CN115091760B - 一种光固化3d打印机的数据处理方法及系统 - Google Patents

一种光固化3d打印机的数据处理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于模型分析的光固化3D打印机的数据处理方法，通过数字建模生成待打印物体的三维模型，或者通过三维扫描仪对待打印实物进行扫描以获得所述待打印实物的数据三维模型；所述光固化打印机的服务器在接收到所述三维模型的数据信息后，控制存在于所述服务器中的第一切片程序对所述三维模型进行切片，得到初步待分析的切片文件；通过数据转换将得到的待分析的切片文件转换为带预览功能的待分析打印文件；建立待分析打印文件和最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长的映射表；对接受到的待打印物体的三维模型数据进行打印时，根据所述映射表自动生成与之对应的设备清洗时间和和最佳光固化方案。

Description

一种光固化3D打印机的数据处理方法及系统
技术领域
本发明涉及3D打印数据管理技术领域，尤其涉及一种光固化3D打印机的数据处理方法及系统。
背景技术
3D打印机又称三维打印机，被称为增材制造技术，是一种利用快速成型技术的机器，以数字模型文件为基础，采用成型材料，通过逐层打印的方式来构造三维的实体。在打印前，需要利用计算机建模软件建模，形成待打印的3D模型，再将建成的3D模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导3D打印机逐层打印。3D打印机在产品制造业获得了广泛的应用，3D打印机的工作原理和传统打印机基本相同，
例如现有技术WO2019120251A1公开了一种智能3D打印系统及其打印方法，并具体公开了模型分析处理器(50)，接收待打印的3D模型的数据，并且将3D模型切片形成多层切片层，获取每一切片层的打印条件，从打印数据库中查找与打印条件相匹配的打印参数，将打印参数输出至控制器，虽然其公开了“模型分析处理器每次接收设置的模型数据、切片参数或者打印参数以后，记录下模型数据、切片参数或者打印参数，并且在每次打印完毕以后，接收用户的评价，例如对于某一组的模型数据、切片参数或者打印参数，根据用户的评价，确定应用该组参数进行打印，打印出来的模型的效果是否理想，如果效果理想，则将该组参数存储到模型数据库、切片数据库或者打印数据库中。如果用户的评价是负面的评价，例如，打印效果不理想，或者打印时间较长、使用的成型材料较多等，则舍弃该组打印数据。这样，经过多次打印以后，模型数据库、切片数据库或者打印数据库所存储的数据是经过用户评价并且打印效果较好的打印数据，可以作为将来打印参考使用的数据”。其中，存在程序风险，例如由用户错误评价导致错误的参数被记录为理想打印情况等，并且，其出发点是考虑打印时长、材料浪费等问题。
而对于光固化打印设备的使用，有经验的使用者和没有经验的使用者的最大问题在于没办法根据不同模型的情况，选择最优的光固化时长和清洗选择，因此，需要一种可以根据模型情况自动分析生成光固化方案的3D打印机的数据处理方法。
发明内容
现有的模型分析方法往往是根据3D打印设备进行的最佳尺寸校准，例如通过计算X中的尺寸变形数据可以获得比常规更优异的变形/偏转现象校准效果。X轴、Y轴和Z轴方向由于3D打印设备的布置而具有二次回归曲线的系数，并且通过应用尺寸校准算法方程针对偏转预测执行校准。本发明是通过对接收到的待打印模型数据进行分析，然后根据模型数据在进行切片后更精细的分析出预计的最佳清洗选择和光固化时长方案。
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明公开了一种基于模型分析的光固化3D打印机的数据处理方法，所述数据处理方法包括如下步骤：
步骤1，通过数字建模生成待打印物体的三维模型，或者通过三维扫描仪对待打印实物进行扫描以获得所述待打印实物的数据三维模型，并将所述三维模型的数据信息发送至所述光固化打印机的服务器中；
步骤2，所述光固化打印机的服务器在接收到所述三维模型的数据信息后，控制存在于所述服务器中的第一切片程序对所述三维模型进行切片，得到初步待分析的切片文件；
步骤3，通过数据转换将得到的待分析的切片文件转换为带预览功能的待分析打印文件；
步骤4，建立待分析打印文件和最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长的映射表，并将所述待分析打印文件和最优方案的映射关系存储于所述映射表的第一页表中；
步骤5，对接受到的待打印物体的三维模型数据进行打印时，根据所述映射表自动生成与之对应的设备清洗时间和和最佳光固化方案。
