CN110893687A - 立体打印方法以及立体打印装置 - Google Patents
立体打印方法以及立体打印装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110893687A CN110893687A CN201811208224.6A CN201811208224A CN110893687A CN 110893687 A CN110893687 A CN 110893687A CN 201811208224 A CN201811208224 A CN 201811208224A CN 110893687 A CN110893687 A CN 110893687A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- point
- points
- reference point
- distance
- supporting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 37
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/112—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/40—Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
本发明提供一种立体打印方法以及立体打印装置。立体打印方法包括:根据立体模型的多个切层物件的多个切层信息获取对应于第N层切层物件的第一轮廓图形以及第一支撑点,并且获取第N+1层切层物件的第二轮廓图形以及多个参考点;根据第一轮廓图形、第一支撑点的可支撑范围、第二轮廓图形以及多个参考点决定位于第N+1层切层物件的第二支撑点的第二位置;以及根据第一位置以及第二位置在平台上打印支撑件。
Description
技术领域
本发明涉及一种立体打印方法以及立体打印装置。
背景技术
随着电脑辅助制造(Computer-Aided Manufacturing,CAM)的进步,制造业发展了立体打印技术,能很迅速的将设计原始构想制造出来。立体打印技术实际上是一系列快速原型成型(Rapid Prototyping,RP)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坐标间断地作层面厚度的位移,最终形成立体物件。立体打印技术能无限制几何形状,而且越复杂的零件越显示RP技术的卓越性,更可大大地节省人力与加工时间。
立体打印技术是属于叠层制造技术,如果立体模型是具有多个突出部分以至于在立体打印装置的平台上会产生明显且没有被支撑到的悬空部分。如此一来,在打印上述的悬空部分时,悬空部分可能会发生塌陷,进而造成打印失败。
发明内容
本发明提供一种立体打印方法以及立体打印装置,用以打印具有悬空区域的立体模型。
本发明的立体打印方法用于立体打印装置。立体打印装置用以打印立体模型以及用以支撑立体模型于平台的至少一支撑件,支撑件连接立体模型上的至少一支撑点。立体打印方法包括:获取对应于立体模型的多个切层物件的多个切层信息,其中所述多个切层物件中的每一个切层物件的法向量的方向相同于平台的法向量的方向,所述多个切层物件包括第N层切层物件以及相邻于第N层切层物件的第N+1层切层物件,第N层切层物件与平台之间的距离小于第N+1层切层物件与平台之间的距离,其中N是大于0的正整数;根据所述多个切层信息中的第一切层信息获取对应于第N层切层物件的第一轮廓图形以及位于第N层切层物件的支撑点中的第一支撑点的第一位置;根据所述多个切层信息中的第二切层信息获取对应于第N+1层切层物件的第二轮廓图形;决定位于第二轮廓图形的多个参考点;根据第一轮廓图形所围成的第一区域、对应于第一支撑点的第一可支撑范围、第二轮廓图形所围成的第二区域以及所述多个参考点,决定位于第N+1层切层物件的支撑点中的第二支撑点的第二位置;以及根据第一位置以及第二位置,在平台上分别打印支撑件中连接第一支撑点以及第二支撑点的支撑件。
本发明的立体打印装置包括平台、打印头以及处理器。打印头用以打印立体模型于平台。处理器用以获取对应于立体模型的多个切层物件的多个切层信息。所述多个切层物件中的每一个切层物件的法向量的方向相同于平台的法向量的方向,所述多个切层物件包括第N层切层物件以及相邻于第N层切层物件的第N+1层切层物件,第N层切层物件与平台之间的距离小于第N+1层切层物件与平台之间的距离,其中N是大于0的正整数。处理器根据所述多个切层信息中的第一切层信息获取对应于第N层切层物件的第一轮廓图形以及位于第N层切层物件的支撑点中的第一支撑点的第一位置。处理器根据所述多个切层信息中的第二切层信息获取对应于第N+1层切层物件的第二轮廓图形,决定位于第二轮廓图形的多个参考点。处理器根据第一轮廓图形所围成的第一区域、对应于第一支撑点的第一可支撑范围、第二轮廓图形所围成的第二区域以及所述多个参考点,决定位于第N+1层切层物件的支撑点中的第二支撑点的第二位置。此外,处理器还根据第一位置以及第二位置,在平台上分别打印支撑件中连接第一支撑点以及第二支撑点的支撑件。
