[發明專利]曲面分層式3D打印方法及系統

在審

• 申請號: 202111644584.2
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114290660A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 沈楊;李根
• 申請（專利權）人: 深圳市匯豐創新技術有限公司
• 主分類號: B29C64/10
• 分類號: B29C64/10;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 蕪湖市昌強專利代理事務所(特殊普通合伙) 34203
• 代理人: 吳文玉

1.一種曲面分層式3D打印方法，其特征在于，包括：

獲取物體的3D模型；

判斷物體3D模型的曲面；

對曲面進行分層；以及

根據分層后的曲面進行3D打印。

2.如權利要求1所述的曲面分層式3D打印方法，其特征在于，

所述獲取物體的3D模型的方法包括：

構建空間直角坐標系，將物體的3D模型放置在空間直角坐標系中，獲取物體3D模型外壁上所有點的坐標，以獲取物體的3D模型在空間直角坐標系中的邊界。

3.如權利要求2所述的曲面分層式3D打印方法，其特征在于，

所述判斷物體3D模型的曲面的方法包括：

判斷物體3D模型的曲面數量。

4.如權利要求3所述的曲面分層式3D打印方法，其特征在于，

所述對曲面進行分層的方法包括：

獲取物體3D模型的所有三角面片，根據空間直角坐標系獲取每一個三角面片中三角形各頂點的坐標及其法向量。

5.如權利要求4所述的曲面分層式3D打印方法，其特征在于，

所述對曲面進行分層的方法還包括：

構建三角面片的拓撲關系，即

遍歷每個三角面片各頂點的坐標，坐標相同則代表兩個三角面片有一個角重合，當兩個三角面片擁有兩個頂點的坐標相同則代表兩個三角面片以相同坐標兩個頂點的邊相鄰，遍歷所有三角面片確定各三角面片之間的位置關系后建立各三角面片的拓撲關系。

6.如權利要求5所述的曲面分層式3D打印方法，其特征在于，

所述對曲面進行分層的方法還包括：

在構建三角面片拓撲關系后，獲取三角面片法向量與空間坐標系Z軸的夾角α；

獲取各曲面三角面片法向量與空間坐標系Z軸的夾角范圍，以及各曲面對應的坐標范圍；

若該三角面片三角面片法向量與空間坐標系Z軸的夾角α在一曲面對應的三角面片法向量與空間坐標系Z軸的夾角范圍內，并且該三角面片各頂點的坐標在該曲面的坐標范圍內，則判斷該三角面片位于該曲面上，即

α_min＜α＜α_max；

x_min≤x≤x_max；

y_min≤y≤y_max；

z_min≤z≤z_max；

其中，α為當前正在判斷的三角面片法向量與空間坐標系Z軸的夾角；x為當前正在判斷的三角面片一頂點的x軸坐標；y為當前正在判斷的三角面片一頂點的y軸坐標；z為當前正在判斷的三角面片一頂點的z軸坐標；

當判斷一三角面片屬于一曲面時優先判斷該三角面片相鄰的三角面片是否屬于該曲面；

遍歷所有三角面片，判斷三角面片屬于的曲面，并獲取各曲面。

7.如權利要求6所述的曲面分層式3D打印方法，其特征在于，

所述對曲面進行分層的方法還包括：

在獲取曲面后根據曲面分層的層數和分層厚度，將曲面向對應坐標軸的方向偏移；

利用最后一次偏移獲得的曲面對3D模型分割

計算每次偏移過程中被偏移表面的三角面片與模型側面的三角面片之間的交線，最終獲得曲面分層輪廓線；

并且將各曲面偏移后超出3D模型范圍的部分去除。

8.如權利要求7所述的曲面分層式3D打印方法，其特征在于，

所述根據分層后的曲面進行3D打印的方法包括：

曲面分層后進行多軸3D打印。

9.一種曲面分層式3D打印系統，其特征在于，包括：

獲取模塊，獲取物體的3D模型；

判斷模塊，判斷物體3D模型的曲面；

分層模塊，對曲面進行分層；以及

打印模塊，根據分層后的曲面進行3D打印。