CN112060591A - 一种零件打印方法及系统、终端设备和计算机存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种零件打印方法及系统、终端设备和计算机存储介质，涉及三维打印技术领域，以避免出现细小区域及尖角区域，减少热应力，提高零件的质量。所述零件打印方法应用于打印具有弧形轮廓的零件。所述零件打印方法包括：接收零件的建模信息；根据零件的建模信息确定至少两个激光扫描区域；至少两个激光扫描区域的形状相同，每一激光扫描区域的面积大于预设面积；根据每一激光扫描区域确定激光扫描路径；根据激光扫描路径控制激光打印设备完成每一激光扫描区域的打印，以打印形成具有弧形轮廓的零件。本发明还提供了的一种终端设备和计算机存储介质用于执行上述零件打印方法。所述零件打印系统包括用于执行上述零件打印方法的终端设备。

Description

一种零件打印方法及系统、终端设备和计算机存储介质
技术领域
本发明涉及三维打印技术领域，尤其涉及一种零件打印方法及系统、终端设备和计算机存储介质。
背景技术
三维打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状的可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。三维打印一般先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型进行切片分区成逐层的截面，并按照激光填充路径指导三维打印设备逐层打印，实现物体的快速成型。
在三维打印过程中，分区结果会直接影响加工零件的组织结构。现有技术中，通常采用矩形或棋盘格的分区方式对零件进行分区。但是当零件为具有弧形轮廓的零件时，采用现有技术易产生细小区域分区与尖角区域分区。在对零件进行打印的过程中，细小区域及尖角区域相较于其他区域，极易出现局部热输入偏高，产生较大的热应力等现象，进而影响零件的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种零件打印方法及系统、终端设备和计算机存储介质，用于避免出现细小区域及尖角区域，减少热应力，提高零件的质量。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种零件打印方法，该零件打印方法应用于打印具有弧形轮廓的零件。该零件打印方法包括：
接收零件的建模信息；
根据零件的建模信息确定至少两个激光扫描区域，至少两个激光扫描区域的形状相同，每一激光扫描区域的面积大于预设面积；
根据每一激光扫描区域确定激光扫描路径；
根据激光扫描路径控制激光打印设备完成每一激光扫描区域的打印，以打印形成具有弧形轮廓的零件。
与现有技术相比，本发明提供的零件打印方法中，在接收到零件的建模信息后，会根据零件的建模信息确定至少两个激光扫描区域，上述至少两个激光扫描区域的形状相同，并且每一激光扫描区域的面积大于预设面积。之后根据每一激光扫描区域确定激光扫描路径，接着可以根据确定的激光扫描路径控制激光打印设备完成每一激光扫描区域的打印，以打印形成具有弧形轮廓的零件。上述在待打印的零件具有弧形轮廓时，确定至少两个形状相同的激光扫描区域，并且每一激光扫描区域的面积大于预设面积，此时可以避免出现细小区域及尖角区域。进一步地，在后期对激光扫描区域进行打印的过程中，因为可以避免出现细小区域及尖角区域，所以可以避免出现面积过小的激光扫描区域。此时激光打印设备需要打印的细小区域及尖角区域的数量减少或消失，激光打印设备不需要再频繁的改变打印的位置，提高了零件的打印质量。同时还可以减少或避免激光打印设备的断光启动过程，进而避免对细小区域及尖角区域较高的局部热输入，避免产生较大的热应力，提高零件的质量。
第二方面，本发明还提供了一种终端设备。该终端设备包括：处理器和通信接口，通信接口和处理器耦合，处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如第一方面或第一方面中任一可能实现方式所描述的零件打印方法。
第三方面，本发明还提供了一种零件打印系统。该零件打印系统包括第二方面或第二方面中任意可能实现方式所描述的终端设备，以及与终端设备通信连接的激光打印设备。
第四方面，本发明还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有指令，当指令被运行时，使得第一方面或第一方面中任一可能实现方式所描述的零件打印方法被执行。
本发明中第二方面至第四方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有技术中第一种零件的激光扫描区域示意图；
图2为现有技术中第二种零件的激光扫描区域示意图；
图3为现有技术中第三种零件的激光扫描区域示意图；
图4为本发明实施例提供的零件打印系统的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的零件打印方法流程图；
