一种3D文字打印方法、装置及设备与流程

本发明涉及3d打印技术领域，尤其涉及一种3d文字打印方法、装置及设备。

背景技术：

3d打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3d打印机的原理是把数据和原料放进3d打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

3d打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。

现有的3d字体方法制作成本高，操作复杂。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种3d文字打印方法、装置及设备，旨在解决现有技术中3d字体方法制作成本高，操作复杂的技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种3d文字打印方法，应用于3d打印机，所述方法包括：

获取待打印的文字，根据待打印的文字生成立体光刻模型；

对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件；

根据模型切片文件对3d打印耗材进行打印，生成3d文字的字壁；

在3d文字的字壁的打印过程中判断是否进行灌胶操作；

若进行灌胶操作，则对3d文字的字壁进行灌胶，灌胶完成后且检测到3d文字的字壁打印完成，则判定完成3d文字打印；

若不进行灌胶操作，且检测到3d文字的字壁打印完成，则判定完成3d文字打印。

进一步地，所述获取待打印的文字，根据待打印的文字生成立体光刻模型，包括：

获取待打印的文字，根据待打印的文字生成矢量图形文件；

将矢量图形文件进行转换生成立体光刻模型，所述立体光刻模型的参数包括斜边量和台阶。

进一步优选地，所述对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件，包括：

对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件，将模型切片文件进行存储。

进一步优选地，所述对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件，包括：

对立体光刻模型的模型参数进行调整，根据调整的模型参数生成模型文件；

获取3d打印机的打印配置参数，根据模型文件和打印配置参数对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件。

优选地，所述根据模型切片文件对3d打印耗材进行打印，生成3d文字的字壁，包括：

检测到打印指令，根据模型切片文件判断是否进行换色打印操作；

若进行换色打印操作，则对3d打印耗材进行换色打印，生成3d文字的多色字壁；

若不进行换色打印操作，则对3d打印耗材进行单色打印，生成3d文字的单色字壁。

进一步地，所述根据模型切片文件对3d打印耗材进行打印，生成3d文字的字壁，包括：

检测到打印指令，根据模型切片文件判断是否进行双色打印操作；

若进行双色打印操作，则对3d打印耗材进行换色打印，生成3d文字的双色字壁；

若不进行双色打印操作，则对3d打印耗材进行单色打印，生成3d文字的单色字壁。

进一步地，所述对3d文字的字壁进行灌胶，包括：

根据模型切片文件获取灌胶参数，根据灌胶参数对3d文字的字壁进行灌胶；其中灌胶参数包括灌胶量、灌胶偏移量和灌胶路径。

本发明的另一实施例提供了一种3d文字打印装置，装置包括：

模型生成模块，用于获取待打印的文字，根据待打印的文字生成立体光刻模型；

切片文件生成模块，用于对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件；

3d字壁打印模块，用于根据模型切片文件对3d打印耗材进行打印，生成3d文字的字壁；

灌胶判断模块，用于在3d文字的字壁的打印过程中判断是否进行灌胶操作；

灌胶模块，用于若进行灌胶操作，则对3d文字的字壁进行灌胶，灌胶完成后且检测到3d文字的字壁打印完成，则判定完成3d文字打印；

打印判定模块，用于不进行灌胶操作，且检测到3d文字的字壁打印完成，则判定完成3d文字打印。

本发明的另一实施例提供了一种3d文字打印设备，所述设备包括至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的3d文字打印方法。

本发明的另一实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，可使得所述一个或多个处理器执行上述的3d文字打印方法。

有益效果：本发明实施例可实现3d文字的字壁打印，并根据需要进行灌胶操作，提高了3d文字打印效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明一种3d文字打印方法较佳实施例的流程图；

图2为本发明一种3d文字打印方法较佳实施例的字壁示意图；

图3为本发明一种3d文字打印方法较佳实施例的灌胶示意图；

图4为本发明一种3d打印机的第一视角的结构示意图；

图5为本发明一种3d打印机的第二视角的结构示意图；

图6为本发明一种3d文字打印装置的较佳实施例的功能模块示意图；

图7为本发明一种3d文字打印设备的较佳实施例的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。以下结合附图对本发明实施例进行介绍。

本发明实施例提供了一种3d文字打印方法，应用于3d打印机，请参阅图1，图1为本发明一种3d文字打印方法较佳实施例的流程图。如图1所示，其包括步骤：

步骤s100、获取待打印的文字，根据待打印的文字生成立体光刻模型；

步骤s200、对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件；

步骤s300、根据模型切片文件对3d打印耗材进行打印，生成3d文字的字壁；

步骤s400、在3d文字的字壁的打印过程中判断是否进行灌胶操作，若进行灌胶操作，则执行步骤s500，若不进行灌胶操作，则执行步骤s600；

步骤s500、对3d文字的字壁进行灌胶，灌胶完成后且检测到3d文字的字壁打印完成，则判定完成3d文字打印；

步骤s600、检测到3d文字的字壁打印完成，则判定完成3d文字打印。

具体实施时，获取待打印的文字，根据待打印的文字生成矢量图形文件，将矢量图形文件进行转换生成立体光刻模型；根据立体光刻模型文件和打印配置参数，生成模型切片文件，获取要待打印的耗材，根据耗材选择打印温度；

