3d打印的輔助控制方法和裝置制造方法
【專利摘要】本申請實(shí)施例涉及了一種3D打印的輔助控制方法和裝置，其中一種3D打印的輔助控制方法包括：根據(jù)一物體的打印模型文件，確定所述物體在打印過程中需要提供支撐的至少一個部位、與確定的所述至少一個部位匹配的至少一個支撐件、以及各所述支撐件在其需支撐的相應(yīng)部位的打印過程中的移動軌跡和各軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息；控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到用于為當(dāng)前待打印部位提供支撐力的軌跡點(diǎn)；控制一所述支撐件在所述當(dāng)前待打印部位的打印過程中根據(jù)移動到的所述軌跡點(diǎn)對應(yīng)的所述參數(shù)信息，對所述當(dāng)前待打印部位提供支撐力。本申請實(shí)施例節(jié)省了傳統(tǒng)3D打印支撐結(jié)構(gòu)所需的耗材，便于物體3D打印的一體成型。
【專利說明】3D打印的輔助控制方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請實(shí)施例涉及打印【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種3D打印的輔助控制方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的消費(fèi)級三維(Three Dimens1n，簡稱3D)打印機(jī)，大多采用熔融沉積造型(Fused Deposit1n Modeling,簡稱FDM)技術(shù)。FDM技術(shù)依賴于重力將熔融態(tài)材料固定在預(yù)定位置，在打印的過程中，如果模型的成型部位的傾斜角度較大，例如屋檐形狀或頭像中突出的鼻子形狀等，則該成型部位容易發(fā)生塌陷。
[0003]通常的解決方法是為這些成型部位的位置打印額外的支撐結(jié)構(gòu)，但是打印支撐結(jié)構(gòu)本身會占用打印時間，消耗打印材料，并且即使在打印完成后切除支撐結(jié)構(gòu)，還是會留下一些接縫痕跡，影響最終成型物品的外觀。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在下文中給出了關(guān)于本申請的簡要概述，以便提供關(guān)于本申請的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本申請的窮舉性概述。它并不是意圖確定本申請的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本申請的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0005]本申請實(shí)施例提供一種3D打印的輔助控制方法和裝置。
[0006]一方面，本申請實(shí)施例提供了一種3D打印的輔助控制方法，包括:
[0007]根據(jù)一物體的打印模型文件，確定所述物體在打印過程中需要提供支撐的至少一個部位、與確定的所述至少一個部位匹配的至少一個支撐件、以及各所述支撐件在其需支撐的相應(yīng)部位的打印過程中的移動軌跡和各軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息；
[0008]控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到用于為當(dāng)前待打印部位提供支撐力的軌跡點(diǎn)；
[0009]控制一所述支撐件在所述當(dāng)前待打印部位的打印過程中根據(jù)移動到的所述軌跡點(diǎn)對應(yīng)的所述參數(shù)信息，對所述當(dāng)前待打印部位提供支撐力。
[0010]另一方面，本申請實(shí)施例提供了一種3D打印的輔助控制裝置，包括:
[0011]—信息確定模塊，用于根據(jù)一物體的打印模型文件，確定所述物體在打印過程中需要提供支撐的至少一個部位、與確定的所述至少一個部位匹配的至少一個支撐件、以及各所述支撐件在其需支撐的相應(yīng)部位的打印過程中的移動軌跡和各軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息；
[0012]一第一支撐件移動控制模塊，用于控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到用于為當(dāng)前待打印部位提供支撐力的軌跡點(diǎn)；
[0013]一支撐力控制模塊，用于控制一所述支撐件在所述當(dāng)前待打印部位的打印過程中根據(jù)移動到的所述軌跡點(diǎn)對應(yīng)的所述參數(shù)信息，對所述當(dāng)前待打印部位提供支撐力。
[0014]本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案將微分思想應(yīng)用到3D打印控制中在物體的至少一個部位的打印過程中為其提供匹配的支撐件，在完成該部位的打印后，通過支撐件的移動以及支撐件移動到的不同軌跡點(diǎn)為其他待打印部位提供相應(yīng)的支撐力，以在所述物體的至少一個部位的3D打印過程中提供動態(tài)的支撐，由此使得在所述物體的3D打印過程中無需打印所述至少一個部位的支撐結(jié)構(gòu)，節(jié)省打印支撐結(jié)構(gòu)所需的耗材，省去去除所述支撐結(jié)構(gòu)所需的繁瑣處理及其對所述物體外觀可能造成的負(fù)面影響。此外，采用本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案，有利于實(shí)現(xiàn)物體，特別是形狀較為復(fù)雜的物體3D打印的一體成型，避免所述物體不同部位打印后的拼接等繁瑣工序，提高了 3D打印的智能化。
