CN109466057A - 消除打印拉丝的方法、fdm打印装置、存储介质和处理器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消除打印拉丝的方法，当打印机喷嘴从轮廓路径P_A的结束位置A跳转到另一轮廓路径P_B的开始位置B时，执行如下步骤：S1、打印机喷嘴从A点开始沿特定路径或在特定区域内移动最小长度为D的消丝路径，执行拉丝消除动作；S2、执行完所述拉丝消除动作后，打印机喷嘴从当前位置跳转到所述开始位置B继续打印；其中，所述特定路径为所述轮廓路径P_A做参数为α的缩小偏置后得到的偏置轮廓路径E_A，所述特定区域为所述轮廓路径P_A内的填充路径F_A。本发明通过设定消丝路径，当喷嘴在消丝路径移动时，产生的拉丝将会被粘附在这些路径上，即打印模型的内部，从而消除不同区域跳转之间的拉丝现象。

Description

消除打印拉丝的方法、FDM打印装置、存储介质和处理器

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种消除打印拉丝的方法、FDM打印装置、存储介质和处理器。

背景技术

3D打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地做层面厚度的位移，最终形成三维制件。FDM熔融层沉积成型技术是3D打印中的一种，是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性的涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，工作台下降一个高度（即分层厚度）再成型下一层，直至形成整个实体造型。

在FDM打印机打印制件的过程中，以轮廓路径算法为例，打印机喷嘴从某段路径记为P_A的结束位置（记为点A），跳转到另一段路径P_B的开始位置（记为点B）时，这一段由于没有挤出打印丝，因此这一段路径（A-B）被称作空走路径AB（其长度记为L_AB）。虽然挤出机没有挤出打印丝的动作，但因为喷嘴还保持着融化材料的高温，此时喷嘴熔腔内的打印丝处于流质状态，当喷嘴移动到点B后，在点A至点B之间会拉出一段极细的丝（记为S_AB）。在整个打印过程中不断重复上述状况，最终造成如图1所示的情况，即为打印拉丝问题。

通常针对上述问题，在空走路径之前，会将挤出机的材料向反方向运动一段距离，即回抽动作，以减少喷嘴内残留的材料从而减少拉丝，但由于喷嘴内的材料已经处于流质状态，并不是固体，因此回抽动作并不能发挥很好的效果，喷嘴内总会留有一部分材料产生拉丝问题。

发明内容

考虑拉丝S_AB的产生，总是由上段路径结束位置（点A）开始指向当前路径开始位置（点B）的一条线，即沿着空走路径AB的一条线，可知此时其长度等于L_AB；又因为拉丝总是不可避免的，但是拉丝是随着空走的距离增加而减少的。因此，如果在执行原始空走路径AB之前，将拉丝提前消耗在打印模型的内部，就能从打印表面效果的角度做到去除拉丝。对此，本发明提供了一种消除打印拉丝的方法。此外，还提供了包括所述消除打印拉丝的方法的FDM打印装置、存储介质和处理器。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种消除打印拉丝的方法，当打印机喷嘴从轮廓路径P_A的结束位置A跳转到另一轮廓路径P_B的开始位置B时，执行如下步骤：

S1、打印机喷嘴从A点开始沿特定路径或在特定区域内移动最小长度为D的消丝路径，执行拉丝消除动作；

S2、执行完所述拉丝消除动作后，打印机喷嘴从当前位置跳转到所述开始位置B继续打印；

其中，所述特定路径为所述轮廓路径P_A做参数为α的缩小偏置后得到的偏置轮廓路径E_A，所述特定区域为所述轮廓路径P_A内的填充路径F_A。

进一步地，所述最小长度D= L_AB×R_D，其中，L_AB为所述结束位置A与开始位置B之间的空走路径长度，R_D 为消丝系数，且R_D∈[1，1.5]。

进一步地，参数α为喷头直径的0.5～1倍。

进一步地，S1中，当偏置轮廓路径E_A的路径长度X＜D时，打印机喷嘴沿E_A不断循环移动，直至移动的累计消丝路径长度X’≥D。

进一步的，S1中，当填充路径F_A的路径长度Y＜D时，打印机喷嘴沿F_A不断循环移动，直至移动的累计消丝路径长度Y’≥D。

进一步地，S1还包括：比较空走路径长度L_AB与激活阈值N，当L_AB＜N时，不执行拉丝消除动作；当L_AB≥N时，执行拉丝消除动作，并进行下一步。

进一步地，所述激活阈值N为1～5mm。

本发明的又一个实施例，还提供了一种FDM打印装置，采用如上述所述的消除打印拉丝的方法。

本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时，执行上述所述的消除打印拉丝的方法。

本发明的又一个实施例，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时，执行上述所述的消除打印拉丝的方法。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过设定得到消丝路径，当喷嘴在消丝路径移动时，产生的拉丝将会被粘附在这些路径上，即打印模型的内部，从而消除不同区域跳转之间的拉丝现象。

