三维打印方法和三维打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种三维打印方法和三维打印装置，三维打印方法包括：根据目标三维物体的模型数据生成初始控制数据；将初始控制数据根据喷孔列错位数据进行偏移生成控制数据，根据控制数据控制打印头打印形成目标三维物体。本发明专利技术提供的三维打印方法，通过对喷孔列的控制数据进行偏移，使得控制数据中前N行数据和后N行数据中部分喷孔列不存在控制数据，避免在成型层两端产生倾斜面，以提高目标三维物体表面的成型精度。

Three-Dimensional Printing Method and Three-Dimensional Printing System

The invention provides a three-dimensional printing method and a three-dimensional printing system. The three-dimensional printing method includes: generating initial control data according to the model data of the target three-dimensional object; offsetting the initial control data according to the staggered data of the nozzle row to generate control data, and controlling the printing head to print the target three-dimensional object according to the control data. The three-dimensional printing method provided by the present invention can offset the control data of the nozzle row, make the control data of the first N rows and the second N rows of the control data not exist, avoid generating inclined surfaces at both ends of the forming layer, and improve the forming accuracy of the target three-dimensional object surface.

【技术实现步骤摘要】
三维打印方法和三维打印系统
本专利技术实施例涉及三维喷墨打印
，尤其涉及一种三维打印方法和三维打印系统。
技术介绍
现有的三维喷墨打印机中，由于制作工艺以及设备成本的限制，打印头喷孔列上喷孔的分辨率一般低于目标三维物体的打印分辨率。为了提高打印头喷孔的分辨率，可以通过在行方向上设置多个相互平行的喷孔列，且多个喷孔列上的喷孔在列方向上错位排布来进行三维打印。如此，打印头上的喷孔会在列方向上的不同位置分别沉积墨滴，从而提高了打印头在列方向上的打印分辨率。然而，在多材料打印中，多个错位排布的喷孔列分别用于喷射不同的打印材料。因此在单个主扫描中，不同喷孔列上的喷孔沉积的不同材料在列方向上依次排列，则就单种材料而言，其在列方向上的分辨率等于打印头喷孔列上的分辨率，为了提高单种材料在列方向上的分辨率，则需要通过多pass打印实现，即在两个主扫描之间在列方向上移动特定距离，则在相邻的两个主扫描中，同一喷孔在列方向上的相邻位置沉积墨滴，从而实现单种材料在列方向上分辨率的提高，但是在前一扫描中，其他喷孔列上的喷孔已经在该位置处沉积有墨滴，则后一扫描中沉积的墨滴叠加在前一扫描中沉积的墨滴，由于打印头上喷孔列之间存在错位，如此执行多pass打印来提高打印分辨率会导致目标三维物体的两个端面处形成倾斜面，影响目标三维物体表面的成型精度。
技术实现思路