图6为本发明实施例提供的对第一种零件的激光扫描区域的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的对第二种零件的激光扫描区域的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的对第三种零件的激光扫描区域的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的获取线段OA的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的获取激光预扫描区域AOB的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的获取激光扫描区域CGE的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的获取激光扫描区域IML的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的另一种零件的激光扫描区域的过程结构示意图；
图14为本发明实施例提供的再一种零件的激光扫描区域合并前的结构示意图；
图15为本发明实施例提供的再一种零件的激光扫描区域合并后的结构示意图；
图16为本发明实施例提供的另一种零件的激光扫描区域的结构示意图；
图17为本发明实施例提供的零件打印装置的结构示意图；
图18为本发明实施例提供的终端设备的硬件结构示意图；
图19示出了本发明实施例提供的芯片的结构示意图。
附图标记：
10-零件打印系统， 11-终端设备；
12-激光打印设备， 13-扫描单元；
14-导入单元， 20-零件打印装置；
21-处理单元， 22-通信单元；
23-存储单元， 30-终端设备；
31-第一处理器， 32-通信接口；
33-通信线路， 34-第一存储器；
35-第二处理器， 40-芯片；
41-处理器， 42-通信接口；
43-第二存储器， 44-总线系统。
具体实施方式
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是，本发明中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项（个）”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项（个），可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
三维打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状的可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。三维打印一般先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型进行切片分区成逐层的截面，并按照激光填充路径指导三维打印设备逐层打印，实现物体的快速成型。
在三维打印过程中，分区结果会直接影响加工零件的组织结构。具体的，参见图1至图3，在现有技术中，通常采用矩形或棋盘格的分区方式对零件进行分区。但是当零件为具有弧形轮廓的零件时，采用现有技术易产生细小区域分区与尖角区域分区（例如图1中的α区域，α区域相较于其他区域面积最小，并且α区域具有尖角）。在对零件进行打印的过程中，细小区域及尖角区域相较于其他区域，极易出现局部热输入偏高，产生较大的热应力等现象，进而影响零件的质量。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种零件打印方法及系统、终端设备和计算机存储介质。其中，本发明实施例提供的零件打印系统可以支持激光选区烧结/熔融技术、熔融沉积快速成型等三维打印技术。并且，该零件打印系统可以应用于打印具有弧形轮廓的零件。该弧形轮廓可以为圆弧形轮廓、椭圆弧形轮廓等。
参见图4，该零件打印系统10包括终端设备11、以及与终端设备11通信连接的激光打印设备12。
参见图4，上述终端设备11可以为具备控制功能，以实现具有弧形轮廓的零件打印的终端设备11。例如：计算机、手机、平板电脑、PDA等。
参见图4，上述激光打印设备12可以为激光选区烧结/熔融设备、熔融沉积快速成型设备等三维打印设备。示例性的，上述激光打印设备12可以包括激光头，控制柜，冷水机，送粉器等。上述激光头可以为激光发生器，用于产生激光弧。控制柜用于控制激光器的运行。冷水机用于冷却循环水，稳定激光发生器的工作温度。送粉器用于在打印过程中向激光头输送粉末材料。
参见图4，上述零件打印系统10还可以包括扫描单元13。该扫描单元13和激光打印设备12均与上述终端设备11通信连接，实现数据的采集和传输。通信方式可以是无线通信，也可以是有线通信。上述无线通信可以基于无线电Wi-Fi、电磁波等技术进行通信。上述有线通信可以是利用金属导线、光纤等有形媒质传送信息的方式。例如：终端设备11与扫描单元13可以通过RS485总线通信。扫描单元13可以对待打印的零件进行扫描，生成该零件的建模信息，并将建模信息发送给终端设备11。具体的，上述扫描单元13可以为3D扫描仪等任一能够对零件进行扫描并生成建模信息的设备。
