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1. (WO2019041719) DATA PROCESSING METHOD FOR THREE-DIMENSIONAL MODEL, AND 3D PRINTING METHOD AND SYSTEM
Document

说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21  

附图

1   2   3   4   5A   5B   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

说明书

发明名称 : 三维模型的数据处理方法、3D打印方法及系统

技术领域

[0001]
本申请涉及3D打印领域,尤其涉及一种三维模型的数据处理方法、3D打印方法及系统。

背景技术

[0002]
3D打印技术是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属、塑料和树脂等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印设备通过执行该种打印技术制造3D物体。3D打印设备由于成型精度高在模具、定制商品、医疗治具、假体等领域具有广泛应用。其中,基于逐层打印的3D打印设备按照三维模型将多个横截层层叠附着构成对应的三维物体。该类3D打印设备由于不受模具限制、制造灵活,而且层厚控制精准,在精细化要求较高的领域,如医疗器件、模具制造、个性产品定制等,受到越来越多制造者的追宠。
[0003]
随着3D打印设备制造产品品质的提升以及幅面制造能力的提升,制造者希望使用3D打印设备一次性打印更多的三维物体。因此一些3D打印设备采用多个能量辐射系统的方式同时制造数量更多的三维物体。为了避免因多个能量辐射系统无法协同固化图案层而造成打印篇幅受限的问题,所采用的多个能量辐射系统中至少两个能量辐射系统的标定幅面存在至少线交集,更保险地两个能量辐射系统的标定幅面具有交集区域。在相关方案中描述了利用两个能量辐射系统协同打印的过程,即在交集区域两能量辐射系统均降低光能量以确保位于交集区域的固化层具有较高的精准度。
[0004]
事实上,在使用期间,我们发现经多个能量辐射系统重复固化而制造的固化层与单一能量辐射系统制造的固化层在精准度、拼接精度等方面仍有缺陷。
[0005]
发明内容
[0006]
本申请提供一种三维模型的数据处理方法、3D打印方法及系统,用于解决由多能量辐射系统拼接制造的三维物体有缺陷的问题。
[0007]
为实现上述目的及其他目的,本申请在第一方面提供一种三维模型的数据处理方法,包括:基于3D打印设备中第一能量辐射系统的第一标定幅面和第二能量辐射系统的第二标定幅面,将三维模型摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面内;其中,所述第一标定幅面和 第二标定幅面具有交集。
[0008]
在本申请第一方面的某些实施方式中,所述三维模型的数量为多个,将一部分所述三维模型完整地摆放在所述第一标定幅面中以及将另一部分完整地摆放在所述第二标定幅面中。
[0009]
在本申请第一方面的某些实施方式中,所述方法还包括:基于各三维模型的打印信息,对三维模型进行摆放组合。
[0010]
在本申请第一方面的某些实施方式中,所述将一部分三维模型完整地摆放在所述第一标定幅面中以及将另一部分完整地摆放在所述第二标定幅面中的方式包括:基于三维模型的投影范围、和所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域,选择一个空闲区域摆放所述三维模型。
[0011]
在本申请第一方面的某些实施方式中,所述基于三维模型的投影范围和所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域,选择一个空闲区域摆放所述三维模型的方式包括:基于一部分三维模型的投影范围,调整位于所述第一标定幅面和/或第二标定幅面内另一部分三维模型的摆放位置;将所述一部分三维模型摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域中。
[0012]
在本申请第一方面的某些实施方式中,所述方法还包括:基于三维模型分别在所述第一标定幅面和第二标定幅面内的完整度,确定用于执行固化选择性固化所述三维模型的第一能量辐射系统和/或第二能量辐射系统。
[0013]
在本申请第一方面的某些实施方式中,所述方法还包括提示所述三维模型位于所述第一标定幅面和第二标定幅面的交集区域的步骤。
[0014]
本申请在第二方面提供一种3D打印方法,包括:获取用于描述三维模型打印信息的关联文件包;调整所述关联文件包中的位置数据,以将所描述的三维模型摆放在第一标定幅面或第二标定幅面内;其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集,所述第一标定幅面由第一能量辐射系统进行选择性固化,第二标定幅面由第二能量辐射系统进行选择性固化;按照调整后的所述关联文件包在所述第一标定幅面或第二标定幅面内制造成对应三维模型的三维物体。
[0015]
在本申请第二方面的某些实施方式中,所述关联文件包的数量为多个,调整至少部分所述关联文件包中的位置数据,以将一部分三维模型完整地摆放在所述第一标定幅面中以及将另一部分三维模型完整地摆放在所述第二标定幅面中。
[0016]
在本申请第二方面的某些实施方式中,所述方法还包括:基于各所述关联文件中打印信息,对待打印的各对应三维模型进行摆放组合。
[0017]
在本申请第二方面的某些实施方式中,所述调整至少部分所述关联文件包中的位置数据 的方式包括:基于经由关联文件包中位置数据所得到的投影范围、和所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域,调整至少一个关联文件包中的位置数据以将所描述的三维模型摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域中。
[0018]
在本申请第二方面的某些实施方式中,在调整至少一个关联文件包中的位置数据之前,还包括:基于一部分关联文件包中的位置数据,调整位于所述第一标定幅面和/或第二标定幅面内另一部分关联文件包中的位置数据的步骤。
[0019]
在本申请第二方面的某些实施方式中,所述按照调整后的关联文件包在所述第一标定幅面或第二标定幅面内制造成对应三维模型的三维物体的方式包括:基于所述关联文件包所描述的三维模型分别在所述第一标定幅面和第二标定幅面内的完整度,控制用于选择性固化相应三维物体的第一能量辐射系统或第二能量辐射系统。
[0020]
本申请在第三方面还提供一种3D打印设备,包括:第一能量辐射系统,用于根据所接收的切片图形的数据选择性固化第一标定幅面内的材料层;第二能量辐射系统,用于根据所接收的切片图形的数据选择性固化第二标定幅面内的材料层;其中,所述第一标定幅面与第二标定幅面具有交集;构件平台,用于附着经所述第一能量辐射系统或/和第二能量辐射系统选择性固化的图案固化层;控制装置,与所述第一能量辐射系统和第二能量辐射系统相连,用于控制所述第一能量辐射系统和第二能量辐射系统将摆放在对应标定幅面内的三维模型进行选择性固化。
[0021]
在本申请第三方面的某些实施方式中,所述3D打印设备还包括:数据处理设备,用于执行如上任一所述的数据处理方法,以将所述三维模型摆放到所述第一标定幅面或第二标定幅面,并基于所述三维模型的摆放位置生成对应的关联文件包;所述控制装置接收所述处理装置的关联文件包,并按照所述关联文件包控制所述第一能量辐射系统或/和第二能量辐射系统进行选择性固化。
[0022]
在本申请第三方面的某些实施方式中,所述控制装置通过执行如权利要求8-13中任一所述的打印方法对三维模型进行选择性固化。
[0023]
在本申请第三方面的某些实施方式中,所述控制装置还用于控制所述Z轴驱动机构以调整构件平台与打印基准面之间的间距。
[0024]
在本申请第三方面的某些实施方式中,所述第一能量辐射系统和第二能量辐射系统的任一种包括:用于采用面曝光方式进行选择性固化的投影装置或用于采用扫描方式进行选择性固化的能量束发射装置。
[0025]
本申请在第四方面提供一种三维模型的数据处理系统,包括:存储单元,用于存储3D 打印设备中第一能量辐射系统的第一标定幅面和第二能量辐射系统的第二标定幅面、三维模型、和用于调整所述三维模型摆放位置的程序;其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集;处理单元,与所述存储单元相连,用于调用所述程序以执行如权利要求1-7中任一所述的数据处理方法。
[0026]
本申请第五方面还提供一种计算机可读存储介质,存储有:3D打印设备中第一能量辐射系统的第一标定幅面和第二能量辐射系统的第二标定幅面、三维模型、和用于调整所述三维模型摆放位置的程序;其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集;所述程序被调用时执行如上任一所述的数据处理方法。
[0027]
本申请第五方面还提供一种计算机可读存储介质,存储有:3D打印设备中第一能量辐射系统的第一标定幅面和第二能量辐射系统的第二标定幅面、用于描述三维模型打印信息的关联文件包、和用于调整所述关联文件包中三维模型的摆放位置的程序;其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集;所述程序被调用时执行如上任一所述的打印方法。
[0028]
本申请所提供的三维模型的数据处理方法、3D打印方法及系统、设备、存储介质,通过将小幅面的三维模型摆放在包含多个能量辐射系统的3D打印设备的其中一个标定幅面,即便该三维模型的摆放位置部分或全部位于交集区域,亦由一个能量辐射系统进行制造,以提高单一能量辐射系统制造三维物体的机会。
[0029]
另外,针对多个三维模型在第一及第二标定幅面中的位置调整至少部分三维模型的摆放位置,以便于尽量将三维模型摆放在一个标定幅面中。
[0030]
再者,对于摆放在交集区域的三维模型,利用完整度向3D打印设备提供能量辐射系统的选择标签,有利于进一步提高单一能量辐射系统制造三维物体的机会。