本专利技术提供一种三维打印方法和三维打印系统，以解决多pass打印中三维物体两个端面出现倾斜面的问题。本专利技术实施例提供一种三维打印方法，使用三维打印系统打印目标三维物体，三维打印系统包括控制器、和控制器电连接的打印头和打印平台，打印头包括多个以行列形式排布的喷孔，至少两个喷孔列在其行方向上错位排布；方法包括：根据目标三维物体的模型数据生成初始控制数据；将初始控制数据根据喷孔列错位数据进行偏移生成控制数据，其中，喷孔列错位数据为至少两列错位设置的喷孔中喷孔的错位方向和错位距离；根据控制数据控制打印头相对于三维物体的每个位置执行N个主扫描操作以打印形成目标三维物体，其中N为打印头在列方向上错位排布的喷孔列的列数的整数倍。可选的，根据目标三维物体的模型数据生成初始控制数据，具体包括：根据目标三维物体模型数据生成三维物体的切片数据；根据切片数据和预设的参数生成初始控制数据。可选的，预设的参数为喷孔打印材料配置数据和打印参数；打印参数包括打印头相对于目标三维物体的每个位置执行的主扫描操作数N和/或目标三维物体的打印分辨率。可选的，根据控制数据控制打印头相对于三维物体的每个位置执行N个主扫描操作以打印形成目标三维物体，具体包括：根据控制数据控制打印头和打印平台在喷孔行排列方向作相对运动执行主扫描操作；执行下一个主扫描操作之前，控制打印头和打印平台在喷孔列排列方向上作相对运动；重复执行多个主扫描操作，以形成目标三维物体的成型层；控制打印头和打印平台在垂直于喷孔的面方向作相对运动以叠加多个成型层，打印形成目标三维物体。可选的，在每个位置执行的N个主扫描操作中的相邻两个主扫描之间，控制器控制打印头在喷孔列排列方向上移动一个步进距离加上或减去一个偏移距离。可选的，偏移距离等于单个喷孔间距除以N，步进距离为数个喷孔间距或等于零。可选的，当步进距离为零时，每个位置执行的N个主扫描操作执行完毕，控制器控制打印头相对于执行完毕的N个主扫描操作中的第一个主扫描操作中打印头的位置在喷孔列列排列方向上移动一个打印头长度的距离。可选的，初始控制数据的偏移方向与错位方向相反，初始控制数据的偏移距离与错位距离相等。可选的，控制数据前N行数据和后N行数据中部分喷孔列不存在控制数据。本专利技术实施例还提供一种三维打印系统，包括控制器、和控制器电连接的打印头和打印平台，打印头包括多个以行列形式排布的喷孔，至少两列喷孔在其行方向上错位排布；还包括控制数据生成模块，控制数据生成模块用于根据目标三维物体的模型数据生成初始控制数据；将初始控制数据根据喷孔列错位数据进行偏移生成控制数据；其中，喷孔列错位数据为至少两列错位设置的喷孔中喷孔的错位方向和错位距离；控制器用于根据控制数据控制打印头相对于三维物体的每个位置执行N个主扫描操作以打印形成目标三维物体，其中N为打印头在列方向上错位排布的喷孔列的列数的整数倍。可选的，还包括切片模块，切片模块用于根据打印目标三维物体模型数据生成三维物体的切片数据；控制数据生成模块还用于根据切片数据和预设的参数生成初始控制数据；初始控制数据的偏移方向与错位方向相反，初始控制数据的偏移距离与错位距离相等。可选的，三维打印系统还包括三轴运动机构，打印头和打印平台均与三轴运动机构连接，三轴运动机构包括第一方向驱动器、第二方向驱动器和第三方向驱动器，控制器控制第一方向驱动器驱动打印头和打印平台在喷孔行排列方向作相对运动；控制器控制第二方向驱动器驱动打印头和打印平台在喷孔列排列方向上作相对运动；控制器控制第三方向驱动器驱动打印头和打印平台在垂直于喷孔的面方向作相对运动。可选的，打印头包括在行方向上依次排列且在列方向上错位排布的多个主材料喷孔列，和在行方向上分别与所述多个主材料喷孔列对齐设置的多个辅助材料喷孔列。本专利技术提供的三维打印方法和三维打印系统通过对多pass打印中在列方向上错位排布的喷孔列的控制数据进行偏移，使得控制数据中前N行数据和后N行数据中部分喷孔列不存在控制数据，来避免在成型层两端产生倾斜面，以提高目标三维物体表面的成型精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中一种打印头的结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的三维打印方法的流程图；图3为本专利技术实施例一提供的三维打印方法中控制数据生成示意图；图4为本专利技术实施例一提供的三维打印方法中目标三维物体进行切片处理的示意图；图5(a)为本专利技术实施例一提供的三维打印方法中层s1的初始控制数据的示意图；图5(b)为本专利技术实施例一提供的三维打印方法中层s1的控制数据的示意图；图6为本专利技术实施例一提供的三维打印方法中基于控制数据生成层s1的一种成型方法示意图；图7为本专利技术实施例一提供的三维打印方法中基于控制数据形成的层s1的结构示意图；图8为本专利技术实施例一提供的三维打印方法中基于控制数据生成层s1的另一种成型方法示意图；图9为本专利技术实施例一提供的三维打印方法中基于控制数据生成层s1的第三种成型方法示意图。