CN111688180A - 一种3d打印方法、打印机、系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种3D打印方法、打印机、系统及存储介质。所述3D打印方法包括：步骤1：确定打印头的零点喷头，并加载打印图幅准备打印；步骤2：打印头的各喷头全开状态下进行首层打印；步骤3：零点喷头逐层顺次错位若干个喷孔进行打印；步骤4：根据产品切片层数循环执行上述步骤2和步骤3。所述打印机、系统均采用所述3D打印方法进行打印，所述存储介质用于存储所述3D打印方法的执行程序。所述3D打印方法、打印机、系统及存储介质能够提高打印稳定性，并有效降低打印成本。

Description

一种3D打印方法、打印机、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种3D打印方法、打印机、系统及存储介质。
背景技术
3D打印技术是指3D打印机在电脑指令操控下，喷头进行喷墨操作。依据二维数组模型数据运行，系统根据图像面积的大小进行相应的喷墨，形成一个平面图层。每个平面图粘粘在一起，构成一个立体图，存放的箱子根据平面图的厚度进行下降，铺粉装置从一端移动另外一端，并将多余的粉末一次性刮到废粉槽，以此循环累计，模型喷墨绘制完成，产品生成。在喷头形成平面图时，部分喷孔会由于墨水有杂质或者电压异常，导致喷头出现故障，导致粘结过程出现分层或者是缺肉状态，导致我们的产品无法完成最终整个打印失败，而这种情况下，通过需要对喷头进行维修，而由于喷头的造价非常昂贵从而会使得整体打印成本增加。
发明内容
基于此，有必要针对3D打印机的喷头异常导致打印成本增加的问题，提供一种打印稳定性较高、有效降低打印成本的3D打印方法、打印机、系统及存储介质。
一种3D打印方法，包括：
步骤1：确定打印头的零点喷头，并加载打印图幅准备打印；
步骤2：打印头的各喷头全开状态下进行首层打印；
步骤3：零点喷头逐层顺次错位若干个喷孔进行打印；
步骤4：根据产品切片层数循环执行上述步骤2和步骤3。
在其中一个实施例中，所述步骤3中零点喷头逐层顺次错位打印的错位喷孔数量根据零点喷头的喷孔排列方式及喷孔总数确定。
在其中一个实施例中，当所述零点喷头的喷孔排成一列时，逐层顺次错位若干个相邻设置的喷孔进行打印。
在其中一个实施例中，当所述零点喷头的喷孔排成两列时，逐层顺次选择两列相邻设置的若干个喷孔进行打印。
在其中一个实施例中，逐层顺次选择零点喷头中第一列中奇数个喷孔以及与所述奇数个喷孔相邻设置的第二列中奇数个喷孔进行打印。
在其中一个实施例中，逐层顺次选择零点喷头中第一列中偶数个喷孔以及与所述偶数个喷孔相邻设置的第二列中奇数个喷孔进行打印。
在其中一个实施例中，步骤3中零点喷头逐层顺次错位3N～12N个相邻喷孔进行打印。
一种3D打印机，包括：
选择模块，用于确定打印头的零点喷头，并加载打印图幅准备打印；
执行模块，用于控制零点喷头的各喷孔按照预设的每层打印错位喷孔数进行打印。
判断模块，用于判断零点喷头执行完所有层错位打印后产品切片层是否执行完毕。
一种3D打印系统，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述3D打印方法的步骤。
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权利要求1至7中任一项所述3D打印方法的步骤。
上述3D打印方法、打印机、系统及存储介质，通过预先确定打印头的零点喷头并加载图幅在喷孔全开状态下进行首层打印，然后逐层开始打印时错位若干个喷孔进行打印，进一步根据产品整体切片层数确定执行逐层错位打印，从而最终产品打印层截面呈三角形，依据三角形的稳定性特性，从而有利于提升产品打印结构的稳定性，同时采用错位打印的方式可以避免因部分喷孔故障不喷墨而导致的需要频繁检修打印头，继而有利于有效降低打印成本。
