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双设备协同的3D打印方法及系统技术方案

技术编号:42209942 阅读:24 留言:0更新日期:2024-07-30 18:52
本发明专利技术公开了一种双设备协同的3D打印方法及系统,属于3D打印领域,本发明专利技术在协同打印构件的交接界面生成榫卯多边形,通过将榫卯多边形的打印单元交替分配给不同设备,使得两个设备的打印构件之间逐层交叠咬合,保证了协同打印构件的结构强度。通过对不规则图形几何边界进行等分生成样点,利用样点生成泰森多边形,对泰森多边形内的样点进行检索和排序,将不规则图形内的所有泰森多边形和榫卯多边形进行串联和偏移,构成用于两台打印设备的两条封闭曲线,这些曲线在图形的X轴方向上只进行一次折返,满足了3D打印的路径连续性要求,减小了打印过程中的碰撞风险,可以适配于复杂孔洞结构的拓扑变化,避免了相邻打印层的打印路径突变问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3d打印,特别涉及一种双设备协同的3d打印方法及系统。


技术介绍

1、3d打印混凝土技术是一种全新的智能建造手段,通过采用机械臂、龙门架等打印设备对速凝混凝土进行挤出,实现对建筑结构的建造。该技术有助于降低建造过程中的人力需求,提高建造业的智能化水平,但由于下列原因,仍难以实现大尺度建筑和带孔洞结构的建造。

2、首先,3d打印技术所能实现的建筑体量受限于打印设备的可移动性和打印范围,因此单一设备所能够打印的建筑平面面积十分有限,目前产业中常用的方式是采用可移动设备或者移动轨道来提高打印设备的可移动性,但这些加装设备仅能实现单一方向的移动,无法在整个平面空间中扩展设备的工作范围。

3、其次,3d打印混凝土技术需要满足打印路径的连续性要求,及每层切片的打印路径需要构成单一连续的闭环,从而保证混凝土能够流畅连续地挤出,但带孔洞的结构破坏了打印路径的连续性,若想要通过单一设备实现孔洞结构的打印,则需要在每一层的打印过程中,先完成孔洞结构一侧的打印工作,随后停止挤出混凝土,待打印头运动至孔洞的另一侧,再继续挤出。这一操作过程会导本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双设备协同的3D打印方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述3D打印模型进行分隔和切片,得到用于第一机械臂打印的第一图形边界线和用于第二机械臂打印的第二图形边界线,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述第一图形边界线和所述第二图形边界线均分为m个样点,利用m个样点生成与之关联的m个泰森多边形,对m个样点进行排序,将排序结果以中垂线的方式逐一串联样点对应的泰森多边形和所分配的榫卯多边形,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设连接条件为:样点与检索点连线的斜率的...

【技术特征摘要】

1.一种双设备协同的3d打印方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述3d打印模型进行分隔和切片,得到用于第一机械臂打印的第一图形边界线和用于第二机械臂打印的第二图形边界线,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述第一图形边界线和所述第二图形边界线均分为m个样点,利用m个样点生成与之关联的m个泰森多边形,对m个样点进行排序,将排序结果以中垂线的方式逐一串联样点对应的泰森多边形和所分配的榫卯多边形,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设连接条件为:样点与检索点连线的斜率的绝对值最大,且样点所对应的泰森多边形与检索点所对应的泰森多边形相邻。

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设起始条件为:在同一打印层的样点中不存在满足所述预设连接条件的样点,且当前打印层中存在未被检索的样点,则在剩余所有样点中,找到其坐标的(y-k·x)值最大的点作为新一...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄舒弈徐卫国
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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