一種3dp金字塔打印的集成運動控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種運用在3D打印中的控制方法，具體的涉及一種3DP金字塔打印的集成運動控制方法，屬于機械自動化打印類領域。
【背景技術】
[0002]噴墨黏粉式(3DP) 3D打印技術是噴頭在電腦控制下，按照模型截面的二維數據運行，選擇性地在相應位置噴射粘結劑，最終構成層。在每一層粘結完畢后，成型缸下降一個等于層厚度的距離，供粉缸上升一段高度，推出多余粉末，并由鋪粉輥推到成型缸，鋪平再被壓實；如此循環，直至完成整個物體的粘結。在此過程中，形成的每一層二位數據模型截面，圖幅大小固定。打印控制系統裝載整個圖幅，將整個圖幅作為打印區域，無法有效的控制噴頭在無圖部分實現快速移動，只在相應的噴射位置進行噴射，嚴重影響了打印效率。
[0003]為此，如何提供一種高效的3D打印控制方法，是本發明研究的目的。
【發明內容】
[0004]為克服現有技術的不足之處，本發明提供一種3DP金字塔打印的集成運動控制方法，能夠有效的剔除無圖部分，只保留需打印部分，實現噴頭按需求快速走位和高效打印。
[0005]為解決現有技術問題，本發明采用的技術方案是:
一種3DP金字塔打印的集成運動控制方法，包括以下步驟:
第一，解析CLI切片文件，構建3D打印模型的數據模型；
第二，按層加載數據模型，每層呈現的是一幅3D打印模型的截面圖；按照給定參數對每層的輪廓中的多義線進行分割、重組，這樣每一層的截面圖被分割沿同一方向上的幾塊不同截面分割圖，這些分割圖數據形成新的層數據模型；
第三，分析新層分割截面數據，構建各分割截面打印區域位置坐標；
第四，處理新層數據，生成BMP位圖；
第五，循環新層信息，加載BMP位圖數據，驅動打印頭到分割截面打印區域起點，開始打印。
[0006]進一步的，在步驟一中，所述的CLI文件中構成模型截面圖的多義線都是閉合曲線，所述多義線為一系列坐標點構成。
[0007]進一步的，在步驟二中，分割的具體方法包括以下步驟:
將截面圖沿分割線分割為上下兩部分，然后從起始點開始，利用定比分點公式依次判斷相鄰兩點是否位于分割線兩端，如在兩端，則計算出分割點坐標。
[0008]將整個多義線分割為上下兩部分多條非閉合坐標點隊列，將上部分坐標點隊列按規則進行連接后得到上部閉合多義線，形成上部分割圖，將下部分坐標點隊列按規則進行連接后得到下部閉合多義線，形成下部分割圖；
分別計算出上部分割圖及下部分割圖X和y方向上的最大和最小值；將上部分割圖及下部分割圖分別載入打印控制器，控制打印機械臂運動至圖幅開始位置，該位置由計算機控制，當需正向打印時，運行至X方向最小值，y方向最小值；反向打印時，運行至X方向最大值，y方向最小值，開始打印。
[0009]當每層按分割參數計算多于2層時，將圖層按上述方法分割為上下兩部分，并以此循環分割上部分圖，直到分割完畢。
[0010]本發明的有益效果是:一種靈活有效的圖幅分割方法能夠有效的剔除無圖部分，只保留需打印部分，實現噴頭按需求快速走位和高效打印。
【附圖說明】
[0011]圖1為3D模型截面圖。
[0012]圖2為3D模型截面圖上部分分割圖。
[0013]圖3為3D模型截面圖下部分分割圖。
[0014]其中:0為起始點、1為第一分割點、2為第二分割點、3為第三分割點、4為第四分割點、5為分割線。
【具體實施方式】
[0015]為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0016]下面結合附圖1-3對本發明做進一步分析。
[0017]本發明的一種3DP金字塔打印的集成運動控制方法，包括以下步驟:
第一，解析CLI切片文件，構建3D打印模型的數據模型；
第二，按層加載數據模型，每層呈現的是一幅3D打印模型的截面圖；按照給定參數對每層的輪廓中的多義線進行分割、重組，這樣每一層的截面圖被分割沿同一方向上的幾塊不同截面分割圖，這些分割圖數據形成新的層數據模型；
第六，分析新層分割截面數據，構建各分割截面打印區域位置坐標；
第七，處理新層數據，生成BMP位圖；
第八，循環新層信息，加載BMP位圖數據，驅動打印頭到分割截面打印區域起點，開始打印。
[0018]具體的，如圖1所示，本發明在解析CLI文件后，獲得的其中一層3D模型截面為圖中所示，CLI文件中，構成模型截面圖的多義線都是閉合曲線，多義線有一系列坐標點構成。
[0019]按分割參數，需將圖1沿分割線5分割為上下兩部分，上部圖如圖2，下部圖如圖3 ;分割步驟:從起始點0開始，利用定比分點公式(χ=(χ1+λ*χ2)/(l+λ)、y= (yl+ λ *y2)/(l+λ))，其中:(xl,yl), (x2，y2)為兩點A、B坐標，P (x，y)為AB連線上一點，λ為向量ΑΡ與向量ΡΒ的比值；依次判斷相鄰兩點是否位于分割線兩端，如在兩端，則計算出分割點坐標。
[0020]按照分割順序，可將整個多義線分割為上下兩部分多條非閉合坐標點隊列，上部分坐標點隊列為:(0……1)，(2……3)，(4……0);下部分坐標點隊列為:(1……2)，(3……
4)0
[0021]將上部分坐標點隊列按規則進行連接后得到上部閉合多義線，形成上部分割圖，如圖2。將下部分坐標點隊列按規則進行連接后得到下部閉合多義線，形成下部分割圖，如圖3。
[0022]在分割過程中，分別計算出上部分割圖(圖2)及下部分割圖(圖3)x和y方向上的最大和最小值；將圖2和圖3分別載入打印控制器，控制打印機械臂運動至圖幅開始位置(該位置由計算機程序控制，當需正向打印時，運行至X方向最小值，y方向最小值；反向打印時，運行至X方向最大值，y方向最小值)開始打印。
[0023]當每層按分割參數計算多于2層時，將圖層按上述方法分割為上下兩部分，并以此循環分割上部分圖，直到分割完畢。
[0024]其他層可依此過程，循環執行。
[0025]綜上所述，本發明通過對CLI切片文件解析獲取3D打印模型分層，輪廓，多義線等信息；通過對多義線按照給定的分割參數(打印頭的物理寬度或指定的一個數值)進行分害J，重組，將每一分層輪廓分割為多個分割輪廓，形成新的多義線；對新的層數據進行處理，獲取打印頭動態移動坐標數據，并進行走位打印。本發明中靈活有效的圖幅分割方法，能夠有效的剔除無圖部分，只保留需打印部分，實現噴頭按需求快速走位，高效打印。
[0026]以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本申請的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本申請的限制。
【主權項】
1.一種3DP金字塔打印的集成運動控制方法，其特征在于:包括以下步驟: 第一，解析CLI切片文件，構建3D打印模型的數據模型； 第二，按層加載數據模型，每層呈現的是一幅3D打印模型的截面圖；按照給定參數對每層的輪廓中的多義線進行分割、重組，這樣每一層的截面圖被分割沿同一方向上的幾塊不同截面分割圖，這些分割圖數據形成新的層數據模型； 分析新層分割截面數據，構建各分割截面打印區域位置坐標； 處理新層數據，生成BMP位圖； 循環新層信息，加載BMP位圖數據，驅動打印頭到分割截面打印區域起點，開始打印。2.根據權利要求1所述的一種3DP金字塔打印的集成運動控制方法，其特征在于:在步驟一中，所述的CLI文件中構成模型截面圖的多義線都是閉合曲線，所述多義線為一系列坐標點構成。3.根據權利要求1所述的一種3DP金字塔打印的集成運動控制方法，其特征在于:在步驟二中，分割的具體方法包括以下步驟: 將截面圖沿分割線分割為上下兩部分，然后從起始點開始，利用定比分點公式依次判斷相鄰兩點是否位于分割線兩端，如在兩端，則計算出分割點坐標。4.將整個多義線分割為上下兩部分多條非閉合坐標點隊列，將上部分坐標點隊列按規則進行連接后得到上部閉合多義線，形成上部分割圖，將下部分坐標點隊列按規則進行連接后得到下部閉合多義線，形成下部分割圖； 分別計算出上部分割圖及下部分割圖X和y方向上的最大和最小值；將上部分割圖及下部分割圖分別載入打印控制器，控制打印機械臂運動至圖幅開始位置，該位置由計算機控制，當需正向打印時，運行至X方向最小值，y方向最小值；反向打印時，運行至X方向最大值，y方向最小值，開始打印。
【專利摘要】本發明涉及一種3DP金字塔打印的集成運動控制方法，包括以下步驟：第一，解析CLI切片文件，構建3D打印模型的數據模型；第二，按層加載數據模型，每層呈現的是一幅3D打印模型的截面圖；按照給定參數對每層的輪廓中的多義線進行分割、重組，這樣每一層的截面圖被分割沿同一方向上的幾塊不同截面分割圖，這些分割圖數據形成新的層數據模型；第三，分析新層分割截面數據，構建各分割截面打印區域位置坐標；第四，處理新層數據，生成BMP位圖；循環新層信息，加載BMP位圖數據，驅動打印頭到分割截面打印區域起點，開始打印。本發明的有益效果是：一種靈活有效的圖幅分割方法能夠有效的剔除無圖部分，只保留需打印部分，實現噴頭按需求快速走位和高效打印。
【IPC分類】B29C67/00, B22F3/115, B33Y50/02
【公開號】CN105313337
【申請號】CN201510773519
【發明人】周子翔
【申請人】寧夏共享模具有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月13日