附图说明

[0031]
图1为本申请的数据处理方法在一实施方式中的流程示意图。
[0032]
图2为本申请中所显示的位于交集区域的三维模型的示意图。
[0033]
图3为本申请中显示界面所显示的摆放位置提示示意图。
[0034]
图4为本申请的数据处理方法在一实施方式中的流程示意图。
[0035]
图5a为三维模型M5和M6的摆放示意图。
[0036]
图5b为在图5a所示的三维模型M5和M6的基础上摆放三维模型M7的示意图。
[0037]
图6为本申请的数据处理方法在又一实施方式中的流程示意图。
[0038]
图7为本申请的数据处理方法在又一实施方式中的流程示意图。
[0039]
图8为在第一标定幅面和第二标定幅面共同围成的范围内摆放三维模型M1、M2、M3 和M4的示意图。
[0040]
图9为本申请的数据处理系统在一种实施方式中的结构示意图。
[0041]
图10为本申请的3D打印设备在一种实施方式中的结构示意图。
[0042]
图11为本申请的3D打印方法在一种实施方式中的流程示意图。
[0043]
图12为本申请的3D打印方法在另一种实施方式中的流程示意图。
[0044]
图13为本申请的3D打印方法在又一种实施方式中的流程示意图。
[0045]
图14为本申请的3D打印设备在又一种实施方式中的结构示意图。