附图说明
图1为一实施例的3D打印方法的流程示意图。
图2为一实施例的3D打印系统的逻辑框图。
图3为一实施例的产品打印层截面示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在一实施方式中，一种3D打印方法，包括：步骤1：确定打印头的零点喷头，并加载打印图幅准备打印；步骤2：打印头的各喷头全开状态下进行首层打印；步骤3：零点喷头逐层顺次错位若干个喷孔进行打印；步骤4：根据产品切片层数循环执行上述步骤2和步骤3。
在一实施方式中，一种3D打印机，包括：选择模块，用于确定打印头的零点喷头，并加载打印图幅准备打印；执行模块，用于控制零点喷头的各喷孔按照预设的每层打印错位喷孔数进行打印。判断模块，用于判断零点喷头执行完所有层错位打印后产品切片层是否执行完毕。
在一实施方式中，一种3D打印系统，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述3D打印方法的步骤。
在一实施方式中，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所述3D打印方法的步骤。
上述3D打印方法、打印机、系统及存储介质，通过预先确定打印头的零点喷头并加载图幅在喷孔全开状态下进行首层打印，然后逐层开始打印时错位若干个喷孔进行打印，进一步根据产品整体切片层数确定循环执行逐层错位打印，从而最终产品打印层截面呈三角形，依据三角形的稳定性特性，从而有利于提升产品打印结构的稳定性，同时采用错位打印的方式可以避免因部分喷孔故障不喷墨而导致的需要频繁检修打印头，继而有利于有效降低打印成本。
下面结合具体实施例对所述3D打印方法进行说明，以进一步理解所述3D打印方法的发明构思。
请参阅图1，在其中一实施例中，一种3D打印方法，包括下述步骤：
S110：确定打印头的零点喷头，并加载打印图幅准备打印；
其中，零点喷头指打印头中第一个设置位的喷头。需要说明的是，3D打印机中设置的打印头包括若干喷头，每个喷头开设有若干喷孔。一般根据3D打印机机型尺寸及打印方法选择使用不同个数的喷头，对应地每个喷头开设的喷孔数量一般选择有256个孔或1024个孔。即，零点喷头的喷孔总数可以是256个孔也可以是1024个孔。打印操作系统在确认好零点喷头后便进入到产品打印图幅加载状态，具体根据操作系统对产品切片情况确定图幅加载情况，整体打印状态进入准备阶段。
S120：打印头的各喷头全开状态下进行首层打印；
即，打印头进行首层打印时，所有的喷头的所有喷孔全部打开进行喷墨操作。若不考虑喷孔堵塞问题的理想状态下，进行每层打印时所有喷头的所有喷孔均处于全打开状态进行打印。
S130：零点喷头逐层顺次错位若干个喷孔进行打印；
即，零点喷头完成首层打印后，到第二层打印开始每层控制部分喷孔不进行打印，且每层控制不进行打印的喷孔数量相同，逐层累计直到零点喷头的所有喷孔均不进行打印为止。
在其中一实施例中，零点喷头逐层顺次错位打印的错位喷孔数量根据零点喷头的喷孔排列方式及喷孔总数确定。即，每层控制不打印的喷孔数量是根据零点喷头的喷孔排列方式及其数量确定。在其中一实施例中，零点喷头逐层顺次错位3N～12N个相邻喷孔进行打印。其中，N代表倍数，即每层打印时控制不喷射打印的喷孔数为3的倍数～12倍数个相邻设置的喷孔。例如，对于具有256个喷孔的零点喷头而言，选择每层错位喷孔数为3N，其中N等于1或2或3……；优选地，选择每层错位喷孔数为3个喷孔；对于具有1024个喷孔的零点喷头而言，选择每层错位喷孔数为12N，其中N等于1或2或3……；优选地，选择每层错位喷孔数为12个喷孔。本实施例中选择使用的零点喷头的排列方式一般有单排设置与双排设置。即，对于256个喷孔的零点喷头双排设置时，则每列具有128个喷孔，一般要求两列喷孔错位设置，相邻两个喷孔间距设置为0.254mm。对于双排设置的零点喷头而言，第一排的第一个喷孔与第二排的第一个喷孔之间横向间距为0.254mm，因此可以将双排设置的喷孔看成单排设置的喷孔模式。
在其中一实施例中，当所述零点喷头的喷孔排成一列时，逐层顺次错位若干个相邻设置的喷孔进行打印。即，零点喷头的若干个喷头顺次排成一列，则每层选择不打印的喷孔是该列中相邻设置的几个喷孔。具体地，对于具有256个喷孔的零点喷头而言，当进行第二层打印时，选择排列在最前的3个喷孔关闭进行打印，当进行第三层打印时，选择排列在最前的6个喷孔关闭进行打印，即第三层关闭的喷孔数是在第二层关闭的喷孔数的基础上新增加3个喷孔不进行打印，即第二层与第三层之间错位3个喷孔进行打印。
在其中一实施例中，当所述零点喷头的喷孔排成两列时，逐层顺次选择两列相邻设置的若干个喷孔进行打印。即，零点喷头的若干个喷头并列排成两列，则每层选择不打印的喷孔是两列中相邻设置的几个喷孔。进一步地，对于如何选择两列中相邻设置的喷孔进行错位打印一般优选如下两种方式进行打印：
第一种打印方式：逐层顺次选择零点喷头中第一列中奇数个喷孔以及与所述奇数个喷孔相邻设置的第二列中奇数个喷孔进行打印。具体地，对于具有256个喷孔的零点喷头而言，当进行第二层打印时，选择第一列中排列最前的3个喷孔关闭进行打印，选择第二列中排列最前的3个喷孔关闭进行打印，当进行第三层打印时，选择第一列中排列在最前的6个喷孔关闭进行打印，选择第二列中排列最前的6个喷孔关闭进行打印，即第三层关闭的喷孔数是在第二层关闭的喷孔数的基础上新增加3个喷孔不进行打印，即第二层与第三层之间错位3个喷孔进行打印。
第二种打印方式：逐层顺次选择零点喷头中第一列中偶数个喷孔以及与所述偶数个喷孔相邻设置的第二列中奇数个喷孔进行打印。具体地，对于具有256个喷孔的零点喷头而言，当进行第二层打印时，选择第一列中排列最前的2个喷孔关闭进行打印，选择第二列中排列最前的1个喷孔关闭进行打印，当进行第三层打印时，选择第一列中排列在最前的4个喷孔关闭进行打印，选择第二列中排列最前的2个喷孔关闭进行打印，即第三层关闭的喷孔数是在第二层关闭的喷孔数的基础上新增加3个喷孔不进行打印，即第二层与第三层之间错位3个喷孔进行打印。
上述第一打印方式和第二种打印方式是根据零点喷头喷孔的排列方式选择每层错位打印的喷孔数，而具体在各列中分别选择几个不打印的喷孔可以按照错位总数进行奇数搭配选择或奇偶搭配选择，具体采用何种方式打印可依据打印机的机型选择使用。在本实施例中优先选择第二种打印方式，这种打印方式有利于对部分喷孔不喷墨时能够有更好的补充打印效果。
S140：根据产品切片层数循环执行上述S120和S130。
即，根据产品整体切片层数确定是否循环执行逐层错位打印。应该理解的是，3D打印机进行产品打印的原理时通过计算机软件对产品模型进行切片处理成若干层，然后将分层信息发送至打印操作系统中，打印操作系统根据产品切片层数及形状进行逐层打印堆叠最终形成整个打印产品结构。例如，对于一件产品其切片层总数为200多层，则进行打印时若选择256个喷孔的零点喷头打印，采用每层错位3层打印，则总打印层数为84层，由此经过一次错位打印后产品实际上并未打印完需要循环执行上述步骤120和130的步骤进行循环错位打印，最终完成总成200多层的打印。也就是说每执行完一轮的错位打印需要判断是否需要进行再次错位打印，以实现最终产品的全部打印。就是说在该打印过程中喷头选择喷射的方式采用逐层错位的方式进行打印，即采用步骤120和步骤130进行逐层错位打印，从而使得最终产品打印层的截面呈三角形，而依据三角形的稳定性特性，从而有利于提升产品打印结构的稳定性，同时采用错位打印的方式可以避免因部分喷孔故障不喷墨而导致的需要频繁检修打印头，继而有利于有效降低打印成本。
