CN104475728B - 一种用于3d打印扫描的控制方法和控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于3D打印扫描的控制方法和控制装置，该方法包括根据上下相邻两打印扫描层的区域重叠情况划分出层叠区和层差区的过程，在同一打印扫描层中，先打印扫描层叠区，再打印扫描层差区，并且在层差区中相对降低打印扫描功率，在层叠区中相对提高打印扫描功率；还包括检测层叠区轮廓，将层叠区都划分为轮廓线区和填充区这两种区域，工作时，先打印扫描轮廓线区一次，再打印扫描填充区一次，最后再打印扫描轮廓线区一次，检测层差区轮廓，将层差区也都划分为轮廓线区和填充区这两种区域，工作时，先打印扫描轮廓线区一次，再打印扫描填充区一次，最后再打印扫描轮廓线区一次。本案结构简单易实现，打印扫描效果好。
Description
[技术领域]
本发明涉及一种用于3D打印扫描的控制方法和控制装置。
[背景技术]
随着3D打印技术的发展，金属粉末激光快速成型直接制造技术成为大家关注的焦点，金属粉末激光快速成型给大家留下高、大、上的形象，但在目前情况，也有一些缺点，不同大小的、不同形状的零件成型精度差、表面光洁度不好、应力变形不一致，甚至严重变形造成碰撞铺粉刮刀，成型失败的问题，如成型手术骨头置换体、牙科种植牙钉等对精度、机械应力、抗疲劳强度、形变量均要求很高，现有技术方案是把每层数据内外轮廓进行一种参数设定，对内填充区进行另一种参数设定，参数包含激光功率、扫描速度、跳转速度、转角延时、跳转延时、开激光延时及关激光延时，这样简单的区分相比更早期的全部按一种参数成型已经有很大进步，成型效果有很大提升，但仍不能满足高要求的应用需求。
因此，有必要解决如上问题。
[发明内容]
本发明克服了上述技术的不足，提供了一种用于3D打印的打印控制装置，其结构简单易实现，打印扫描效果好。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种用于3D打印扫描的控制方法，包括有以下步骤：
A、比较上下相邻两打印扫描层的区域重叠情况，将两层中重叠打印扫描区域划分为层叠区，将不重叠打印扫描区域划分为层差区，其中，在同一打印扫描层中，先打印扫描层叠区，再打印扫描层差区，并且在层差区中相对降低打印扫描功率，在层叠区中相对提高打印扫描功率；
B、检测层叠区轮廓，将层叠区都划分为轮廓线区和填充区这两种区域，工作时，先打印扫描轮廓线区一次，再打印扫描填充区一次，最后再打印扫描轮廓线区一次，检测层差区轮廓，将层差区也都划分为轮廓线区和填充区这两种区域，工作时，先打印扫描轮廓线区一次，再打印扫描填充区一次，最后再打印扫描轮廓线区一次。
如上所述的一种用于3D打印扫描的控制方法，作为优化实施方式，在步骤A中，比较上下相邻两打印扫描层时，当上下相邻两打印扫描层之间尺寸差值小于预设值的，该上下相邻两打印扫描层都划分为层叠区。
如上所述的一种用于3D打印扫描的控制方法，在步骤B中打印扫描时，在填充区中相对提高打印扫描速度和功率，在轮廓线区中相对降低打印扫描速度和功率。
如上所述的一种用于3D打印扫描的控制方法，在步骤B中，还包括如下步骤：将每个填充区都按内外侧位置划分为外侧填充区、中间填充区和内侧填充区，打印扫描时，在外侧填充区和内侧填充区中相对降低打印扫描速度，在中间填充区中相对提高打印扫描速度。
如上所述的一种用于3D打印扫描的控制方法，其特征在于在步骤B中，还包括如下步骤：在同一打印扫描层中，将每个填充区都采用等间距线划分成若干的行区，其中，打印扫描时，按划分结果逐行打印扫描填充区。
如上所述的一种用于3D打印扫描的控制方法，其特征在于在行区的划分中，上下相邻两打印扫描层所采用的等间距线的方向不同。
一种用于3D打印扫描的控制装置，包括有3D打印扫描控制器和分别受3D打印扫描控制器控制的3D打印扫描头、用于根据上下相邻两打印扫描层的区域重叠情况划分出层叠区和层差区的层叠/层差区划分模块、用于控制3D打印扫描头打印扫描功率的功率模块、以及用于控制3D打印扫描头打印扫描方向和速度的运动模块。
如上所述的一种用于3D打印扫描的控制装置，其特征在于还包括有受3D打印扫描控制器控制的用于将层叠区都划分为轮廓线区和填充区这两种区域和将层差区也都划分为轮廓线区和填充区这两种区域的轮廓/填充区划分模块。
如上所述的一种用于3D打印扫描的控制装置，其特征在于还包括有受3D打印扫描控制器控制的用于将填充区都按内外侧位置划分为外侧填充区、中间填充区及内侧填充区的外中内填充区划分模块。
如上所述的一种用于3D打印扫描的控制装置，其特征在于还包括有受3D打印扫描控制器控制的用于将填充区都按等间距线划分成若干的行区以便于逐行打印扫描的等间距线行区划分模块。
本发明的有益效果是：