基于上述,本发明根据立体模型的多个切层物件的多个切层信息获取对应于第N层切层物件的第一轮廓图形以及第一支撑点,并且获取第N+1层切层物件的第二轮廓图形以及多个参考点;根据第一轮廓图形、第一支撑点的可支撑范围、第二轮廓图形以及多个参考点决定位于第N+1层切层物件的支撑点中的第二支撑点的第二位置;以及根据第一位置以及第二位置在平台上打印支撑件。如此一来,立体模型悬空部分可被支撑件所支撑,藉以防止悬空部分发生塌陷。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依据本发明一实施例所示出的立体打印装置的示意图。
图2是依据本发明一实施例所示出的立体打印方法流程图。
图3是依据本发明一实施例所示出的轮廓图形的产生示意图。
图4A~图4F是依据图3的实施例所示出的参考点与支撑点的产生示意图。
附图标记说明:
110:平台;
120:打印头;
130:处理器;
C(N)、C(N+1):轮廓图形;
L(N)、L(N+1):切层物件;
LI(N)、LI(N+1):切层信息;
OBJ:立体模型;
P1、P2:支撑件;
R0~R5:可支撑范围;
S210~S260:步骤;
PA1~PA6、PB1~PB7:参考点;
SP0:第一支撑点;
SP1~SP6:第二支撑点。
具体实施方式
请参考图1,图1是依据本发明一实施例所示出的立体打印装置的示意图。在本实施例中,立体打印装置包括平台110、打印头120以及处理器130。打印头120用以在平台110上形成立体模型OBJ。处理器130用以获取立体模型OBJ的多个切层物件的多个切层信息,根据多个切层信息获得多个轮廓图形,并且根据位于多个轮廓图形的多个参考点打印支撑件P1~P2。举例来说,处理器130可至少获取立体模型OBJ的第一切层物件L(N)的第N层切层信息LI(N)(第一切层信息)以及第N+1层切层物件L(N+1)的第N+1层切层信息LI(N+1)(第二切层信息)。处理器130再根据第N层切层信息LI(N)以及第N+1层切层信息LI(N+1)打印支撑件P1、P2,其中N是大于0的正整数。本实施例的处理器130可例如是中央处理单元(CentralProcessing Unit,CPU),或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC)、可程序化逻辑装置(Programmable Logic Device,PLD)或其他类似装置或这些装置的组合,其可载入并执行电脑程序。
请同时参考图1以及图2,图2是依据本发明一实施例所示出的立体打印方法流程图。在步骤S210中,处理器130获取对应于立体模型的多个切层物件的多个切层信息。在步骤S210中,处理器130会将立体模型OBJ区分为多个切层物件,并且取得对应于多个切层物件的多个切层信息。在上述多个切层物件中,每一个切层物件的法向量的方向相同于平台110的法向量的方向。也就是多个切层物件与平台110的平面相互平行。在本实施例中,处理器130可将立体模型OBJ至少区分为第N层切层物件L(N)并取得对应于第N层切层物件L(N)的第N层切层信息LI(N)、第N+1层切层物件L(N+1)并取得对应于第N+1层切层物件L(N+1)的第N+1层切层信息LI(N+1)。除此之外,第N层切层物件以及相邻于第N层切层物件的第N+1层切层物件,第N层切层物件L(N)与平台110之间的距离小于第N+1层切层物件L(N+1)与平台110之间的距离。也就是说,第N层切层物件L(N)会比第N+1层切层物件L(N+1)更接近平台110。
步骤S220中,处理器130根据第N层切层信息LI(N)获取对应于第N层切层物件的第一轮廓图形以及位于第N层切层物件的支撑点中的第一支撑点的第一位置。并且,在步骤S230中,根据多个切层信息中的第二切层信息获取对应于第N+1层切层物件的第二轮廓图形。
在此具体来说明产生轮廓图形的实施方式,请参考图1、图2以及图3。图3是依据本发明一实施例所示出的轮廓图形的产生示意图。在本实施例中,处理器130在步骤S220中使立体模型OBJ的第N层切层物件L(N)在平台110的平面方向上可产生对应于第N层切层物件L(N)的截面图案。第N层切层物件L(N)的截面图案的轮廓则被作为第一轮廓图形C(N)。除此之外,在第N层切层物件L(N)具有被支撑点支撑的情况下,处理器130会获取用以支撑第N层切层物件L(N)的支撑点SP0的位置(第一位置)。本实施例中,用以支撑第N层切层物件L(N)的支撑点的数量仅是示例。本发明的支撑点的数量可以是一个或多个,没有固定的限制。
在一些实施例中,如果第N层切层物件L(N)是第1层切层物件,也就是第N层切层物件L(N)并没有支撑点。处理器130可依据第一轮廓图形C(N)形成对应于多个参考点,并根据位于第一轮廓图形C(N)的参考点在第N层切层物件L(N)上决定支撑点的位置。
请回到参考图1以及图2,处理器130在步骤S220、S230获取第一轮廓图形、第二轮廓图形以及第N层切层物件的支撑点中的第一支撑点的第一位置之后。处理器130在步骤S240中决定出位于第二轮廓图形的多个参考点。
