的高度确定已打印模型的层数，从而使得打印机能继续对该目标物体进行打印，该方法稳定性高，不存在由于存储器出现故障而无法对模型进行继续打印的情况；具体的，包括：

步骤S1：在同一打印平面上逐层打印测试件的层和目标物体的层，并逐层叠加形成已打印测试件和已打印目标物体；

其中，对目标物体每个切片层的打印和对测试件每个切片层的打印在同一打印平面上进行，举例来说：目标物体打印第一切片层时，测试件也打印第一切片层；目标物体打印第二切片层时，测试件也打印第二切片层；目标物体打印第n切片层时，测试件也打印第n切片层。

另外，在三维物体打印过程中，本实施例对于已打印测试件和已打印目标物体的相对位置不做限制，如图2a-图2d所示，图中X方向表示扫描方向，Y方向表示步进方向，图2a表示在三维物体逐层打印过程中，先完成测试件2的当前层打印，接着进行目标物体1的同一层的打印；图2b表示在三维物体打印过程中，在同一扫描过程中进行测试件2的当前层打印和目标物体1的同一层打印；图2c表示在三维物体打印过程中，先完成目标物体1的当前层打印，接着进行测试件2的同一层打印；图2d表示三维物体打印过程中，先完成部分目标物体1的当前层打印，接着在同一扫描过程中进行目标物体1的当前层剩余部分的打印和测试件2的同一层打印；需要说明的是，本实施例中的已打印测试件和已打印目标物体在打印过程中的相对位置还可以为其它的情况，本实施例中就不逐一列举。

进一步的，在目标物体的打印过程中，为了不影响目标物体的打印效率，较为优选的，测试件的层和目标物体的层在同一扫描过程中进行打印；如本实施例中图2b和2d所示。此外，从对已打印测试件的检测便利性和减小检测装置的位移时间、提高检测效率以及减小打印设备体积的角度考虑，更加优选的，在初次扫描过程中就开始对测试件的层和目标物体的同一层进行打印，即如图2b所示。

此外，本实施例中测试件的数量不受限制，从节约原材料成本的角度考虑，本实施例中测试件的数量选择1件即可；本实施例中测试件在XY方向的截面大小不受限制，但从提高目标物体打印效率和节约原材料的角度考虑，测试件在XY方向的截面大小满足检测装置的检测需求即可，具体可以是在对目标物体的层和测试件的层打印过程中，形成测试件的单层的扫描次数小于或等于形成目标物体的单层的扫描次数。如图3a-图3b所示，其中，图3a和图3b是以图2b中已打印测试件和已打印目标物体在打印过程中的相对位置为例的打印过程示意图，其中，图3a中目标物体的打印采用双向打印的方式，即在X方向和-X方向交替完成扫描打印过程，图3b中目标物体的打印采用单向打印的方式，即仅在X方向完成扫描打印过程，但图3a和图3b中形成测试件的单层的扫描过程为a-d共4次扫描，形成目标物体的单层的扫描过程为a-j共10次扫描，因此，在对测试件和目标物体的同一层进行打印过程中，形成测试件的单层需要扫描的次数4次小于形成目标物体的单层需要扫描的次数10次。

进一步的，本实施例中测试件的高度必须大于或等于目标物体的高度，以保证通过检测已打印测试件的高度可以准确知悉已打印目标物体的高度。而若已打印目标物体的高度高于测试件的高度，在打印机突然停止打印操作，待打印条件恢复后，通过检测已打印测试件的高度无法准确知悉已打印目标物体的高度。

另外，本实施例中在对测试件和目标物体进行切片分层过程中，较为优选的，测试件的切片层厚度等于目标物体的切片层厚度，由此可以提高测试件和目标物体的切片效率以及数据处理的效率。