在其中一实施例中，请参阅图2，一种3D打印机10，包括：选择模块100，用于确定打印头的零点喷头，并加载打印图幅准备打印；执行模块200，用于控制零点喷头的各喷孔按照预设的每层打印错位喷孔数进行打印。判断模块300，用于判断零点喷头执行完所有层错位打印后产品切片层是否执行完毕。所述3D打印机采用上述任一项所述的3D打印方法进行打印，从而有利于提升打印产品结构稳定性。
在其中一实施例中，一种3D打印系统，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述实施例中任一项所述3D打印方法的步骤。
在其中一实施例中，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上述实施例中任一项所述3D打印方法的步骤。
上述3D打印机、系统及存储介质，通过预先确定打印头的零点喷头并加载图幅在喷孔全开状态下进行首层打印，然后逐层开始打印时错位若干个喷孔进行打印，进一步根据产品整体切片层数确定执行逐层错位打印循环次数，从而最终产品打印层截面呈三角形，依据三角形的稳定性特性，从而有利于提升产品打印结构的稳定性，同时采用错位打印的方式可以避免因部分喷孔故障不喷墨而导致的需要频繁检修打印头，继而有利于有效降低打印成本。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种3D打印方法，其特征在于，包括：
步骤1：确定打印头的零点喷头，并加载打印图幅准备打印；
步骤2：打印头的各喷头全开状态下进行首层打印；
步骤3：零点喷头逐层顺次错位若干个喷孔进行打印；
步骤4：根据产品切片层数循环执行上述步骤2和步骤3。
2.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，所述步骤3中零点喷头逐层顺次错位打印的错位喷孔数量根据零点喷头的喷孔排列方式及喷孔总数确定。
3.根据权利要求2所述的3D打印方法，其特征在于，当所述零点喷头的喷孔排成一列时，逐层顺次错位若干个相邻设置的喷孔进行打印。
4.根据权利要求2所述的3D打印方法，其特征在于，当所述零点喷头的喷孔排成两列时，逐层顺次选择两列相邻设置的若干个喷孔进行打印。
5.根据权利要求4所述的3D打印方法，其特征在于，逐层顺次选择零点喷头中第一列中奇数个喷孔以及与所述奇数个喷孔相邻设置的第二列中奇数个喷孔进行打印。
6.根据权利要求4所述的3D打印方法，其特征在于，逐层顺次选择零点喷头中第一列中偶数个喷孔以及与所述偶数个喷孔相邻设置的第二列中奇数个喷孔进行打印。
7.根据权利要求2所述的3D打印方法，其特征在于，步骤3中零点喷头逐层顺次错位3N～12N个相邻喷孔进行打印。
8.一种3D打印机，其特征在于，包括：
选择模块，用于确定打印头的零点喷头，并加载打印图幅准备打印；
执行模块，用于控制零点喷头的各喷孔按照预设的每层打印错位喷孔数进行打印。
判断模块，用于判断零点喷头执行完所有层错位打印后产品切片层是否执行完毕。
9.一种3D打印系统，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述3D打印方法的步骤。
10.一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至7中任一项所述3D打印方法的步骤。
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