更进一步地，根据所述映射表的第一页表生成对于相应模型的参数的选择方式为根据历史打印记录中记载的客户打印数据，通过打印成果的图像与模型预览图的相似度对比，选择对于相应模型的所述相似度最高的最佳打印成果对应的设备清洗时间和最佳光固化时长。
更进一步地，所述步骤1进一步包括用户需要与光固化打印机进行数据传输，基于远程过程调用通过将文件分块传输，用户端通过文件上传服务访问服务端，客户端每次发送文件其中的一块，同时会发送三维模型文件中的下一块的位置信息，所述客户端再根据位置信息接着发送文件的下一块，直到完成整个文件的上传完成，其中，采用的文件上传接口函数为：int ns_upFile(xsd_string fileName,xsd_int position,struct ns_upInfo&info)；其中，文件上传的远程调用接口为ns__upFile函数，fileName是需要上传的文件名，position是文件上传的起始位置，info为客户端传出参数，其结构为ns__dupInfo。
更进一步地，客户端在发送待打印的三维模型数据之前，为待传输的文件进行分块，并将其分块结果传输给所述服务器，服务器在接收完三维模型的分块数据后，根据预先接受的分块结果对接收的三维模型数据进行校验。
更进一步地，所述步骤2中的所述得到初步待分析的切片文件进一步包括：对切片文件直接进行分析，所述映射表的包括切片文件与最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长的映射表，并且存储于独立于所述第一页表之外的第二页表，在查找到对应切片文件的最佳打印方案后，继续对所述的待分析的切片文件进行数据转换，然后再根据所述第一页表中的映射关系得到第一页表对应的光固化方案，比较两套打印控制方案，选择两套打印控制方案中符合用户需求的方案进行执行。更进一步地，所述第二页表中的映射关系为根据用户的评价对相应的模型数据和切片参数进行方案评估，选择出用户评价最高的最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长对应的参数，并确定应用该组参数为对应于相应的模型数据和切片参数的最优方案。
更进一步地，所述比较两套打印控制方案可以由用户进行比较或者用户提出需求后由管理员进行比较后输出最贴近符合用户期望的打印方案。
本发明还公开了一种基于模型分析的光固化3D打印机的数据处理系统，所述系统包括如下模块：
模型生成及传输模块，通过数字建模生成待打印物体的三维模型，或者通过三维扫描仪对待打印实物进行扫描以获得所述待打印实物的数据三维模型，并将所述三维模型的数据信息发送至所述光固化打印机的服务器中；
切片模块，所述光固化打印机的服务器在接收到所述三维模型的数据信息后，控制存在于所述服务器中的第一切片程序对所述三维模型进行切片，得到初步待分析的切片文件；
数据转换模块，通过数据转换将得到的待分析的切片文件转换为带预览功能的待分析打印文件；
方案映射模块，建立待分析打印文件和最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长的映射表，并将所述待分析打印文件和最优方案的映射关系存储于所述映射表的第一页表中；
打印执行模块，对接受到的待打印物体的三维模型数据进行打印时，根据所述映射表自动生成与之对应的设备清洗时间和和最佳光固化方案。
更进一步地，根据所述映射表的第一页表生成对于相应模型的参数的选择方式为根据历史打印记录中记载的客户打印数据，通过打印成果的图像与模型预览图的相似度对比，选择对于相应模型的所述相似度最高的最佳打印成果对应的设备清洗时间和最佳光固化时长。
更进一步地，所述模型生成及传输模块进一步包括用户需要与光固化打印机进行数据传输，基于远程过程调用通过将文件分块传输，用户端通过文件上传服务访问服务端，客户端每次发送文件其中的一块，同时会发送三维模型文件中的下一块的位置信息，所述客户端再根据位置信息接着发送文件的下一块，直到完成整个文件的上传完成，其中，采用的文件上传接口函数为：int ns_upFile(xsd_string fileName,xsd_int position,struct ns_upInfo&info)；其中，文件上传的远程调用接口为ns__upFile函数，fileName是需要上传的文件名，position是文件上传的起始位置，info为客户端传出参数，其结构为ns__dupInfo。