参见图4，上述零件打印系统10还可以包括用于读取建模信息的导入单元14。该导入单元14和上述终端设备11通信连接。导入单元14和终端设备11之间的通信方式，可以参考前文，此处不再赘述。具体的，上述导入单元14可以为任一种能够将采用人工建模的方式生成的建模信息导入终端设备11的装置。例如：导入单元14可以为SD存储卡（SecureDigital Memory Card/SD card）读取装置。
参见图5，该零件打印系统可以由终端设备或应用于终端设备的芯片执行。下面以圆形零件为例进行描述，应理解，以下描述仅用于解释说明，不用于具体限定。参见图5，本发明实施例提供的零件打印方法包括：
步骤101：扫描单元和/或导入单元获取零件的建模信息。该建模信息可以包括任意能够体现零件具体结构的信息。例如：建模信息可以包括零件对应的三维模型。
示例性的，可以通过3D扫描仪等扫描单元对具有弧形轮廓的零件进行扫描，以对零件的三维结构进行识别。之后根据零件的三维结构生成零件的建模信息。当然，上述建模信息也可以采用人工建模的方式，并通过导入单元进行获取。
步骤102：扫描单元和/或导入单元将建模信息发送给终端设备。
示例性的，扫描单元和导入单元均可以与终端设备相互通信。在需要打印具有弧形轮廓的零件时，扫描单元和/或导入单元可以将获取到的建模信息发送给终端设备，以辅助终端设备实现对具有弧形轮廓的零件的打印。
步骤103：终端设备接收零件的建模信息。
步骤105：终端设备根据零件的建模信息确定至少两个激光扫描区域。上述至少两个激光扫描区域的形状相同，并且每一激光扫描区域的面积大于预设面积。
示例性的，终端设备根据接收到的零件的建模信息，将零件的三维模型分区成逐层的截面。接着对每层截面上的点进行识别，确定每层截面对应的轮廓，即切片层。之后对切片层进行分区，确定至少两个激光扫描区域。上述至少两个激光扫描区域的形状相同，并且每一激光扫描区域的面积大于预设面积。
步骤106：终端设备根据每一激光扫描区域确定激光扫描路径。
步骤107：终端设备根据激光扫描路径控制激光打印设备完成每一激光扫描区域的打印，以打印形成具有弧形轮廓的零件。
示例性的，终端设备可以通过控制激光打印设备所包括的激光头按照上述激光扫描路径，完成每一激光扫描区域的打印，以打印形成具有弧形轮廓的零件。
参见图1和图6、图2和图7，以及图3和图8，图1为采用现有技术中的棋盘格分区方式，对第一种零件的切片层划分形成激光扫描区域后的结构示意图。图6为采用本发明实施例提供的方法，对第一种零件的切片层划分形成激光扫描区域后的结构示意图。图2为采用现有技术中的棋盘格分区方式，对第二种零件的切片层划分形成激光扫描区域后的结构示意图。图7为采用本发明实施例提供的方法，对第二种零件的切片层划分形成激光扫描区域后的结构示意图。图3为采用现有技术中的棋盘格分区方式，对第三种零件的切片层划分形成激光扫描区域后的结构示意图。图8为采用本发明实施例提供的方法，对第三种零件的切片层划分形成激光扫描区域后的结构示意图。根据以上附图可知，采用本发明实施例提供的零件打印方法中，通过控制每一切片层中的至少两个激光扫描区域的形状相同，并且每一激光扫描区域的面积大于预设面积，此时可以避免出现细小区域及尖角区域。进一步地，在后期对激光扫描区域进行打印的过程中，因为可以避免出现细小区域及尖角区域，所以可以避免出现面积过小的激光扫描区域。此时激光打印设备需要打印的细小区域及尖角区域的数量减少或消失，激光打印设备不需要再频繁的改变打印的位置，提高了零件的打印质量。同时还可以减少或避免激光打印设备的断光启动过程，进而避免对细小区域及尖角区域较高的局部热输入，避免产生较大的热应力，提高零件的质量。
上述断光启动是指：在激光打印过程中，当每次打印完成一个封闭轮廓或者一条填充线之后需要对激光打印设备进行断光（断光的意思是停止送粉与激光打印）。当需要打印另一个封闭轮廓或者填充线时需要再次启动（启动就是打开激光开关，打开送粉开关）。由于每次启动需要一定的时间，所以频繁的断光启动，会影响打印效率。
作为一种可能的实现方式中，终端设备接收零件的建模信息后，终端设备根据零件的建模信息确定至少两个激光扫描区域前，零件打印方法还包括：
步骤104：终端设备根据零件的建模信息确定至少两个激光预扫描区域。一个激光扫描区域位于一个激光预扫描区域内，激光扫描区域的面积小于激光预扫描区域的面积。
在实际应用过程中，终端设备需要先根据零件的建模信息确定激光预扫描区域。根据不同的零件的建模信息，同一个零件中获得的激光预扫描区域的面积会出现完全相等或部分相等的情况。又因为一个激光扫描区域位于一个激光预扫描区域内，并且激光扫描区域的面积小于激光预扫描区域的面积。所以后续根据激光预扫描区域划分形成的激光扫描区域的面积，也会根据零件的建模信息的不同出现完全相等或部分相等（即出现激光扫描区域的面积相等或不相等的情况）。并且上述相邻两个激光扫描区域之间具有相等的扫描间隔，此时可以确保任意相邻两个激光扫描区域搭接之后的效果一致，确保零件的内部组织结构符合要求，保证零件的打印质量。具体的，由于激光打印设备的光斑直径一致，粉末粒度直径一致，所形成的扫描轨迹直径一致，所以需要相同的扫描间隔。若扫描间隔不一致，会造成搭接不均匀，搭接缺失等问题。例如：如果扫描间隔过大，会造成打印成形结果出现孔洞及线性缺陷等问题。如果扫描间隔过小，会造成零件的成形高度过高产生过烧、搭接不均匀、出现叠加方向缺陷等问题，并且会造成材料浪费。所以，在本发明实施例中，要确保相邻两个激光扫描区域之间具有相等的扫描间隔。
上述预设面积的数值代表激光预扫描区域容错值，激光预扫描区域容错值主要是为了甄别出小面积的激光预扫描区域。该小面积的激光预扫描区域不能在进行分区形成激光扫描区域，因为此时形成的激光扫描区域面积会更小。因此需要将小面积的激光预扫描区域和，与其相邻的任一激光预扫描区域进行合并，直至合并后的激光预扫描区域的面积大于预设面积。
在一种示例中，上述零件的建模信息可以包括分区角度、扫描间隔、以及预设面积。当待打印的零件为圆形零件时，终端设备接收到的圆形零件的建模信息可以分为两种。下面以两种可能出现的情况为例进行描述，应理解，以下描述仅用于理解，不要用于具体限定。
第一种：激光扫描区域的分区角度（扇形区域角度）可以为30度、45度、60度或90度等，任意两个激光扫描区域之间的扫描间隔（扇形区域间隔）可以为3mm、5mm或7mm等，激光扫描区域的预设面积（最小面积）可以为0mm2、0.2mm2、2mm2、5mm2、10mm2等，只要大于或等于0mm2即可。当预设面积为0mm2时，表示即使出现激光预扫描区域的面积较小的情况，激光预扫描区域之间也不进行合并。上述分区角度、扫描间隔可以根据实际情况进行设置，不限于以上描述。预设面积可以根据实际需要打印的零件的大小，或者该激光扫描区域所在的切片层的面积进行设置，与分区角度、扫描间隔无关。例如：激光扫描区域的预设面积的数值应小于所在切片层的面积，此时不会影响后期打印。
下面以几种可能的情况进行解释说明，应理解，以下描述仅用于理解，不用于具体限定。
（1）为了避免出现细小区域及尖角区域，减少热应力，提高零件的质量，此时激光扫描区域的预设面积（最小面积）的数值可以设置的较小。例如预设面积可以是0mm2、0.2mm2、2mm2等。
（2）当需要打印的零件的体积较小，零件形成的切片层的面积相应的比较小，此时激光扫描区域的预设面积（最小面积）的数值可以设置的较小。例如预设面积可以是0mm2、0.2mm2、2mm2等。
（3）当需要打印的零件的体积较大，零件形成的切片层的面积相应的比较大，此时激光扫描区域的预设面积（最小面积）的数值相对于体积较小的零件，可以设置的较大。由于设置的预设面积较大，此时激光速率也会较高，进而提高零件的成形速率。例如预设面积可以是5mm2、10mm2等。
按照上述零件的建模信息确定的激光扫描区域，可以将待打印的圆形零件的切片层均匀划分为12份、8份、6份或4份，此时相邻两个激光扫描区域之间具有相等的扫描间隔，并且每一个激光扫描区域的面积均相等。
第二种：激光扫描区域的分区角度（扇形区域角度）可以为50度、70度、80度或100度等，任意两个激光扫描区域之间的扫描间隔（扇形区域间隔）可以为3mm、5mm或7mm等，激光扫描区域的预设面积（最小面积）可以为2mm2、5mm2或10mm2等。关于分区角度、扫描间隔、预设面积的取值可以参考前文描述在此不再赘述。按照上述零件的建模信息确定的激光扫描区域，可以将待打印的圆形零件的切片层划分为7份、5份、4份或3份，此时相邻两个激光扫描区域之间也具有相等的扫描间隔。但是由于激光扫描区域中的分区角度为50度、70度、80度或100度等，并不能将圆形零件的切片层均匀划分，所以最终获得的激光扫描区域的面积并不完全相等。
步骤104-1：终端设备根据零件的建模信息确定至少两个激光预扫描区域包括：
在实际应用过程中，由于终端设备根据不同的零件的建模信息，确定的激光预扫描区域的面积存在相等或部分相等的情况。同时当激光预扫描区域的面积部分相等时，会出现后续形成的激光扫描区域的面积小于预设面积的情况，所以需要根据不同的建模信息，确定不同的激光预扫描区域划分的方法。
下面以两种不同的零件的建模信息为例描述终端设备确定至少两个激光预扫描区域的过程，应理解，以下描述仅用于理解，不用于具体限定。
在第一种示例中，上述终端设备接收到的圆形零件的建模信息为：激光扫描区域的分区角度（扇形区域角度）为60度，任意两个激光扫描区域之间的扫描间隔（扇形区域间隔）为5mm，激光扫描区域的预设面积（最小面积）为2mm2。
终端设备依次获取至少两个第一线段，至少两个第一线段的一端相交于第一交点，第一交点位于弧形轮廓内，每一第一线段的另一端均相交于弧形轮廓所具有的弧形段。由相邻的至少两个第一线段以及相邻的至少两个第一线段之间的弧形段构成激光预扫描区域。
在实际应用过程中，由于待打印的零件具有弧形轮廓，此时在弧形轮廓形成的封闭图形内部确定两个第一线段。两个第一线段的相交于第一交点，第一交点位于弧形轮廓形成的封闭图形内部，并且每一第一线段的另一端均相交于弧形轮廓所具有的弧形段上。由上述相邻的至少两个第一线段，以及相邻的至少两个第一线段之间的弧形段构成激光预扫描区域。此时激光预扫描区域可以根据弧形段的不同，而形成不同的形状。例如，当弧形段为圆弧时，激光预扫描区域为扇形。当弧形段为椭圆中的一段弧时，激光预扫描区域为趋近于扇形的封闭图形。
示例性的，参见图9和图10，在本发明实施例中，当待打印的零件为圆形零件时，对圆形零件切片后形成的切片层也为圆形。此时以圆形切片层的圆心O为起点，以半径为长度，做第一线段。具体的，以圆心O为原点，建立直角坐标系。过圆心O做平行于X轴的线段，线段与圆形切片层所具有的弧形段相交于点A，此时获得线段OA。以圆心O为旋转中心，将线段OA逆时针旋转60度，此时获得线段OB。上述线段OA以及线段OB统称为第一线段。由线段OA、线段OB，以及弧AB围合形成一扇形区域，即激光预扫描区域AOB。
步骤104-2：终端设备根据零件的建模信息确定至少两个激光扫描区域包括：
在实际应用过程中，当终端设备根据零件的建模信息确定至少两个激光预扫描区域后，终端设备可以根据激光预扫描区域确定激光扫描区域。
在每一个激光预扫描区域内，以垂直于第一线段的方向为平移方向，向远离激光预扫描区域的边界平移激光预扫描区域所包括的两个第一线段，以形成两个第二线段。两个第二线段的一端相交于第二交点，第二交点位于弧形轮廓内，每一第二线段的另一端均相交于两个第一线段之间的弧形段。由两个第二线段和位于两个第二线段之间的弧形段构成激光扫描区域。
在实际应用过程中，激光预扫描区域是由相邻的两个第一线段，以及位于相邻的两个第一线段之间的弧线段构成。而激光扫描区域位于激光预扫描区域内，同时激光扫描区域的面积小于激光预扫描区域的面积。进一步地，由于终端设备接收到的零件的建模信息中的扫描间隔为一个定值，所以为了确保相邻两个激光扫描区域之间的扫描间隔不变满足实际需要，可以通过分别平移位于一个激光预扫描区域中的两个第一线段的方式，获得构成一个激光扫描区域的两个第二线段。当相邻的两个激光预扫描区域中的每一个第一线段均平移扫描间隔的一半时，最终获得的相邻的两个激光扫描区域之间的距离满足扫描间隔。
示例性的，参见图11，在激光预扫描区域AOB中，可以先平移线段OA。具体的，由于终端设备接收到的零件的建模信息中任意两个激光扫描区域之间的扫描间隔（扇形区域间隔）为5mm，所以使线段OA沿垂直于线段OA的方向逆时针平移2.5mm，此时获得线段CD。采用同样的方法，使线段OB沿垂直于线段OB的方向顺时针平移2.5mm，此时获得线段EF。上述线段CD与线段EF相交于点G，并且点G位于激光预扫描区域AOB内。上述线段CG、线段GE以及位于弧CE围合形成一扇形区域，即激光扫描区域CGE。由于激光扫描区域CGE中的线段CG以及线段GE，是由激光扫描区域CGE中的线段OA和线段OB平移获得的，所以角AOB与角CGE相等均为分区角度60度。
参见图12，之后以同样的方式获得激光扫描区域IML。下面简单的介绍激光扫描区域IML的获得过程。
参见图12，以圆心O为旋转中心，将线段OB逆时针旋转60度，此时获得线段OH。由线段OB、线段OH，以及弧BH围合形成一扇形区域，即激光预扫描区域BOH。使线段OB沿垂直于线段OB的方向逆时针平移2.5mm，此时获得线段IJ。使线段OH沿垂直于线段OH的方向顺时针平移2.5mm，此时获得线段KL。上述线段IJ与线段KL相交于点M，并且点M位于激光预扫描区域BOH内。上述线段IM、线段ML以及位于弧IL围合形成一扇形区域，即激光扫描区域IML。其中，角BOH与角IML相等均为分区角度60度。由于激光扫描区域CGE与激光扫描区域IML相邻，并且线段GE与线段IM之间的距离为5mm，所以满足相邻两个激光扫描区域之间具有5mm的扫描间隔。同理，重复上述操作过程，最终将圆形切片层划分为6个面积相等，且分区角度为60度，扫描间隔为5mm的激光扫描区域。
在第二种示例中，上述终端设备接收到的圆形零件的建模信息为：激光扫描区域的分区角度（扇形区域角度）为70度，任意两个激光扫描区域之间的扫描间隔（扇形区域间隔）为5mm，激光扫描区域的预设面积（最小面积）为2mm2。
步骤104-3：在激光扫描区域的面积小于预设面积的情况下，零件打印方法还包括：
步骤104-3-1：激光扫描区域位于第一激光预扫描区域内，终端设备将第一激光预扫描区域，与第一激光预扫描区域相邻的任一激光预扫描区域合并，获得合并激光预扫描区域。
在实际应用过程中，当分区角度不能被360度整除时，最后一个激光预扫描区域（即第一激光预扫描区域）所具有的夹角小于分区角度，此时存在至少两种不同的情况。下面以两种可能出现的情况为例进行描述，应理解，以下描述仅用于理解，不要用于具体限定。
第一种：可以在激光预扫描区域内形成激光扫描区域。例如，当分区角度为150度，扫描间隔为5mm，预设面积为πmm2时。此时，最后一个激光预扫描区域（即第一激光预扫描区域）所具有的夹角为60度，小于分区角度150度。并且最后一个激光预扫描区域（即第一激光预扫描区域）的面积为（2π/3）mm2小于预设面积，由于激光扫描区域的面积小于激光预扫描区域的面积，所以激光扫描区域的面积小于预设面积。此时最后一个激光预扫描区域（即第一激光预扫描区域）需要和，与其相邻的任一激光预扫描区域合并。
第二种：参见图13，不能在激光预扫描区域内形成激光扫描区域。例如，当分区角度为70度，扫描间隔为5mm，预设面积为πmm2时。此时，最后一个激光预扫描区域（即第一激光预扫描区域）所具有的夹角为10度，小于分区角度70度，最后一个激光预扫描区域QPS的面积为（π/9）mm2小于预设面积。由于最后一个激光预扫描区域QPS所具有的夹角10度过小，采用前文所述的激光扫描区域确定方法，获得的激光扫描区域并不能完全形成在激光预扫描区域内，不符合划分要求，所以最后一个激光预扫描区域QPS需要和，与其相邻的激光预扫描区域SPN合并。
