[發(fā)明專利]產(chǎn)生用于制作三維物體的控制數(shù)據(jù)的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580074590.5
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN107209500B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·M·加西亞·雷耶羅·維納斯;彼得·莫羅維奇;賈恩·莫羅維奇
• 申請（專利權(quán)）人: 惠普發(fā)展公司;有限責(zé)任合伙企業(yè)
• 主分類號: G05B19/4099
• 分類號: G05B19/4099
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 史迎雪;康泉

描述了與三維物體關(guān)聯(lián)的方法和裝置。在示例中，方法包括接收表示三維模型物體的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括物體模型數(shù)據(jù)和物體特性數(shù)據(jù)。針對至少一個物體特性，識別物體的子區(qū)域，在該子區(qū)域中物體特性是不可變的，并且，針對物體內(nèi)的至少一個位置，識別該位置所處的全部子區(qū)域。基于針對位置所識別的子區(qū)域的組合，針對該位置確定打印材料數(shù)據(jù)。根據(jù)打印材料數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于制作三維物體的控制數(shù)據(jù)。

背景技術(shù)

由增材制造工藝產(chǎn)生的三維物體以逐層的方式形成。在增材制造的一個示例中，物體通過聚結(jié)并固化構(gòu)造材料的層的部分來產(chǎn)生。在示例中，構(gòu)造材料可以是粉末、流體或切片材料的形式。預(yù)期的聚結(jié)、固化和/或物理特性可以通過將試劑打印到構(gòu)造材料的層上來實現(xiàn)。能量可以被施加至層，并且一旦冷卻，涂覆有試劑的構(gòu)造材料就聚結(jié)并固化。在其他示例中，可以通過使用擠出塑料或者噴涂材料作為固化以形成物體的構(gòu)造材料，來生成三維物體。

產(chǎn)生三維物體的一些打印工藝使用由三維物體模型產(chǎn)生的控制數(shù)據(jù)。該控制數(shù)據(jù)例如可以對將試劑施加到構(gòu)造材料的位置、或可以放置構(gòu)造材料自身的位置及將要放置的數(shù)量進(jìn)行指定。

附圖說明

為了更加完整地理解，現(xiàn)將參考以下結(jié)合附圖而進(jìn)行的描述，其中：

圖1是產(chǎn)生用于制作三維物體的控制數(shù)據(jù)的方法的示例的流程圖；

圖2是產(chǎn)生用于制作三維物體的控制數(shù)據(jù)的方法的部分的示例的流程圖；

圖3是產(chǎn)生用于制作三維物體的控制數(shù)據(jù)的裝置的示例的簡化示意圖；

圖4是處理器和存儲器的示例的簡化示意圖。

具體實施方式

本文描述的一些示例提供產(chǎn)生可以被用于制作三維物體的控制數(shù)據(jù)的裝置和方法。一些示例允許具有多個指定物體特性的任意三維內(nèi)容被處理并用于產(chǎn)生三維物體。這些物體特性可以例如包括外觀特性(顏色、透明度、光澤等)、導(dǎo)電率、密度、孔隙率和/或諸如強度的機械特性。

在本文的一些示例中，三維空間用術(shù)語“體素”來表征，即三維像素，其中每個體素占據(jù)離散體積。在制作對三維物體進(jìn)行建模的數(shù)據(jù)時，給定位置處的體素可以具有至少一個特征。例如，體素可以是空的，或者可以具有特定顏色、或包括具有特定密度的材料。

在一些示例中，針對物體產(chǎn)生打印材料數(shù)據(jù)。這種打印材料數(shù)據(jù)例如可以詳述可用打印材料(諸如要打印到構(gòu)造材料的層上的試劑，或者在一些示例中，構(gòu)造材料本身)中的每一種的量進(jìn)行，以及如果需要的話詳述其組合。這可以被指定為比例體積覆蓋(proportional volume coverage)(例如，構(gòu)造材料層的區(qū)域的X％應(yīng)當(dāng)具有施加于其上的試劑Y)。這種打印材料可以與諸如例如顏色、透明度、柔韌性、彈性、剛度、表面粗糙度、孔隙度、導(dǎo)電性、層間強度、密度等的物體屬性相關(guān)、或者被選擇以提供諸如例如顏色、透明度、柔韌性、彈性、剛度、表面粗糙度、孔隙度、導(dǎo)電性、層間強度、密度等的物體屬性。

可以使用半色調(diào)(halftoning)技術(shù)來確定如控制數(shù)據(jù)中所指定的每種打印材料(例如，試劑的一滴)應(yīng)被施加的實際位置。

例如，物體模型數(shù)據(jù)內(nèi)的一組體素可以與打印材料數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，該打印材料數(shù)據(jù)例如表達(dá)為體積覆蓋矢量。在簡單情況下，這樣的矢量可以指示在三維空間中的給定區(qū)域中的位置的X％應(yīng)當(dāng)施加有一個單位的特定試劑，而(100-X)％應(yīng)當(dāng)沒有試劑。然后，打印材料數(shù)據(jù)可以提供用于“半色調(diào)”工藝的輸入，以產(chǎn)生可以被增材制造系統(tǒng)使用以制作三維物體的控制數(shù)據(jù)。例如，可以確定，為了制作特定目標(biāo)特性，構(gòu)造材料層(或?qū)拥囊徊糠?的25％應(yīng)當(dāng)具有施加于其上的試劑。半色調(diào)工藝?yán)缤ㄟ^將每個位置與半色調(diào)矩陣中提供的閾值相比較，來確定試劑液滴要被沉積的地方，以提供25％的指定覆蓋。

在一些示例中，表示3D結(jié)構(gòu)或物體的數(shù)據(jù)被“柵格化”，即被轉(zhuǎn)換為一系列離散位置。柵格化的數(shù)據(jù)可以處于3D打印裝置的可打印分辨率上，控制數(shù)據(jù)可以被提供至該3D打印裝置。