本发明与现有技术相比，有益效果为：现有的模型分析方法往往是根据3D打印设备进行的最佳尺寸校准，例如通过计算X中的尺寸变形数据可以获得比常规更优异的变形/偏转现象校准效果。X轴、Y轴和Z轴方向由于3D打印设备的布置而具有二次回归曲线的系数，并且通过应用尺寸校准算法方程针对偏转预测执行校准。本发明是通过对接收到的待打印模型数据进行分析，然后根据模型数据在进行切片后更精细的分析出预计的最佳清洗选择和光固化时长方案。并且本发明不仅仅包括一种选择最优光固化方案的映射表，包括了两套评价体系，并生成不同的光固化打印的参数供用户选择或者管理者决策。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1是本发明的一种光固化3D打印机的数据处理方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示的一种基于模型分析的光固化3D打印机的数据处理方法，所述数据处理方法包括如下步骤：
步骤1，通过数字建模生成待打印物体的三维模型，或者通过三维扫描仪对待打印实物进行扫描以获得所述待打印实物的数据三维模型，并将所述三维模型的数据信息发送至所述光固化打印机的服务器中；
步骤2，所述光固化打印机的服务器在接收到所述三维模型的数据信息后，控制存在于所述服务器中的第一切片程序对所述三维模型进行切片，得到初步待分析的切片文件；
步骤3，通过数据转换将得到的待分析的切片文件转换为带预览功能的待分析打印文件；
步骤4，建立待分析打印文件和最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长的映射表，并将所述待分析打印文件和最优方案的映射关系存储于所述映射表的第一页表中；
步骤5，对接受到的待打印物体的三维模型数据进行打印时，根据所述映射表自动生成与之对应的设备清洗时间和和最佳光固化方案。
更进一步地，根据所述映射表的第一页表生成对于相应模型的参数的选择方式为根据历史打印记录中记载的客户打印数据，通过打印成果的图像与模型预览图的相似度对比，选择对于相应模型的所述相似度最高的最佳打印成果对应的设备清洗时间和最佳光固化时长。
更进一步地，所述步骤1进一步包括用户需要与光固化打印机进行数据传输，基于远程过程调用通过将文件分块传输，用户端通过文件上传服务访问服务端，客户端每次发送文件其中的一块，同时会发送三维模型文件中的下一块的位置信息，所述客户端再根据位置信息接着发送文件的下一块，直到完成整个文件的上传完成，其中，采用的文件上传接口函数为：int ns_upFile(xsd_string fileName,xsd_int position,struct ns_upInfo&info)；其中，文件上传的远程调用接口为ns__upFile函数，fileName是需要上传的文件名，position是文件上传的起始位置，info为客户端传出参数，其结构为ns__dupInfo。
更进一步地，客户端在发送待打印的三维模型数据之前，为待传输的文件进行分块，并将其分块结果传输给所述服务器，服务器在接收完三维模型的分块数据后，根据预先接受的分块结果对接收的三维模型数据进行校验。
更进一步地，所述步骤2中的所述得到初步待分析的切片文件进一步包括：对切片文件直接进行分析，所述映射表的包括切片文件与最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长的映射表，并且存储于独立于所述第一页表之外的第二页表，在查找到对应切片文件的最佳打印方案后，继续对所述的待分析的切片文件进行数据转换，然后再根据所述第一页表中的映射关系得到第一页表对应的光固化方案，比较两套打印控制方案，选择两套打印控制方案中符合用户需求的方案进行执行。更进一步地，所述第二页表中的映射关系为根据用户的评价对相应的模型数据和切片参数进行方案评估，选择出用户评价最高的最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长对应的参数，并确定应用该组参数为对应于相应的模型数据和切片参数的最优方案。
更进一步地，所述比较两套打印控制方案可以由用户进行比较或者用户提出需求后由管理员进行比较后输出最贴近符合用户期望的打印方案。
本发明还公开了一种基于模型分析的光固化3D打印机的数据处理系统，所述系统包括如下模块：
模型生成及传输模块，通过数字建模生成待打印物体的三维模型，或者通过三维扫描仪对待打印实物进行扫描以获得所述待打印实物的数据三维模型，并将所述三维模型的数据信息发送至所述光固化打印机的服务器中；
切片模块，所述光固化打印机的服务器在接收到所述三维模型的数据信息后，控制存在于所述服务器中的第一切片程序对所述三维模型进行切片，得到初步待分析的切片文件；
数据转换模块，通过数据转换将得到的待分析的切片文件转换为带预览功能的待分析打印文件；
方案映射模块，建立待分析打印文件和最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长的映射表，并将所述待分析打印文件和最优方案的映射关系存储于所述映射表的第一页表中；
打印执行模块，对接受到的待打印物体的三维模型数据进行打印时，根据所述映射表自动生成与之对应的设备清洗时间和和最佳光固化方案。