[0015]通過以下結(jié)合附圖對本申請的可選實(shí)施例的詳細(xì)說明，本申請的這些以及其它的優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本申請可以通過參考下文中結(jié)合附圖所給出的描述而得到更好的理解，其中在所有附圖中使用了相同或相似的附圖標(biāo)記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的詳細(xì)說明一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分，而且用來進(jìn)一步舉例說明本申請的可選實(shí)施例和解釋本申請的原理和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中：
[0017]圖I為本申請實(shí)施例提供的一種3D打印的輔助控制方法的流程示意圖；
[0018]圖2a-圖2e為本申請實(shí)施例提供的高腳杯結(jié)構(gòu)及其3D打印控制過程示例；
[0019]圖3為本申請實(shí)施例提供的設(shè)有兩個支撐件的轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本申請實(shí)施例提供的第一種3D打印的輔助控制裝置的邏輯框圖；
[0021]圖5為本申請實(shí)施例提供的第二種3D打印的輔助控制裝置的邏輯框圖；
[0022]圖6為本申請實(shí)施例提供的第三種3D打印的輔助控制裝置的邏輯框圖；
[0023]圖7為本申請實(shí)施例提供的第四種3D打印的輔助控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，附圖中的元件僅僅是為了簡單和清楚起見而示出的，而且不一定是按比例繪制的。例如，附圖中某些元件的尺寸可能相對于其他元件放大了，以便有助于提高對本申請實(shí)施例的理解。

【具體實(shí)施方式】
[0025]在下文中將結(jié)合附圖對本申請的示范性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。然而，應(yīng)該了解，在開發(fā)任何這種實(shí)際實(shí)施例的過程中必須做出很多特定于實(shí)施方式的決定，以便實(shí)現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標(biāo)，例如，符合與系統(tǒng)及業(yè)務(wù)相關(guān)的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實(shí)施方式的不同而有所改變。此外，還應(yīng)該了解，雖然開發(fā)工作有可能是非常復(fù)雜和費(fèi)時的，但對得益于本公開內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作僅僅是例行的任務(wù)。
[0026]在此，還需要說明的一點(diǎn)是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本申請，在附圖和說明中僅僅描述了與根據(jù)本申請的方案密切相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了對與本申請關(guān)系不大的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0027]下面結(jié)合附圖（若干附圖中相同的標(biāo)號表示相同的元素）和實(shí)施例，對本申請的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。以下實(shí)施例用于說明本申請，但不用來限制本申請的范圍。
[0028]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本申請中的“第一”、“第二”等術(shù)語僅用于區(qū)別不同步驟、設(shè)備或模塊等，既不代表任何特定技術(shù)含義，也不表示它們之間的必然邏輯順序。
[0029]圖I為本申請實(shí)施例提供的一種3D打印的輔助控制方法的流程示意圖。本申請?zhí)峁┑?D打印的輔助控制方法用于在3D打印物體的過程中進(jìn)行輔助控制。所述3D打印的輔助控制方法的執(zhí)行主體可為某一 3D打印的輔助控制裝置。所述3D打印的輔助控制裝置的設(shè)備表現(xiàn)形式不受限制，例如所述3D打印的輔助控制裝置可為某一獨(dú)立的部件，該部件與3D打印機(jī)的至少一個打印頭配合進(jìn)行物體的3D打?。换蛘?，所述3D打印的輔助控制裝置可作為某一功能模塊（以硬件或軟件的形式）集成在一 3D打印機(jī)中，本申請實(shí)施例對此并不限制。如圖I所示，本實(shí)施例提供的3D打印的輔助控制方法包括：
[0030]SlOl :根據(jù)一物體的打印模型文件，確定所述物體在打印過程中需要提供支撐的至少一個部位、與確定的所述至少一個部位匹配的至少一個支撐件、以及各所述支撐件在其需支撐的相應(yīng)部位的打印過程中的移動軌跡和各軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息。
[0031]在基于FDM等技術(shù)進(jìn)行物體的3D打印過程中，如果成型部位的相對其下方部位向外凸出的傾斜角度較大，例如屋檐形狀或頭像中突出的鼻子形狀等，則該成型部位容易發(fā)生塌陷，為了避免發(fā)生塌陷，在該部位的打印過程中需要提供支撐。根據(jù)物體的打印模型文件，可確定所述物體在打印過程中需要提供支撐的一個或多個部位，并為這些部位確定與之匹配的一個或多個支撐件。其中，不同部位匹配的支撐件可以為同一個支撐件，也可為不同的支撐件，本申請實(shí)施例對此并不限制。此外，所述支撐件應(yīng)做廣義理解，可為支撐某一部位的一個部件，或者，為了支撐同一部位而需要使用多個支撐子件的情形下，一所述支撐件包括了支撐該部位的多個支撐子件。
[0032]每個所述支撐件在其需要支撐的相應(yīng)部位的打印過程中根據(jù)實(shí)際輔助控制的需要可能發(fā)生一定的移動，以在相應(yīng)部位的打印過程中為該相應(yīng)部位提供動態(tài)的支撐，使得該相應(yīng)部位在動態(tài)支撐下可逐步打印。一所述支撐件在其需要支撐的相應(yīng)部位的打印過程中根據(jù)3D打印輔助控制的實(shí)際需要發(fā)生移動的各軌跡點(diǎn)，組成該支撐件的移動軌跡。一所述支撐件移動到與該支撐件相應(yīng)的移動軌跡的某軌跡點(diǎn)，可對需要提供支撐的某部位或者對需要提供支撐的某部位的不同局部提供相同或不同的支撐力，這些支撐力的施加位置、大小、方向等信息為與該軌跡點(diǎn)對應(yīng)的支撐力的參數(shù)信息。
[0033]所述支撐件的選材、形狀和制備方法，可根據(jù)實(shí)際需要確定，本申請實(shí)施例對此并不限制，例如，可根據(jù)需要提供支撐的至少一個部位的形狀預(yù)先制備與之匹配的支撐件，等坐寸ο
[0034]S102:控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到用于為當(dāng)前待打印部位提供支撐力的軌跡點(diǎn)。
[0035]在進(jìn)行所述物體的3D打印過程中，如果當(dāng)前待打印部位需要提供支撐，則可確定與所述當(dāng)前待打印部位匹配的一支撐件，根據(jù)與該支撐件相應(yīng)的移動軌跡移動到用于為所述當(dāng)前待打印部位提供支撐力的軌跡點(diǎn)。
[0036]S103:控制一所述支撐件在所述當(dāng)前待打印部位的打印過程中根據(jù)移動到的所述軌跡點(diǎn)對應(yīng)的所述參數(shù)信息，對所述當(dāng)前待打印部位提供支撐力。
[0037]—所述支撐件移動完畢后，根據(jù)與該支撐件當(dāng)前移動到的軌跡點(diǎn)對應(yīng)的所需提供的支撐力的參數(shù)信息，對所述當(dāng)前待打印部位提供支撐力。
[0038]如果當(dāng)前待打印部位打印完成，則進(jìn)行下一待打印部位的打印控制，該情形下，下一待打印部位即為下一打印時刻的“當(dāng)前待打印部位”。如果下一待打印部位的打印過程中也需要提供支撐，則可執(zhí)行S102-S103 ;如果不需要提供支撐，則可按照常規(guī)的3D打印即可，如自下而上逐層打印等等。
[0039]本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案將微分思想應(yīng)用到3D打印控制中，即在物體的至少一個部位的打印過程中為其提供匹配的支撐件，在完成該部位的打印后，通過支撐件的移動以及支撐件移動到的不同軌跡點(diǎn)為其他待打印部位提供相應(yīng)的支撐力，以在所述物體的至少一個部位的3D打印過程中提供動態(tài)的支撐，由此使得在所述物體的3D打印過程中無需打印所述至少一個部位的支撐結(jié)構(gòu)，節(jié)省打印支撐結(jié)構(gòu)所需的耗材，省去去除所述支撐結(jié)構(gòu)所需的繁瑣處理及其對所述物體外觀可能造成的負(fù)面影響。此外，采用本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案，有利于實(shí)現(xiàn)物體，特別是形狀較為復(fù)雜的物體3D打印的一體成型，避免所述物體不同部位打印后的拼接等繁瑣工序，提高了 3D打印的智能化。
[0040]在實(shí)際3D打印過程中，有些3D打印機(jī)具有多個打印頭，多個打印頭可以并行打印以提高打印效率。本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案同樣可應(yīng)用在該場景中，即可通過多個機(jī)械臂分別控制不同的支撐件為其各自需支撐的部位提供支撐，每組機(jī)械臂配合一個或多個打印頭進(jìn)行相應(yīng)部位的打印，其3D打印的輔助控制方法相似，以下不再贅述。
[0041]可選的，可將所述物體3D各部位的打印順序（包括打印過程中不需要提供支撐的部位的打印順序、以及打印過程中需要提供支撐的各部位的打印順序等），需要提供支撐的部位打印過程中需要使用的支撐件、支撐件的移動軌跡以及每個軌跡點(diǎn)需要提供支撐力的參數(shù)信息，預(yù)先都確定好，然后在所述物體3D打印過程中根據(jù)打印順序自動執(zhí)行所述輔助控制方法，所述物體的至少一個部位在支撐件的動態(tài)支撐中逐步完成打印，由此提高3D打印的智能化和效率，進(jìn)而有利于所述物體3D打印的一體成型。
[0042]可選的，所述打印模型文件包括但不限于：所述物體的形狀、材質(zhì)、打印順序。也就是說，在一物體的打印模型文件中至少描述了所述物體的形狀、材質(zhì)和打印順序。例如，所述物體的形狀包括：組成所述物體的各個部位的形狀以及各個部位之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系；所述物體的材質(zhì)包括：組成所述物體的各個部位的材質(zhì)；所述物體的打印順序包括：組成所述物體的各個部位的打印順序，即先打印哪個部位后打印哪個部位。
[0043]由于一物體中鄰接的各部位之間存在應(yīng)力，相應(yīng)地，可以根據(jù)相互的應(yīng)力將所述物體劃分為多個部位，其中，有些部位在打印過程中可能需要提供支撐，有些部位在打印過程中可能不需要支撐?？蛇x地，本實(shí)施例在所述根據(jù)一物體的打印模型文件，確定所述物體在打印過程中需要提供支撐的至少一個部位。
[0044]一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，對于每個部位，可以根據(jù)該部位的形狀、材質(zhì)確定該部位的重心，進(jìn)一步地，至少根據(jù)該部位的重心、與該部位鄰接的各部位與該部位的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及該部位和與該部位鄰接的其他各部位的打印順序，可以確定該部分在打印過程中是否需要提供支撐。
[0045]此外，由于一物體中鄰接的各部位之間存在應(yīng)力、各部位的打印順序有先后等原因，在所述物體的打印過程中需要提供支撐的一個或多個部位所需使用的支撐件、以及各支撐件在不同軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力等都有可能存在差異。因此，可根據(jù)所述物體的打印模型文件，確定與一個或多個需要提供支撐的部位匹配的一個或多個支撐件，并確定各支撐件在其需支撐的相應(yīng)部位的打印過程中的移動軌跡和各軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息，每個支撐件在某軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息可包括但不限于：支撐力的施加位置、大小和方向等。需要說明的是，同一支撐件在同一軌跡點(diǎn)提供的支撐力的參數(shù)信息根據(jù)其需支撐的部位的不同打印進(jìn)程可能相同，也可能有所不同，因此，對應(yīng)后一情形，每個支撐件在某軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息還可包括：支撐力的施加位置、大小、方向中的至少其中之一隨著所述支撐件需支撐部位的打印進(jìn)程的變化信息，即一所述支撐件在對其支撐的部位提供的支撐力的施加位置、大小、方向中的一個或多個參數(shù)可隨著打印進(jìn)程發(fā)生變化，以在相應(yīng)部位的打印過程中提供動態(tài)支撐。
[0046]確定好SlOl中所需的信息后，可對所述物體進(jìn)行3D打印。一種可選的3D打印過程中，可控制3D打印機(jī)的至少一個打印頭打印，并結(jié)合機(jī)械臂的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)支撐件的夾持、移動、更換、以及相應(yīng)支撐力的施加等控制。所述機(jī)械臂可以選用在打印平面二維可移動、且可相對打印平面發(fā)生一定角度范圍（如360° )旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，以便在3D打印過程中進(jìn)行更為靈活、精準(zhǔn)的輔助控制。
[0047]如果當(dāng)前待打印的部位無需提供支撐，則可采用自下而上逐層打印等傳統(tǒng)3D打印技術(shù)打印所述當(dāng)前待打印的部位。不妨以圖2a所示的高腳酒杯的3D打印為例進(jìn)行說明。高腳酒杯的杯腳21部位下寬上窄，如果當(dāng)前待打印部位為杯腳21，則可采用傳統(tǒng)3D打印技術(shù)經(jīng)至少一個打印頭自下而上逐層打印形成杯腳21，如圖2b所示，杯腳21的打印過程中無需提供支撐。
[0048]可選的，所述3D打印輔助控制方法還可包括：根據(jù)當(dāng)前待打印部位與已經(jīng)打印部位之間的空間關(guān)系，確定當(dāng)前待打印部位是否需要使用一所述支撐件。如果當(dāng)前待打印的部位需要提供支撐，則確定與所述當(dāng)前待打印的部位匹配的支撐件，控制所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到用于為當(dāng)前待打印部位提供支撐力的軌跡點(diǎn)。如果當(dāng)前待打印的部位不需要提供支撐，則按照傳統(tǒng)的3D打印技術(shù)進(jìn)行即可。該方案可在打印過程中根據(jù)當(dāng)前打印進(jìn)程智能確定是否需要使用支撐件。例如，當(dāng)前待打印的部位為如圖2a所示的高腳杯的杯體22，由于杯體22相對于杯腳21局部向外突出，如果向外突出的部位在打印過程中沒有為其提供支撐，則容易發(fā)生塌陷，因此，在當(dāng)前需要打印的部位為杯體22相對杯腳21向外突出的局部時，確定該局部的打印過程中需要為其提供支撐。一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，可將具有與杯體相對杯腳向外突出的部位的局部匹配的形狀的部件作為支撐件23(如圖2c所示），機(jī)械臂24夾持該支撐件23，將該支撐件23移動到杯體22打印的初始軌跡點(diǎn)，如圖2d所示的位置，并施加一支撐力，打印頭在該支撐件23的支撐下打印杯體22的局部，該局部可自下而上逐步打印，這樣在打印該局部的上部分時，除了支撐件的支撐之夕卜，下部分的打印材料也會發(fā)生某種程度的半固化，對上部分也能起到一定的支撐作用。為了防止杯體22的打印材料粘接在支撐件23上，可在支撐件23上設(shè)置至少一個涂層231，如圖2c所示。