进一步来说明,图4A~图4F是依据图3的实施例所示出的参考点与支撑点的产生示意图。请同时参考图1、图2以及图4A,处理器130在步骤S240中会根据第二轮廓图形C(N+1)的多个端点决定为参考点PA1~PA7。在一些实施例中,处理器130可以在第二轮廓图形C(N+1)的边缘上以等距离方式决定出参考点。在一些实施例中,处理器130可以缩小第二轮廓图形C(N+1)以作为经调整轮廓图形,并根据经调整轮廓图形的多个端点决定为参考点。
请回到参考图1以及图2,处理器130决定出参考点之后,会在步骤S250中根据第一轮廓图形所围成的第一区域、对应于第一支撑点的第一可支撑范围、第二轮廓图形所围成的第二区域以及多个参考点,决定位于第N+1层切层物件的支撑点中的第二支撑点的第二位置。
进一步来说明,请同时参考图1以及图4A~图4F。在本实施例中,处理器130将第一轮廓图形C(N)所围成的第一区域与对应于支撑点SP0的可支撑范围进行联集(union)运算,藉以获得联集区域R0(第三区域)。处理器130将第二轮廓图形C(N+1)所围成的第二区域扣除联集区域R0以获得第四区域。接下来,处理器130会根据第四区域的多个端点决定多个参考点中的第一参考点。第一参考点位在第四区域的端点上。以图4A来说,联集区域R0并没有与第二区域的参考点PA1~PA7的位置重叠,因此参考点PA1~PA7就是第一参考点。举例来说,如果联集区域R0与第二区域的参考点PA6、PA7的位置重叠,则参考点PA1~PA5就是第一参考点。另举例来说,如果第四区域等于第二区域,表示第N+1层切层物件L(N+1)并没有被第N层切层物件L(N)所支撑,因此参考点PA1~PA7就是第一参考点。再举例来说,如果没有第四区域,表示联集区域R0完全涵盖第四区域或者是联集区域R0等于第四区域,这也意味着第N层切层物件L(N)可完全支撑第N+1层切层物件L(N+1),因此不需要第一参考点。
处理器130会逐一选择参考点PA1~PA7(第一参考点)的其中之一参考点作为第一参考点PA1~PA7中的第二参考点,并且将相邻于第二参考点的其他参考点作为第三参考点。处理器130会判断第二参考点与第三参考点之间的距离(第一距离)是否大于第一预设距离。当处理器130判断出第二参考点与第三参考点之间的距离大于第一预设距离时,处理器130在第二参考点与第三参考点之间设置第四参考点。第四参考点的设置会使得第二参考点与第四参考点之间的距离小于第一预设距离,并且第三参考点与第四参考点之间的距离小于第一预设距离。此外,处理器130将第四参考点加入多个参考点中。
在此举例来说,处理器130选择参考点PA1~PA7中的参考点PA1作为第二参考点,选择相邻于参考点PA1的参考点PA2作为第三参考点。处理器130判断参考点PA1、PA2之间的距离是否大于第一预设距离。当处理器130判断出参考点PA1、PA2之间的距离大于第一预设距离时,处理器130在参考点PA1、PA2之间设置参考点PB1。并且,处理器130将参考点PB1加入多个参考点中,使得第四区域具有参考点PA1~PA7、PB1。另举例来说,处理器130选择参考点PA1~PA7中的参考点PA2作为第二参考点,选择相邻于参考点PA2的参考点PA3作为第三参考点。当处理器130判断出参考点PA2、PA3之间的距离没有大于第一预设距离时,处理器130不会在参考点PA2、PA3之间设置参考点。
在本实施例中,经由上述的操作,第四区域会具有参考点PA1~PA7、PB1~PB7,如图4B所示。
在本实施例中,第一预设距离是关联于支撑件的可支撑范围的半径。也就是说,第一预设距离可以是等于支撑件的可支撑范围的半径。或者是第一预设距离可例如是等于支撑件的可支撑范围的半径的80%、50%或两倍(即,可支撑范围的直径)等等。第一预设距离可根据设计上的需求而被调整。支撑件的可支撑范围是由支撑件的结构以及打印材料来决定。
接下来开始决定第二支撑点。如图4C,处理器130会从参考点PA1~PA7、PB1~PB7中选出与第一支撑点P0的距离(即,第二距离)最远,并且其距离大于支撑点的可支撑范围的参考点以作为第五参考点。也就是说,第五参考点与第一支撑点P0之间的距离大于其他参考点到第一支撑点P0之间的距离,并且其距离大于支撑点中的每一个支撑点的可支撑范围。
举例来说,参考点PA1~PA7、PB1~PB7中,参考点PA6与第一支撑点P0的距离最远,并且其距离大于支撑点的可支撑范围,因此处理器130则会从参考点PA1~PA7、PB1~PB7中选出参考点PA6以作为第五参考点。参考点PA6在参考点PA1~PA7、PB1~PB7中,是与第一支撑点P0距离最远的参考点。除此之外,参考点PA6与第一支撑点P0之间的距离大于第一支撑点P0的可支撑范围。处理器130会将参考点PA6作为第二支撑点SP1,并且将参考点PA6从参考点PA1~PA7、PB1~PB7之中移除。也就是说,当参考点PA6作为第二支撑点SP1之后,第四区域具有参考点PA1~PA5、PA7、PB1~PB7。
在一些实施例中,处理器130会将第二支撑点SP1的可支撑范围R1所涵盖到的参考点移除。如图4B、4C中,由于参考点PB4、PB5的位置是位于可支撑范围R1的范围内,因此参考点PB4、PB5会在第二支撑点SP1被决定出之后被移除。在其他的一些实施例中,参考点PB4、PB5则是在所有第二支撑点被决定出之后才被移除。