更进一步地，根据所述映射表的第一页表生成对于相应模型的参数的选择方式为根据历史打印记录中记载的客户打印数据，通过打印成果的图像与模型预览图的相似度对比，选择对于相应模型的所述相似度最高的最佳打印成果对应的设备清洗时间和最佳光固化时长。
更进一步地，所述模型生成及传输模块进一步包括用户需要与光固化打印机进行数据传输，基于远程过程调用通过将文件分块传输，用户端通过文件上传服务访问服务端，客户端每次发送文件其中的一块，同时会发送三维模型文件中的下一块的位置信息，所述客户端再根据位置信息接着发送文件的下一块，直到完成整个文件的上传完成，其中，采用的文件上传接口函数为：int ns_upFile(xsd_string fileName,xsd_int position,struct ns_upInfo&info)；其中，文件上传的远程调用接口为ns__upFile函数，fileName是需要上传的文件名，position是文件上传的起始位置，info为客户端传出参数，其结构为ns__dupInfo。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种基于模型分析的光固化3D打印机的数据处理方法，其特征在于，所述数据处理方法包括如下步骤：
步骤1，通过三维建模生成待打印物体的三维模型，或者通过三维扫描仪对待打印实物进行扫描以获得所述待打印实物的数据三维模型，并将所述三维模型的数据信息发送至所述光固化打印机的服务器中；
步骤2，所述光固化打印机的服务器在接收到所述三维模型的数据信息后，控制存在于所述服务器中的第一切片程序对所述三维模型进行切片，得到初步待分析的切片文件；
步骤3，通过数据转换将得到的待分析的切片文件转换为带预览功能的待分析打印文件；
步骤4，建立待分析打印文件和最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长的映射表，并将所述待分析打印文件和最优方案的映射关系存储于所述映射表的第一页表中，其中，根据所述映射表的第一页表生成对于相应模型的参数的选择方式为根据历史打印记录中记载的客户打印数据，通过打印成果的图像与模型预览图的相似度对比，选择对于相应模型的所述相似度最高的最佳打印成果对应的设备清洗时间和最佳光固化时长；
步骤5，所述得到初步待分析的切片文件进一步包括对切片文件直接进行分析，所述映射表的包括切片文件与最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长的映射表，并且存储于独立于第一页表之外的第二页表，在查找到对应切片文件的最佳打印方案后，继续对所述的待分析的切片文件进行数据转换，然后再根据所述第一页表中的映射关系得到第一页表对应的光固化方案，比较两套打印控制方案，选择两套打印控制方案中符合用户需求的方案进行执行对接受到的待打印物体的三维模型数据进行打印时，根据所述映射表自动生成与之对应的设备清洗时间和和最佳光固化方案。
2.如权利要求1所述的一种基于模型分析的光固化3D打印机的数据处理方法，其特征在于，所述步骤1进一步包括用户需要与光固化打印机进行数据传输，基于远程过程调用通过将文件分块传输，用户端通过文件上传服务访问服务端，客户端每次发送文件其中的一块，同时会发送三维模型文件中的下一块的位置信息，所述客户端再根据位置信息接着发送文件的下一块，直到完成整个文件的上传完成，其中，采用的文件上传接口函数为：intns_upFile(xsd_string fileName,xsd_int position,struct ns_upInfo&info)；其中，文件上传的远程调用接口为ns__upFile函数，fileName是需要上传的文件名，position是文件上传的起始位置，info为客户端传出参数，其结构为ns__dupInfo。
3.如权利要求2所述的一种基于模型分析的光固化3D打印机的数据处理方法，其特征在于，客户端在发送待打印的三维模型数据之前，为待传输的文件进行分块，并将其分块结果传输给所述服务器，服务器在接收完三维模型的分块数据后，根据预先接受的分块结果对接收的三维模型数据进行校验。
4.如权利要求3所述的一种基于模型分析的光固化3D打印机的数据处理方法，其特征在于，所述第二页表中的映射关系为根据用户的评价对相应的模型数据和切片参数进行方案评估，选择出用户评价最高的最优的打印设备清洗时间和最佳光固化时长对应的参数，并确定应用该组参数为对应于相应的模型数据和切片参数的最优方案。
5.如权利要求4所述的一种基于模型分析的光固化3D打印机的数据处理方法，其特征在于，所述比较两套打印控制方案可以由用户进行比较或者用户提出需求后由管理员进行比较后输出最贴近符合用户期望的打印方案。
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