进一步的，本实施例中已打印测试件为柱状结构，柱状结构是指已打印测试件在XY方向上的各截面在XY平面上的投影均完全重叠；例如可以是图4a-图4c所示的结构，图4a表示已打印测试件是长方体，其上每个XY方向的截面在XY平面上的投影为一个重叠的矩形；图4b表示已打印测试件是圆柱体，其上每个XY方向的截面在XY平面上的投影为一个重叠的圆；图4c表示已打印测试件是三棱柱，其上每个XY方向的截面在XY平面上的投影为一个重叠的三角形；可以理解的是，本实施例中已打印测试件还可以是其它的结构如正方体、半圆柱体等等。通过将已打印测试件设计为柱状结构，使得检测装置在对已打印测试件进行高度检测时，能快速准确地定位到已打印测试件的最顶层，提高对已打印测试件的高度检测准确性，从而准确获取模型继续打印的层数。

而当已打印测试件为非柱状结构时，检测装置在对已打印测试件进行高度检测时，较难找到已打印测试件的最顶层，且过程繁琐，具体如图5a-图5b所示，图5a中列举的是比较例中已打印测试件的结构为棱台结构，其上每个XY方向的截面在XY平面上的投影为共中心的大小不等的矩形；图5b中列举的是比较例中已打印测试件的结构为不规则的峰谷结构，其上每个XY方向的截面在XY平面上的投影是一个非完整的层；当检测装置在对已打印测试件进行高度检测时，很可能没有检测到已打印测试件的最顶层，而是检测到顶层以下的其它层或凹陷处，从而导致检测数据不准确，最终模型继续打印的层数出错，打印的目标物体失真。

本实施例中在打印目标物体的过程中，可以在目标物体的邻近位置额外打印测试件，主要目的在于当打印机突然停止打印操作时，待打印机打印条件恢复后，能准确的通过检测已打印测试件的高度而判断已打印目标物体的层数，从而使打印机能对目标物体进行继续打印，避免因无法继续打印而导致将已打印物体丢弃，从而降低目标物体打印完成效率的缺陷。

步骤S2：获取已打印测试件的高度；

其中，当打印机遇到故障或突然停电等突发状况时，可以导致打印机停止打印操作，待打印条件恢复如打印机故障解决或正常通电后，需要对目标物体进行继续打印，由于打印机停止打印操作时，系统未记录当前打印状态，如当前所打印层数导致目标物体已打印层数未知，无法进行继续打印；为了解决上述问题，本实施例中待打印条件恢复后，操作员启动打印界面，并可以通过预设的检测装置去获取已打印测试件的高度。

具体的，在检测装置为干涉激光测量仪时，通过预设的检测装置获取已打印测试件高度的一种实现方式可以包括：控制已打印测试件的上表面和检测装置下表面之间的第一初始距离大于零；控制检测装置位于已打印测试件的正上方；进而可以通过检测装置直接读取出已打印测试件的高度。

此外，如图6所示，通过预设的检测装置获取已打印测试件的高度的又一种实现方式可以包括：

步骤S21：获取已打印测试件的下表面和检测装置下表面之间的第二初始距离；

步骤S22：确定已打印测试件的上表面和检测装置下表面接触时的相对移动距离；

其中，在已打印测试件的上表面与检测装置下表面接触之前，已打印测试件的上表面和检测装置下表面之间的距离可以为上述的第一初始距离，该第一初始距离大于零，并且检测装置可以位于已打印测试件的正上方，而后控制已打印测试件的上表面和检测装置下表面之间的距离逐渐缩小，直到检测装置下表面接触到已打印测试件的上表面，进而可以根据上述移动操作确定此时的相对移动距离。

步骤S23：根据第二初始距离和相对移动距离确定已打印测试件的高度。

具体的，根据第二初始距离和相对移动距离确定已打印测试件的高度可以包括：

步骤S231：将第二初始距离与相对移动距离的差值确定为已打印测试件的高度。

其中，已打印测试件的高度大于零，具体的，已打印测试件的高度可以为第二初始距离-相对移动距离。

进一步的，通过预设的检测装置获取已打印测试件高度的又一种实现方式可以包括：控制检测装置和已打印测试件位于一水平直线上，并且，控制已打印测试件在高度方向位于检测装置的检测范围内；而后，通过检测装置直接读取出已打印测试件的高度。