当第二支撑点SP1被决定出之后,处理器130会从参考点PA1~PA5、PA7、PB1~PB3、PB6、PB7中选出第六参考点。第六参考点必须具备以下条件:第六参考点与第一支撑点SP0之间的距离(即,第三距离)大于每一个支撑点的可支撑范围;并且第六参考点与第二支撑点SP1间的距离(即,第四距离)大于每一个支撑点的可支撑范围;第三距离以及第四距离的其中之一大于第六参考点以外的其他参考点与第一支撑点SP0之间的距离以及第六参考点以外的其他参考点到第二参考点SP1之间的距离。也就是说,被选择出的第六参考点是在第一支撑点SP0与第二支撑点SP1的可支撑范围之外,并且上述第三距离以及上述第四距离的其中一者是在所有参考点与所有支撑点(第一支撑点SP0、第三距离以及与第二支撑点SP1)之间的最大距离。
在此举例来说,参考点PA1~PA5、PA7、PB1~PB3、PB6、PB7,参考点PA4与第一支撑点SP0之间的第三距离大于每一个支撑点的可支撑范围,参考点PA4与第二支撑点SP1间的第四距离大于每一个支撑点的可支撑范围。此外对应于参考点PA4的第三距离以及第四距离的其中之一大于其他参考点与第一支撑点SP0之间的距离以及大于其他参考点到第二支撑点SP1之间的距离。也就是说,参考点PA4是在第一支撑点SP0与第二支撑点SP1的可支撑范围之外,并且上述第三距离以及上述第四距离的其中一者是在所有参考点与所有支撑点(第一支撑点SP0、第三距离以及与第二支撑点SP1)之间的最大距离。因此,处理器130则会从参考点PA1~PA5、PA7、PB1~PB3、PB6、PB7中选出参考点PA4以作为第六参考点。处理器130会将参考点PA4作为第二支撑点SP2并且移除参考点PA4(如图4D)。也就是说,当参考点PA4作为第二支撑点SP2之后,第四区域具有参考点PA1~PA3、PA5、PA7、PB1~PB3、PB6、PB7。
当第二支撑点SP2被决定出之后,处理器130会以迭代方式执行上述的方法,从参考点PA1~PA3、PA5、PA7、PB1~PB3、PB6、PB7中依序选择出参考点PA2以作为第二支撑点SP3,并且移除参考点PA2。接下来,选择出参考点PB6以作为第二支撑点SP4,并且移除参考点PB6。再接下来,选择出参考点PA5以作为第二支撑点SP5,并且移除参考点PA5,如图4E所示。当处理器130无法选择出第六参考点,则停止选择第六参考点。举例来说,当处理器130判断剩余的参考点的位置是在可支撑范围(如图4E可支撑范围R0~R5)内,或者是没有剩余的参考点时,处理器130会停止选择第六参考点,因此通过选择第六参考点来决定对应于第四区域的第二支撑点的步骤也会结束。
接下来,处理器130进一步将第四区域减去对应于第二支撑点SP1~SP5的第二可支撑范围R1~R5,以获得至少一第五区域。以图4F为例,在第四区域中没有被第二可支撑范围R1~R5所覆盖的多个区域分别是第五区域。处理器130判断各个第五区域的面积(第一面积)是否大于第一阈值。当处理器130判断出第五区域的面积大于第一阈值时,处理器130会新增额外的支撑点SP6到面积大于第一阈值的第五区域中,并且将额外的支撑点SP6加入第二支撑点中。也就是说,第四区域具有第二支撑点SP1~SP6(图4F)。因此,处理器130决定第N+1层切层物件L(N+1)的第二支撑点SP1~SP6的位置(第二位置),将第二支撑点SP1~SP6的位置加入第N+1层切层信息LI(N+1),以完成步骤S250。
在一些实施例中,处理器130在步骤S250中会将第二轮廓图形C(N+1)所围成的第二区域的面积除以第二支撑点的数量以获得计算结果,并判断计算结果大于阈值(第二阈值)。当处理器130判断出计算结果大于阈值时,在第N+1层切层物件L(N+1)中新增第三支撑点(未示出),并且将新增的第三支撑点加入第二支撑点中。如此一来,新增的第三支撑点可弥补第N+1层切层物件L(N+1)面积太大或者是第二支撑点过少的情况,藉以防止因为第二支撑点的数量不足而使第N+1层切层物件L(N+1)发生塌陷。在一些实施例中,新增的第三支撑点是平均分布于第四区域中。
请再回到图1以及图2,处理器130在完成步骤S250后,处理器130在步骤S260根据第一支撑点的第一位置以及第二支撑点的第二位置,藉以控制打印头120在平台110上分别打印支撑件中连接第一支撑点以及第二支撑点的支撑件。
举例来说,图1、图2以及图4F为例,处理器130在步骤S260根据第一支撑点SP0的位置以及第二支撑点SP1~SP6的位置,控制打印头120在平台110上分别打印支撑件中连接第一支撑点以及第二支撑点的支撑件。如此一来,立体模型悬空部分在被支撑件所支撑的情况下,可有效防止第N+1层切层物件L(N+1)的悬空部分发生塌陷。
综上所述,本发明是根据立体模型的多个切层物件的多个切层信息获取第N层切层物件的第一轮廓图形以及第一支撑点,并且获取第N+1层切层物件的第二轮廓图形以及多个参考点。本发明根据第轮廓图形、第一支撑点的可支撑范围、第二轮廓图形以及多个参考点决定位于第N+1层切层物件的支撑点中的第二支撑点的第二位置。接着本发明再根据第一位置以及第二位置在平台上打印所述支撑件。如此一来,立体模型悬空部分可被支撑件所支撑,藉以防止第N+1层切层物件的悬空部分发生塌陷。