2、本发明所述的消除打印拉丝的方法不仅不需要在打印机上安装消除拉丝的机械装置，避免了增加机械结构的复杂性，还克服了采用回抽方法无法将拉丝彻底清除的缺陷。

附图说明

图1为打印过程中从轮廓路径P_A的结束位置跳转到另一段轮廓路径P_B的开始位置的拉丝现象示意图。

图2为本发明实施例中经过缩小偏置后的偏置轮廓路径E_A的示意图。

图3为本发明实施例中轮廓路径P_A及其内部填充路径F_A的示意图。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本发明，下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本发明的保护范围。

实施例1、

本实施例中，一种消除打印拉丝的方法，当打印机喷嘴从轮廓路径P_A的结束位置A跳转到另一轮廓路径P_B的开始位置B时，执行如下步骤：

步骤1、打印机喷嘴从A点开始沿特定路径移动最小长度为D的消丝路径，执行拉丝消除动作；其中，所述特定路径为所述轮廓路径P_A做参数为α的缩小偏置后得到的偏置轮廓路径E_A，如图2所示。所述消丝路径的最小长度计算如下：D=L_AB×R_D，其中，L_AB为所述结束位置A与开始位置B之间的空走路径长度，R_D为消丝系数。

步骤2、执行完所述拉丝消除动作后，打印机喷嘴从当前位置跳转到所述开始位置B继续打印。

执行步骤1之前，应该确保对原始三维模型已进行切片，本实施例采用三维切片技术切片得到分层的打印路径，所述打印路径包括轮廓路径P_A；然后，输入预先设定好的R_D和α的值，其中R_D的取值范围为[1，1.5]，α的取值为喷头直径的0.5～1倍。

进一步地，步骤1中，当偏置轮廓路径E_A的路径长度X＜D时，打印机喷嘴沿E_A不断循环移动，直至移动的累计消丝路径长度X’≥D时，停止循环移动并执行下一步动作。

进一步地，步骤1还包括对是否执行拉丝消除动作的预判，即，比较空走路径长度L_AB与激活阈值N的大小关系：当L_AB＜N时，不执行拉丝消除动作；当L_AB≥N时，执行拉丝消除动作，并进行下一步。其中，激活阈值N的取值范围为1～5mm，相应地，在执行步骤1之前，也一并预先输入激活阈值N。

本实施例通过偏置轮廓路径得到消丝路径，打印机喷嘴在跳转前先在消丝路径上移动，产生的拉丝将会被粘附在这些路径上，即打印模型的内部，从而消除不同区域跳转之间的拉丝现象。

实施例2、

本实施例中，一种消除打印拉丝的方法，当打印机喷嘴从轮廓路径P_A的结束位置A跳转到另一轮廓路径P_B的开始位置B时，执行如下步骤：

步骤1、打印机喷嘴从A点开始在特定区域内移动最小长度为D的消丝路径，执行拉丝消除动作；其中，所述特定区域为所述轮廓路径P_A内的填充路径F_A，如图3所示。所述消丝路径的最小长度计算如下：D=L_AB×R_D，其中，L_AB为所述结束位置A与开始位置B之间的空走路径长度，R_D 为消丝系数。

步骤2、执行完所述拉丝消除动作后，打印机喷嘴从当前位置跳转到所述开始位置B继续打印。

执行步骤1之前，应该确保对原始三维模型已进行切片，本实施例采用三维切片技术切片得到分层的打印路径，所述打印路径包括轮廓路径P_A及其内部的填充路径F_A；然后，输入预先设定好的R_D的值，其中R_D的取值范围为[1，1.5]。

