本发明专利技术提供一种三维打印机、三维打印机的打印方法及其打印装置。打印方法包括启动三维打印机；向存储器输入具有目标实体模型数据的模型文件，三维打印机包括用于实体成像的打印头和用于色彩成像的喷墨头，该打印方法还包括：处理器根据目标实体模型数据进行切片分层，并处理得出多个分层模型数据；打印头根据每一个分层模型数据进行实体成像；喷墨头根据同一层的分层模型数据在分层模型上进行色彩成像。以及可应用上述方法的打印装置和三维打印机。通过在每一分层模型上进行色彩成像，最终实现整个三维实体的彩色打印，继而简化三维打印机的结构，也使得其具有成像成本较低，色彩还原精度高，图样分辨率高、成像方法简单等特点。
【技术实现步骤摘要】
三维打印机、三维打印机的打印方法及其打印装置
本专利技术涉及打印领域，尤其涉及一种三维打印机、三维打印机的打印方法以及三 维打印机的打印装置。
技术介绍
3D打印机又称三维打印机，是一种利用快速成型技术的机器，以数字模型文件为 基础，采用成型材料，通过累积成型的方式来构造三维的实体。在打印前，需要利用计算机 建模软件建模，再将建成的三维模型分区成逐层的截面，即切片分层，从而控制3D打印 机逐层打印。 目前常用分层方法可以分为三种。一种是等层高分层方法，这种方法在大多数的 三维打印机上普遍使用着；一种是针对STL模型的自适应分层方法，这种方法是根据STL 模型中面片的法向量等信息进行分层；最后一种是直接针对CAD实体模型进行自适应分 层，用精确地三维模型来进行自适应分层，这样也能够精确地对实体模型进行成像。例如王 卫辰等发表在〈〈机械科学与技术》2010年第29卷第5期的文章《基于3D CAD模型表 面Z向特征曲线的自适应分层方法》提出一种基于模型表面多处兴趣特征的快速自适应分 层算法，该算法利用Z向特征曲线提取CAD模型表面的兴趣特征，通过特征曲线几何特征 到层厚的直接映射关系快速确定分层点处的适应性层厚，整个层厚计算过程不存在冗余计 算。 现有的常用的分层误差计算标准有以下几种：一是尖顶高度准则，根据模型的拓 扑信息以及所允许的最大尖顶高度计算得到层厚，这种准则普遍使用，但是当模型法向量 接近坚直方向时就会失效；二是面积差比率准则，根据相邻两层轮廓的面积差来判断分层 高度是否合适，当面积差很大时就减小分层高度，否则增大分层高度，这种方法在处理简单 的模型具有较大的优势。用户可以针对不同模型的形状和尺寸来选择采用上述三种方法中 的一种进行三维实体成像。 而对三维实体模型进行彩色成像时，一般是在打印头中对丝料进行颜色混合后， 在从打印头中喷出，从而形成彩色的三维实体模型，然而，由于需要在打印头中进行不同颜 色的混色，造成了该打印头相比于其他单色的打印头更为复杂，所以这种彩色三维打印机 的造价高，打印成本也比较高。同时，由于该打印头无法对较多的色彩进行混合，造成了三 维实体模型的颜色也较为复杂，也造成了色彩还原度低、图像分辨率低，这样给用户带来不 便。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种成像成本较低且成像过程简易的制造彩色三维实 体模型的三维打印机打印方法。 本专利技术的第二目的是提供一种成像成本较低且成像过程简易的制造彩色三维实 体模型的三维打印机打印装置。 本专利技术的第三目的是提供一种低成像成本且结构简单的制造彩色三维实体模型 的三维打印机。 为了实现本专利技术的第一目的，本专利技术提供一种三维打印机的打印方法，其包括启 动三维打印机；向存储器输入具有目标实体模型数据的模型文件，其中，三维打印机包括用 于实体成像的打印头和用于色彩成像的喷墨头，该打印方法还包括：处理器根据目标实体 模型数据进行切片分层，并处理得出多个分层模型数据；打印头根据每一个分层模型数据 进行实体成像；喷墨头根据同一层的分层模型数据在分层模型上进行色彩成像。 由上述方案可见，通过在三维打印机上设置有用于实体成像的打印头和用于色彩 成像的喷墨头，并通过打印头在完成一个分层模型的实体成像后，喷墨头就在该分层模型 上进行色彩成像，由于喷墨头喷出的墨水可与三维成型材料相溶合，使得可在该层分层模 型为整体具有彩色图样的彩色分层模型，随后打印头在该彩色分层模型上继续对下一个分 层模型进行实体成像，而喷墨头则继续在该下一个的分层模型上进行色彩成像，以此类推， 最终将整个目标实体模型打印成彩色的目标实体模型。可见，通过在分层模型上进行色彩 成像，有利于简化打印头结构，继而简化三维打印机的结构，通过具有成像成本较低、成像 过程简易等特点的打印方法即可实现对彩色三维模型的成像。 更进一步的方案是，在处理器处理得出多个分层模型数据后，打印方法还包括处 理器根据每一个分层模型数据划分彩色区域和单色区域；打印头根据每一个分层模型数据 进行实体成像的步骤包括打印头根据彩色区域进行实体成像的步骤和打印头根据单色区 域进行实体成像的步骤；喷墨头根据同一层的分层模型数据在分层模型上进行色彩成像的 步骤包括喷墨头根据彩色区域进行色彩成像的步骤。 由上可见，对三维实体模型进行彩色打印时，为了节约打印成本，所以只要对三维 实体模型的外表面进行彩色打印即可，而通过分层模型划分彩色区域和单色区域，再利用 喷墨头针对彩色区域进行色彩成像即可，由于彩色区域设置在分层模型的外侧，而单色区 域设置在分层模型的外侧的内侧，所以可实现在不影响彩色打印效果的前提下，更进一步 地节约打印成本。 