虽然本发明已以实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更改与润饰,故本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
Claims (14)
1.一种立体打印方法,用于立体打印装置,所述立体打印装置用以打印立体模型以及用以支撑所述立体模型于平台的至少一支撑件,所述支撑件连接所述立体模型上的至少一支撑点,所述立体打印方法包括:
获取对应于所述立体模型的多个切层物件的多个切层信息,其中所述多个切层物件中的每一个切层物件的法向量的方向相同于所述平台的法向量的方向,所述多个切层物件包括第N层切层物件以及相邻于所述第N层切层物件的第N+1层切层物件,所述第N层切层物件与所述平台之间的距离小于所述第N+1层切层物件与所述平台之间的距离,其中N是大于0的正整数;
根据所述多个切层信息中的第一切层信息获取对应于所述第N层切层物件的第一轮廓图形以及位于所述第N层切层物件的所述支撑点中的第一支撑点的第一位置;
根据所述多个切层信息中的第二切层信息获取对应于所述第N+1层切层物件的第二轮廓图形;
决定位于所述第二轮廓图形的多个参考点;
根据所述第一轮廓图形所围成的第一区域、对应于所述第一支撑点的第一可支撑范围、所述第二轮廓图形所围成的第二区域以及所述多个参考点,决定位于所述第N+1层切层物件的所述支撑点中的第二支撑点的第二位置;以及
根据所述第一位置以及所述第二位置,在所述平台上分别打印所述支撑件中连接所述第一支撑点以及所述第二支撑点的支撑件。
2.根据权利要求1所述的立体打印方法,其中决定位于所述第N+1层切层物件的所述支撑点中的所述第二支撑点的所述第二位置的步骤包括:
将所述第二区域扣除第三区域以获得第四区域,其中所述第三区域为所述第一区域以及所述第一可支撑范围的联集所形成的区域;以及
根据所述第四区域的多个端点决定所述多个参考点中的第一参考点,其中所述第一参考点位在所述第四区域的一端点上。
3.根据权利要求2所述的立体打印方法,其中根据所述第四区域的所述多个端点决定所述多个参考点的步骤包括:
判断所述第一参考点中的第二参考点与所述第一参考点中的第三参考点之间的第一距离是否大于第一预设距离,其中所述第二参考点相邻于所述第三参考点;以及
当所述第一距离大于所述第一预设距离时,在所述第二参考点与所述第三参考点之间设置第四参考点使得所述第二参考点与所述第四参考点之间的距离小于所述第一预设距离且所述第三参考点与所述第四参考点之间的距离小于所述第一预设距离,并将所述第四参考点加入所述多个参考点中。
4.根据权利要求3所述的立体打印方法,其中决定位于所述第N+1层切层物件的所述支撑点中的所述第二支撑点的所述第二位置的步骤还包括:
从所述多个参考点中选择第五参考点作为所述第二支撑点的其中之一并且将所述第五参考点从所述多个参考点中移除,
其中所述第五参考点与所述第一支撑点之间的第二距离大于所述多个参考点中所述第五参考点以外的每一个参考点到所述第一支撑点之间的距离且所述第二距离大于所述支撑点中的每一个支撑点的可支撑范围。
5.根据权利要求4所述的立体打印方法,其中决定位于所述第N+1层切层物件的所述支撑点中的所述第二支撑点的所述第二位置的步骤还包括:
从所述多个参考点中选择第六参考点作为所述第二支撑点的其中之一并且将所述第六参考点从所述多个参考点中移除,
其中所述第六参考点与所述第一支撑点之间的第三距离大于所述支撑点中的每一个支撑点的可支撑范围且所述第六参考点与所述第二支撑点间的第四距离大于所述支撑点中的每一个支撑点的可支撑范围,
所述第三距离以及所述第四距离的其中之一大于所述多个参考点中所述第六参考点以外的每一个参考点到所述第一支撑点的距离以及所述多个参考点中所述第六参考点以外的每一个参考点到所述第二支撑点之间的距离;以及
迭代地执行从所述多个参考点中选择所述第六参考点作为所述第二支撑点的其中之一并且将所述第六参考点从所述多个参考点中移除的步骤直到无法从所述多个参考点中选择出所述第六参考点。
6.根据权利要求5所述的立体打印方法,其中决定位于所述第N+1层切层物件的所述支撑点中的所述第二支撑点的所述第二位置的步骤还包括:
将所述第四区域减去对应于所述第二支撑点的第二可支撑范围以获得第五区域;
判断所述第五区域的第一面积是否大于第一阈值;以及
当所述第五区域的所述第一面积大于所述第一阈值时,新增额外的支撑点至所述第五区域中并且将所述额外的支撑点加入所述第二支撑点中。
7.根据权利要求6所述的立体打印方法,其中决定位于所述第N+1层切层物件的所述支撑点中的所述第二支撑点的所述第二位置的步骤还包括:
将所述第二区域的第二面积除以所述第二支撑点的数量以获得计算结果;
判断所述计算结果是否大于第二阈值;以及
当所述计算结果大于所述第二阈值时,在所述第N+1层切层物件中新增第三支撑点,并且将所述第三支撑点加入所述第二支撑点中。
8.一种立体打印装置,包括:
平台;
打印头,用以打印立体模型于所述平台;以及
处理器,用以:
获取对应于所述立体模型的多个切层物件的多个切层信息,其中所述多个切层物件中的每一个切层物件的法向量的方向相同于所述平台的法向量的方向,所述多个切层物件包括第N层切层物件以及相邻于所述第N层切层物件的第N+1层切层物件,所述第N层切层物件与所述平台之间的距离小于所述第N+1层切层物件与所述平台之间的距离,其中N是大于0的正整数;
根据所述多个切层信息中的第一切层信息获取对应于所述第N层切层物件的第一轮廓图形以及位于所述第N层切层物件的至少一支撑点中的第一支撑点的第一位置;
根据所述多个切层信息中的第二切层信息获取对应于所述第N+1层切层物件的第二轮廓图形;
决定位于所述第二轮廓图形的多个参考点;
根据所述第一轮廓图形所围成的第一区域、对应于所述第一支撑点的第一可支撑范围、所述第二轮廓图形所围成的第二区域以及所述多个参考点,决定位于所述第N+1层切层物件的所述支撑点中的第二支撑点的第二位置;并且
根据所述第一位置以及所述第二位置,控制所述打印头在所述平台上分别打印所述支撑件中连接所述第一支撑点以及所述第二支撑点的支撑件。
9.根据权利要求8所述的立体打印装置,其中处理器还用以:
将所述第二区域扣除第三区域以获得第四区域,其中所述第三区域为所述第一区域以及所述第一可支撑范围的联集所形成的区域;并且
根据所述第四区域的多个端点决定所述多个参考点中的第一参考点,其中所述第一参考点位在所述第四区域的一端点上。
10.根据权利要求9所述的立体打印装置,其中处理器还用以:
判断所述第一参考点中的第二参考点与所述第一参考点中的第三参考点之间的第一距离是否大于第一预设距离,其中所述第二参考点相邻于所述第三参考点;并且
当所述第一距离大于所述第一预设距离时,在所述第二参考点与所述第三参考点之间设置第四参考点使得所述第二参考点与所述第四参考点之间的距离小于所述第一预设距离且所述第三参考点与所述第四参考点之间的距离小于所述第一预设距离,并将所述第四参考点加入所述多个参考点中。
11.根据权利要求10所述的立体打印装置,其中处理器还用以:
从所述多个参考点中选择第五参考点作为所述第二支撑点的其中之一并且将所述第五参考点从所述多个参考点中移除,
其中所述第五参考点与所述第一支撑点之间的第二距离大于所述多个参考点中所述第五参考点以外的每一个参考点到所述第一支撑点之间的距离且所述第二距离大于所述支撑点中的每一个支撑点的可支撑范围。
12.根据权利要求11所述的立体打印装置,其中处理器还用以:
从所述多个参考点中选择第六参考点作为所述第二支撑点的其中之一并且将所述第六参考点从所述多个参考点中移除,
其中所述第六参考点与所述第一支撑点之间的第三距离大于所述支撑点中的每一个支撑点的可支撑范围且所述第六参考点与所述第二支撑点间的第四距离大于所述支撑点中的每一个支撑点的可支撑范围,
其中所述第三距离以及所述第四距离的其中之一大于所述多个参考点中所述第六参考点以外的每一个参考点到所述第一支撑点的距离以及所述多个参考点中所述第六参考点以外的每一个参考点到所述第二支撑点之间的距离;以及
迭代地执行从所述多个参考点中选择所述第六参考点作为所述第二支撑点的其中之一并且将所述第六参考点从所述多个参考点中移除的步骤直到无法从所述多个参考点中选择出所述第六参考点。
13.根据权利要求12所述的立体打印装置,其中处理器还用以:
将所述第四区域减去对应于所述第二支撑点的第二可支撑范围以获得第五区域;
判断所述第五区域的第一面积是否大于第一阈值;并且
当所述第五区域的所述第一面积大于所述第一阈值时,新增额外的支撑点至所述第五区域中并且将所述额外的支撑点加入所述第二支撑点中。
14.根据权利要求13所述的立体打印装置,其中处理器还用以:
将所述第二区域的第二面积除以所述第二支撑点的数量以获得计算结果;
判断所述计算结果是否大于第二阈值;并且
当所述计算结果大于所述第二阈值时,在所述第N+1层切层物件中新增第三支撑点,并且将所述第三支撑点加入所述第二支撑点中。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW107129566A TWI659867B (zh) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | 立體列印方法以及立體列印裝置 |
TW107129566 | 2018-08-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110893687A true CN110893687A (zh) | 2020-03-20 |
Family
ID=67347988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811208224.6A Pending CN110893687A (zh) | 2018-08-24 | 2018-10-17 | 立体打印方法以及立体打印装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20200061909A1 (zh) |