具体实施方式

[0046]
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。
[0047]
需要说明的是,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本申请可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本申请可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本申请可实施的范畴。
[0048]
在此,包含多能量辐射系统的3D打印设备可以打印幅面较大的三维物体,也可以实现同时打印多个较小幅面的三维物体以提高产品的制造效率。当打印幅面较小的三维物体时,该种3D打印设备既可以采用单一能量辐射系统完成产品制造,也可以利用拼接方式协调多个能量辐射系统完成产品制造。对于如牙齿、吊坠、杯子等能够被摆放在一个幅面内的物体来说,利用多能量辐射系统拼接打印会对轮廓清晰度造成较大影响,这会增加后续工艺的复杂度。因此,当利用多能量辐射系统的3D打印设备批量打印小物件时,如何尽量避免采用拼接打印是本申请所要解决的问题。
[0049]
基于此,本申请提供一种三维模型的数据处理方法。所述数据处理方法用于在打印前对三维模型进行数据处理阶段,本申请所提供的至少部分步骤可执行在对三维模型的横截分层处理之前、或执行在横截分层处理之后,还可以与所述横截分层处理同时期协调执行。其中,所述横截分层处理是按照预设的层高对三维模型沿Z轴(即沿高度)进行横截划分,所得到 的三维模型的每个横截层与制造时的固化层相对应。其中,在每相邻横截划分所形成的横截面层上形成由三维模型的轮廓所勾勒的切片图形。在某些实施方式中,我们认为在所述横截面层足够薄的情况下,每个所述横截面层上横截表面和下横截表面的轮廓线是一致的。在另外一些实施方式中则以所述横截面层上横截表面或下横截表面的轮廓线所勾勒的切片图形代表相应横截面层的切片图形。
[0050]
本申请所述的数据处理方法主要由数据处理系统来执行。所述数据处理系统包含安装在计算机设备中的软件和硬件。其中所述计算机设备包括任何能够进行数值、数据和逻辑处理的电子设备。例如,所述计算机设备包括但不限于:台式电脑、手持电脑、或基于嵌入式操作系统的智能终端等。所述数据处理系统预先存储有待分层的三维模型、和待制造该三维模型的3D打印设备中第一能量辐射系统和第二能量辐射系统的标定幅面。其中,所述3D打印设备包括但不限于仅包含第一能量辐射系统和第二能量辐射系统,在此仅以包含该两个能量辐射系统的3D打印设备为例进行方案说明。另外,为区分描述上述两个标定幅面,以第一标定幅面为对应第一能量辐射系统的标定幅面,以第二标定幅面为对应第二能量辐射系统的标定幅面。其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集。所述第一标定幅面和第二标定幅面均为预先对第一能量辐射系统和第二能量辐射系统进行标定而得到的幅面数据。例如所述第一标定幅面和第二标定幅面记录了对应能量辐射系统所能固化的边界信息(如边界坐标),甚至还可以记录两个标定幅面交集信息(如交集区域与边界线的交点坐标)等。所述标定幅面可以是例如圆形、椭圆、三角形、矩形或多边形等规则形状,亦可为一些非规则的形状,例如,标定幅面构成交集区域的边界线部分为具有一种弯曲度的曲线,未构成交集区域的边界线部分为具有另一种弯曲度的曲线,两个曲线首尾相接成封闭的标定幅面。
[0051]
所述数据处理系统通过技术人员的导入操作获取待摆放的三维模型;并基于3D打印设备中第一能量辐射系统的第一标定幅面和第二能量辐射系统的第二标定幅面,将三维模型摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面内。
[0052]
请参阅图1,其示出了一种数据处理方法的流程图。所述数据处理系统通过执行下述各步骤确定所获取的三维模型摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面内、或者确定采用拼接打印技术打印所述三维模型。其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面的尺寸可相等或不等。例如,第一标定幅面的面积为m1×m2,而第二标定幅面的面积为m3×m2,其中,m1≤m3。如图1所示:
[0053]
在步骤S110中,获取待摆放的三维模型。
[0054]
在此,数据处理系统可包含一显示界面,在所述显示界面上显示第一标定幅面和第二标 定幅面合并后的边界信息。数据处理系统将所获取的三维模型摆放并显示在所述第一标定幅面和第二标定幅面内的一个初始位置、或一个空余位置、或被人工调整的位置。当所述三维模型的摆放位置位于第一标定幅面和第二标定幅面的交集区域时,可执行步骤S120;反之,则可确定所述三维模型摆放完毕。
[0055]
在步骤S120中,提示所述三维模型位于所述第一标定幅面和第二标定幅面的交集区域。例如,请参阅图2,其显示了位于交集区域的三维模型的示意图,如图所示,所述数据处理系统检测所导入的三维模型M1的投影范围是否跨越了由交集信息围成的交集区域,若是,则高亮投影范围或高亮交集区域,若否,则无此高亮提示。在此,所述高亮的提示方式仅为举例而非对本申请的限制。
[0056]
对于所述三维模型的数量为多个的情况,数据处理系统可检测每个三维模型的摆放位置,当有某个或者某些三维模型跨越了交集区域时,提供相应的提示。技术人员可根据提示调整该个或该些三维模型的摆放位置,由此将一部分三维模型完整地摆放在所述第一标定幅面中以及将另一部分完整地摆放在所述第二标定幅面中,以使得没有三维模型跨越所述交集区域。其中,技术人员可选择将无法完整地摆放在第一标定幅面或第二标定幅面的三维模型继续保留在交集区域,或予以去除。
[0057]
需要说明的是,技术人员可基于系统提示调整三维模型的摆放位置,当摆放完毕后,可执行分层处理、支撑处理等。当然,也可在执行了分层处理、支撑处理之后调整所述摆放位置,上述两种方式均不影响本申请所述三维模型的数据处理方法的实施。
[0058]
若先调整摆放位置再执行分层处理、支撑处理等操作,所述方法还可以根据三维模型在不同角度的投影范围调整三维模型的打印顺序。例如三维模型呈长立方体,可调整长立方体的摆放角度使其由沿垂直于较大横截面方向打印旋转呈沿垂直于较小横截面方向打印。由此可摆放更多三维模型。
[0059]
在某些实施方式中,数据处理系统自行判断并调整所获取的三维模型的摆放位置。换言之,所述数据处理系统当获取多个三维模型时,将一部分所述三维模型完整地摆放在所述第一标定幅面中以及将另一部分完整地摆放在所述第二标定幅面中。其中,将三维模型摆放在一个标定幅面的交集区域亦被视为摆放在其中一个标定幅面中。
[0060]
在其中一种实施例中,所述数据处理系统计算三维模型被导入时的投影范围,以及确定各标定幅面内空闲区域,将所述三维模型摆放在大于其投影范围的空闲区域内。其中,所述空闲区域以与三维模型投影范围相吻合为最小范围、或者以投影范围及预设间隔共同覆盖的区域为最小范围。对于两个标定幅面均可放置三维模型的情况,所述数据处理系统可随机选 择一个空闲区域。或者,所述数据处理系统可基于空闲区域在相应标定幅面内的位置,选择将所述三维模型摆放在更符合其他摆放条件,如更接近幅面中心的空闲区域。所述其他摆放条件还可以包括但不限于:基于均衡各标定幅面内的三维模型数量、基于各三维模型的分层层数、基于描述各三维模型的分层打印数据中的至少一种等。
[0061]
在其中又一种实施例中,三维模型被分批次地导入所述数据处理系统。所述数据处理方法可基于待摆放的三维模型的投影范围和所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域,选择一个空闲区域摆放所述三维模型。
[0062]
为了便于描述,现将已摆放在第一标定幅面或第二标定幅面内的三维模型称为第一三维模型,将导入且待摆放的三维模型称为第二三维模型。
[0063]
在其中一些实施例中,所述数据处理系统当通过匹配确定第二三维模型的投影范围可落入至少一个标定幅面时,给予技术人员调整提示,由此技术人员调整第一三维模型、或第二三维模型的摆放位置。例如,在显示界面中将被导入的第二三维模型悬在各标定幅面之上以表示该三维模型尚未被摆件,所述数据处理系统比较第二三维模型的投影范围和第一标定幅面与第二标定幅面各自的空闲区域,若确定第二三维模型能被放入第一标定幅面内,则可在相应的空闲区域内采用轮廓虚线等提示手段进行提示,以便于技术人员将所导入的第二三维模型放置到提示位置。若确定第二三维模型能被放入第一标定幅面和第二标定幅面内,则可在每个空闲区域内进行相应提示,以供技术人员选择其中一个提示位置进行摆件。
[0064]
其中,所述数据处理系统所提示的摆放位置可以是平移第二三维模型至空闲区域的摆放位置,也可以在标定幅面内旋转第二三维模型至空闲区域的摆放位置。请参阅图3所示的摆放位置提示示意图,如图所示,幅面内的实线为第二三维模型当前的摆放位置,虚线为可摆放第二三维模型的空闲区域提示。
[0065]
在其中又一种实施例中,请参阅图4,其显示为所述数据处理方法在又一种实施方式中的流程图,如图所示:
[0066]
在步骤S210中,获取多个三维模型。其中,可分批次获取多个三维模型,或同时获取多个三维模型。当所获取的三维模型为第一个三维模型,则可按照前述摆放方式进行摆件。当所获取的三维模型为分次导入的第二个三维模型、乃至更多三维模型时,执行步骤S211和S212。
[0067]
在步骤S211中,基于一部分三维模型的投影范围,调整所述第一标定幅面和/或第二标定幅面内另一部分三维模型的摆放位置。其中,所述一部分三维模型为当前批次导入的三维模型,另一部分三维模型为先前批次导入的三维模型。
[0068]
在步骤S212中,将所述一部分三维模型摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域中。
[0069]
例如,所述数据处理系统中预设有三维模型之间的第一间隔、和三维模型相距标定幅面边界的第二间隔。请参阅图5a和5b,其分别显示为第一三维模型M5和M6的摆放示意图,如图所示,和在第一三维模型M5和M6的基础上摆放一个第二三维模型M7的示意图。三维模型M5、M6被分别摆放在第一和第二标定幅面内。当接收到三维模型M7时,将三维模型M5和M7以第一间隔相邻设置,检测以M5和M7整体的投影范围是否能位于第一标定幅面内,若是,则调整三维模型M5和M7的摆放位置。若无法满足,将三维模型M6和M7以第一间隔相邻设置,检测以M6和M7整体的投影范围是否能位于第二标定幅面内,若是,则调整三维模型M6和M7的摆放位置;若否,则将三维模型M5、M6和M7以第一间距为间隔或以大于第一间距为间隔并作为整体摆放在跨越两个标定幅面交集区域的幅面内。当无法将三维模型M7摆放到任一标定幅面却能摆放在跨交集区域的位置时,可以直接将M7摆放到交集区域以便按照拼接技术打印三维模型M7。
[0070]
在此,为了尽量将第二三维模型摆放在第一标定幅面或第二标定幅面,可仅平移第一三维模型的摆放位置,也可仅在幅面内旋转第一三维模型,或采用二者结合的方式来调整第一三维模型的摆放位置。类似的,也可以在调整第一三维模型的同时,通过平移和/或三维旋转调整第二三维模型,以力求在一个标定幅面内同时打印更多的三维物体。
[0071]
需要说明的是,分批次或同时导入的三维模型不限于单个,也可以是多个。针对每批次导入多个三维模型,可重复执行上述步骤S211和S212以将所导入的三维模型逐个摆放到第一标定幅面内或第二标定幅面内。
[0072]
在其中又一种实施例中,请参阅图6,其显示为本申请中又一数据处理方法的流程图,如图所示:
[0073]
在步骤S220中,获取多个三维模型。在此,与前面各示例中的获取步骤类似,技术人员可将本地、外接存储设备、或服务端所存放的多个三维模型导入到所述数据处理系统中。
[0074]
在步骤S221中,基于各三维模型的投影范围、和所述第一标定幅面及第二标定幅面的空闲区域,确定可摆放的三维模型的数量,并按照所确定的数量摆放相应三维模型。
[0075]
在步骤S222中,当一部分三维模型跨过交集区域时,基于所述一部分三维模型的投影范围,调整位于所述第一标定幅面和/或第二标定幅面内另一部分三维模型的摆放位置。
[0076]
在一些具体示例中,所述数据处理系统基于所导入的各三维模型的平均投影范围,确定第一标定幅面和第二标定幅面共同容纳所述平均投影范围的数量N2;若三维模型的数量 N1<N2,则将三维模型均匀分布在第一标定幅面和第二标定幅面共同范围内,当某个三维模型跨越两个标定幅面的交集区域时,可给予相应提示,或者按照步骤S211和S212调整其他三维模型的间隔以使跨越交集区域的三维模型落入其中一个标定幅面内。若三维模型的数量N1>N2,则可提示无法摆放所有三维模型。
[0077]
在其中另一种实施例中,请参阅图7,其显示为本申请在另一实施方式的流程图。如图所示:
[0078]
在步骤S230中,获取各三维模型及其打印信息。其中,所述打印信息包括但不限于:三维模型的投影范围、分层层数、用于描绘每层切片图形的像素数量、用于描绘每层切片图形的坐标数量、三维模型中所有坐标数量总和中的至少一种等。
[0079]
在此,所述数据处理系统可从其他计算机设备获取三维模型及其打印信息。其中,所述其他计算机设备执行分层处理及支撑处理并得到所述打印信息。所述数据处理系统还可以在对所获取的多个三维模型进行分层处理及支撑处理以得到各自打印信息后,执行下述步骤S231。
[0080]
在步骤S231中,基于各三维模型的打印信息,对各三维模型进行摆放组合,以及按照摆放组合将一部分所述三维模型摆放在所述第一标定幅面和第二标定幅面中。其中,所述摆放组合包括但不限于以下至少一种:在一个标定幅面内摆放至少部分三维模型的组合,和在不同标定幅面内摆放至少部分三维模型的组合。
[0081]
在此,所述数据处理系统通过分析各打印信息确定至少部分三维模型的摆放组合的方式包括但不限于:
[0082]
1)所述数据处理系统通过分析各分层层数,确定分层层数最多的至少两个三维模型,并将分层层数最多的至少两个三维模型分开摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面中。例如,所述数据处理系统按照预设或预输入的能量辐射系统的类型为包含投影装置的面曝光设备类型,比较各三维模型的分层层数,将分层层数最多的两个三维模型分别摆放在第一标定幅面和第二标定幅面中,以及基于所确定的两个三维模型选择其他各三维模型的摆放位置,由此尽量将所有三维模型摆放在单一的标定幅面内。
[0083]
2)所述数据处理系统根据所述第一标定幅面和第二标定幅面分别对应的最大摆放范围,对各三维模型进行多次不同的组合,并根据不同的组合方式分别将各三维模型摆放于第一标定幅面和/或第二标定幅面中。同时,分别计算各不同的组合方式下,完成所有三维模型的打印所需的打印时长,选择最短的打印时长所对应的组合方式将各三维模型进行摆放。其中,所述最大摆放范围是指在单独的且彼此无重叠的在第一标定幅面或第二标定幅面内能够摆放 三维模型的最多数量。例如,所述数据处理系统按照所述最大摆放范围选择各三维模型的多种组合方式;在预设或预输入的能量辐射系统的类型为包含能量束发射装置的扫描固化类型的条件下,根据各组合方式中位于第一标定幅面或第二标定幅面的三维模型的分层层数最大值、坐标总数模拟各标定幅面所花费的打印时长,进而选择打印时长最短的组合方式进行摆放。在某些又一种实施例中,所述数据处理系统可结合上述各种数据处理方案,以确定各三维模型的摆放位置。
[0084]
需要说明的是,受三维模型投影范围和空闲区域的限制,在摆件时对于同一批次又无法单独摆放在第一标定幅面或第二标定幅面的三维模型,可选择摆放在跨越两个标定幅面的区域,以由3D打印设备采用拼接技术进行打印。
[0085]
为了向3D打印设备明确用于制造三维模型的能量辐射系统,所述数据处理方法还包括:基于三维模型分别在所述第一标定幅面和第二标定幅面内的完整度,确定用于执行选择性固化所述三维模型的第一能量辐射系统和/或第二能量辐射系统的步骤。
[0086]
在此,请参阅图8,其显示为位于第一标定幅面和第二标定幅面共同围成的范围内三维模型M1、M2、M3和M4的摆放位置。如图所示,三维模型M1跨越第一标定幅面和第二标定幅面的交集区域,故而其完整度可标记为P1;三维模型M2完整地位于第一标定幅面,其完整度标记为P2;三维模型M3中一部分位于所述交集区域且完整地位于第二标定幅面,其完整度标记为P3;三维模型M4完整地位于交集区域,其完整度标记为P4。其中,完整度可由各标定幅面覆盖三维模型的百分比标记,或由能够完整地位于相应标定幅面标记。例如,P1为a%位于第一标定幅面、b%位于第二标定幅面且(100-a-b)%位于交集区域,P2为100%位于第一标定幅面且0%位于第二标定幅面,P3为100%位于第二标定幅面且0%位于第一标定幅面,P4为100%位于第一标定幅面且100%位于第二标定幅面。
[0087]
所述完整度还可以用三维模型在第一标定幅面和/或第二标定幅面内的投影轮廓点坐标来描述。例如,P1包含三维模型M1投影轮廓中位于第一标定幅面和第二标定幅面的多个轮廓点坐标,其中,位于交集区域的各轮廓点坐标可仅由第一标定幅面的坐标表示、或由仅第二标定幅面的坐标表示、或由两组坐标表示同一投影轮廓点。
[0088]
所述完整度还可以借助三维模型中各切片图形的位置数据来描述。借此,3D打印设备还可以确定每层切片图形所使用的能量辐射系统。例如,三维模型M4中每层切片图形的轮廓点坐标均由两组坐标表示,其中一组坐标对应第一标定幅面,另一组坐标对应第二标定幅面。如此,3D打印设备可根据自身选择策略选择其中一个能量辐射系统对材料层进行选择性固化。又如三维模型M4中每层切片图形的轮廓点坐标单独由第一标定幅面或第二标定幅面的 坐标表示。如此,3D打印设备可根据所述完整度选择相应的能量辐射系统对材料层进行选择性固化。
[0089]
所述完整度还可以基于三维模型是否完整落入其中一个标定幅面而标记,以便于3D打印设备基于所述完整度的标记控制相应能量辐射系统。例如,P1为M1需由第一能量辐射系统和第二能量辐射系统拼接打印;P2标记为M2位于第一标定幅面内;P3标记为M3位于第二标定幅面内;P4标记为M4位于面积较小的第一标定幅面内。
[0090]
需要说明的是,上述完整度的标记仅为举例而非对本申请的限制,本领域技术人员可根据上述示例进行组合或更改标记方式均应视为基于本申请技术思想下的示例变形。例如,所述完整度针对每层切片图形的轮廓是否完整落入其中一个标定幅面而标记,由此3D打印设备可根据每层的完整度确定所使用的能量辐射系统,由此尽量由一个能量辐射系统独立完成一层固化层的固化处理。
[0091]
所述数据处理系统可将各三维模型的完整度附加在各三维模型的打印文件中,以供接收所述打印文件的3D打印设备根据所述完整度确定使用第一能量辐射系统和/或第二能量辐射系统固化三维模型的各固化层。
[0092]
需要说明的是,上述各实施方式和实施方式的组合仅为基于本申请技术思路下的示例而非对本申请的限制。
[0093]
本申请还提供一种数据处理系统。所述数据处理系统包括安装在计算机设备中的软件和硬件。请参阅图9,其显示为所述数据处理系统在一实施方式中的结构示意图。如图所示,所述数据处理系统11包括:存储单元111及处理单元112。
[0094]
其中,所述存储单元111用于存储3D打印设备中第一能量辐射系统的第一标定幅面和第二能量辐射系统的第二标定幅面、三维模型、和用于调整所述三维模型摆放位置的程序;其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集。所述三维模型的数量可以是一个或多个。所述三维模型可以是利用CAD得到的三维模型。所述存储单元111还可以包含各三维模型的打印信息,其中,所述打印信息是三维模型经过分层处理和支撑处理后得到的,其包括但不限于:三维模型的投影范围、分层层数、用于描绘每层切片图形的像素数量、用于描绘每层切片图形的坐标数量、三维模型中所有坐标数量总和中的至少一种等。
[0095]
所述存储单元111包括:非易失性存储器和易失性存储器。所述非易失性存储器包括但不限于:固态硬盘、U盘、移动硬盘等。非易失性存储器包括但不限于:内存或寄存器等。
[0096]
所述处理单元112与存储单元111相连,用于调用并执行用于调整所述三维模型摆放位置的程序,并在执行期间根据技术人员的操作事件、程序产生的事件等对存储单元111进行 读写操作,以确定三维模型在第一标定幅面或第二标定幅面中的摆放位置,并基于摆放位置生成三维模型的位置数据。
[0097]
所述处理单元112通过执行所述程序执行前述数据处理方法中任一种或多种示例步骤的组合。其中,将三维模型摆放在一个标定幅面的交集区域亦被视为摆放在其中一个标定幅面中。
[0098]
在经过前述数据处理、分层处理和支撑处理后,三维模型以关联文件包的形式保存。所述关联文件包中不必然包含完整度,但却包含三维模型主体的分层信息(如层数和/或层高)、三维模型支撑的分层信息(如层数和/或层高)、三维模型的位置数据、用于描述每层切片图形的数据(如对应切片图形的像素数据或坐标数据)等。其中,所述位置数据包括但不限于:中心轴位置坐标、每层轮廓的位置坐标、三维模型的位置基准点坐标等。上述各信息和数据可部分或全部地封装在对应主体和支撑的文件中,其中各所述文件还包括对应主体或支撑的层高。所述关联文件包中还可以包含描述文件用于描述三维模型打印的附加信息等。其中,所述附加信息包括但不限于:所述完整度等。
[0099]
当所述关联文件包导入3D打印设备时,所述3D打印设备按照关联文件包中的文件指示制造相应的三维物体。
[0100]
本申请还提供一种3D打印设备。所述3D打印设备包括容器或成型室、第一能量辐射系统、第二能量辐射系统、构件平台、Z轴驱动机构、和控制装置。所述3D打印设备还可以包含数据处理设备,请参阅图10,显示为本申请的3D打印设备在一种实施方式中的结构示意图。
[0101]
在一些实施方式中,如图10所示,所述容器21用于盛放光固化材料。其中,所述光固化材料包括任何易于光固化的液态材料或粉末材料,其液态材料举例包括:光固化树脂液,或掺杂了陶瓷粉末、颜色添加剂等混合材料的树脂液等。粉末材料包括但不限于:陶瓷粉末、颜色添加粉末等。对于基于底面曝光3D打印设备来说,其所使用的容器21较浅且具有透明底面。所述透明底面是第一能量辐射系统23和第二能量辐射系统24投影像素图像或扫描光斑路径的打印基准面。对于基于顶面曝光3D打印设备来说,其所使用的容器21相对更深,其盛放的光固化材料或铺设的光固化材料表面为第一能量辐射系统23和第二能量辐射系统24投影像素图像或扫描光斑路径的打印基准面。
[0102]
在另一些实施方式中,成型室中容纳待烧结的粉末。所述粉末包括任何易于被电磁波、激光或电子束熔融并烧结成被期望形状的固化层的材料,其包括但不限于金属粉末、陶瓷粉末等。所述粉末被铺设在位于成型室中的构件平台上。
[0103]
所述第一能量辐射系统23用于根据所接收的切片图形的数据选择性固化第一标定幅面内的材料层。
[0104]
所述第二能量辐射系统24用于根据所接收的切片图形的数据选择性固化第二标定幅面内的材料层。其中,所述第一标定幅面与第二标定幅面具有交集。所述第一标定幅面和第二标定幅面的尺寸可相等或不等。例如,第一标定幅面的面积为m1×m2,而第二标定幅面的面积为m3×m2,其中,m1≤m3。各所述标定幅面可以是例如圆形、椭圆、三角形、矩形或多边形等规则形状,亦可为一些非规则的形状,例如,标定幅面中构成交集区域的边界线部分为具有一种弯曲度的曲线,未构成交集区域的边界线部分为具有另一种弯曲度的曲线,两个曲线首尾相接成封闭的标定幅面。
[0105]
其中,所述材料层可被视为被上述粉末或液体铺设的、待被光固化或待被烧结的、具有一定厚度的材料层。
[0106]
根据所述第一和第二能量辐射系统(23、24)各自的辐射原理不同,所接收的切片图形的数据也不同。通常所述第一和第二能量辐射系统(23、24)被配置为相同类型的能量辐射系统。例如,两个能量辐射系统均包含:用于采用扫描方式进行选择性固化的能量束发射装置。其中,用于采用扫描方式进行选择性固化的能量束发射装置包括激光发射器或电磁波发射器、位于其中一种发射器射出路径的透镜组和位于所述透镜组出光侧的振镜组(均未予图示);所述激光发射器或电磁波发射器受控的调整输出激光束或电磁波束的能量。例如,所述激光发射器受控的发射预设功率的激光束以及停止发射该激光束。又如,所述激光发射器受控的提高激光束的功率以及降低激光束的功率。所述透镜组用以调整激光束的聚焦位置,所述振镜组用以受控的将激光束在打印基准面的二维空间内扫描,经所述光束扫描的光固化材料被固化成对应的图案固化层。用于采用扫描方式进行选择性固化的能量束发射装置还可以包含电子束发射器、电子束扫描器等,受电子束扫描器的控制,电子束在相应标定平面内扫描以选择性固化金属粉末,得到对应于切片图形的固化层。
[0107]
或者,两个能量辐射系统均包含用于采用面曝光方式进行选择性固化的投影装置。其中,该投影装置举例包括DMD芯片、控制器和存储模块。其中,所述存储模块中存储将3D构件模型分层后切片图切片图形分层图像上各像素点开关选择性固化对应标定幅面内的材料层。其中,DMD芯片外观看起来只是一小片镜子,被封装在金属与玻璃组成的密闭空间内,事实上,这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的,每一个微镜代表一个像素,所投影的图像就由这些像素所构成。DMD芯片可被简单描述成为对应像素点的半导体光开关和微镜片,所述控制器通过控制DMD芯片中各光开关来允许/禁止各微晶片反射光,由此按照相应 切片图形的像素数据固化对应标定幅面内的材料层,使得对应材料被图案固化。
[0108]
为了确保两个能量辐射系统能够协调打印幅面更大的三维物体,所述两个能量辐射系统的标定幅面具有交集。同样,利用多能量辐射系统打印批量的小幅面三维物体能够提高制造效率。
[0109]
所述构件平台22用于附着经所述第一能量辐射系统23或/和第二能量辐射系统24选择性固化的图案固化层。在此,所述构件平台22可以包含一个或多个构件板,所述构件板累积地附着图案固化层。其中,若构件平台22包含一个构件板,则该构件板的面积大于等于第一标定幅面和第二标定幅面合并后的幅面。若构件平台22包含多个构件板,则各构件板拼接在一起并能附着经第一能量辐射系统23和第二能量辐射系统24进行选择性固化而得到的固化层。
[0110]
所述Z轴驱动机构25与所述构件平台22相连,用于受控地沿竖直轴向移动以调整所述构件平台22与打印基准面之间的间距。在基于底面曝光的3D打印设备中,当所述Z轴驱动机构25带动构件平台22下降时,通常是为了将所述构件平台22或附着在构件平台22上的图案化固化层下降到相距容器21底部一固化层层高的间距,以便选择性固化填充在所述间距内的材料。当所述Z轴驱动机构25带动构件平台22上升时,通常是为了将图案固化层自容器21底部分离。在基于顶面曝光的3D打印设备中,Z轴驱动机构25带动构件平台22下降一个固化层层高以使容器21内的材料或外部的材料填充到所下降的间隙中。
[0111]
所述控制装置26与所述第一能量辐射系统23和第二能量辐射系统24相连,用于控制所述第一能量辐射系统23和第二能量辐射系统24将摆放在对应标定幅面内的三维模型进行选择性固化。
[0112]
在此,所述控制装置26包括存储单元、处理单元、接口单元等(均未予图示)。所述存储单元包含非易失性存储器和易失性存储器。其中,所述非易失性存储器举例为固态硬盘或U盘等。所述易失性存储器包括内存、寄存器。
[0113]
所述处理单元包含CPU或集成有CPU的芯片、可编程逻辑器件(FPGA)、和多核处理器中的至少一种。所述处理单元通过系统总线连接存储单元用以读取存储单元中保存的数据以及向存储单元写入数据。其中,所读取的数据包括从非易失性存储器中读取关联文件包,以及从易失性存储器中读取之前写入的临时数据,用于控制第一能量辐射系统23和/或第二能量辐射系统24选择性固化关联文件包中每层切片图形的数据。所写入的数据包括:从通过接口单元接收的上述关联文件包,执行程序期间暂时存放所生成的临时数据。例如,所述处理单元将相应像素图像提供给投影装置,由投影装置根据图像中的像素位置控制DMD芯片 以选择性固化相应标定幅面内的材料层。又如所述处理单元将相应坐标数据提供给第一能量辐射系统23和/或第二能量辐射系统24,由各能量辐射系统中的控制器控制各自激光发生器或电磁波发射器或电子束发射器的出射功率以及控制相应能量束的转动角度以沿每层切片图形中坐标所形成的路径扫描相应标定幅面内的材料层。
[0114]
所述接口单元包含多个接口端口,分别连接第一能量辐射系统23和第二能量辐射系统24、Z轴驱动机构25等3D打印设备中独立封装且通过接口传输数据的装置。所述装置还包括以下至少一种:提示装置、人机交互装置等。
[0115]
所述存储单元中还保存有协调Z轴驱动机构25与第一能量辐射系统23、第二能量辐射系统24协调工作以制造三维物体的程序。处理单元先调取并执行所述程序以按时序地控制所述Z轴驱动机构25以调整构件平台22与打印基准面之间的间距,以及控制第一能量辐射系统23和/或第二能量辐射系统24进行选择性固化。以顶面曝光的3D打印设备为例,处理单元根据各能量辐射系统反馈的固化完毕信息指示Z轴驱动机构25下降一固化层间距,Z轴驱动机构25按照关联文件包中描述的固化层间距执行该指示。
[0116]
其中所述控制装置26控制第一能量辐射系统23和/或第二能量辐射系统24进行选择性固化的依据来源于关联文件包中关于三维模型在构件平台22上打印的位置数据,通过分析所述位置数据若得到待固化三维物体的横截层位于第一标定幅面或第二标定幅面内,则单独控制第一能量辐射系统23或第二能量辐射系统24进行选择性固化;若得到待固化三维物体的横截层跨越第一标定幅面和第二标定幅面交集区域,则采用拼接技术控制第一能量辐射系统23和第二能量辐射系统24进行相应层的选择性固化。
[0117]
在某些实施方式中,为了让所打印的三维物体尽量由单一能量辐射系统来执行,所述关联文件包中还包括三维模型的完整度,所述完整度可以描述三维模型整体在第一标定幅面和第二标定幅面内投影范围的完整度;还可以描述三维模型中各层在第一标定幅面和第二标定幅面内投影范围的完整度。例如,根据完整度的描述,三维模型的投影范围虽然覆盖了第一标定幅面和第二标定幅面的交集区域,但仍全部落入第一标定幅面,则控制装置26通过单独控制第一能量辐射系统23在构件平台22的对应位置制造对应的三维物体。
[0118]
所述控制装置26可配置一数据处理设备27。所述数据处理设备27中包含前述的数据处理系统,以将三维模型摆放在对应第一标定幅面或第二标定幅面内。所述数据处理设备27包含存储单元和处理单元。该存储单元存储至少一个三维模型和数据处理程序。其中所述程序在执行时执行前述任一种或组合的数据处理方法,以将三维模型摆放在第一标定幅面或第二标定幅面内的处理过程。其中,将三维模型摆放在一个标定幅面的交集区域亦被视为摆放在 其中一个标定幅面中。所述程序还可以用于将三维模型处理成能够被控制装置26处理并由第一能量辐射系统23、第二能量辐射系统24和Z轴驱动机构25协调打印的关联文件包。所述数据处理设备27将所生成的关联文件包保存在存储单元中,如内置硬盘、U盘或移动硬盘中。技术人员可将关联文件包导入控制装置26。所述控制装置26还可以通过数据接口、网络接口、或无线网络直接将读取关联文件包。
[0119]
本申请还提供一种3D打印方法,用于至少包含第一能量辐射系统和第二能量辐射系统的3D打印设备。其中,所述第一能量辐射系统预先标定第一标定幅面,第二能量辐射系统预先标定第二标定幅面。所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集,其中,所述交集可以为相交线或相交面(统称为交集区域),所述第一标定幅面和第二标定幅面的尺寸可相等或不等。例如,第一标定幅面的面积为m1×m2,而第二标定幅面的面积为m3×m2,其中,m1≤m3。各所述标定幅面可以是例如圆形、椭圆、三角形、矩形或多边形等规则形状,亦可为一些非规则的形状,例如,标定幅面中构成交集区域的边界线部分为具有一种弯曲度的曲线,未构成交集区域的边界线部分为具有另一种弯曲度的曲线,两个曲线首尾相接成封闭的标定幅面。
[0120]
请参阅图11,其显示了利用所述3D打印设备的3D打印方法在一种实施方式中的流程图。
[0121]
如图11所示,在步骤S410中,获取用于描述三维模型打印信息的关联文件包。在此,关联文件包可通过技术人员手工导入、或网络下载而获取。其中,所述打印信息包含关联文件包中所能解析的所有数据和信息。所述关联文件包不必然地是基于前述数据处理方法而得到的。当通过解析确定所获取的关联文件包中的位置数据表明所描述的三维模型位于第一标定幅面或第二标定幅面内时,确定采用对应的能量辐射系统固化每层切片图形的数据。当通过解析确定所获取的关联文件包中包含完整度时,通过所述完整度的描述选择由一个能量辐射系统固化每层切片图形的数据、或采用拼接技术控制第一和第二能量辐射系统固化切片图形的数据。当通过解析确定所获取的关联文件包中的位置数据表明所描述的三维模型位于第一标定幅面和第二标定幅面的交集、或与已摆放在两个标定幅面的三维模型相重叠时,执行步骤S420。
[0122]
在步骤S420中,调整所述关联文件包中的位置数据,以将所描述三维模型摆放在第一标定幅面或第二标定幅面内。例如,所述位置数据包含基准点的坐标以及各层相对于该基准点坐标偏移量,则基于所述基准点坐标和偏移量确定所描述三维模型的投影范围,通过对所述基准点坐标进行调整,以使该投影范围位于第一标定幅面或第二标定幅面内。其中,将三维 模型摆放在一个标定幅面的交集区域亦被视为摆放在其中一个标定幅面中。
[0123]
在步骤S430中,按照调整后的所述关联文件包在所述第一标定幅面或第二标定幅面内制造成对应三维模型的三维物体。
[0124]
在此,3D打印设备根据关联文件包所对应的标定幅面控制第一能量辐射系统或第二能量辐射系统将第一层切片图形的数据固化位于相应标定幅面内的材料上,以使材料被固化成对应的图案固化层;再根据层高控制构件平台调整高度使得其附着的图案固化层与打印基准面之间重新填充材料。重复层固化和高度调整,以将每层切片图形的数据固化成对应的图案固化层,以通过每个图案固化层累积而制造出对应的三维物体。
[0125]
针对步骤S420,在某些实施方式中,3D打印设备可包含一显示屏,在所述显示屏上显示第一标定幅面和第二标定幅面合并后的幅面。3D打印设备按照关联文件包中的位置数据将相应三维模型摆放并显示在所述第一标定幅面和第二标定幅面内的一个初始位置、或一个空余位置、或被人工调整的位置。当所述三维模型的摆放位置需要被移动时,所述步骤S420可具体由步骤S421来执行(未予图示);反之,则可执行步骤S430。
[0126]
在步骤S421中,提示所描述的三维模型位于所述第一标定幅面和第二标定幅面的交集区域。例如,如图2中所示的3D打印设备检测所导入的关联文件包的位置数据,并确定所描述的三维模型M1的投影范围是否跨越了由交集信息围成的交集区域,若是,则高亮投影范围或高亮交集区域,若否,则无此高亮提示。在此,所述高亮的提示方式仅为举例而非对本申请的限制。