1、比较上下相邻两打印扫描层的区域重叠情况，将两层中重叠打印扫描区域划分为层叠区，将不重叠打印扫描区域划分为层差区，其中，在同一打印扫描层中，先打印扫描层叠区，再打印扫描层差区，并且在层差区中相对降低打印扫描功率，在层叠区中相对提高打印扫描功率，如此，可以有效提高层叠区的致密度，降低层差区的卷曲变形量。
2、检测层叠区轮廓，将层叠区都划分为轮廓线区和填充区这两种区域，工作时，先打印扫描轮廓线区一次，再打印扫描填充区一次，最后再打印扫描轮廓线区一次，检测层差区轮廓，将层差区也都划分为轮廓线区和填充区这两种区域，工作时，先打印扫描轮廓线区一次，再打印扫描填充区一次，最后再打印扫描轮廓线区一次，如此，可以提高3D打印扫描轮廓线区的表面光洁度、轮廓精度和提高打印扫描填充区的速度。
3、比较上下相邻两打印扫描层时，当上下相邻两打印扫描层之间尺寸差值小于预设值的，该上下相邻两打印扫描层都划分为层叠区，如此，可以将渐变的上下打印扫描层都视为层叠区，以便于区域划分和打印扫描，提高工作效率，并且有利于避免划分到的层差区的区域太小而影响打印扫描工作的发生。
4、在填充区中相对提高打印扫描速度和功率，在轮廓线区中相对降低打印扫描速度，如此，可以提高在轮廓线区的打印扫描质量，提高在填充区的打印扫描速度。
5、将每个填充区都按内外侧位置划分为外侧填充区、中间填充区和内侧填充区，打印扫描时，在外侧填充区和内侧填充区中相对降低打印扫描速度，在中间填充区中相对提高打印扫描速度，如此，有利于进一步提高零件外侧填充区的致密度和精度，有利于在大面积的中间填充区进行快速打印。
6、在同一打印扫描层中，将每个填充区都采用等间距线划分为若干的行区，如此，3D打印扫描头可以按划分结果对填充区进行逐行打印扫描，避免大面积扫描，热传导不好，及发生中间区严重张力凹陷。
7、在行区的划分中，在相邻两打印扫描层所采用的等间距线的方向不同，如此，改变了相邻两打印扫描层中对填充区的打印扫描方向，可以使得每打印扫描一层，零件上能量线性方向分布改变一次，能量分布更均匀。
[附图说明]
图1是本发明控制方法的区域划分示意图。
图2是本发明控制方法中行区划分示意图，其中，图中虚线为等间距线。
图3是本发明控制装置的结构框图。
[具体实施方式]
下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：
如图1所示，一种用于3D打印扫描的控制方法，其特征在于包括有以下步骤：
A、比较上下相邻两打印扫描层的区域重叠情况，将两层中重叠打印扫描区域划分为层叠区，将不重叠打印扫描区域划分为层差区，其中，在同一打印扫描层中，先打印扫描层叠区，再打印扫描层差区，并且在层差区中相对降低打印扫描功率，在层叠区中相对提高打印扫描功率；
B、检测层叠区轮廓，将层叠区都划分为轮廓线区和填充区这两种区域，工作时，先打印扫描轮廓线区一次，再打印扫描填充区一次，最后再打印扫描轮廓线区一次，检测层差区轮廓，将层差区也都划分为轮廓线区和填充区这两种区域，工作时，先打印扫描轮廓线区一次，再打印扫描填充区一次，最后再打印扫描轮廓线区一次。
如上所述，作为优化实施方式，在步骤A中，比较上下相邻两打印扫描层时，当上下相邻两打印扫描层之间尺寸差值小于预设值的，该上下相邻两打印扫描层都划分为层叠区。如此，可以将渐变的上下打印扫描层都视为层叠区，以便于区域划分和打印扫描，提高工作效率，并且有利于避免划分到的层差区的区域太小而影响打印扫描工作的发生。
如上所述，作为优化实施方式，在步骤B中打印扫描时，在填充区中相对提高打印扫描速度和功率，在轮廓线区中相对降低打印扫描速度和功率。如此，可以提高在轮廓线区的打印扫描质量，提高在填充区的打印扫描速度。
如上所述，作为优化实施方式，在步骤B中，还包括如下步骤：将每个填充区都按内外侧位置划分为外侧填充区、中间填充区和内侧填充区，打印扫描时，在外侧填充区和内侧填充区中相对降低打印扫描速度，在中间填充区中相对提高打印扫描速度。如此，有利于进一步提高零件外侧填充区的致密度和精度，有利于在大面积的中间填充区进行快速打印。
如图2所示，如上所述，作为优化实施方式，在步骤B中，还包括如下步骤：在同一打印扫描层中，在同一打印扫描层中，将每个填充区都采用等间距线划分成若干的行区，如此，3D打印扫描头可以按划分结果对填充区进行逐行打印扫描，避免大面积扫描而造成热传导不好及中间区严重张力凹陷问题的发生。
如上所述，作为优化实施方式，在行区的划分中，上下相邻两打印扫描层所采用的等间距线的方向不同。如此，改变了相邻两打印扫描层中对填充区的打印扫描方向，可以使得每打印扫描一层，零件上能量线性方向分布改变一次，能量分布更均匀。
如上所述，本案图1和图2的层二中只示意出了层叠区的划分方式，由于其层差区中有关轮廓/填充区的划分和等间距线行区的划分与层叠区划分方式相同，因此可省略。