CN (1) | CN110893687A (zh) |
TW (1) | TWI659867B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114559056A (zh) * | 2020-11-27 | 2022-05-31 | 成新科技股份有限公司 | 提升零件生产效率的3d打印方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI766453B (zh) * | 2020-11-26 | 2022-06-01 | 成新科技股份有限公司 | 提升零件生產效率之3d列印方法 |
CN114559660B (zh) * | 2022-03-01 | 2023-06-30 | 深圳市创想三维科技股份有限公司 | 模型支撑点设置方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104191624A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-10 | 北京智谷技术服务有限公司 | 3d打印的辅助控制方法和装置 |
CN104441652A (zh) * | 2014-08-28 | 2015-03-25 | 北京智谷技术服务有限公司 | 3d打印辅助方法、装置及3d打印机 |
CN104772905A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-07-15 | 北京工业大学 | 一种距离引导下的自适应混合支撑结构生成方法 |
CN104890238A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-09 | 北京敏速自动控制设备有限公司 | 三维打印方法及系统 |
US20170136709A1 (en) * | 2015-11-18 | 2017-05-18 | Fujifilm Corporation | Support structures design device and method, program, structure forming apparatus, and structure manufacturing method |
JP2017109454A (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | ローランドディー.ジー.株式会社 | 三次元造形装置および三次元造形方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI681310B (zh) * | 2017-01-05 | 2020-01-01 | 三緯國際立體列印科技股份有限公司 | 圖檔轉換方法與立體列印系統 |
TWI690846B (zh) * | 2017-01-05 | 2020-04-11 | 三緯國際立體列印科技股份有限公司 | 立體列印方法與立體列印系統 |
-
2018
- 2018-08-24 TW TW107129566A patent/TWI659867B/zh active
- 2018-10-17 CN CN201811208224.6A patent/CN110893687A/zh active Pending
- 2018-12-09 US US16/214,117 patent/US20200061909A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104441652A (zh) * | 2014-08-28 | 2015-03-25 | 北京智谷技术服务有限公司 | 3d打印辅助方法、装置及3d打印机 |
CN104191624A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-10 | 北京智谷技术服务有限公司 | 3d打印的辅助控制方法和装置 |
CN104772905A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-07-15 | 北京工业大学 | 一种距离引导下的自适应混合支撑结构生成方法 |
CN104890238A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-09 | 北京敏速自动控制设备有限公司 | 三维打印方法及系统 |
US20170136709A1 (en) * | 2015-11-18 | 2017-05-18 | Fujifilm Corporation | Support structures design device and method, program, structure forming apparatus, and structure manufacturing method |