[0127]
对于所获取的关联文件包的数量为多个的情况,3D打印设备可检测每个关联文件包的位置数据以确定所描述的三维模型在标定幅面的摆放位置,当有某个或者某些三维模型跨越了交集区域时,提供相应的提示。技术人员可根据提示调整至少部分所述关联文件包中的位置数据,以将一部分三维模型完整地摆放在所述第一标定幅面中以及将另一部分三维模型完整地摆放在所述第二标定幅面中,如此无需采用拼接技术来制造一个三维物体。其中,技术人员可选择将无法完整地摆放在第一标定幅面或第二标定幅面的关联文件包继续保留在交集区域,或予以去除。
[0128]
需要说明的是,技术人员可通过系统提示调整三维模型的摆放位置的方式改变相应关联文件包中的位置数据。当调整完毕后,执行步骤S430。
[0129]
在另一些实施方式中,3D打印设备自行判断并调整所获取的三维模型的摆放位置。换言之,所述步骤S420具体由步骤S422执行:调整至少部分关联文件的位置数据,以将一部分三维模型完整地摆放在所述第一标定幅面中以及将另一部分完整地摆放在所述第二标定幅面 中。
[0130]
在其中一种实施例中,所述3D打印设备基于经由关联文件包中位置数据所得到的投影范围、和所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域,调整至少一个关联文件包中的位置数据以将所描述的三维模型摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域中。其中,所述空闲区域以与三维模型投影范围相吻合为最小范围、或者以投影范围及预设间隔共同覆盖的区域为最小范围。
[0131]
例如,所述3D打印设备解析各关联文件包中的位置数据以确定每个三维模型的投影范围;以及确定各标定幅面内空闲区域,将跨过交集区域的三维模型摆放在大于其投影范围的空闲区域内,即将跨过交集区域的三维模型所对应的第一关联文件中的位置数据修改成对应空闲区域的摆放位置。其中,对于两个标定幅面均可摆放三维模型的情况,所述3D打印设备可随机选择一个空闲区域。或者,所述3D打印设备可基于空闲区域在相应标定幅面内的位置,选择将所述三维模型摆放在更符合其他摆放条件,如更接近幅面中心的空闲区域、基于均衡各标定幅面内的三维模型数量、基于各三维模型的分层层数、基于描述各三维模型的分层打印数据中的至少一种等。所述3D打印设备根据摆放位置对应调整相关文件包中的位置数据。
[0132]
在其中又一种实施例中,当三维模型的关联文件包被分批次地导入3D打印设备,在执行步骤S422之前还执行S423。请参阅图12,其显示为打印方法在一实现方式的流程示意图。
[0133]
在步骤S423中,基于一部分关联文件包中的位置数据,调整位于所述第一标定幅面和/或第二标定幅面内另一部分关联文件包中的位置数据。
[0134]
为了便于描述,现将在先导入的关联文件包被称为第一关联文件包,后续导入的关联文件包被称为第二关联文件包。对应第一关联文件包的三维模型称为第一三维模型,对应第二关联文件包的三维模型称为第二三维模型。
[0135]
在一些实现方式中,所述3D打印设备当通过解析各关联文件的位置数据确定第二三维模型的投影范围可落入至少一个标定幅面时,给予技术人员调整提示,由此技术人员调整第一三维模型、或第二三维模型的摆放位置。例如,所述3D打印设备将被导入的第二三维模型的关联文件包被解析后放置在位置数据所指向的初始位置并确认该关联文件包中的位置数据需要被调整,则比较第二三维模型的投影范围和第一标定幅面与第二标定幅面各自的空闲区域,若确定第二三维模型能被放入第一标定幅面内,则可在相应的空闲区域内采用轮廓虚线等提示手段进行提示,以便于技术人员将所导入的第二三维模型放置到提示位置并根据技术人员的调整修改位置数据。若确定第二三维模型能被放入第一标定幅面和第二标定幅面内, 则可在每个空闲区域内进行相应提示,以供技术人员选择其中一个提示位置进行摆件。
[0136]
其中,所述3D打印设备所提示的摆放位置可以是平移第二三维模型至空闲区域的摆放位置,也可以在标定幅面内旋转第二三维模型至空闲区域的摆放位置,如图3所示。
[0137]
又如,如图5a和5b所示,3D打印设备通过分析第一三维模型M5、M6的关联文件包的位置数据,得到三维模型M5、M6被分别摆放在第一和第二标定幅面内。当接收到用于描述三维模型M7的关联文件包时,通过分析关联文件包中的位置数据将三维模型M5和M7以第一间隔相邻设置,并检测以M5和M7整体的投影范围是否能位于第一标定幅面内,若是,则调整三维模型M5和M7的摆放位置。若无法满足,将三维模型M6和M7以第一间隔相邻设置,检测以M6和M7整体的投影范围是否能位于第二标定幅面内,若是,则调整三维模型M6和M7的摆放位置;若否,则将三维模型M5、M6和M7以第一间距为间隔或以大于第一间距为间隔并作为整体摆放在跨越两个标定幅面交集区域的幅面内。当无法将三维模型M7摆放到任一标定幅面却能摆放在跨交集区域的位置时,可以直接将M7摆放到交集区域以便按照拼接技术打印三维模型M7。
[0138]
在此,为了尽量将第二三维模型摆放在第一标定幅面或第二标定幅面,可仅平移第一三维模型的摆放位置,也可仅在标定幅面内旋转第一三维模型,或采用二者结合的方式来调整第一三维模型的摆放位置。
[0139]
需要说明的是,每批次导入的关联文件包不限于单个,也可以是多个。针对每批次导入多个关联文件包,可重复执行上述步骤S423和S422以将所导入的各关联文件包逐个摆放到第一标定幅面内或第二标定幅面内。
[0140]
在其中又一种实施例中,对于同时导入多个关联文件包的情况,所述步骤S420还可以包括:步骤S424和S425。请参阅图13,其显示为所述打印方法在又一实施方式中的流程图。
[0141]
如图13所示,在步骤S424中,基于各关联文件包中的位置数据、和所述第一标定幅面及第二标定幅面合并的幅面,确定可摆放的各关联文件包所描述的三维模型的数量,并按照所确定的数量摆放相应三维模型。
[0142]
在步骤S425中,当一部分三维模型跨过交集区域时,基于一部分三维模型的投影范围,调整位于所述第一标定幅面和/或第二标定幅面内另一部分三维模型的摆放位置。
[0143]
例如,所述3D打印设备基于所导入的各关联文件包中的位置数据确定各三维模型的平均投影范围,确定第一标定幅面和第二标定幅面共同容纳所述平均投影范围的数量N2;若三维模型的数量N1<N2,则将三维模型均匀分布在第一标定幅面和第二标定幅面共同范围内,当某个三维模型跨越两个标定幅面的交集区域时,可给予相应提示,或者按照步骤S423、S422 调整其他三维模型的间隔以使跨越交集区域的三维模型落入其中一个标定幅面内并确定各关联文件包中的位置数据。若三维模型的数量N1>N2,则可提示无法摆放所有三维模型。
[0144]
在其中另一种实施例中,所述步骤S420具体由步骤S426执行。
[0145]
在步骤S426中,基于各所述关联文件中打印信息,对待摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面中的三维模型进行分配。其中,所述打印信息包括但不限于:位置数据、分层层数、用于描绘每层切片图形的像素数量、用于描绘每层切片图形的坐标数量、三维模型中所有坐标数量总和中的至少一种等。
[0146]
在此,所述3D打印设备通过分析各打印信息确定至少部分三维模型的摆放组合。所述摆放组合包括但不限于:在一个标定幅面内摆放至少部分三维模型的组合,和/或在不同标定幅面内摆放至少部分三维模型的组合。
[0147]
例如,所述3D打印设备通过分析各分层层数,确定分层层数最多的至少两个三维模型,并将分层层数的至少两个三维模型分开摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面中作为摆放条件。基于该摆放条件确定分开摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面中三维模型。
[0148]
再如,所述3D打印设备根据所述第一标定幅面和第二标定幅面分别对应的最大摆放范围,对各三维模型进行多次不同的组合,并根据不同的组合方式分别将各三维模型摆放于第一标定幅面和/或第二标定幅面中。同时,分别计算各不同的组合方式下,完成所有三维模型的打印所需的打印时长,选择最短的打印时长所对应的组合方式将各三维模型进行摆放。其中,所述最大摆放范围是指在单独的且彼此无重叠的在第一标定幅面或第二标定幅面内能够摆放三维模型的最多数量。例如,所述3D打印设备按照所述最大摆放范围选择各三维模型的多种组合方式;在所述3D打印设备包含用于扫描固化类型的能量辐射系统的条件下,根据各组合方式中位于第一标定幅面或第二标定幅面的关联文件包中分层层数最大值、坐标总数模拟各标定幅面所花费的打印时长,进而选择打印时长最短的组合方式调整各关联文件包中的位置信息。
[0149]
所述3D打印设备按照分配在所述第一标定幅面或第二标定幅面中的三维模型,调整相应的关联文件包中的位置数据。
[0150]
需要说明的是,所述3D打印设备在进行摆放组合设置时还需考虑各标定幅面所能摆件的最大数量,甚至还可以考虑上述摆放条件的组合。
[0151]
在某些又一种实施例中,所述3D打印设备可结合上述各种打印前的摆件方案确定各关联文件包中位置数据。
[0152]
需要说明的是,受三维模型投影范围和空闲区域的限制,在摆件时对于同一批次又无法 单独摆放在第一标定幅面或第二标定幅面的三维模型,可选择摆放在跨越两个标定幅面的区域,以由3D打印设备采用拼接技术进行打印。
[0153]
为了在执行步骤S430时明确制造三维物体的第一能量辐射系统和/或第二能量辐射系统,所述3D打印方法还包括:基于所述关联文件包所描述的三维模型分别在所述第一标定幅面和第二标定幅面内的完整度,控制用于选择性固化成相应三维物体的第一能量辐射系统或第二能量辐射系统的步骤。
[0154]
在此,如图8所示,3D打印设备通过分析各关联文件包中的位置数据得到:三维模型M1跨越第一标定幅面和第二标定幅面的交集区域,故而其完整度可标记为P1;三维模型M2完整地位于第一标定幅面,其完整度标记为P2;三维模型M3中一部分位于所述交集区域且完整地位于第二标定幅面,其完整度标记为P3;三维模型M4完整地位于交集区域,其完整度标记为P4。其中,完整度可由各标定幅面覆盖三维模型的百分比标记,或由能够完整地位于相应标定幅面标记。例如,P1为a%位于第一标定幅面、b%位于第二标定幅面且(100-a-b)%位于交集区域,P2为100%位于第一标定幅面且0%位于第二标定幅面,P3为100%位于第二标定幅面且0%位于第一标定幅面,P4为100%位于第一标定幅面且100%位于第二标定幅面。
[0155]
所述完整度还可以用关联文件包中位置数据所反映的三维模型在第一标定幅面和/或第二标定幅面内的投影轮廓点坐标来描述。例如,P1包含三维模型M1投影轮廓中位于第一标定幅面和第二标定幅面的多个轮廓点坐标,其中,位于交集区域的各轮廓点坐标可仅由第一标定幅面的坐标表示、或由仅第二标定幅面的坐标表示、或由两组坐标表示同一投影轮廓点。
[0156]
所述完整度还可以借助关联文件包中位置数据所反映的三维模型中各切片图形的位置来描述。借此,3D打印设备还可以确定每层切片图形所使用的能量辐射系统。例如,三维模型M4中每层切片图形的轮廓点坐标均由两组坐标表示,其中一组坐标对应第一标定幅面,另一组坐标对应第二标定幅面。如此,3D打印设备可根据自身选择策略选择其中一个能量辐射系统进行固化操作。又如三维模型M4中每层切片图形的轮廓点坐标单独由第一标定幅面或第二标定幅面的坐标表示。如此,3D打印设备可根据所述完整度选择相应的能量辐射系统进行固化操作。