更进一步的方案是，打印头的实体成像步骤和喷墨头的色彩成像步骤的先后顺序 为：打印头根据分层模型数据进行实体成像；喷墨头根据彩色区域进行色彩成像。 由上可见，根据不同目标实体模型的形状和尺寸，可以采用不同的成像顺序，如打 印头可对单层的分层模型全部实体成像完毕后，喷墨头再进行色彩成像，由于打印头和喷 墨头在成像过程中不互相干扰，此成像顺序有利于提高成像速度。 更进一步的方案是，打印头的实体成像步骤和喷墨头的色彩成像步骤的先后顺序 为：打印头根据彩色区域进行实体成像；喷墨头根据彩色区域进行色彩成像；打印头根据 单色区域进行实体成像。 由上可见，打印头在对彩色区域进行实体成像后，喷墨头对还在熔融状态的成像 丝料喷出墨水，有利于墨水更好地与成像丝料融合，使得颜色更加均匀，再者，打印头在对 彩色区域进行实体成像的同时，喷墨头也可同时进行工作，即对打印头刚挤出成型的丝料 进行色彩成像，在有利于颜色融合的更加均匀同时，也提高了成像速度。 更进一步的方案是，打印头的实体成像步骤和喷墨头的色彩成像步骤的先后顺序 为：打印头根据单色区域进行实体成像；打印头根据彩色区域进行实体成像；喷墨头根据 彩色区域进行色彩成像。 由上可见，打印头也可根据不同的目标实体模型的形状和尺寸，亦可先对单色区 域进行实体成像，此有利于提高打印方法的灵活性和适用性。 更进一步的方案是，彩色区域分布在位于分层模型的内侧边缘和/或外侧边缘。 由上可见，将彩色区域设置在位于分层模型的内侧边缘或外侧边缘，有利于节省 打印成本，也不会对彩色打印效果造成影响。 为了实现本专利技术的第二目的，本专利技术提供一种三维打印机的打印装置，该打印装 置包括启动单元和存储单元，启动单元用于启动三维打印机，存储单元用于存储具有目标 实体模型数据的模型文件，其中，三维打印机包括用于实体成像的打印头和用于色彩成像 的喷墨头，打印装置还包括处理单元、实体成像单元和色彩成像单元，处理单元用于根据目 标实体模型数据进行切片分层，并处理得出多个分层模型数据；实体成像单元用于驱动打 印头根据每一个分层模型数据进行实体成像；色彩成像单元用于驱动喷墨头根据同一层的 分层模型数据在分层模型上进行色彩成像。 由上述方案可见，通过在三维打印机上设置有用于实体成像的打印头和用于色彩 成像的喷墨头，并通过实体成像单元驱动打印头在完成一个分层模型的实体成像后，色彩 成像单元驱动喷墨头就在该分层模本文档来自技高网...
【技术保护点】
三维打印机的打印方法，包括启动所述三维打印机；向存储器输入具有目标实体模型数据的模型文件；其特征在于：所述三维打印机包括用于实体成像的打印头和用于色彩成像的喷墨头；所述打印方法还包括处理器根据所述目标实体模型数据进行切片分层，并处理得出多个分层模型数据；所述打印头根据每一个所述分层模型数据进行实体成像；所述喷墨头根据同一层的所述分层模型数据在所述分层模型上进行色彩成像。
【技术特征摘要】
1. 三维打印机的打印方法，包括 启动所述三维打印机； 向存储器输入具有目标实体模型数据的模型文件； 其特征在于： 所述三维打印机包括用于实体成像的打印头和用于色彩成像的喷墨头； 所述打印方法还包括 处理器根据所述目标实体模型数据进行切片分层，并处理得出多个分层模型数据； 所述打印头根据每一个所述分层模型数据进行实体成像； 所述喷墨头根据同一层的所述分层模型数据在所述分层模型上进行色彩成像。2. 根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于： 在所述处理器处理得出多个所述分层模型数据后，所述打印方法还包括所述处理器根 据每一个所述分层模型数据划分彩色区域和单色区域； 所述打印头根据每一个所述分层模型数据进行实体成像的步骤包括所述打印头根 据所述彩色区域进行实体成像的步骤和所述打印头根据所述单色区域进行实体成像的步 骤； 所述喷墨头根据同一层的所述分层模型数据在所述分层模型上进行色彩成像的步骤 包括所述喷墨头根据所述彩色区域进行色彩成像的步骤。3. 根据权利要求2所述的打印方法，其特征在于： 所述打印头的实体成像步骤和所述喷墨头的色彩成像步骤的先后顺序为： 所述打印头根据所述分层模型数据进行实体成像； 所述喷墨头根据所述彩色区域进行色彩成像。4. 根据权利要求2所述的打印方法，其特征在于： 所述打印头的实体成像步骤和所述喷墨头的色彩成像步骤的先后顺序为： 所述打印头根据所述彩色区域进行实体成像； 所述喷墨头根据所述彩色区域进行色彩成像； 所述打印头根据所述单色区域进行实体成像。5. 根据权利要求2所述的打印方法，其特征在于： 所述打印头的实体成像步骤和所述喷墨头的色彩成像步骤的先后顺序为： 所述打印头根据所述单色区域进行实体成像； 所述打印头根据所述彩色区域进行实体成像； 所述喷墨头根据所述彩色区域进行色彩成像。6. 根据权利要求2至5任一项所述的打印方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：何永刚，
申请(专利权)人：珠海天威飞马打印耗材有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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