用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统技术方案

一种用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统，其中方法包括步骤：将原始轮廓向实体部分偏置得到偏置轮廓；将偏置轮廓进行布尔运算得到至少一个填充路径；分别针对每一填充路径判读其是否满足与上述原始轮廓中外轮廓预定义走向相反，且是否被包含的轮廓个数为偶数的条件；当满足则提取该填充路径的主骨架线，并将该主骨架线作为待扫描路径；否则该填充路径作为待扫描区域，本发明专利技术的用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统克服了传统方法由于轮廓偏置而导致部分区域的扫描缺失，从而影响扫描精度的弊端，因此，本发明专利技术的用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统大大提高了三维物体的扫描精度。

Slice scanning processing method and system for three-dimensional object manufacture

For a slice scanning processing method and system for manufacturing three-dimensional objects, wherein the method comprises the following steps: the original contour to the real part of the bias bias will get contour; Boolean operation to obtain at least one filling path respectively for each contour offset; filling path interpretation whether it satisfies the contrary to the original contour to predefined contours, and whether the number of contours included even when meet the extraction conditions; the filling path of skeleton, and the main skeleton line as the scanning path; otherwise the filling path as the scanning area, for 3D object manufacturing slice scanning processing method and system to overcome the traditional method due to lack of scanning part of the region due to the contour offset of the invention, thus affecting the accuracy of scanning defects, therefore, for the three-dimensional object of the present invention The slice scanning processing method and system made by the invention greatly improves the scanning accuracy of the three-dimensional object.