如图3所示，本案还公开了一种用于3D打印扫描的控制装置，包括有3D打印扫描控制器和分别受3D打印扫描控制器控制的3D打印扫描头、用于根据上下相邻两打印扫描层的区域重叠情况划分出层叠区和层差区的层叠/层差区划分模块、用于控制3D打印扫描头打印扫描功率的功率模块、以及用于控制3D打印扫描头打印扫描方向和速度的运动模块。
如上所述的一种用于3D打印扫描的控制装置，其特征在于还包括有受3D打印扫描控制器控制的用于将层叠区都划分为轮廓线区和填充区这两种区域和将层差区也都划分为轮廓线区和填充区这两种区域的轮廓/填充区划分模块。
如上所述的一种用于3D打印扫描的控制装置，其特征在于还包括有受3D打印扫描控制器控制的用于将填充区都按内外侧位置划分为外侧填充区、中间填充区及内侧填充区的外中内填充区划分模块。
如上所述，本案保护的是一种用于3D打印扫描的控制方法和控制装置，一切与本案相同或相近的技术方案都应示为落入本案的保护范围中。
Claims (6)
1.一种用于3D打印扫描的控制方法，其特征在于包括有以下步骤：
A、比较上下相邻两打印扫描层的区域重叠情况，将两层中重叠打印扫描区域划分为层叠区，将不重叠打印扫描区域划分为层差区，其中，在同一打印扫描层中，先打印扫描层叠区，再打印扫描层差区，并且在层差区中相对降低打印扫描功率，在层叠区中相对提高打印扫描功率；
B、检测层叠区轮廓，将层叠区都划分为轮廓线区和填充区这两种区域，工作时，先打印扫描轮廓线区一次，再打印扫描填充区一次，最后再打印扫描轮廓线区一次，检测层差区轮廓，将层差区也都划分为轮廓线区和填充区这两种区域，工作时，先打印扫描轮廓线区一次，再打印扫描填充区一次，最后再打印扫描轮廓线区一次。
2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印扫描的控制方法，其特征在于在步骤A中，比较上下相邻两打印扫描层时，当上下相邻两打印扫描层之间尺寸差值小于预设值的，该上下相邻两打印扫描层都划分为层叠区。
3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印扫描的控制方法，其特征在于在步骤B中打印扫描时，在填充区中相对提高打印扫描速度和功率，在轮廓线区中相对降低打印扫描速度和功率。
4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印扫描的控制方法，其特征在于在步骤B中，还包括如下步骤：将每个填充区都按内外侧位置划分为外侧填充区、中间填充区和内侧填充区，打印扫描时，在外侧填充区和内侧填充区中相对降低打印扫描速度，在中间填充区中相对提高打印扫描速度。
5.根据权利要求3或4所述的一种用于3D打印扫描的控制方法，其特征在于在步骤B中，还包括如下步骤：在同一打印扫描层中，将每个填充区都采用等间距线划分成若干的行区，其中，打印扫描时，按划分结果逐行打印扫描填充区。
6.根据权利要求5所述的一种用于3D打印扫描的控制方法，其特征在于在行区的划分中，上下相邻两打印扫描层所采用的等间距线的方向不同。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170104 Address after: Torch Development Zone, Guangdong province Zhongshan 528400 Qi Min Road No. 8 building six layer A Applicant after: GUANGDONG HANBANG 3D TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 528400 Zhongshan Province Torch Development Zone, Guangdong Road, No. 6 Applicant before: Guangdong Hantang Quantum Photoelectric Technology Co., Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Control method and controller for 3D (three-dimension) printing and scanning Effective date of registration: 20191111 Granted publication date: 20170125 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd Zhongshan branch Pledgor: GUANGDONG HANBANG 3D TECHNOLOGY CO., LTD. Registration number: Y2019440000191 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |