一种3D打印系统的脱模控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种3D打印系统的脱模控制方法及装置，其中所述方法包括：待打印数字模型被切片之后，计算每一切片的面积；将切片面积小于或等于安全面积阈值的切片标记为第一类切片，记录在打印控制信息中；将切片面积大于安全面积阈值的切片标记为第二类切片，记录在打印控制信息中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3D打印
，尤其涉及一种3D打印系统的脱模控制方法及装置。
技术介绍
3D打印技术是一种增材制造技术，3D打印系统通常包括上位机和下位机，上位机一般用于将待打印的3D数字模型进行切片处理，形成一组二维的切片，并生成打印控制信息；下位机一般用于根据控制信息，逐一打印数字模型对应的切片，完成对实体打印模型的制作。下位机打印完一个切片，即完成了打印模型的一层，打印模型的一层有一定厚度，称为打印层高。液体3D打印技术是用液体材料进行3D打印的一种增材制造技术，这种打印技术分为上投光和下投光两种，上投光技术光源在液体材料上方，固化反应发生在液体材料上表面。下投光技术光源在液体容器(料槽)底部，固化反应发生在容器底部，固化完一层以后需要将已固化的打印模型向上提拉，使其从料槽底部剥离，即进行脱模处理，以便继续打印模型的下一层。一种脱模方式，其流程如图1所示，包括：打印平台上升一段距离(该距离比打印层高略大)，带动打印模型随之上升，直接将打印模型从料槽底部拔起；之后打印平台在下降至下一切片打印的初始位置；开始下一层打印。这里，将这种脱模方式称为第一脱模方式。这种脱模方式的风险在于，脱模过程是刚性的，容易造成打印模型的损坏，即不能安全脱模，降低打印成功率。为了提高打印成功率，许多液体3D打印机都设有辅助脱模的斜拉结构，采用的脱模流程如图2所示，包括：料槽先沿一侧缓慢向下倾斜；打印平台再上升一段距离(该距离大体等于打印层高)；料槽恢复水平；等待液面静止；开始下一层打印。这里，称为第二脱模方式。这种脱模方式使打印模型与料槽底部的分离过程从打印模型的一侧边缘开始，逐渐缓慢完成剥离，从而降低了脱模过程的刚性，提高脱模成功率。但是由于这种脱模方式增加了控制料槽倾斜、恢复水平和等待液面静止的环节，因此大大增加了脱模处理所需的时间。如果将完成一层3D打印模型所需要的时间，划分为两部分：实际打印时间和脱模处理时间。采用第二脱模方式进行脱模，脱模处理时间往往与实际打印时间相当。特别是，对于面积小、结构简单的切片，脱模处理时间甚至远远打印实际打印时间。如果对打印模型的每一层都采用这种脱模方式进行脱模，打印完成一个精细模型动辄就需要十几个小时以上。这种脱模方式虽然提高了打印成功率，却显著降低了打印效率。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例期望提供一种3D打印系统的脱模控制方法及装置，能在保证打印成功率的同时整体降低打印模型的制作时间。本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例一种3D打印系统的脱模控制方法，用于上位机，该方法包括：待打印数字模型被切片之后，计算每一切片的面积；将切片面积小于或等于安全面积阈值的切片标记为第一类切片，记录在打印控制信息中；将切片面积大于安全面积阈值的切片标记为第二类切片，记录在打印控制信息中。上述方案中，所述方法还包括：测试所述3D打印系统的安全面积阈值。上述方案中，所述测试所述3D打印系统的安全面积阈值包括：建立一组面积逐渐增大的切片组；将所述切片组的每一切片均标记为第一类切片，记录在打印控制信息中；获取最后一次安全脱模对应切片的信息；计算最后一次安全脱模对应切片的面积，作为所述安全面积阈值。本专利技术实施例还提供一种3D打印系统的脱模控制方法，用于下位机，该方法包括：打印完第一类切片后，使用第一脱模方式对打印模型已固化部分进行脱模；打印完第二类切片后，使用第二脱模方式对打印模型已固化部分进行脱模。上述方案中，所述方法还包括：当未能安全脱模时，发出报警信息。本专利技术实施例还提供一种3D打印系统的脱模控制装置，位于上位机，该装置包括：面积计算模块、第一标记模块和第二标记模块；其中，面积计算模块，用于待打印数字模型被切片之后，计算每一切片的面积；第一标记模块，用于将切片面积小于或等于安全面积阈值的切片标记为第一类切片，记录在打印控制信息中；第二标记模块，用于将切片面积大于安全面积阈值的切片标记为第二类切片，记录在打印控制信息中。上述方案中，所述装置还包括：测试阈值模块，用于测试所述3D打印系统的安全面积阈值。上述方案中，所述测试阈值模块包括：建模单元，用于建立一组面积逐渐增大的切片组；脱模标记单元，用于将所述切片组的每一切片均标记为第一类切片，记录在打印控制信息中；获取单元，用于获取最后一次安全脱模对应切片的信息；赋值单元，用于计算最后一次安全脱模对应切片的面积，作为所述安全面积阈值。