可以理解的是，本领域技术人员还可以采用其他相同或相类似的方式来获取已打印测试件的高度，只要能够保证已打印测试件的高度获取的准确可靠性即可，在此不再赘述。

步骤S3：根据已打印测试件的高度和预设的切片层厚度计算已打印测试件的层数；

其中，已打印测试件的层数可以为已打印测试件的高度与切片层厚度的比值。

步骤S4：根据已打印测试件的层数确定已打印目标物体继续打印的初始层数；

其中，由于本实施例中在同一平面上打印的测试件的层数和目标物体的层数相同，因此，通过测量已打印测试件的高度，将高度值除以切片层厚度值得出已打印测试件的层数m，而已打印目标物体的层数可以等于已打印测试件的层数m或等于m-1。当已打印目标物体的层数为m时，则目标物体开始继续打印的初始层数为m+1；当已打印目标物体的层数为m-1时，则目标物体开始继续打印的初始层数为m。

需要说明的是，由于每个切片层的厚度是微米级厚，例如大概在10-40μm，低于人眼的分辨能力，所以在得出已打印测试件的层数m后，目标物体开始继续打印的初始层数可以在(m-9，m+9)的范围内。另外，也可以根据目标物体的打印精度要求，在得出已打印测试件的层数m后，确定目标物体开始继续打印的初始层数。

步骤S5：根据初始层数继续打印目标物体。

在目标物体开始继续打印的初始层数确定之后，可以根据初始层数对目标物体进行继续打印。

本实施例提供的三维物体连续打印方法，在打印目标物体的过程中同时打印测试件，当打印机突然停止打印操作后，将打印条件恢复，通过打印机上的检测装置对已打印测试件进行检测，获取已打印测试件的高度，根据已打印测试件的高度和已打印测试件的切片层厚度计算出已打印测试件的层数，由于已打印测试件的层和已打印目标物体的层是在同一水平面上完成打印的，所以通过已打印测试件的层数可以确定已打印目标物体的层数；从而实现了实物对实物的处理过程，避免现有技术中通过存储器来自动记录已打印切片层数，容易出现由于程序的不稳定性而导致漏记数据，最终无法使模型继续打印的情况；使用实施例中的打印方法，可以从第一层打印开始至最后一层打印完全为止，不存在由于打印机突然停止打印操作而导致后续无法继续对模型进行打印的情况，有效地提高了打印质量和效率，保证了该方法使用的稳定可靠性，有利于市场的推广与应用。

图7为本发明实施例提供的一种三维物体连续打印设备的结构示意图一；参考附图7所示，本实施例提供了一种基于上述的三维物体连续打印方法的三维物体连续打印设备，包括：打印头3、检测装置4、支撑平台5和控制部件；其中，打印头3用于喷射打印目标物体的材料和打印测试件的材料；检测装置4用于获取已打印测试件2的高度；支撑平台5用于承载已打印目标物体1和已打印测试件2；而控制部件可以执行以下过程：

控制打印头3在支撑平台5上逐层打印测试件的层和目标物体的层，并逐层叠加形成已打印测试件2和已打印目标物体1；

控制检测装置4对已打印测试件2进行检测，并获取已打印测试件2的高度；

根据已打印测试件2的高度和预设的切片层厚度计算已打印测试件2的层数；

根据已打印测试件2的层数确定已打印目标物体1继续打印的初始层数，并根据初始层数控制打印头3继续打印目标物体。

其中，本实施例中打印头3的数量不受限制，可以根据具体的打印需求来定；本实施例中打印头3的种类可以是单通道打印头或多通道打印头或单通和多通道打印头结合使用；

另外，本实施例中根据已打印测试件2的高度结合切片层的厚度可以人为计算出已打印测试件2的层数；更加优选地是，控制部件可以根据已打印测试件2的高度和切片层厚度自动计算出已打印测试件2的层数。

进一步地，本实施例中的三维物体打印设备还可以包括显示屏(图中未显示)，本实施例中已打印测试件2的高度和/或层数可以显示在显示屏中的打印界面中；操作人员可以根据目标物体的打印精度需求确定目标物体继续打印的初始层数。本实施例中的显示屏可以位于打印机主体结构上，或者，显示屏也可以为独立的PC显示屏。

进一步地，本实施例中的三维物体打印设备还包括字车6和支撑框架7，打印头3设置在字车6上，且位于支撑平台5的上方；检测装置4设置在字车6上且可在字车6上垂直升降；支撑平台5可升降的设置在支撑框架7上。本实施例中字车6可以相对支撑平台5在水平方向即X方向和Y方向移动，字车6相对支撑平台5在垂直方向即Z方向升降，具体可以是字车6在X方向和Y方向移动，支撑平台5在Z方向升降；或者字车6在X方向和Y方向移动，以及在Z方向升降；或者，支撑平台5在X方向和Y方向移动，字车6在Z方向升降；或者其它移动组合方式。本实施例中可以以字车6在X方向和Y方向移动，支撑平台5在Z方向升降为例。

具体应用时，控制部件还用于在启动打印界面之前，控制打印头3和支撑平台5处于初始打印位置。其中，初始打印位置为打印头3位于支撑平台5以外的区域，支撑平台5的上表面和支撑框架7的上表面平齐。

随后，控制部件可以控制支撑平台5朝着远离检测装置4的方向向下移动，使得已打印测试件的上表面和所述检测装置下表面之间的第一初始距离大于零；控制部件控制字车6在X方向和Y方向移动，使得检测装置4位于已打印测试件2的正上方，此时，可以通过检测装置4直接获取已打印测试件2的高度。

进一步地，本实施例中的三维物体打印设备还包括校平装置8，校平装置8设置在字车6上，用于对已打印测试件2的层和已打印目标物体1的层进行表面校平，从而提高已打印测试件2和已打印目标物体1的表面精度。校平装置8可以是校平棍、刮刀等能将层表面进行校平的装置，本实施例中的校平装置8可以以校平棍为例。

具体操作时，控制部件控制检测装置4朝着支撑平台5的方向向下移动，使得检测装置4的下表面和校平装置8的下表面平齐，控制部件控制支撑平台5朝着远离检测装置4的方向继续向下移动，记录支撑平台5距离检测装置4的下表面的第二初始距离，可以理解的是，本实施例中的支撑平台5距离检测装置4的下表面的距离与上述实施例中的已打印测试件2的下表面和检测装置4下表面之间的距离为同一距离，即均为第二初始距离；控制部件控制支撑平台5朝着检测装置4的方向向上移动，直到检测装置4的下表面接触到已打印测试件2的上表面，检测装置4将接触信号传递给控制部件，控制部件控制支撑平台5停止移动，通过支撑平台5的第二初始距离和向上移动的距离差获取已打印测试件2的高度。

进一步地，本实施例中的三维物体打印设备还包括固化装置9，固化装置9根据打印目标物体的材料和打印测试件的材料的种类进行选择，当材料为光敏树脂材料时，固化装置9为辐射源，可以是LED灯、激光等；当材料为相变材料如蜡时，固化装置9为风扇等冷却设备。

此外，本实施例中的检测装置4可以是任何种类的检测装置4，只要其最终能获取已打印测试件2的高度即可，具体的可以包括接触式传感器、触碰开关、干涉激光测量仪、反射激光测量仪等。本实施例中的检测装置4可以是接触式传感器、触碰开关、干涉激光测量仪中的任何一种；其中，接触式传感器和触碰开光的工作原理基本一致，干涉激光测量仪当待检测物体在其正下方时能自动检测出待检测物体的高度。