JP2017109454A (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | ローランドディー.ジー.株式会社 | 三次元造形装置および三次元造形方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114559056A (zh) * | 2020-11-27 | 2022-05-31 | 成新科技股份有限公司 | 提升零件生产效率的3d打印方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202009146A (zh) | 2020-03-01 |
US20200061909A1 (en) | 2020-02-27 |
TWI659867B (zh) | 2019-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110893687A (zh) | 立体打印方法以及立体打印装置 | |
US10369746B2 (en) | Three-dimensional data generation device, three-dimensional shaping device, and shaped object shaping method | |
KR102129995B1 (ko) | 3차원 인쇄 방법 및 3차원 인쇄 시스템 | |
JP6469498B2 (ja) | スライスモデルの領域判定装置、3次元造形システム、および、スライスモデルの領域判定方法 | |
TWI668539B (zh) | 立體列印裝置與立體列印方法 | |
US10571895B2 (en) | Three-dimensional printing apparatus and three-dimensional printing method | |
CN113043597B (zh) | 分区域切片方法、3d打印方法、装置和存储介质 | |
US20200061923A1 (en) | Three dimensional printing method and three dimensional printing apparatus | |
US20160263836A1 (en) | Three-dimensional object forming system | |
KR101499830B1 (ko) | 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법 | |
CN109767486B (zh) | 一种异形工件切割建模方法、电子设备、存储介质及系统 | |
JP2019150902A (ja) | 工具経路を生成するための方法及び装置 | |
EP3208076A1 (en) | Three-dimensional printing method and three-dimensional printing apparatus thereof | |
TWI681312B (zh) | 立體列印方法以及立體列印裝置 | |
CN106808680B (zh) | 立体打印方法及应用其的立体打印装置 | |
US10434758B2 (en) | Three-dimensional printing method and three-dimensional printing apparatus | |
US10101728B2 (en) | Three-dimensional printing system and method of printing a three-dimensional object | |
JP6613581B2 (ja) | データ生成装置、加工装置、及びデータ生成プログラム | |
KR102321236B1 (ko) | Drawing 방식의 In-fill 패턴 기술을 구비한 3D프린터 모니터링 시스템 | |
CN110871567A (zh) | 立体打印方法与立体打印装置 | |
JP2017196655A (ja) | レーザーブランキング装置を用いた加工方法 | |
US20200118348A1 (en) | Three-dimensional object data generation apparatus, three-dimensional object forming apparatus, and non-transitory computer readable medium | |
KR20230031744A (ko) | 드로잉 툴 기반의 곡선 피팅 방법, 장치 및 기기 | |
CN117301529A (zh) | 一种加工余量计算方法、变壁厚填充方法及相关设备 | |
CN116673497A (zh) | 金属增材制造方法和三维打印机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200320 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |