用于零件构建的方法、设备和系统技术方案

用于基于零件构建数据(840，910)确定三维打印机(880)的作业文件(870，990，1050)的方法、设备和系统。实施例包括基于以下项来确定零件构建数据(840，910)：从所接收的计算机辅助设计(CAD)文件中确定零件数据(815)(1010)，生成定向数据(810，1021)，生成支持数据(811，1022)，生成特征数据(812，1023)，以及生成切片数据(813，1024)。在一些实施例中，确定作业文件(870，990，1050)可以还基于生成与零件构建数据(840，910)相关联的嵌套矩阵(852，970，1042)。

Methods, equipment and systems for part building

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于零件构建的方法、设备和系统相关申请的交叉引用本申请要求享有于2017年6月2日提交的第62/514,730号美国临时专利申请的优先权和权益，在此针对全部目的将其内容通过引用并入本文。努力的
本专利技术的领域涉及增材制造和3D打印及其系统，且更具体地涉及用于在消除来自用户的重复输入和数据计算的同时为3D打印提供更有效的模型构造的方法、设备和系统。背景增材制造(AM)(也称为3D打印)指的是在其中通过将材料添加到较小的基底上来制造零件的多种制造工艺，而不是在其中从较大的原料(stock)移除材料并进行机械加工的传统的减材制造(subtractivemanufacturing)。在粉末床添加剂制造中，热源逐层将粉末熔化，在直接金属沉积中，材料通常以固体或粉末的形式添加到由热源产生的熔池中。AM零件首先被描述为必须向其添加制造指令的3DCAD模型，且然后所有数据被转换成用于驱动AM机器的作业文件。根据所使用的AM方法以及模型的大小和复杂性，通过AM过程构建零件可能需要几个小时到几天的时间。因此，处理时间仍然非常长且费力，为很多低效留下空间。概述增材制造(也称为3D打印)构建由3D计算机辅助设计(CAD)文件定义的零件。一个或更多个3DCAD文件可以被组合、被准备与构建它们所需的制造信息一起构建，并被转换成由3D打印机用于构建零件的作业文件。作业文件可以包括在特定3D打印机中构建零件所需的所有信息。在一个实施例中，一种系统包括零件构建部件(apart-to-buildcomponent)，该零件构建部件包括处理器和可寻址存储器，该处理器被配置成接收至少一个计算机辅助设计(CAD)文件，基于接收的用户输入从至少一个CAD文件确定零件数据，经由定向部件生成与所确定的零件数据相关联的定向数据，经由支持生成部件生成与所确定的零件数据相关的支持数据，经由特征类型部件生成与所确定的零件数据相关的特征数据，经由切片部件生成与所确定的零件数据相关的切片数据，以及生成零件构建文件，该零件构建文件包括至少一个CAD文件、以及零件数据、定向数据、支持数据、特征数据和切片数据中的至少一者，以及作业生成部件，该作业生成部件包括处理器和可寻址存储器，该处理器被配置为接收所生成的零件构建文件，经由嵌套部件确定与所接收的零件构建文件相关的嵌套矩阵，生成作业文件并将该作业文件输出到三维打印机，该作业文件包括用于操作三维打印机的数据。在另一个实施例中，零件构建部件的处理器还被配置成从用户界面接收用户输入。在又一个实施例中，零件数据包括与被包含在计算机辅助设计(CAD)文件中的至少一个零件相关的数据。在又另一个实施例中，支持数据的生成也基于所生成的定向数据。在再一个实施例中，零件构建部件的处理器还被配置成从外部表面识别部件接收与所确定的零件数据相关的表面识别数据。在再另一个实施例中，特征数据的生成基于接收到的表面识别数据，并定义所确定的零件数据的表征特征。在又再一个实施例中，切片数据的生成也与定向数据、支持数据、和特征数据相关。在另一个实施例中，零件构建文件包括至少一个CAD文件、零件数据、定向数据、支持数据、特征数据、和切片数据。在附加实施例中，作业生成部件的处理器还被配置为从用户界面接收用户输入。在再又一个实施例中，嵌套矩阵的确定也基于所接收的用户输入。在又一个附加实施例中，作业文件能够引导三维打印机加工被包含在作业文件中的数据。在再一个实施例中，一种方法包括：基于接收包括与期望的构建相关的数据的作业输入数据，向三维(3D)打印机传输关于机器特定数据的请求；接收零件构建文件，该零件构建文件包括与至少一个三维计算机辅助设计(CAD)文件相关的几何数据以及包括零件定向数据、支持结构数据、特征数据和切片数据中的至少一者的一组制造信息数据；确定特征类型数据；生成曝光策略数据；确定嵌套矩阵数据；以及基于所生成的曝光策略数据和所确定的嵌套矩阵数据生成机器作业文件。在另一个实施例中，制造信息数据包括零件定向数据、支持结构数据、特征数据、和切片数据。再者，在另一个实施例中，对特征类型数据的确定基于从所接收的零件构建文件中提取的特征数据。再者，在附加实施例中，曝光策略数据的生成基于所确定的特征类型数据和机器特定数据中的至少一者。在又一实施例中，对嵌套矩阵数据的确定基于所接收的作业输入数据。在另一个附加实施例中，机器作业文件的生成还基于与切片数据、支持结构数据、特征数据、和机器特定数据的至少一个三维CAD文件相关的几何数据。在又一附加实施例中，一种用于生成作业文件的设备包括处理器和可寻址存储器，该处理器被配置成接收至少一个计算机辅助设计(CAD)文件，从至少一个CAD文件中确定零件数据，生成与所确定的零件数据相关的定向数据，生成与所确定的零件数据相关的支持数据，以及生成与所确定的零件数据相关的特征数据，生成与所确定的零件数据相关的切片数据，以及生成零件构建文件，基于零件构建文件生成曝光策略数据，确定嵌套零件数据，以及生成作业文件，该零件构建文件包括与至少一个CAD文件相关的几何数据以及零件数据、定向数据、支持数据、特征数据和切片数据中的至少一者。在又一附加实施例中，支持数据的生成基于所生成的定向数据。在又一实施例中，切片数据的生成也与定向数据、支持数据、和特征数据相关。在又一实施例中，零件构建文件的生成包括与至少一个CAD文件相关的几何数据、零件数据、定向数据、支持数据、特征数据和切片数据。再次在另一个实施例中，对嵌套零件数据的确定与所接收的零件构建文件相关。在附加的另一个实施例中，作业文件的生成与零件构建文件中的所接收的数据、曝光策略数据、和嵌套零件数据相关。附图简述在附图的图中通过示例而非限制的方式示出实施例，且其中：图1A描绘了当前的3D打印系统；图1B描绘了当前3D打印过程的功能框图；图2描绘了根据本实施例的各个方面的零件构建3D打印过程的功能框图；图3是零件构建实施例的顶层功能过程的流程图；图4是使用零件构建的3D加工过程实施例的顶层功能过程的流程图；图5是根据本实施例的各个方面的零件构建系统的功能框图；图6描绘了根据本实施例的各个方面的零件构建系统中的优化工作流的流程图；图7描绘了根据本实施例的各个方面的零件构建系统的功能框图；图8描绘了根据本实施例的各个方面的零件构建系统的另一功能框图；图9描绘了根据本实施例的各个方面的利用零件构建数据生成机器作业文件的数据工作流；以及图10描绘了根据本实施例的各个方面的零件构建系统的工作流。详细描述图1A描绘了典型3D打印过程100的示例性功能框图，其中，3D打印设计可以以文件格式被存储，例如立体光刻(STL)文件115。STL文件115可以按原始、非结构化三角化表面(triangulatedsurface)描述三维对象的表面几何形状。一旦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n零件构建部件，其中，所述零件构建部件包括处理器和可寻址存储器，所述处理器被配置成：/n从接收的至少一个计算机辅助设计(CAD)文件确定零件数据；/n经由定向部件生成与所确定的零件数据相关联的定向数据；/n经由支持生成部件生成与所确定的零件数据相关联的支持数据；/n经由特征类型部件生成与所确定的零件数据相关联的特征数据；/n经由切片部件生成与所确定的零件数据相关联的切片数据；和/n基于以下项确定零件构建文件：与所接收的至少一个CAD文件相关联的几何数据和以下数据中的至少一者：确定的零件数据、生成的定向数据、生成的支持数据、生成的特征数据和生成的切片数据；和/n作业生成部件，其中，所述作业生成部件包括处理器和可寻址存储器，所述处理器被配置为：/n经由嵌套部件生成与接收的确定的零件构建文件相关联的嵌套矩阵；/n基于所生成的嵌套矩阵确定作业文件，其中，所述作业文件包括用于操作三维打印机的数据；和/n将所述作业文件输出到三维打印机以执行三维打印。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170602 US 62/514,7301.一种系统，包括：
零件构建部件，其中，所述零件构建部件包括处理器和可寻址存储器，所述处理器被配置成：
从接收的至少一个计算机辅助设计(CAD)文件确定零件数据；
经由定向部件生成与所确定的零件数据相关联的定向数据；
经由支持生成部件生成与所确定的零件数据相关联的支持数据；
经由特征类型部件生成与所确定的零件数据相关联的特征数据；
经由切片部件生成与所确定的零件数据相关联的切片数据；和
基于以下项确定零件构建文件：与所接收的至少一个CAD文件相关联的几何数据和以下数据中的至少一者：确定的零件数据、生成的定向数据、生成的支持数据、生成的特征数据和生成的切片数据；和
作业生成部件，其中，所述作业生成部件包括处理器和可寻址存储器，所述处理器被配置为：
经由嵌套部件生成与接收的确定的零件构建文件相关联的嵌套矩阵；
基于所生成的嵌套矩阵确定作业文件，其中，所述作业文件包括用于操作三维打印机的数据；和
将所述作业文件输出到三维打印机以执行三维打印。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述零件构建部件的处理器还被配置为从用户界面接收用户输入。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述零件数据包括与被存储在所接收的CAD文件中的至少一个零件的几何信息相关的数据。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，支持数据的生成基于所生成的定向数据。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述零件构建部件的处理器还被配置为从外部表面识别部件接收与所确定的部件数据相关的表面识别数据。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，特征数据的生成基于所接收的表面识别数据，并且定义所确定的零件数据的表征特征。


7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述作业生成部件的处理器还被配置为基于所生成的嵌套矩阵来生成切片数据，所述嵌套矩阵与接收到的确定的零件构建部件文件相关联。


8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述作业生成部件的处理器还被配置为从用户界面接收用户输入。


9.根据权利要求8所述的系统，其中，对嵌套矩阵的确定还基于所接收的用户输入。


10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述作业文件引导三维打印机加工被包含在所述作业文件中的所述零件数据。


11.一种方法，包括：
由计算设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·勃劳德，
申请(专利权)人：德普技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US