进一步地，步骤1中，当填充路径F_A的路径长度Y＜D时，打印机喷嘴沿F_A不断循环移动，直至移动的累计消丝路径长度Y’≥D时，停止循环移动并执行下一步动作。

进一步地，步骤1还包括对是否执行拉丝消除动作的预判，即，比较空走路径长度L_AB与激活阈值N的大小关系：当L_AB＜N时，不执行拉丝消除动作；当L_AB≥N时，执行拉丝消除动作，并进行下一步。其中，激活阈值N的取值范围为1～5mm，相应地，在执行步骤1之前，也一并预先输入激活阈值N。

本实施例将轮廓路径内的填充路径作为消丝路径，打印机喷嘴在跳转前先在消丝路径上移动，产生的拉丝将会被粘附在这些路径上，即打印模型的内部，从而消除不同区域跳转之间的拉丝现象。

实施例3、

本发明的又一个实施例，还提供了一种FDM打印装置，其打印时采用如实施例1或实施例2所述的消除打印拉丝的方法。

实施例4、

本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时，执行实施例1或实施例2所述的消除打印拉丝的方法。

就本说明书而言，“存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

本实施例所述的存储介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质或是上述两者的任意组合。存储介质更具体的示例至少（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置以及便携式只读存储器（CDROM）。

实施例5、

本发明的又一个实施例，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时，执行实施例1或实施例2所述的消除打印拉丝的方法。

就本说明书而言，处理器主要是解释计算机指令以及处理计算机软件程序中的数据。本实施例所述的处理器实现的主要功能包括：

顺序控制，是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的，必须严格按程序规定的顺序执行，才能保证计算机工作的正确性。

操作控制，一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一系列的操作来实现的。处理器要根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，发给相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。

时间控制，就是对各种操作实施时间上的定时。在一条指令的执行过程中，在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。只有这样，计算机才能有条不紊地自动工作。

需要说明的是，本发明中，设定轮廓路径P_A及其结束位置A、轮廓路径P_B及其开始位置B，均是为了更清楚明了地说明从某一轮廓路径的结束位置点跳转到另一轮廓路径的开始位置点时的消除打印拉丝的方法，而不应该作为对本发明的限制。

以上仅描述了本发明的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种消除打印拉丝的方法，其特征在于，当打印机喷嘴从轮廓路径P_A的结束位置A跳转到另一轮廓路径P_B的开始位置B时，执行如下步骤：

S1、打印机喷嘴从A点开始沿特定路径或在特定区域内移动最小长度为D的消丝路径，执行拉丝消除动作；

S2、执行完所述拉丝消除动作后，打印机喷嘴从当前位置跳转到所述开始位置B继续打印；

其中，所述特定路径为所述轮廓路径P_A做参数为α的缩小偏置后得到的偏置轮廓路径E_A，所述特定区域为所述轮廓路径P_A内的填充路径F_A。

2.如权利要求1所述的消除打印拉丝的方法，其特征在于：所述最小长度D= L_AB×R_D，其中，L_AB为所述结束位置A与开始位置B之间的空走路径长度，R_D 为消丝系数，且R_D∈[1，1.5]。

3.如权利要求1所述的消除打印拉丝的方法，其特征在于：参数α为喷头直径的0.5～1倍。

4.如权利要求1所述的消除打印拉丝的方法，其特征在于：S1中，当偏置轮廓路径E_A的路径长度X＜D时，打印机喷嘴沿E_A不断循环移动，直至移动的累计消丝路径长度X’≥D。

5.如权利要求1所述的消除打印拉丝的方法，其特征在于：S1中，当填充路径F_A的路径长度Y＜D时，打印机喷嘴沿F_A不断循环移动，直至移动的累计消丝路径长度Y’≥D。

6.如权利要求1-5任一项所述的消除打印拉丝的方法，其特征在于，S1还包括：比较空走路径长度L_AB与激活阈值N，当L_AB＜N时，不执行拉丝消除动作；当L_AB≥N时，执行拉丝消除动作，并进行下一步。

7.如权利要求6所述的消除打印拉丝的方法，其特征在于，所述激活阈值N为1～5mm。

8.一种FDM打印装置，其特征在于，打印时采用如权利要求1-7中任一项所述的消除打印拉丝的方法。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时，执行权利要求1-7中任一项所述的消除打印拉丝的方法。

10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时，执行权利要求1-7中任一项所述的消除打印拉丝的方法。