[發明專利]一種三維打印大光斑掃描路徑生成方法

有效

• 申請號: 201410074807.X
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103894608A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 傅建中;林志偉;賴金濤;付國強;賀永;沈洪垚
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F3/115;B29C67/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種三維打印大光斑掃描路徑生成方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、輸入待打印零件模型的n層切片文件、最大光斑半徑值、最小光斑半徑值、以及路徑重疊參數，其中：最大光斑半徑值記作r_max，最小光斑半徑值記作r_min，路徑重疊參數記作f；記第i層切片為當前切片，n，i為大于零的自然數；

步驟2、記當前切片的輪廓曲線為b_i，對b_i偏置距離r_min生成小光斑輪廓掃描路徑，記作p_s，對p_s繼續偏置r_min得到小光斑掃描后內邊界，記作b_s；

步驟3、對以上得到的b_s偏置距離r_max生成大光斑輪廓掃描路徑，記作p_b，對p_b繼續偏置r_max得到大光斑掃描后內邊界，記作b_b；

步驟4、在以上得到的b_b所圍成的區域內以2f·r_max為路徑間距生成大光斑平行掃描路徑；

步驟5、對p_b偏置-r_max得到大光斑掃描后外邊界，記作b_g，對由b_s和b_g圍成的區域進行相減布爾操作，記得到的差區域邊界為b_d，b_d=b_s-b_g，b_d即為大光斑未掃描到的區域；

步驟6、在上述b_d圍成的未掃描區域內生成小光斑平行掃描路徑；

步驟7、連接上述生成的所有大、小光斑掃描路徑，更新i值，得到的第i層切片作為當前切片，跳至步驟2直至打印完成；輸出掃描路徑。

2.根據權利要求1所述的三維打印大光斑掃描路徑生成方法，其特征在于，所述的r_min根據所用三維打印機的最高打印精度確定；所述的r_max根據所用三維打印機所能達到的最大光斑以及產品精度要求確定。

3.根據權利要求1所述的三維打印大光斑掃描路徑生成方法，其特征在于，所述的r_max為毫米級別；所述的r_min為十分之一毫米級別；所述的f滿足：0.5≤f≤1。

4.根據權利要求3所述的三維打印大光斑掃描路徑生成方法，其特征在于，所述的r_max為1～5mm；所述的r_min為0.05～0.1毫米。

5.根據權利要求1所述的三維打印大光斑掃描路徑生成方法，其特征在于，所述步驟4中在大光斑掃描后內邊界內部生成大光斑平行掃描路徑的基本步驟如下：設定當前切片所在平面的坐標系為X-Y坐標系；

步驟4.1、找出b_b在Y軸方向上的最高點和最低點，最高點記作y_max，最低點記作y_min，并令y=y_min，其中：y線為與X軸平行的一條直線；

步驟4.2、令y=y+2f·r_max，用y線和b_b求交；

步驟4.3、對以上得到的所有交點在y上從左到右依次排序，第一個交點記作第0個點，第2個點記作第1個點，以此類推；

步驟4.4、儲存位于偶數和奇數點序之間的線段為有效掃描線段；

步驟4.5、跳至步驟4.2直至y≥y_max，完成在大光斑掃描后內邊界內部大光斑平行掃描路徑的生成。

6.根據權利要求5所述的三維打印大光斑掃描路徑生成方法，其特征在于，所述的步驟4.2中，用y線和b_b求交采用掃描線法，即：首先對b_b上所有離散線段的端點在Y軸方向上從低到高進行排序，y線從低到高依次掃過這些端點，同時保存和當前y線相交的線段并計算交點；當y線跳至下一位置時，剔除已經被掃描過且和y線已經不相交的線段，添加和y線相交的線段，并重新計算y線和這些線段的交點，直至y線到達最高點。