参见图14，激光扫描区域R1的面积大于激光扫描区域R2的面积，当根据激光预扫描区域划分形成的激光扫描区域小于预设面积时，激光打印设备在打印完激光扫描区域R1后，需要将激光头移动到下一个待打印的激光扫描区域R2处。此时激光打印设备需要断光，当移动到下一个待打印的激光扫描区域之后再启动，但是断光启动的过程中需要一定的时间，此时会造成面积较小的激光扫描区域局部热输入较高，产生较大的热应力。
为了避免出现类似于激光扫描区域R2的情况，终端设备将激光预扫描区域和，与激光预扫描区域相邻的激光预扫描区域合并，获得合并激光预扫描区域。参见图15，设定激光扫描区域R2的激光预扫描区域为R21（图15中未示出），激光扫描区域R3的激光预扫描区域为R31（图15中未示出），将激光预扫描区域为R21和，与其相邻的激光预扫描区域为R31合并。之后对上述合并后的激光预扫描区域进行处理，获得激光扫描区域为R4，并且激光扫描区域为R4的面积大于预设面积。当激光打印设备打印如图14所示的切片层时，不会出现激光扫描区域局部热输入较高，产生较大的热应力的情况。
步骤104-3-2：终端设备根据合并激光预扫描区域确定合并激光扫描区域。合并激光扫描区域位于合并激光预扫描区域内，合并激光扫描区域的面积小于合并激光预扫描区域的面积。
在实际应用过程中，当最后一个激光预扫描区域（即第一激光预扫描区域），与其相邻的激光预扫描区域合并后，获得的合并激光预扫描区域。之后获得的合并激光预扫描区域可以根据前文所述的激光扫描区域确定方法，获得相对应的合并激光扫描区域。此时，合并激光扫描区域位于合并激光预扫描区域内，合并激光扫描区域的面积小于合并激光预扫描区域的面积。至此，待打印的零件的切片层被划分出至少两个激光扫描区域，并且至少两个激光扫描区域的面积居大于预设面积，避免出现细小区域及尖角区域。并且尽最大可能使各个激光扫描区域的面积相等，此时激光打印设备打印出的零件的质量会更好，减少了激光头在激光扫描区域之间不断移动的次数。
示例性的，参见图13和图16，在本发明实施例中，由于零件的建模信息中分区角度为70度，扫描间隔为5mm，预设面积为πmm2。采用前文所述的激光扫描区域确定方法，可以获得5个面积相等，分区角度为70度，扫描间隔为5mm的激光扫描区域。由于最后一个激光预扫描区域QPS的面积小于预设面积，所以将最后一个激光预扫描区域QPS和，与其相邻的激光预扫描区域SPN合并。此时获得一个合并激光预扫描区域QPN，采用前文所述的激光扫描区域确定方法，获得合并激光预扫描区域QPN的合并激光扫描区域qzn。最终获得4个面积相等分区角度均为70度，一个分区角度为80度，扫描间隔均为5mm的激光扫描区域。
综上所述，采用上述方式可以避免由于矩形或棋盘格的分区方式对具有弧形轮廓的零件分区后形成的细小区域及尖角区域，进而避免由于分区面积过小，影响打印效果。同时也可以减少或避免激光打印设备的断光启动过程，进而避免造成细小区域及尖角区域的局部热输入较高，降低局部热输入，减少热应力。进一步地，采用上述分区方法使搭接区域填充均匀，减小零件成型尺寸的偏差，减少生成未熔合与孔洞等缺陷，确保零件的内部组织结构符合要求，保证零件的打印质量。在提高零件分区效率的同时，提高了零件的打印效率。
上述主要从终端设备的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，终端设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本发明实施例可以根据上述方法示例对终端设备等进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，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。
在采用对应集成单元的情况下，图17示出了本发明实施例提供的零件打印装置的结构示意图。该零件打印装置20可以为终端设备，也可以为应用于终端设备的芯片。
参见图17，该零件打印装置20还可以包括：处理单元21和通信单元22。可选的，该零件打印装置20还可以包括存储单元23，用于存储零件打印装置20的程序代码和数据。
在一种示例中，参见图17，上述通信单元22用于支持零件打印装置20执行上述实施例中扫描单元、导入单元执行的步骤101、步骤102。
参见图17，处理单元21用于支持零件打印装置20执行上述实施例中终端设备执行的步骤103、步骤104。
在一种可能的实现方式中，参见图17，上述处理单元21用于支持零件打印装置20执行上述实施例中终端设备执行的步骤104-1、步骤104-2、步骤104-3-1和步骤104-3-2。
在一种可能的实现方式中，参见图17，上述处理单元21还用于支持零件打印装置20执行上述实施例中终端设备执行的步骤105、步骤106和步骤107。
其中，参见图17，处理单元21可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器（Central Processing Unit，CPU），通用处理器，数字信号处理器（Digital SignalProcessor，DSP），专用集成电路（Application-Specific Integrated Circuit，ASIC），现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。上述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信单元22可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储单元23可以是存储器。
参见图17，当处理单元21为处理器，通信单元22为收发器，存储单元23为存储器时，本发明实施例所涉及的零件打印装置20可以为图18的终端设备的硬件结构示意图。
参见图18，本发明实施例提供的终端设备30包括第一处理器31和通信接口32。通信接口32和第一处理器31耦合。
参见图18，上述第一处理器31可以是一个通用中央处理器（central processingunit，CPU），微处理器，专用集成电路（application-specific integrated circuit，ASIC），或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。上述通信接口32可以为一个或多个。通信接口32可使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信。
参见图18，上述终端设备30还可以包括通信线路33。通信线路33可包括一通路，在上述组件之间传送信息。
可选的，参见图18，该终端设备30还可以包括第一存储器34。第一存储器34用于存储执行本发明方案的计算机指令，并由第一处理器31来控制执行。第一处理器31用于执行第一存储器34中存储的计算机指令，从而实现本发明实施例提供的零件打印方法。
参见图18，第一存储器34可以是只读存储器（read-only memory，ROM）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器（random access memory，RAM）或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器（electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM）、只读光盘（compactdisc read-only memory，CD-ROM）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。第一存储器34可以是独立存在，通过通信线路33与第一处理器31相连接。第一存储器34也可以和第一处理器31集成在一起。
可选的，本发明实施例中的计算机指令也可以称之为应用程序代码，本发明实施例对此不作具体限定。
在具体实现中，作为一种实施例，参见图18，第一处理器31可以包括一个或多个CPU，参见图18中的CPU0和CPU1。
在具体实现中，作为一种实施例，参见图18，终端设备30可以包括多个第一处理器31，参见图18中的第一处理器31和第二处理器35。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。
图19为本发明实施例提供的芯片的结构示意图。参见图19，该芯片40包括一个或两个以上（包括两个）处理器41和通信接口42。
可选的，参见图19，该芯片40还包括第二存储器43，第二存储器43可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器41提供操作指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器（non-volatile random access memory，NVRAM）。
在一些实施方式中，参见图19，第二存储器43存储了如下的元素，执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集。
在本发明实施例中，参见图19，处理器41通过调用存储器存储的操作指令（该操作指令可存储在操作系统中），执行相应的操作。
参见图19，处理器41控制终端设备中任一个的处理操作，处理器41还可以称为中央处理单元（central processing unit，CPU）。
参见图19，第二存储器43可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器41提供指令和数据。第二存储器43的一部分还可以包括NVRAM。例如应用中存储器、通信接口以及存储器通过总线系统耦合在一起，其中总线系统除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图19中将各种总线都标为总线系统44。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器（digital signal processing，DSP）、ASIC、现成可编程门阵列（field-programmable gate array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有指令，当指令被运行时，实现上述实施例中由终端设备执行的功能。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。上述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行上述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本发明实施例所述的流程或功能。上述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。上述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，上述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。上述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。上述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘（digital video disc，DVD）；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘（solid state drive，SSD）。
尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”（comprising）一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种零件打印方法，其特征在于，应用于打印具有弧形轮廓的零件；所述零件打印方法包括：
接收零件的建模信息；
根据所述零件的建模信息确定至少两个激光扫描区域；至少两个所述激光扫描区域的形状相同，每一所述激光扫描区域的面积大于预设面积；
根据每一所述激光扫描区域确定激光扫描路径；
根据所述激光扫描路径控制激光打印设备完成每一所述激光扫描区域的打印，以打印形成具有弧形轮廓的所述零件。
2.根据权利要求1所述的零件打印方法，其特征在于，所述接收零件的建模信息后，根据所述零件的建模信息确定至少两个激光扫描区域前，所述零件打印方法还包括：
根据所述零件的建模信息确定至少两个激光预扫描区域；
一个所述激光扫描区域位于一个所述激光预扫描区域内，所述激光扫描区域的面积小于所述激光预扫描区域的面积。
3.根据权利要求2所述的零件打印方法，其特征在于，相邻两个所述激光扫描区域之间具有扫描间隔；和/或，
每一个所述激光扫描区域的面积相等或不相等。
4.根据权利要求2所述的零件打印方法，其特征在于，在所述激光扫描区域的面积小于所述预设面积的情况下，所述零件打印方法还包括：
所述激光扫描区域位于第一激光预扫描区域内；
将所述第一激光预扫描区域，与所述第一激光预扫描区域相邻的任一所述激光预扫描区域合并，获得合并激光预扫描区域；
根据所述合并激光预扫描区域确定合并激光扫描区域；
所述合并激光扫描区域位于所述合并激光预扫描区域内，所述合并激光扫描区域的面积小于所述合并激光预扫描区域的面积。
5.根据权利要求2所述的零件打印方法，其特征在于，根据所述零件的建模信息确定至少两个激光预扫描区域，包括：
依次获取至少两个第一线段，至少两个所述第一线段的一端相交于第一交点，所述第一交点位于所述弧形轮廓内，每一所述第一线段的另一端均相交于所述弧形轮廓所具有的弧形段；
由相邻的至少两个所述第一线段以及相邻的至少两个所述第一线段之间的弧形段构成所述激光预扫描区域。
6.根据权利要求5所述的零件打印方法，其特征在于，根据所述零件的建模信息确定至少两个激光扫描区域，包括：
在每一个所述激光预扫描区域内，以垂直于所述第一线段的方向为平移方向，向远离所述激光预扫描区域的边界平移所述激光预扫描区域所包括的两个所述第一线段，以形成两个第二线段；
两个所述第二线段的一端相交于第二交点，所述第二交点位于所述弧形轮廓内，每一所述第二线段的另一端均相交于两个所述第一线段之间的弧形段；
由两个所述第二线段和位于两个所述第二线段之间的弧形段构成所述激光扫描区域。
7.根据权利要求1~6任一项所述的零件打印方法，其特征在于，所述零件的建模信息包括分区角度、扫描间隔、以及所述预设面积。
8.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如权利要求1~7任一项所述零件打印方法。
9.一种零件打印系统，其特征在于，包括：
权利要求8所述的终端设备；
以及与所述终端设备通信连接的激光打印设备。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，使得权利要求1~7任一项所述零件打印方法被执行。
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