在上述实施例的基础上，继续参考附图10所示，本应用实施例提供了一种连续打印方法，该连续打印方法的执行主体为上述附图7中的三维物体连续打印设备，具体的，该方法主要包括：

步骤S61：在同一打印层面上控制部件控制打印头3逐层打印测试件的层和目标物体的层并逐层叠加形成已打印测试件2和已打印目标物体1；

喷墨打印过程中，控制部件控制打印头3在X方向和/或-X方向移动过程中，可以在支撑平台5上喷射形成测试件2的材料和形成目标物体1的材料，用于形成测试件2的层和目标物体1的层；控制部件控制支撑平台5在每形成一个测试件2的层和目标物体1的层之后，下降一个层厚的距离，接着打印头3进行下一个测试件2的层和下一个目标物体1的层的打印，逐层叠加形成已打印测试件2和已打印目标物体1。

打印设备停止打印操作后，待打印条件恢复后，执行步骤S62。

步骤S62：控制部件控制打印头3和支撑平台5处于初始打印位置；具体是控制部件控制打印头3位于支撑平台5以外的区域如支撑框架7的区域内，控制支撑平台5的上表面和支撑框架7的上表面平齐，如图11所示。

步骤S63：操作员启动打印界面，向检测装置4发出开始工作的指示，之后控制部件开始控制支撑平台5朝着远离检测装置4的方向向下移动，即朝着-Z方向移动，使得已打印测试件2的上表面和检测装置4的下表面之间的第一初始距离大于零；控制部件控制字车6朝着X方向移动直到检测装置4位于已打印测试件2的正上方，如图12所示。

步骤S64：控制部件控制检测装置4-干涉激光测量仪对已打印测试件2进行高度检测，获取已打印测试件2的高度。

步骤S65：控制部件根据已打印测试件2的高度和测试件的切片层厚度计算出已打印测试件2的层数并将已打印测试件2的层数显示在显示屏上。或者本实施例中在获取已打印测试件2的高度后，控制部件将已打印测试件2的高度显示在显示屏上，操作人员根据已打印测试件2的高度和测试件的切片层厚度计算出已打印测试件2的层数。

步骤S66：操作人员根据上述步骤S4中的方法确定已打印目标物体1开始继续打印的层数，并将已打印目标物体1开始继续打印的层数输入打印界面中，之后控制部件控制打印头3对目标物体进行继续打印。

此外，在上述应用实施例的基础上，继续参考附图13所示，本应用实施例提供了另一种三维物体进行连续打印的方法，该方法具体介绍了使用上述的三维物体打印设备且检测装置4为接触式传感器或触碰开关时对三维物体进行连续打印的方法；其中，本应用实施例与上述应用实施例的区别在于控制部件控制检测装置4获取已打印测试件2的高度的方法。

其中，本实施例中的步骤S71和步骤S61相同，步骤S72和步骤S62相同，步骤S73和步骤S63相同，在此不再赘述。

新增步骤S73`：在检测装置4与已打印测试件2对准后，控制部件控制支撑平台5朝着远离检测装置4的方向向下移动，即朝着-Z方向移动直至支撑平台5可下降的最低点。控制部件控制检测装置4朝着支撑平台5的方向向下移动直到检测装置4的下表面和校平装置8的下表面平齐，此时支撑平台5的上表面也可以是已打印测试件2的下表面距离检测装置4的下表面之间的第二初始距离为L，结构示意图如图14a所示。

步骤S74：控制部件控制支撑平台5朝着检测装置4的方向即Z方向移动，直到检测装置4的下表面接触到已打印测试件2的上表面，检测装置4将接触信号传递给控制部件，控制部件控制支撑平台5停止移动，此时控制部件记录下支撑平台5朝着Z方向移动的距离M,计算出第二初始距离L与M的差值为已打印测试件2的高度，如图14b所示。