检测到打印指令，根据模型切片文件中的数据对待打印的3d耗材进行打印，生成3d文字的字壁，在字壁打印过程中判断是否需要进行灌胶操作，若不需要进行灌胶操作，如图2所示，为未灌胶的字体示意图，且检测到3d文字的字壁打印完成，则判定打印完成，不需要再执行任何操作。若需要灌胶操作，则对3d文字的字壁进行灌胶；如图3所示，为灌胶后的字体示意图，检测到字壁底部铺满后，完成灌胶操作；胶水固化后，且检测到3d文字的字壁打印完成后，完成打印。其中字壁打印和灌胶操作可同时进行，但是灌胶操作需要在字壁打印一定高度再进行灌胶操作，此时可以一边灌胶一边进行字壁打印。

进一步地，获取待打印的文字，根据待打印的文字生成立体光刻模型，包括：

获取待打印的文字，根据待打印的文字生成矢量图形文件；

将矢量图形文件进行转换生成立体光刻模型，立体光刻模型的参数包括斜边量和台阶。

具体实施时，立体光刻模型是基于svg(scalablevectorgraphics,可缩放的矢量图形)文件。将需要打印的3d大字转换成svg文件，之后导入切片软件进行处理，切片软件将2d汉字的svg文件转换生成3dstl模型。如图3所示，立体光刻模型的参数包括斜边量和台阶2000。斜边量是指斜边1000最高点到舞台垂直距离的坐标，该坐标到斜坡起始点位置的距离，斜边偏移量为0时，没有斜边高度，只存在直边高度。台阶是字壁打印过程中的字壁斜边角度变化生成的转折边。

进一步地，对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件，包括：

对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件，将模型切片文件进行存储。

具体实施时，在3d打印机中使用sd卡作为存储器，将切片好的模型文件装载进sd卡中进行存储。切片好的模型文件通过wifi模块写入sd卡，从而不用手动插拔sd卡，提升工作效率。

进一步地，对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件，包括：

对立体光刻模型的模型参数进行调整，根据调整的模型参数生成模型文件；

获取3d打印机的打印配置参数，根据模型文件和打印配置参数对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件。

具体实施时，调整模型高度、大小、偏移量、设置打印层高、打印宽度、打印速度、平台温度等参数，通过切片软件设置好模型文件和打印配置参数后进行切片处理，生成模型切片文件，模型切片文件记为gode文件。

进一步地，根据模型切片文件对3d打印耗材进行打印，生成3d文字的字壁，包括：

检测到打印指令，根据模型切片文件判断是否进行换色打印操作；

若进行换色打印操作，则对3d打印耗材进行换色打印，生成3d文字的多色字壁；

若不进行换色打印操作，则对3d打印耗材进行单色打印，生成3d文字的单色字壁。

具体实施时，如图4和所图5所示，为本发明实施例的3d打印机，打印前需要对机器玻璃平台100进行清洗、整理，将玻璃平台100上的杂质去掉，之后刷上一层玻璃平台胶，放入要打印的耗材，根据耗材选择打印温度即可。3d文字打印耗材种类很多,例如：pla:聚乳酸、abs、petg等。abs是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，a代表丙烯腈，b代表丁二烯，s代表苯乙烯。

进入操作界面，选择之前切片好的模型切片文件(gode文件)，根据模型切片文件对打印机进行复位，复位的意义是让机器上的模块归位(各个电机轴归位)。

开始打印后，机器主板控制加热棒模块(图中未示出)进行加热、热床模块(图中未示出)加热，打印温度达到之后挤出机尝试挤出耗材，检测是否正常，各项模块检测完成开始打印模型。

模型打印根据模型切片文件进行打印的，具体的从底层路径进行打印，每打印一层之后，操作界面会进行反馈，实时监控打印状态，操作界面显示打印进度、打印时间、打印层高、打印速度等数据，方便人机交互，处理异常。打印途中遇到问题，打印自动暂停，解决问题后可直接恢复打印。

若需要多色打印，则打印到一定层高时，开启换色功能。

进一步地，根据模型切片文件对3d打印耗材进行打印，生成3d文字的字壁，包括：

检测到打印指令，根据模型切片文件判断是否进行双色打印操作；

若进行双色打印操作，则对3d打印耗材进行换色打印，生成3d文字的双色字壁；

若不进行双色打印操作，则对3d打印耗材进行单色打印，生成3d文字的单色字壁。

具体实施时，本发明实施例优选的采用双色打印，打印到一定层高时，开启换色功能，实现方案是将第一挤出机200中的耗材进行回抽，之后开启工具转换，此时第一挤出机200停止工作，第二挤出机300开始工作，第二挤出机300的耗材进入加热块进行接下来的打印，实现换色功能，本项目仅支持双色打印，打印前端安装有两个挤出机，双色打印前需要在切片软件上设置好参数，两个挤出机装上不同颜色的耗材，打印过程中直接进行自动处理。进一步地，双色打印需要设置好挤出机参数，矫正好挤出量，这样对打印质量会有很大好处。