[0049]在打印完成所述當(dāng)前待打印部位的情形下，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行后續(xù)的輔助控制。
[0050]一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，在打印完成所述當(dāng)前待打印部位的情形下，可根據(jù)實(shí)際打印進(jìn)程確定不再使用所述支撐件，而將所述支撐件移動到不妨礙繼續(xù)打印所述物體其他部位的位置。
[0051]另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，在打印完成所述當(dāng)前待打印部位的情形下，可控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到下一軌跡點(diǎn)，用于為下一待打印部位提供支撐力。例如，當(dāng)完成如圖2d所示的杯體部位打印完成之后，通過機(jī)械臂沿杯體22的輪廓順時針旋轉(zhuǎn)一定角度，以將該支撐件23移動到下一軌跡點(diǎn)，調(diào)整支撐件在當(dāng)前軌跡點(diǎn)為杯體22的下一部位的打印提供支撐力的施加位置、大小和方向等參數(shù)，然后經(jīng)打印頭打印杯體的該部位；之后再移動所述支撐件、調(diào)整支撐力、打印杯體的其他部位,如此操作多次,直至完成整個杯體22的打印，如圖2e所示。移除支撐件23，即可得到如圖2a所示的高腳酒杯。該方案將微分思想應(yīng)用到3D打印控制中，局部支撐局部打印，由此實(shí)現(xiàn)利用較小支撐件的動態(tài)支撐完成物體3D打印的一體成型。
[0052]又一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，可根據(jù)下一待打印部位確定需要更換當(dāng)前使用的所述支撐件；將當(dāng)前使用的所述支撐件更換為與下一待打印部位匹配的所述支撐件。例如，如圖3所示，可將所述物體3D打印過程中可能使用到的2個支撐件33、34放置在一轉(zhuǎn)盤31的不同位置，該轉(zhuǎn)盤31的中心轉(zhuǎn)軸32與一機(jī)械臂連接，該機(jī)械臂通過控制中心轉(zhuǎn)軸32來旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤31，以選擇轉(zhuǎn)盤上的某一支撐件為當(dāng)前待打印部位提供支撐。根據(jù)打印進(jìn)程，需要更換支撐件時，機(jī)械臂通過控制中心轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤31以更換另一支撐件為下一待打印部位提供支撐。該方案便于根據(jù)所述物體的打印進(jìn)程靈活更換所需使用的支撐件，由此便于形狀較為復(fù)雜的物體的3D打印一體成型。
[0053]進(jìn)一步的，上述任一所述的3D打印的輔助控制方法還可包括：在一所述支撐件上設(shè)置至少一涂層，用于防止所述支撐件需支撐的部位的打印材料粘接在所述支撐件上。該方案通過設(shè)置防粘涂層來避免支撐件需支撐的部位的打印材料粘接在該支撐件上，由此有利于支撐件的重復(fù)使用，也有利于3D打印的連續(xù)進(jìn)行。
[0054]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在本申請【具體實(shí)施方式】的上述任一方法中，各步驟的序號大小并不意味著執(zhí)行順序的先后，各步驟的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定，而不應(yīng)對本申請【具體實(shí)施方式】的實(shí)施過程構(gòu)成任何限定。
[0055]圖4為本申請實(shí)施例提供的第一種3D打印的輔助控制裝置的邏輯框圖。如圖4所示，本申請實(shí)施例提供的一種3D打印的輔助控制裝置包括：一信息確定模塊41、一第一支撐件移動控制模塊42和一支撐力控制模塊43。
[0056]信息確定模塊41用于根據(jù)一物體的打印模型文件，確定所述物體在打印過程中需要提供支撐的至少一個部位、與確定的所述至少一個部位匹配的至少一個支撐件、以及各所述支撐件在其需支撐的相應(yīng)部位的打印過程中的移動軌跡和各軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息。所述打印模型文件包括但不限于：所述物體的形狀、材質(zhì)、打印順序。每個支撐件在某軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息可包括但不限于：支撐力的施加位置、大小和方向等。此外，同一支撐件在同一軌跡點(diǎn)提供的支撐力的參數(shù)信息根據(jù)其需支撐的部位的不同打印進(jìn)程可能相同，也可能有所不同，因此，對應(yīng)后一情形，每個支撐件在某軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息還可包括：支撐力的施加位置、大小、方向中的至少其中之一隨著所述支撐件需支撐部位的打印進(jìn)程的變化信息。
[0057]第一支撐件移動控制模塊42用于控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到用于為當(dāng)前待打印部位提供支撐力的軌跡點(diǎn)。