步骤S74之后，执行步骤S75和步骤S76，本实施例7中步骤S75和实施例6中步骤S65相同，步骤S76和实施例6中步骤S66相同在此不再赘述。

图8为本发明实施例提供的一种三维物体连续打印设备的结构示意图二；在上述实施例的基础上，继续参考附图8可知，本实施例中的三维物体连续打印设备区别于图7所对应的三维物体连续打印设备，区别点在于检测装置4，本实施例中的检测装置4设置在支撑框架7上，且可通过滑轨10在支撑框架7上在Y方向来回移动，具体地检测装置4、支撑平台5和支撑框架7的相对位置结构示意图如图9所示；本实施例中的检测装置4可以是反射激光测量仪，其包括激光发射器和激光反射器，分别位于支撑平台5的两侧，当激光发射器和激光反射器之间没有阻挡物时，激光发射器发射的激光被激光反射器返回到激光发射器；当激光发射器和激光反射器之间有阻挡物时，激光发射器发射的激光无法被返回，此时激光发射器会记录下没有返回的激光的初始位置；直到能再次接收到返回激光的初始位置；两个位置的距离差即为阻挡物的高度。

在上述实施例的基础上，参考附图15所示，本应用实施例提供了一种三维物体进行连续打印的方法，该方法的执行主体为图8所对应的三维物体打印设备，下面以检测装置4为反射激光测量仪为例，对三维物体进行连续打印的方法进行说明：

其中，本实施例中的步骤S81与上述实施例中的步骤S61相同，步骤S82和与上述实施例中的步骤S62相同，在此不再赘述。

步骤S83：操作员启动打印界面，向检测装置4发出开始工作的指示，之后控制部件控制检测装置4在滑轨上移动，使得检测装置4的激光发射器、激光反射器以及已打印测试件2在一条直线上；

步骤S84：控制部件控制激光发射器发射激光，激光发射器记录下没有返回的激光的初始位置，以及后续初次接收到返回激光的初始位置，控制部件获取该两个位置的差值即已打印测试件2的高度。

步骤S85和步骤S86分别与实施例6中的步骤S65和步骤S66相同，在此不再赘述。

本实施例中已打印目标物体1开始继续打印的初始层数除了上述实施例中提到的由操作人员确定并输入至打印界面中，也可以由控制部件以上述方法为依据确定已打印目标物体1开始继续打印的初始层数并显示在打印界面中同时控制打印头3对目标物体进行继续打印。

图16为本发明实施例提供的一种三维物体连续打印设备的结构示意图三，参考附图16所示，本实施例提供了一种三维物体连续打印设备，该设备可以执行上述的三维物体连续打印方法，具体的，该设备可以包括：

存储器301，

处理器302，

以及存储在存储器301上并可在处理器302上运行的计算机程序，处理器运行计算机程序时实现如图1-图6所对应实施例中的三维物体连续打印方法。

本实施例提供的三维物体连续打印设备能够用于执行图1-图6所对应实施例中的三维物体连续打印方法，其具体执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。

本实施例的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，

计算机程序被处理器执行时实现如图1-图6所对应实施例中的三维物体连续打印方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (26)

1.一种三维物体连续打印方法，其特征在于，包括：

在同一打印平面上逐层打印测试件的层和目标物体的层，并逐层叠加形成已打印测试件和已打印目标物体；

获取所述已打印测试件的高度；

根据所述已打印测试件的高度和预设的切片层厚度计算所述已打印测试件的层数；

根据所述已打印测试件的层数确定所述已打印目标物体继续打印的初始层数；

根据所述初始层数继续打印所述目标物体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述已打印测试件的高度，包括：

通过预设的检测装置获取所述已打印测试件的高度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测装置位于所述已打印测试件的正上方，并且，所述已打印测试件的上表面和所述检测装置下表面之间的第一初始距离大于零。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过预设的检测装置获取所述已打印测试件的高度，包括：

获取所述已打印测试件的下表面和所述检测装置下表面之间的第二初始距离；

确定所述已打印测试件的上表面和所述检测装置下表面接触时的相对移动距离；

根据所述第二初始距离和相对移动距离确定所述已打印测试件的高度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第二初始距离和相对移动距离确定所述已打印测试件的高度，包括：