[0157]
所述完整度还可以基于关联文件包中位置数据所反映的三维模型是否完整落入其中一个标定幅面而标记,以便于3D打印设备基于所述完整度的标记控制相应能量辐射系统。例如,P1为M1需由第一能量辐射系统和第二能量辐射系统拼接打印;P2标记为M2位于第一标定幅面内;P3标记为M3位于第二标定幅面内;P4标记为M4位于面积较小的第一标定幅面内。
[0158]
需要说明的是,上述完整度的标记仅为举例而非对本申请的限制,本领域技术人员可根 据上述示例进行组合或更改标记方式均应视为基于本申请技术思想下的示例变形。例如,所述完整度针对每层切片图形的轮廓是否完整落入其中一个标定幅面而标记,由此所述3D打印设备可根据每层的完整度确定所使用的能量辐射系统,由此尽量由一个能量辐射系统独立完成一层固化层的选择性固化。
[0159]
所述3D打印设备可将根据所述完整度确定使用第一能量辐射系统和/或第二能量辐射系统执行步骤S430。
[0160]
另外,本申请还提供一种3D打印设备。所述3D打印设备包括容器、第一能量辐射系统、第二能量辐射系统、构件平台、Z轴驱动机构、控制装置。请参阅图14,显示为本申请的3D打印设备在又一种实施方式中的结构示意图。
[0161]
如图14所示,所述容器31用于盛放光固化材料。其中,所述光固化材料包括任何易于光固化的液态材料或粉末材料,其液态材料举例包括:光固化树脂液,或掺杂了陶瓷粉末、颜色添加剂等混合材料的树脂液等。粉末材料包括但不限于:陶瓷粉末、颜色添加粉末等。对于基于底面曝光3D打印设备来说,其所使用的容器31较浅且具有透明底面。所述透明底面是第一能量辐射系统33和第二能量辐射系统34投影像素图像或扫描光斑路径的打印基准面。对于基于顶面曝光3D打印设备来说,其所使用的容器31相对更深,其盛放的材料或铺设的材料表面为第一能量辐射系统33和第二能量辐射系统34投影像素图像或扫描光斑路径的打印基准面。
[0162]
所述第一能量辐射系统33用于根据所接收的切片图形的数据选择性固化第一标定幅面内的材料。
[0163]
所述第二能量辐射系统34用于根据所接收的切片图形的数据选择性固化第二标定幅面内的材料。其中,所述第一标定幅面与第二标定幅面具有交集。所述第一标定幅面和第二标定幅面的尺寸可相等或不等。例如,第一标定幅面的面积为m1×m2,而第二标定幅面的面积为m3×m2,其中,m1≤m3。各所述标定幅面可以是例如圆形、椭圆、三角形、矩形或多边形等规则形状,亦可为一些非规则的形状,例如,标定幅面中构成交集区域的边界线部分为具有一种弯曲度的曲线,未构成交集区域的边界线部分为具有另一种弯曲度的曲线,两个曲线首尾相接成封闭的标定幅面。其中,所述材料可被视为被上述粉末或液体铺设的、待被光固化或待被烧结的、具有一定厚度的材料层。
[0164]
根据所述第一和第二能量辐射系统(33、34)各自的辐射原理不同,所接收的切片图形的数据也不同。通常所述第一和第二能量辐射系统(33、34)被配置为相同类型的能量辐射系统。例如,两个能量辐射系统均包含:用于采用扫描方式进行选择性固化的能量束发射装 置。其中,用于采用扫描方式进行选择性固化的能量束发射装置包括激光发射器或电磁波发射器、位于其中一种发射器射出路径的透镜组和位于所述透镜组出光侧的振镜组(均未予图示);所述激光发射器或电磁波发射器受控的调整输出激光束或电磁波束的能量。例如,所述激光发射器受控的发射预设功率的激光束以及停止发射该激光束。又如,所述激光发射器受控的提高激光束的功率以及降低激光束的功率。所述透镜组用以调整激光束的聚焦位置,所述振镜组用以受控的将激光束在打印基准面的二维空间内扫描,经所述光束扫描的光固化材料被固化成对应的图案固化层。用于采用扫描方式进行选择性固化的能量束发射装置还可以包含电子束发射器、电子束扫描器等,受电子束扫描器的控制,电子束在相应标定平面内扫描以选择性固化金属粉末,得到对应于切片图形的固化层。
[0165]
或者,两个能量辐射系统均包含用于采用面曝光方式进行选择性固化的投影装置。其中,该投影装置举例包括DMD芯片、控制器和存储模块。其中,所述存储模块中存储将3D构件模型分层后切片图切片图形分层图像上各像素点开关选择性固化对应标定幅面内的材料层。其中,DMD芯片外观看起来只是一小片镜子,被封装在金属与玻璃组成的密闭空间内,事实上,这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的,每一个微镜代表一个像素,所投影的图像就由这些像素所构成。DMD芯片可被简单描述成为对应像素点的半导体光开关和微镜片,所述控制器通过控制DMD芯片中各光开关来允许/禁止各微晶片反射光,由此按照相应切片图形的像素数据固化对应标定幅面内的材料层,使得对应材料被图案固化。
[0166]
为了确保两个能量辐射系统能够协调打印幅面更大的三维物体,所述两个能量辐射系统的标定幅面具有交集。同样,利用多能量辐射系统打印批量的小幅面三维物体能够提高制造效率。
[0167]
所述构件平台32用于附着经所述第一能量辐射系统33或/和第二能量辐射系统34的选择性固化而得到的图案固化层。在此,所述构件平台32可以包含一个或多个构件板,所述构件板累积地附着图案固化层。其中,若构件平台32包含一个构件板,则该构件板的面积大于等于第一标定幅面和第二标定幅面合并后的幅面。若构件平台32包含多个构件板,则各构件板拼接在一起并能附着第一能量辐射系统33和第二能量辐射系统34固化的固化层。
[0168]
所述Z轴驱动机构35与所述构件平台32相连,用于受控地沿竖直轴向移动以调整所述构件平台32与打印基准面之间的间距。在基于底面曝光的3D打印设备中,当所述Z轴驱动机构35带动构件平台32下降时,通常是为了将所述构件平台32或附着在构件平台32上的图案化固化层下降到相距容器31底部一固化层层高的间距,以便选择性固化填充在所述间距内的材料。当所述Z轴驱动机构35带动构件平台32上升时,通常是为了将图案固化层自容 器31底部分离。在基于顶面曝光的3D打印设备中Z轴驱动机构35带动构件平台32下降一个固化层层高以使容器31内的材料或外部的材料填充到所下降的间隙中。
[0169]
所述控制装置36与所述第一能量辐射系统33和第二能量辐射系统34相连,用于控制所述第一能量辐射系统33和第二能量辐射系统34将摆放在对应标定幅面内的三维模型进行选择性固化。
[0170]
在此,所述控制装置36包括存储单元、处理单元、接口单元等。所述存储单元包含非易失性存储器和易失性存储器。其中,所述非易失性存储器举例为固态硬盘或U盘等。所述易失性存储器包括内存、寄存器。
[0171]
所述处理单元包含CPU或集成有CPU的芯片、可编程逻辑器件(FPGA)、和多核处理器中的至少一种。所述处理单元通过系统总线连接存储单元用以读取存储单元中保存的数据以及向存储单元写入数据。其中,所读取的数据包括从非易失性存储器中读取关联文件包,以及从易失性存储器中读取之前写入的临时数据,用于控制第一能量辐射系统33和/或第二能量辐射系统34按照关联文件包中每层切片图形的数据选择性固化材料层。所写入的数据包括:从通过接口单元接收的上述关联文件包,执行程序期间暂时存放所生成的临时数据。例如,所述处理单元将相应像素图像提供给投影装置,由投影装置根据图像中的像素位置控制DMD芯片以将相应像素图像选择性固化到材料层上。又如所述处理单元将相应坐标数据提供给第一能量辐射系统33和/或第二能量辐射系统34,由各能量辐射系统中的控制器控制各自激光发生器的出射功率以及控制各自振镜的转动角度以沿相应坐标所形成的路径扫描材料层。
[0172]
所述接口单元包含多个接口端口,分别连接第一能量辐射系统33和第二能量辐射系统34、Z轴驱动机构35等3D打印设备中独立封装且通过接口传输数据的装置。所述装置还包括以下至少一种:提示装置、人机交互装置等。
[0173]
所述存储单元中还保存有协调Z轴驱动机构35与第一能量辐射系统33、第二能量辐射系统34协调工作以制造三维物体的程序。处理单元先调取并执行所述程序以按时序地控制所述Z轴驱动机构35以调整构件平台32与打印基准面之间的间距,以及控制第一能量辐射系统33和/或第二能量辐射系统34执行上述选择性固化操作。以顶面曝光的3D打印设备为例,处理单元根据各能量辐射系统反馈的固化完毕信息指示Z轴驱动机构35下降一固化层间距,Z轴驱动机构35按照关联文件包中描述的固化层间距执行该指示。
[0174]
其中所述控制装置36控制第一能量辐射系统33和/或第二能量辐射系统34执行选择性固化操作的依据来源于关联文件包中关于三维模型在构件平台32上打印的位置数据,通过分 析所述位置数据若得到待固化三维物体的横截层位于第一标定幅面或第二标定幅面内,则单独控制第一能量辐射系统33或第二能量辐射系统34执行选择性固化操作;若得到待固化三维物体的横截层跨越第一标定幅面和第二标定幅面的交集区域,则采用拼接技术控制第一能量辐射系统33和第二能量辐射系统34执行同一层的选择性固化操作。其中,在构件平台32中对应一个标定幅面的交集区域制造三维物体亦采用一个能量辐射系统进行选择性固化。
[0175]
在某些实施方式中,为了让所打印的三维物体尽量由单一能量辐射系统来执行,所述关联文件包中还包括三维模型的完整度,所述完整度可以描述三维模型整体在第一标定幅面和第二标定幅面内投影范围的完整度;还可以描述三维模型中各层在第一标定幅面和第二标定幅面内投影范围的完整度。例如,根据完整度的描述,三维模型的投影范围虽然覆盖了第一标定幅面和第二标定幅面的交集区域,但仍全部落入第一标定幅面,则控制装置36通过单独控制第一能量辐射系统33在构件平台32的对应位置制造对应的三维物体。
[0176]
所述控制装置36还可以调用并执行存储在所述存储单元中的打印程序,以协调第一能量辐射系统33、第二能量辐射系统34和Z轴驱动机构35尽量采用一个能量辐射系统完整地打印一个三维物体。其中,所述控制装置36通过执行所述打印程序来执行前述一种或多种组合的3D打印方法所描述的工作过程。
[0177]
需要说明的是,通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请的部分或全部可借助软件并结合必需的通用硬件平台来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可包括其上存储有机器可执行指令的一个或多个机器可读介质,这些指令在由诸如计算机、计算机网络或其他电子设备等一个或多个机器执行时可使得该一个或多个机器根据本申请的实施例来执行操作。机器可读介质可包括,但不限于,软盘、光盘、CD-ROM(紧致盘-只读存储器)、磁光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存、或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。例如,前述存储在控制装置中的打印程序和存储在数据处理设备中的数据处理程序均通过存储介质被保存在服务商城所提供的存储服务器中。所述服务商城举例为:APP商城、软件下载网站等。所述存储服务器可为单台服务器、分布式服务集群、基于云架构的服务器等。
[0178]
本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分 布式计算环境等。
[0179]
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
[0180]
本申请虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本申请,任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本申请技术方案的保护范围。