本专利技术实施例还提供一种3D打印系统的脱模控制装置，位于下位机，该装置包括第一脱模模块和第二脱模模块；其中，第一脱模模块，用于打印完第一类切片后，使用第一脱模方式对打印模型已固化部分进行脱模；第二脱模模块，用于打印完第二类切片后，使用第二脱模方式对打印模型已固化部分进行脱模。上述方案中，所述装置还包括：报警模块，用于当未能安全脱模时，发出报警信息。本专利技术实施例所提供的3D打印系统的脱模控制方法及装置，通过根据面积的大小对切片进行分类，针对不同种类的切片采用不同脱模方式，从而即可保证打印成功率的同时整体降低打印模型的制作时间。附图说明图1为现有的一种脱模方式的流程示意图；图2为现有的另一种脱模方式的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的3D打印系统的脱模控制方法的实现流程示意图；图4为示例三维数字模型切片处理的示意图；图5a至5b为示例三维数字模型对应的切片的示意图；图6为本专利技术实施例提供的3D打印系统的上位机中脱模控制装置的组成结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的3D打印系统的下位机中脱模控制装置的组成结构示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例和技术方案，下面将结合附图及实施例对本专利技术的技术方案进行更详细的说明，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中，3D打印系统为下投光液体3D打印系统，包括上位机和下位机，上位机用于将待打印的3D数字模型进行切片处理，形成一组二维的切片，并生成打印控制信息；下位机用于根据控制信息，对应数字模型自下而上逐一打印数字模型对应的切片，完成对实体打印模型的制作。这里，所述控制信息可以以GCODE文件的形式传输。在本专利技术实施例中，下位机可根据上位机输出的控制信息执行第一脱模方式或执行第二脱模方式。如前所述，按照第二脱模方式进行脱模虽然可更好的避免在脱模过程中损坏打印模型，但却耗费了大量时间；而对于面积较小的切片，在完成打印后按照第一方式进行脱模通常也不会造成打印模型的损坏。因此，本专利技术中引入安全面积阈值的概念。所谓安全面积阈值，就是下位机按照第一脱模方式进行脱模而不会造成打印模型损坏的最大切片面积值。通常，安全面积阈值与打印材料、料槽设计、成型工艺等有关联。图3为本专利技术实施例提供的3D打印系统的脱模控制方法的实现流程示意图，如图3所示，该方法用于上位机中，包括：步骤101，待打印数字模型被切片之后，计算每一切片的面积；具体的，上位机先对待打印的三维数字模型进行切片处理。切片过程实质上是二维离散的过程，是用一些列平行的平面去与三维模型求交，如图4所示，其中1为截平面，2为一个三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印系统的脱模控制方法，用于上位机，其特征在于，所述方法包括：待打印数字模型被切片之后，计算每一切片的面积；将切片面积小于或等于安全面积阈值的切片标记为第一类切片，记录在打印控制信息中；将切片面积大于安全面积阈值的切片标记为第二类切片，记录在打印控制信息中。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印系统的脱模控制方法，用于上位机，其特征在于，所述方法包括：待打印数字模型被切片之后，计算每一切片的面积；将切片面积小于或等于安全面积阈值的切片标记为第一类切片，记录在打印控制信息中；将切片面积大于安全面积阈值的切片标记为第二类切片，记录在打印控制信息中。2.根据权利要求1所述的脱模控制方法，其特征在于，所述方法还包括：测试所述3D打印系统的安全面积阈值。3.根据权利要求2所述的脱模控制方法，其特征在于，所述测试所述3D打印系统的安全面积阈值包括：建立一组面积逐渐增大的切片组；将所述切片组的每一切片均标记为第一类切片，记录在打印控制信息中；获取最后一次安全脱模对应切片的信息；计算最后一次安全脱模对应切片的面积，作为所述安全面积阈值。4.一种3D打印系统的脱模控制方法，用于下位机，其特征在于，所述方法包括：打印完第一类切片后，使用第一脱模方式对打印模型已固化部分进行脱模；打印完第二类切片后，使用第二脱模方式对打印模型已固化部分进行脱模。5.根据权利要求4所述的脱模控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当未能安全脱模时，发出报警信息。6.一种3D打印系统的脱模控制装置，位于上位机，其特征在于，所述装置包括：面积计算模块、第一标记模块和第二标记模块；其中，面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚志锋，贺云，
申请(专利权)人：北京大业三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11