【技术实现步骤摘要】
用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统
本专利技术属于增材制造
，具体涉及一种用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统。
技术介绍
增材制造技术（AdditiveManufacturing，简称AM）是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，由于其不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，因此应用范围非常广。选区激光熔融技术（SelectiveLaserMelting，简称SLM）是近年来发展迅速的增材制造技术之一，其以粉末材料为原料，采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成原型制造，不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，应用范围广。选择性激光熔融工艺的基本过程是：送粉装置将一定量粉末送至工作台面，铺粉装置将一层粉末材料平铺在成型缸底板或已成型零件的上表面，激光振镜系统控制激光以一个近似不变的光斑大小和光束能量按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末熔化并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺粉装置又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。在增材制造过程中，因为高能束具有一定的光斑大小，因此将切片层进行扫描时，需要将高能束的扫描路径向实体内偏移一定的光斑大小以保证成型精度，即对切片层进行填充前，需要对切片轮廓进行偏置。现有技术中，一般是利用线段偏置或者点偏置来实现轮廓的偏置，然而由于切片层经常存在薄壁或尖锐区域，使得经过上述方法偏置后的切片层中部分区域因为比较狭窄出现自相交而被处理掉，从而导致切片层有一部分因为被处理掉未能进行扫描填充，进而影响了成型精度。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种可大大提高成型精度的三维物体制造的切片扫描处理方法及系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于三维物体制造的切片扫描处理方法，包括以下步骤：将原始轮廓向实体部分偏置得到偏置轮廓；将偏置轮廓进行布尔运算得到至少一个填充路径；分别针对每一填充路径判读其是否满足与上述原始轮廓中外轮廓预定义走向相反，且是否被包含的轮廓个数为偶数的条件；当满足则提取该填充路径的主骨架线，并将该主骨架线作为待扫描路径；否则该填充路径作为待扫描区域。作为本专利技术的进一步优选方案，原始轮廓中外轮廓预定义走向为逆时针走向。作为本专利技术的进一步优选方案，所述方法还包括：判断主骨架线是否小于或等于预设长度，当是则舍弃该主骨架线，否则继续保留该主骨架线作为待扫描路径。作为本专利技术的进一步优选方案，所述预设长度为光斑直径。本专利技术还提供了一种用于三维物体制造的切片扫描处理方法，包括：将原始轮廓向实体部分进行两次或两次以上偏置，且对偏置距离最小的该次偏置采用上述任一项所述的方法进行扫描处理，对其余次的偏置均采用传统的方法进行扫描处理。本专利技术还提供了一种用于三维物体制造的切片扫描处理系统，包括：偏置模块，用于将原始轮廓向实体部分偏置得到偏置轮廓；获取模块，用于将偏置轮廓进行布尔运算得到至少一个填充路径；以及处理模块，用于分别针对每一填充路径判读其是否满足与上述原始轮廓中外轮廓预定义走向相反，且是否被包含的轮廓个数为偶数的条件；当满足则提取该填充路径的主骨架线，并将该主骨架线作为待扫描路径；否则该填充路径作为待扫描区域。作为本专利技术的进一步优选方案，所述系统还包括判断模块，用于判断主骨架线是否小于或等于预设长度，当是则舍弃该主骨架线，否则继续保留该主骨架线作为待扫描路径。作为本专利技术的进一步优选方案，原始轮廓中外轮廓预定义走向为逆时针走向。作为本专利技术的进一步优选方案，所述预设长度为光斑直径。本专利技术的用于三维物体制造的切片扫描处理方法，通过包括步骤：将原始轮廓向实体部分偏置得到偏置轮廓；将偏置轮廓进行布尔运算得到至少一个填充路径；分别针对每一填充路径判读其是否满足与上述原始轮廓中外轮廓预定义走向相反，且是否被包含的轮廓个数为偶数的条件；当满足则提取该填充路径的主骨架线，并将该主骨架线作为待扫描路径；否则该填充路径作为待扫描区域，克服了传统方法由于轮廓偏置而导致部分区域的扫描缺失，从而影响扫描精度的弊端，因此，本专利技术的用于三维物体制造的切片扫描处理方法大大提高了三维物体的扫描精度。本专利技术的用于三维物体制造的切片扫描处理方法，通过包括：将原始轮廓向实体部分进行两次或两次以上偏置，且对偏置距离最小的该次偏置采用上述任一项所述的方法进行扫描处理，对其余次的偏置均采用传统的方法进行扫描处理，克服了传统方法由于轮廓偏置而导致部分区域的扫描缺失，从而影响扫描精度的弊端，因此，本专利技术的用于三维物体制造的切片扫描处理方法大大提高了三维物体的扫描精度。本专利技术的用于三维物体制造的切片扫描处理系统，通过包括：偏置模块，用于将原始轮廓向实体部分偏置得到偏置轮廓；获取模块，用于将偏置轮廓进行布尔运算得到至少一个填充路径；以及处理模块，用于分别针对每一填充路径判读其是否满足与上述原始轮廓中外轮廓预定义走向相反，且是否被包含的轮廓个数为偶数的条件；当满足则提取该填充路径的主骨架线，并将该主骨架线作为待扫描路径；否则该填充路径作为待扫描区域，克服了传统方系统由于轮廓偏置而导致部分区域的扫描缺失，从而影响扫描精度的弊端，因此，本专利技术的用于三维物体制造的切片扫描处理系统大大提高了三维物体的扫描精度。附图说明图1为本专利技术用于三维物体制造的切片扫描方法提供的一实施例的方法流程图；图2为本专利技术用于三维物体制造的切片扫描方法提供的一实施例的原始轮廓图；图3为图2中原始轮廓偏置后得到的偏置轮廓图；图4为图3中偏置轮廓得到的部分填充路径图；图5为图3中偏置轮廓得到的另一部分填充路径图图6为图4得到的待扫描区域图；图7为图5得到的待扫描路径图；图8为图2得到的整体待扫描截面轮廓图；图9为本专利技术用于三维物体制造的切片扫描方法提供的一实施例的整体待扫描截面轮廓图；图10为本专利技术用于三维物体制造的切片扫描处理系统提供的一实施例的结构框图。具体实施方式为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本专利技术的技术方案，以下将结合说明书附图和具体实施例做进一步详细说明。图1为本专利技术用于三维物体制造的切片扫描方法提供的一实施例的方法流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：步骤11、将原始轮廓向实体部分偏置得到偏置轮廓；步骤12、将偏置轮廓进行布尔运算得到至少一个填充路径；步骤13、分别针对每一填充路径判读其是否满足与上述原始轮廓中外轮廓预定义走向相反，且是否被包含的轮廓个数为偶数的条件；当满足则提取该填充路径的主骨架线，并将该主骨架线作为待扫描路径；否则该填充路径作为待扫描区域。可以理解的是，该步骤中否则是指不符合上述“与上述原始轮廓中外轮廓预定义走向相反，且是否被包含的轮廓个数为偶数”条件，这样便按照现有技术的扫描方式对这个填充路径进行扫描，由于现有技术方法不限于一种，而且对于本领域技术人员来说，也是清楚如何实现的，因此在此不做具体阐述。在此需说明的是，上述步骤12中得到的填充路径至少为一个，因此，其可为两个或者多个，其每个填充路径均参照步骤13的方式进行处理，以最后确定是提取该填充路径的主骨架线或者按照现有方法扫描。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于三维物体制造的切片扫描处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将原始轮廓向实体部分偏置得到偏置轮廓；将偏置轮廓进行布尔运算得到至少一个填充路径；分别针对每一填充路径判读其是否满足与上述原始轮廓中外轮廓预定义走向相反，且是否被包含的轮廓个数为偶数的条件；当满足则提取该填充路径的主骨架线，并将该主骨架线作为待扫描路径；否则该填充路径作为待扫描区域。

【技术特征摘要】
1.一种用于三维物体制造的切片扫描处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将原始轮廓向实体部分偏置得到偏置轮廓；将偏置轮廓进行布尔运算得到至少一个填充路径；分别针对每一填充路径判读其是否满足与上述原始轮廓中外轮廓预定义走向相反，且是否被包含的轮廓个数为偶数的条件；当满足则提取该填充路径的主骨架线，并将该主骨架线作为待扫描路径；否则该填充路径作为待扫描区域。2.根据权利要求1所述的用于三维物体制造的切片扫描处理方法，其特征在于，原始轮廓中外轮廓预定义走向为逆时针走向。3.根据权利要求1或2所述的用于三维物体制造的切片扫描处理方法，其特征在于，所述方法还包括：判断主骨架线是否小于或等于预设长度，当是则舍弃该主骨架线，否则继续保留该主骨架线作为待扫描路径。4.根据权利要求3所述的用于三维物体制造的切片扫描处理方法，其特征在于，所述预设长度为光斑直径。5.一种用于三维物体制造的切片扫描处理方法，其特征在于，包括：将原始轮廓向实体部分进行两次或两次以上偏置，且对偏置距离最小的该次偏置采...

【专利技术属性】
技术研发人员：许小曙，王朝龙，杨大风，
申请(专利权)人：湖南华曙高科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43