[0058]支撐力控制模塊43用于控制一所述支撐件在所述當(dāng)前待打印部位的打印過程中根據(jù)移動到的所述軌跡點(diǎn)對應(yīng)的所述參數(shù)信息，對所述當(dāng)前待打印部位提供支撐力。
[0059]所述3D打印的輔助控制裝置的設(shè)備表現(xiàn)形式不受限制，例如所述3D打印的輔助控制裝置可為某一獨(dú)立的部件，該部件與3D打印機(jī)的至少一個打印頭配合進(jìn)行物體的3D打?。换蛘?，所述3D打印的輔助控制裝置可作為某一功能模塊（以硬件或軟件的形式）集成在一 3D打印機(jī)中，本申請實(shí)施例對此并不限制。
[0060]本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案在物體的至少一個部位的打印過程中為其提供匹配的支撐件，在完成該部位的打印后，通過支撐件的移動以及支撐件移動到的不同軌跡點(diǎn)為其他待打印部位提供相應(yīng)的支撐力，以在所述物體的至少一個部位的3D打印過程中提供動態(tài)的支撐，由此使得在所述物體的3D打印過程中無需打印所述至少一個部位的支撐結(jié)構(gòu)，節(jié)省打印支撐結(jié)構(gòu)所需的耗材，省去去除所述支撐結(jié)構(gòu)所需的繁瑣處理及其對所述物體外觀可能造成的負(fù)面影響。此外，采用本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案，有利于實(shí)現(xiàn)物體，特別是形狀較為復(fù)雜的物體3D打印的一體成型，避免所述物體不同部位打印后的拼接等繁瑣工序，提高了 3D打印的智能化。
[0061]可選的，所述3D打印的輔助控制裝置還可包括：一第二支撐件移動控制模塊44。第二支撐件移動控制模塊44用于在打印完成所述當(dāng)前待打印部位的情形下，控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到下一軌跡點(diǎn)，用于為下一待打印部位提供支撐力。該方案將微分思想應(yīng)用到3D打印控制中，局部支撐局部打印，由此實(shí)現(xiàn)利用較小支撐件的動態(tài)支撐完成物體3D打印的一體成型。
[0062]可選的，所述3D打印的輔助控制裝置還可包括：一支撐件更換確定模塊45和一支撐件更換控制模塊46。支撐件更換確定模塊45用于在打印完成所述當(dāng)前待打印部位的情形下，根據(jù)下一待打印部位確定需要更換當(dāng)前使用的所述支撐件；支撐件更換控制模塊46用于將當(dāng)前使用的所述支撐件更換為與下一待打印部位匹配的所述支撐件。該方案便于根據(jù)所述物體的打印進(jìn)程靈活更換所需使用的支撐件，由此便于形狀較為復(fù)雜的物體的3D打印一體成型。
[0063]可選的，如圖5所示，所述3D打印的輔助控制裝置還可包括：一支撐件使用確定模塊47。支撐件使用確定模塊47用于在控制一所述支撐件移動之前，根據(jù)當(dāng)前待打印部位與已經(jīng)打印部位之間的空間關(guān)系，確定當(dāng)前待打印部位需要使用一所述支撐件。該方案可在打印過程中根據(jù)當(dāng)前打印進(jìn)程智能確定是否需要使用支撐件。
[0064]可選的，所述3D打印的輔助控制裝置還可包括：一支撐件處理模塊48。支撐件處理模塊48用于在一所述支撐件上設(shè)置至少一涂層，用于防止所述支撐件需支撐的部位的打印材料粘接在所述支撐件上。該方案通過設(shè)置防粘涂層來避免支撐件需支撐的部位的打印材料粘接在該支撐件上，由此有利于支撐件的重復(fù)使用，也有利于3D打印的連續(xù)進(jìn)行。
[0065]圖7為本申請實(shí)施例提供的第四種3D打印的輔助控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，本申請具體實(shí)施例并不對3D打印的輔助控制裝置700的具體實(shí)現(xiàn)方式做限定。如圖7所示，3D打印的輔助控制裝置700可以包括：
[0066]處理器（Processor)710、通信接口（Communications Interface) 720、存儲器(Memory) 730、以及通信總線740。其中：
[0067]處理器710、通信接口 720、以及存儲器730通過通信總線740完成相互間的通信。
[0068]通信接口 720，用于與比如具有通信功能的設(shè)備、外部光源等通信。
[0069]處理器710，用于執(zhí)行程序732，具體可以執(zhí)行上述任一 3D打印的輔助控制方法實(shí)施例中的相關(guān)步驟。
[0070]例如，程序732可以包括程序代碼，所述程序代碼包括計(jì)算機(jī)操作指令。
[0071]處理器710可能是一個中央處理器（Central Processing Unit,簡稱CPU),或者是特定集成電路（Application Specific Integrated Circuit,簡稱ASIC),或者是被配置成實(shí)施本申請實(shí)施例的一個或多個集成電路。
[0072]存儲器730，用于存放程序732。存儲器730可能包含隨機(jī)存取存儲器（RandomAccess Memory,簡稱RAM),也可能還包括非易失性存儲器（Non-volatile memory),例如至少一個磁盤存儲器。
[0073]例如，在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，處理器710通過執(zhí)行程序732可執(zhí)行以下步驟：
[0074]根據(jù)一物體的打印模型文件，確定所述物體在打印過程中需要提供支撐的至少一個部位、與確定的所述至少一個部位匹配的至少一個支撐件、以及各所述支撐件在其需支撐的相應(yīng)部位的打印過程中的移動軌跡和各軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息；控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到用于為當(dāng)前待打印部位提供支撐力的軌跡點(diǎn)；控制一所述支撐件在所述當(dāng)前待打印部位的打印過程中根據(jù)移動到的所述軌跡點(diǎn)對應(yīng)的所述參數(shù)信息，對所述當(dāng)前待打印部位提供支撐力。
[0075]在其他可選的實(shí)現(xiàn)方式中，處理器710通過執(zhí)行程序732還可執(zhí)行上述其他任一實(shí)施例提及的步驟，在此不再贅述。
[0076]程序732中各步驟的具體實(shí)現(xiàn)可以參見上述實(shí)施例中的相應(yīng)步驟、模塊、子模塊、單元中對應(yīng)的描述，在此不再贅述。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的設(shè)備和模塊的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程描述，在此不再贅述。
[0077]在本申請上述各實(shí)施例中，實(shí)施例的序號和/或先后順序僅僅便于描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。對各個實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。有關(guān)裝置、設(shè)備或系統(tǒng)實(shí)施例的實(shí)施原理或過程的相關(guān)描述，可參見相應(yīng)方法實(shí)施例的記載，在此不再贅述。
[0078]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及方法步驟，能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本申請的范圍。
[0079]所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本申請的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備（可以是個人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請各個實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器（Read-Only Memory,簡稱ROM)、隨機(jī)存取存儲器（Random Access Memory,簡稱RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0080]在本申請的裝置、方法、系統(tǒng)等實(shí)施例中，顯然，各部件（系統(tǒng)、子系統(tǒng)、模塊、子模塊、單元、子單元等）或各步驟是可以分解、組合和/或分解后重新組合的。這些分解和/或重新組合應(yīng)視為本申請的等效方案。同時，在上面對本申請具體實(shí)施例的描述中，針對一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特征。
[0081]應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、要素、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、要素、步驟或組件的存在或附加。
[0082]最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施方式僅用于說明本申請，而并非對本申請的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本申請的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本申請的范疇，本申請的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種3D打印的輔助控制方法，其特征在于，包括: 根據(jù)一物體的打印模型文件，確定所述物體在打印過程中需要提供支撐的至少一個部位、與確定的所述至少一個部位匹配的至少一個支撐件、以及各所述支撐件在其需支撐的相應(yīng)部位的打印過程中的移動軌跡和各軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息； 控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到用于為當(dāng)前待打印部位提供支撐力的軌跡點(diǎn)； 控制一所述支撐件在所述當(dāng)前待打印部位的打印過程中根據(jù)移動到的所述軌跡點(diǎn)對應(yīng)的所述參數(shù)信息，對所述當(dāng)前待打印部位提供支撐力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印的輔助控制方法，其特征在于，還包括: 在打印完成所述當(dāng)前待打印部位的情形下，控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到下一軌跡點(diǎn)，用于為下一待打印部位提供支撐力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印的輔助控制方法，其特征在于，還包括: 在打印完成所述當(dāng)前待打印部位的情形下，根據(jù)下一待打印部位確定需要更換當(dāng)前使用的所述支撐件； 將當(dāng)前使用的所述支撐件更換為與下一待打印部位匹配的所述支撐件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的3D打印的輔助控制方法，其特征在于，在控制一所述支撐件移動之前，還包括: 根據(jù)所述當(dāng)前待打印部位與已經(jīng)打印部位之間的空間關(guān)系，確定所述當(dāng)前待打印部位需要使用一所述支撐件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的3D打印的輔助控制方法，其特征在于，還包括: 在一所述支撐件上設(shè)置至少一涂層，用于防止所述支撐件需支撐的部位的打印材料粘接在所述支撐件上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的3D打印的輔助控制方法，其特征在于，所述打印模型文件包括:所述物體的形狀、材質(zhì)和打印順序。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的3D打印的輔助控制方法，其特征在于，一所述支撐件在一所述軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的所述參數(shù)信息包括:支撐力的施加位置、大小和方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的3D打印的輔助控制方法，其特征在于，一所述支撐件在一所述軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的所述參數(shù)信息還包括:支撐力的施加位置、大小和方向中的至少其中之一隨著所述支撐件需支撐部位的打印進(jìn)程的變化信息。
9.一種3D打印的輔助控制裝置，其特征在于，包括: 一信息確定模塊，用于根據(jù)一物體的打印模型文件，確定所述物體在打印過程中需要提供支撐的至少一個部位、與確定的所述至少一個部位匹配的至少一個支撐件、以及各所述支撐件在其需支撐的相應(yīng)部位的打印過程中的移動軌跡和各軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的參數(shù)信息； 一第一支撐件移動控制模塊，用于控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到用于為當(dāng)前待打印部位提供支撐力的軌跡點(diǎn)； 一支撐力控制模塊，用于控制一所述支撐件在所述當(dāng)前待打印部位的打印過程中根據(jù)移動到的所述軌跡點(diǎn)對應(yīng)的所述參數(shù)信息，對所述當(dāng)前待打印部位提供支撐力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的3D打印的輔助控制裝置，其特征在于，還包括: 一第二支撐件移動控制模塊，用于在打印完成所述當(dāng)前待打印部位的情形下，控制一所述支撐件根據(jù)與其相應(yīng)的所述移動軌跡移動到下一軌跡點(diǎn)，用于為下一待打印部位提供支撐力。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的3D打印的輔助控制裝置，其特征在于，還包括: 一支撐件更換確定模塊，用于在打印完成所述當(dāng)前待打印部位的情形下，根據(jù)下一待打印部位確定需要更換當(dāng)前使用的所述支撐件； 一支撐件更換控制模塊，用于將當(dāng)前使用的所述支撐件更換為與下一待打印部位匹配的所述支撐件。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11任一所述的3D打印的輔助控制裝置，其特征在于，還包括: 一支撐件使用確定模塊，用于在控制一所述支撐件移動之前，根據(jù)所述當(dāng)前待打印部位與已經(jīng)打印部位之間的空間關(guān)系，確定所述當(dāng)前待打印部位需要使用一所述支撐件。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-11任一所述的3D打印的輔助控制裝置，其特征在于，還包括: 一支撐件處理模塊，用于在一所述支撐件上設(shè)置至少一涂層，用于防止所述支撐件需支撐的部位的打印材料粘接在所述支撐件上。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13任一所述的3D打印的輔助控制裝置，其特征在于，所述打印模型文件包括:所述物體的形狀、材質(zhì)和打印順序。
15.根據(jù)權(quán)利要求9-14任一所述的3D打印的輔助控制裝置，其特征在于，一所述支撐件在一所述軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的所述參數(shù)信息包括:支撐力的施加位置、大小和方向。
16.根據(jù)權(quán)利要求9-15任一所述的3D打印的輔助控制裝置，其特征在于，一所述支撐件在一所述軌跡點(diǎn)所需提供的支撐力的所述參數(shù)信息還包括:支撐力的施加位置、大小和方向中的至少其中之一隨著所述支撐件需支撐部位的打印進(jìn)程的變化信息。
【文檔編號】B29C67/02GK104191624SQ201410438250
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】周涵寧 申請人:北京智谷技術(shù)服務(wù)有限公司