进一步地，对3d文字的字壁进行灌胶，包括：

根据模型切片文件获取灌胶参数，根据灌胶参数对3d文字的字壁进行灌胶；其中灌胶参数包括灌胶量、灌胶偏移量和灌胶路径。

具体实施时，本发明实施例主要打印3d大字，需要用到灌胶系统，材料用到液态亚力克胶，打印字壳到一定厚度时，开启灌胶系统400，灌胶系统压缩机401开始工作，将压力压入胶桶402中，主机工具切换至第二工具，即灌胶工具，灌胶阀打开，等待胶水流出，然后开始按照切片路径进行灌胶，本发明实施例中灌胶量，偏移量和灌胶路径选择均是可控的，能够很好的将胶打入字壳底部铺满，灌胶完成后主机工具切换回去继续打印，此时玻璃平台附近的uv灯打开将胶水进行固化，完成灌胶。

需要说明的是，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。

本发明另一实施例提供一种3d文字打印装置，如图6所示，装置1包括：

模型生成模块11，用于获取待打印的文字，根据待打印的文字生成立体光刻模型；

切片文件生成模块12，用于对立体光刻模型进行切片操作，生成模型切片文件；

3d字壁打印模块13，用于根据模型切片文件对3d打印耗材进行打印，生成3d文字的字壁；

灌胶判断模块14，用于在3d文字的字壁的打印过程中判断是否进行灌胶操作；

灌胶模块15，用于若进行灌胶操作，则对3d文字的字壁进行灌胶，灌胶完成后且检测到3d文字的字壁打印完成，则判定完成3d文字打印；

打印判定模块16，用于不进行灌胶操作，且检测到3d文字的字壁打印完成，则判定完成3d文字打印。

具体实施方式见方法实施例，此处不再赘述。

本发明另一实施例提供一种3d文字打印设备，如图7所示，设备10包括：

一个或多个处理器110以及存储器120，图7中以一个处理器110为例进行介绍，处理器110和存储器120可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

处理器110用于完成，设备10的各种控制逻辑，其可以为通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、单片机、arm(acornriscmachine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，处理器110还可以是任何传统处理器、微处理器或状态机。处理器110也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp核、或任何其它这种配置。

存储器120作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的3d文字打印方法对应的程序指令。处理器110通过运行存储在存储器120中的非易失性软件程序、指令以及单元，从而执行设备10的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的3d文字打印方法。

存储器120可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据设备10使用所创建的数据等。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器120可选包括相对于处理器110远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

一个或者多个单元存储在存储器120中，当被一个或者多个处理器110执行时，执行上述任意方法实施例中的3d文字打印方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s100至步骤s600。

本发明实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s100至步骤s600。

作为示例，非易失性存储介质能够包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦rom(eeprom)或闪速存储器。易失性存储器能够包括作为外部高速缓存存储器的随机存取存储器(ram)。通过说明并非限制，ram可以以诸如同步ram(sram)、动态ram、(dram)、同步dram(sdram)、双数据速率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、synchlinkdram(sldram)以及直接rambus(兰巴斯)ram(drram)之类的许多形式得到。本文中所描述的操作环境的所公开的存储器组件或存储器旨在包括这些和/或任何其他适合类型的存储器中的一个或多个。

本发明的另一种实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被处理器执行时，使处理器执行上述方法实施例的3d文字打印方法。例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s100至步骤s600。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存在于计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

除了其他之外，诸如"能够'、"能"、"可能"或"可以"之类的条件语言除非另外具体地陈述或者在如所使用的上下文内以其他方式理解，否则一般地旨在传达特定实施方式能包括(然而其他实施方式不包括)特定特征、元件和/或操作。因此，这样的条件语言一般地还旨在暗示特征、元件和/或操作对于一个或多个实施方式无论如何都是需要的或者一个或多个实施方式必须包括用于在有或没有输入或提示的情况下判定这些特征、元件和/或操作是否被包括或者将在任何特定实施方式中被执行的逻辑。

已经在本文中在本说明书和附图中描述的内容包括能够提供3d文字打印方法及装置的示例。当然，不能够出于描述本公开的各种特征的目的来描述元件和/或方法的每个可以想象的组合，但是可以认识到，所公开的特征的许多另外的组合和置换是可能的。因此，显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下能够对本公开做出各种修改。此外，或在替代方案中，本公开的其他实施例从对本说明书和附图的考虑以及如本文中所呈现的本公开的实践中可能是显而易见的。意图是，本说明书和附图中所提出的示例在所有方面被认为是说明性的而非限制性的。尽管在本文中采用了特定术语，但是它们在通用和描述性意义上被使用并且不用于限制的目的。