图10为本专利技术实施例二提供的三维打印系统的结构示意图。图11为本专利技术实施例二提供的三维打印系统中喷孔列的具体配置示意图；图12(a)为本专利技术实施例二提供的三维打印系统中基于打印头配置生成的初始控制数据示意图；图12(b)为本专利技术实施例二提供的三维打印系统中基于打印头配置生成的控制数据示意图；图13为本专利技术实施例二提供的三维打印系统中打印头上喷孔列的另一种具体配置示意图；图14(a)为本专利技术实施例二提供的三维打印系统中基于打印头配置生成的初始控制数据示意图；图14(b)为本专利技术实施例二提供的三维打印系统中基于打印头配置生成的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维打印方法，使用三维打印系统打印目标三维物体，所述三维打印系统包括控制器、和所述控制器电连接的打印头和打印平台，所述打印头包括多个以行列形式排布的喷孔，至少两个喷孔列在其行方向上错位排布；其特征在于，所述方法包括：根据目标三维物体的模型数据生成初始控制数据；将所述初始控制数据根据所述喷孔列错位数据进行偏移生成控制数据，其中，所述喷孔列错位数据为至少两列错位设置的所述喷孔中所述喷孔的错位方向和错位距离；根据所述控制数据控制所述打印头相对于所述三维物体的每个位置执行N个主扫描操作以打印形成目标三维物体，其中N为所述打印头在列方向上错位排布的喷孔列的列数的整数倍。

【技术特征摘要】
1.一种三维打印方法，使用三维打印系统打印目标三维物体，所述三维打印系统包括控制器、和所述控制器电连接的打印头和打印平台，所述打印头包括多个以行列形式排布的喷孔，至少两个喷孔列在其行方向上错位排布；其特征在于，所述方法包括：根据目标三维物体的模型数据生成初始控制数据；将所述初始控制数据根据所述喷孔列错位数据进行偏移生成控制数据，其中，所述喷孔列错位数据为至少两列错位设置的所述喷孔中所述喷孔的错位方向和错位距离；根据所述控制数据控制所述打印头相对于所述三维物体的每个位置执行N个主扫描操作以打印形成目标三维物体，其中N为所述打印头在列方向上错位排布的喷孔列的列数的整数倍。2.根据权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，根据目标三维物体的模型数据生成初始控制数据，具体包括：根据所述目标三维物体模型数据生成三维物体的切片数据；根据所述切片数据和预设的参数生成初始控制数据。3.根据权利要求2所述的三维打印方法，其特征在于，所述预设的参数为喷孔打印材料配置数据和打印参数；所述打印参数包括所述打印头相对于所述目标三维物体的每个位置执行的主扫描操作数N和/或所述目标三维物体的打印分辨率。4.根据权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，根据所述控制数据控制所述打印头相对于所述三维物体的每个位置执行N个主扫描操作以打印形成所述目标三维物体，具体包括：根据所述控制数据控制所述打印头和所述打印平台在所述喷孔行排列方向作相对运动执行主扫描操作；执行下一个所述主扫描操作之前，控制所述打印头和所述打印平台在所述喷孔列排列方向上作相对运动；重复执行多个所述主扫描操作，以形成目标三维物体的成型层；控制所述打印头和所述打印平台在垂直于所述喷孔的面方向作相对运动以叠加多个所述成型层，打印形成所述目标三维物体。5.根据权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，在所述每个位置执行的N个所述主扫描操作中的相邻两个所述主扫描之间，所述控制器控制所述打印头在所述喷孔列排列方向上移动一个步进距离加上或减去一个偏移距离。6.根据权利要求5所述的三维打印方法，其特征在于，所述偏移距离等于单个喷孔间距除以N，所述步进距离为数个喷孔间距或等于零。7.根据权利要求6所述的三维打印方法，其特征在于，当所述步进距离为零时，所述每个位置执行的N个主扫描操作执行完毕，所述控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：马达荣，陈伟，
申请(专利权)人：珠海赛纳打印科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44