将所述第二初始距离与所述相对移动距离的差值确定为所述已打印测试件的高度。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测装置和所述已打印测试件位于一水平直线上，且所述已打印测试件在高度方向上位于所述检测装置的预设检测范围内。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述测试件的层和所述目标物体的层在同一扫描过程中进行打印。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述测试件的切片层厚度等于所述目标物体的切片层厚度。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述测试件的高度大于或等于所述目标物体的高度。

10.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，形成所述测试件的单层的扫描次数小于或等于形成所述目标物体的单层的扫描次数。

11.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述已打印测试件为柱状结构。

12.一种基于权利要求1-11中任意一项所述的三维物体连续打印方法的三维物体连续打印设备，其特征在于，包括：打印头、检测装置、支撑平台和控制部件；

所述控制部件控制所述打印头在支撑平台上逐层打印测试件的层和目标物体的层，并逐层叠加形成已打印测试件和已打印目标物体；

所述控制部件控制所述检测装置对所述已打印测试件进行检测，并获取所述已打印测试件的高度；

所述控制部件根据所述已打印测试件的高度和预设的切片层厚度计算所述已打印测试件的层数；

所述控制部件根据所述已打印测试件的层数确定所述已打印目标物体继续打印的初始层数，并根据所述初始层数控制所述打印头继续打印所述目标物体。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述打印设备还包括显示屏，所述已打印测试件的高度或层数显示在所述显示屏上的打印界面中。

14.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述打印设备还包括字车和支撑框架，所述打印头设置在所述字车上，且位于支撑平台的上方；所述支撑平台设置在所述支撑框架上。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述检测装置设置在所述字车上；或者，所述检测装置设置在所述支撑框架上。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述检测装置在所述字车上可垂直升降；或者，所述检测装置在所述支撑框架上可水平移动。

17.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述控制部件控制所述支撑平台朝着远离所述检测装置的方向向下移动，使得所述已打印测试件的上表面和所述检测装置下表面之间的第一初始距离大于零；所述控制部件控制所述字车移动，使得所述检测装置位于所述已打印测试件的正上方。

18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述控制部件控制检测装置获取已打印测试件的高度。

19.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，

所述控制部件，还用于在启动打印界面之前，控制所述打印头和支撑平台处于初始打印位置。

20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述初始打印位置为所述打印头位于支撑平台以外的区域，所述支撑平台的上表面和所述支撑框架的上表面平齐。

21.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述打印设备还包括校平装置，所述校平装置用于对所述已打印测试件的层和所述已打印目标物体的层进行校平。

22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，

所述控制部件控制所述检测装置朝着所述支撑平台的方向向下移动，使得所述检测装置的下表面和所述校平装置的下表面平齐，所述控制部件控制所述支撑平台朝着远离所述检测装置的方向继续向下移动，记录所述支撑平台距离所述检测装置的下表面的第二初始距离；

所述控制部件控制所述支撑平台朝着检测装置的方向向上移动，直到所述检测装置的下表面接触到所述已打印测试件的上表面，所述检测装置将接触信号传递给控制部件，所述控制部件控制所述支撑平台停止移动，通过所述支撑平台的第二初始距离和向上移动的距离差获取所述已打印测试件的高度。

23.根据权利要求12-22中任意一项所述的设备，其特征在于，所述打印设备还包括固化装置，所述固化装置用于对所述目标物体的层和所述测试件的层进行固化。

24.根据权利要求12-22中任意一项所述的设备，其特征在于，所述检测装置包括以下至少之一：

接触式传感器、触碰开关、干涉激光测量仪、反射激光测量仪。

25.一种三维物体连续打印设备，其特征在于，包括：

存储器，

处理器，

以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器运行计算机程序时实现如权利要求1-11中任一项所述的三维物体连续打印方法。

26.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，

所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-11中任一项所述的三维物体连续打印方法。