权利要求书

[权利要求 1]
一种三维模型的数据处理方法,其特征在于,包括: 基于3D打印设备中第一能量辐射系统的第一标定幅面和第二能量辐射系统的第二标定幅面,将三维模型摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面内;其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的三维模型的数据处理方法,其特征在于,所述三维模型的数量为多个,将一部分所述三维模型完整地摆放在所述第一标定幅面中以及将另一部分完整地摆放在所述第二标定幅面中。
[权利要求 3]
根据权利要求2所述的三维模型的数据处理方法,其特征在于,还包括:基于各三维模型的打印信息,对各所述三维模型进行摆放组合。
[权利要求 4]
根据权利要求2或3所述的三维模型的数据处理方法,其特征在于,所述将一部分三维模型完整地摆放在所述第一标定幅面中以及将另一部分完整地摆放在所述第二标定幅面中的步骤包括:基于三维模型的投影范围和所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域,选择一个空闲区域摆放所述三维模型。
[权利要求 5]
根据权利要求4所述的三维模型的数据处理方法,其特征在于,所述基于三维模型的投影范围和所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域,选择一个空闲区域摆放所述三维模型的步骤包括: 基于一部分三维模型的投影范围,调整位于所述第一标定幅面和/或第二标定幅面内另一部分三维模型的摆放位置; 将所述一部分三维模型摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域中。
[权利要求 6]
根据权利要求1所述的三维模型的数据处理方法,其特征在于,还包括基于三维模型分别在所述第一标定幅面和第二标定幅面内的完整度,确定用于执行选择性固化所述三维模型的第一能量辐射系统和/或第二能量辐射系统的步骤。
[权利要求 7]
根据权利要求1所述的三维模型的数据处理方法,其特征在于,还包括提示所述三维模型位于所述第一标定幅面和第二标定幅面的交集区域的步骤。
[权利要求 8]
一种3D打印方法,其特征在于,包括: 获取用于描述三维模型打印信息的关联文件包; 调整所述关联文件包中的位置数据,以将所描述的三维模型摆放在第一标定幅面或第二标定幅面内;其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集,所述第一标定幅面由第一能量辐射系统进行选择性固化,第二标定幅面由第二能量辐射系统进行选择性固化; 按照调整后的所述关联文件包在所述第一标定幅面或第二标定幅面内制造成对应三维模型的三维物体。
[权利要求 9]
根据权利要求8所述的3D打印方法,其特征在于,在所述关联文件包的数量为多个时,调整至少部分所述关联文件包中的位置数据,以将一部分三维模型完整地摆放在所述第一标定幅面中以及将另一部分三维模型完整地摆放在所述第二标定幅面中。
[权利要求 10]
根据权利要求9所述的3D打印方法,其特征在于,还包括基于各所述关联文件中的打印信息,对待打印的各对应三维模型进行摆放组合的步骤。
[权利要求 11]
根据权利要求9或10所述的3D打印方法,其特征在于,所述调整至少部分关联文件包中的位置数据的步骤包括:基于经由关联文件包中位置数据所得到的投影范围、和所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域,调整至少一个关联文件包中的位置数据以将所描述的三维模型摆放在所述第一标定幅面或第二标定幅面的空闲区域中。
[权利要求 12]
根据权利要求11所述的3D打印方法,其特征在于,在调整至少一个关联文件包中的位置数据的步骤之前,还包括基于一部分关联文件包中的位置数据,调整位于所述第一标定幅面和/或第二标定幅面内另一部分关联文件包中的位置数据的步骤。
[权利要求 13]
根据权利要求8所述的3D打印方法,其特征在于,所述按照调整后的关联文件包在所述第一标定幅面或第二标定幅面内制造成对应三维模型的三维物体的步骤包括: 基于所述关联文件包所描述的三维模型分别在所述第一标定幅面和第二标定幅面内的完整度,控制用于选择性固化相应三维物体的第一能量辐射系统或第二能量辐射系统。
[权利要求 14]
一种3D打印设备,其特征在于,包括: 第一能量辐射系统,用于根据所接收的切片图形的数据选择性固化第一标定幅面内的材料层; 第二能量辐射系统,用于根据所接收的切片图形的数据选择性固化第二标定幅面内的材料层;其中,所述第一标定幅面与第二标定幅面具有交集; 构件平台,用于附着经所述第一能量辐射系统或/和第二能量辐射系统选择性固化的图案固化层; 控制装置,与所述第一能量辐射系统和第二能量辐射系统相连,用于控制所述第一能量辐射系统和第二能量辐射系统将摆放在对应标定幅面内的三维模型进行选择性固化。
[权利要求 15]
根据权利要求14所述的3D打印设备,其特征在于,还包括:数据处理设备,用于执行权利要求1-7中任一所述的数据处理方法,以将所述三维模型摆放到所述第一标定幅面或第二标定幅面,并基于所述三维模型的摆放位置生成对应的关联文件包; 所述控制装置接收所述处理装置的关联文件包,并按照所述关联文件包控制所述第一能量辐射系统或/和第二能量辐射系统进行选择性固化。
[权利要求 16]
根据权利要求14所述的3D打印设备,其特征在于,所述控制装置通过执行如权利要求8-13中任一所述的打印方法对三维模型进行选择性固化。
[权利要求 17]
根据权利要求14-16中任一所述的3D打印设备,其特征在于,还包括Z轴驱动机构,与所述构件平台相连;所述控制装置还用于控制所述Z轴驱动机构以调整构件平台与打印基准面之间的间距。
[权利要求 18]
根据权利要求14-16中任一所述的3D打印设备,其特征在于,所述第一能量辐射系统和第二能量辐射系统的任一种包括:用于采用面曝光方式进行选择性固化的投影装置或用于采用扫描方式进行选择性固化的能量束发射装置。
[权利要求 19]
一种三维模型的数据处理系统,其特征在于,包括: 存储单元,用于存储3D打印设备中第一能量辐射系统的第一标定幅面和第二能量辐射系统的第二标定幅面、三维模型、和用于调整所述三维模型摆放位置的程序;其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集; 处理单元,与所述存储单元相连,用于调用所述程序以执行如权利要求1-7中任一所述的数据处理方法。
[权利要求 20]
一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有:3D打印设备中第一能量辐射系统的第一标定幅面和第二能量辐射系统的第二标定幅面、三维模型、和用于调整所述三维模型摆放位置的程序;其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集;所述程序被调用时执行如权利要求1-7中任一所述的数据处理方法。
[权利要求 21]
一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有:3D打印设备中第一能量辐射系统的第一标定幅面和第二能量辐射系统的第二标定幅面、用于描述三维模型打印信息的关联文件包、和用于调整所述关联文件包中三维模型的摆放位置的程序;其中,所述第一标定幅面和第二标定幅面具有交集;所述程序被调用时执行如权利要求8-13中任一所述的打印方法。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5A]  
[ 图 5B]  
[ 图 6]  
[ 图 7]  
[ 图 8]  
[ 图 9]  
[ 图 10]  
[ 图 11]  
[ 图 12]  
[ 图 13]  
[ 图 14]