[發明專利]外殼支撐生成方法

在審

• 申請號: 201880060239.4
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN111093995A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: C.R.曼納斯
• 申請（專利權）人: 3D系統公司
• 主分類號: B33Y50/00
• 分類號: B33Y50/00;B29C64/386;B29C64/40;H04N1/409
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳曉;陳嵐

三維打印系統包括執行制造三維制品的方法的控制器。所述方法包括步驟A和B，其包括（A）提供限定具有限定的外表面的三維對象的初始數據，以及（B）修改初始數據以限定帶殼并被支撐的三維對象。步驟B包括（1）在限定的外表面內限定一空腔，所述空腔以一內表面為界，所述三維對象是具有在限定的外表面和內表面之間的外殼厚度的外殼，（2）分析對象的橫向區段以檢測橫向區段的部分，所述部分對于給定橫向區段是未連接或未支撐部分，以及（3）生成將橫向區段的未連接或未支撐部分連接到外殼的另一部分的支撐梁。

相關申請的交叉引用

該非臨時專利申請要求于2017年7月17日提交的、Chris Robert Manners的、標題為“Shell Support Generation Method”、序列號為62/533,378的美國臨時申請的優先權，所述美國臨時申請通過引用、受益于美國法典119(e)條被并入本文中。

技術領域

本公開涉及一種用于三維制品的數字制造的裝置和方法。更具體地，本發明涉及減少材料使用同時維持模型的結構完整性的有效方式。

背景技術

三維打印機被廣泛使用。三維打印機技術的示例包括立體光刻、選擇性激光燒結和熔融沉積成型等。一些三維打印機要求三維制品用不同支撐材料或由相同材料制成的支撐結構支撐。存在最小化或消除用于一些三維制品的這種支撐材料或支撐結構的需要。

發明內容

在本公開的第一方面中，三維打印系統包括執行制造三維制品的方法的控制器。所述方法包括步驟A和B，其包括（A）提供限定具有限定的外表面的三維對象的初始數據，以及（B）修改初始數據以限定帶殼并被支撐的三維對象。步驟B包括（1）在限定的外表面內限定一空腔，所述空腔以一內表面為界，所述三維對象是具有在限定的外表面和內表面之間的外殼厚度的外殼，（2）分析所述三維對象的橫向區段以檢測橫向區段的部分，所述部分作為步驟（1）的結果而對于給定橫向區段是未連接或未支撐部分，以及（3）生成將橫向區段的未連接或未支撐部分連接到外殼的另一部分的梁。

在本公開的第二方面中，三維打印系統包括執行制造三維制品的方法的控制器。某些實施例的方法包括以下步驟：（A）提供或接收限定三維對象的初始數據。（B）根據以下步驟修改初始數據以限定帶殼并被支撐的三維對象：（1）將三維對象切成各個具有外邊界的切片。（2）對于各個切片，在外邊界內限定內邊界，由此所述內邊界限定在切片中的開口，并且由此針對多個連續切片的限定的開口限定在三維對象內的空腔，所述空腔以內表面為界。（3）處理限定內表面的數據，由此在三維對象的外表面和內表面之間形成期望厚度的外殼。（4）限定一個或多個連續切片的橫向區段，并在橫向區段中搜索橫向區段的未連接或未支撐部分。（5）當發現橫向區段的未連接或未支撐部分時，生成將橫向區段的未連接或未支撐部分耦合到外殼的另一部分的支撐梁。

在一個實施方式中，支撐梁可以橫向延伸。在另一個實施方式中，支撐梁可以垂直延伸。在又一實施方式中，支撐梁的延伸可具有垂直和橫向分量兩者。

在本公開的第三方面中，三維打印系統包括執行制造三維制品的方法的控制器。某些實施例的方法包括以下步驟：（A）提供或接收限定三維對象的初始數據。（B）根據以下步驟修改初始數據以限定帶殼并被支撐的三維對象：（1）將三維對象切成厚度為t并各個具有外邊界的切片。（2）限定各個包括N個切片并從而各個具有等于N乘以t的外殼厚度S的橫向區段。（3）對于各個切片，在外邊界內限定內邊界，由此內邊界限定在切片中的開口，并且由此針對多個連續切片的限定的開口限定在三維對象內的空腔，所述空腔以內表面為界，所述內表面被三維對象的外表面圍繞，其中它們之間有初始外殼。（4）處理限定內表面和外表面的數據包括，通過限定的距離使面向上的表面向下投影并且通過預定的距離使面向下的表面向下投影，并在初始外殼和投影材料之間進行布爾并集以限定在內表面和外表面之間具有大約S的厚度的外殼。（5）分析橫向區段以標識橫向區段的未連接或未支撐部分。（6）當發現橫向區段的未連接或未支撐部分時，生成將橫向區段的未連接或未支撐部分耦合到外殼的另一部分的支撐梁。