三维印刷控制装置及其控制方法_2

文档序号:9800950阅读:来源:国知局
括:文件存储部110、三维印刷控制装置120以及三维印刷机130。
[0040]文件存储部110可以存储用于提供关于三维对象的建模信息的三维对象文件。例如,在文件存储部110中可以存储CAD、DAE、OBJ, X3D、WRL等多样的格式的三维对象文件。当然,这些格式仅仅是示例性的,其他格式的三维对象文件也可以存储于文件存储部110。
[0041]根据一些实施例,文件存储部110可以包括:计算装置(例如,与三维印刷机130连接的主计算机或者实现三维印刷装置120的计算机)内的可利用计算机读取的存储介质(例如,硬盘以及/或者存储器)、如直连式存储部(Direct-Attached Storage:DAS)之类的本地存储部、如网络附属存储部(Network-Attached Storage:NAS)以及存储区域网络(Storage Area Network:SAN)之类的网络存储部和/或云存储部。三维印刷系统100的用户可以利用三维扫描仪、CAD程序、三维图像转换程序等三维建模工具来生成所需要的三维对象文件并存储于文件存储部110,或者通过网络而从三维内容商店(例如,Thingiverse)、基于云计算的三维印刷服务商(例如,iMaterialise)、其他三维对象文件共享程序等将三维对象文件下载到文件存储部110。
[0042]用户可以选择存储于文件存储部110的三维对象文件而请求该三维对象文件表示的三维对象的输出。三维印刷控制装置120可以接收这种用户请求,并可以从文件存储部110中获取选择到的三维对象文件。尤其,根据示例性的实施例,在三维印刷控制装置120的控制之下,在进行把请求到输出的三维对象输出为立体形状的物理结果物的作业中,如果执行用于变更三维对象的形态的请求,则三维印刷机130可以通过其输出作业而按照变更后的形态来输出三维对象的结果物。为了便于说明,以下的三维印刷机130的建造空间(build space)表示三维印刷机130制造结果物的作业空间(例如,三维印刷机130的印刷机床上的空间)。即,任何一个结果物也不会脱离三维印刷机130的建造空间而输出。另外,如果存储于文件存储部110的各个三维对象文件是单独的,则假设为其表现可始终在建造空间内输出的三维对象。
[0043]例如,三维印刷控制装置120可以构成为执行如下的控制操作。三维印刷控制装置120可以从文件存储部100接收由用户选择的三维对象文件。作为对上述的用户选择的响应,三维印刷控制装置120可以获取由各个三维对象文件表现的三维对象的建模信息。另外,三维印刷控制装置120可以生成用于通过三维印刷机130而输出三维对象的控制命令。三维印刷控制装置120可以基于与三维对象相关的建模信息而生成控制命令。接着,三维印刷控制装置120可以把生成的控制命令传输到三维印刷机130。根据一些实施例,三维印刷控制装置120可以把生成的控制命令分割为与多个原料层分别对应的多个子控制命令。接着,三维印刷控制装置120可以在由三维印刷机130执行的输出作业的进行过程中以一个为单位而把多个子控制命令依次传输到三维印刷机130。此外,三维印刷控制装置120可以根据在输出作业中执行的请求来变更三维对象的形态,从而可以变更建模信息,并以新的三维对象文件表现出转换后的建模信息。如果其形态变更后的三维对象可以通过当前的输出作业而输出,则三维印刷控制装置120可以基于新的建模信息来生成其他控制命令,并可以对应于三维对象的未输出部分而顶替原有的控制命令而向三维印刷机130传输新生成的控制命令。
[0044]三维印刷机130可以根据接收到的控制命令而执行输出作业,从而可以利用印刷原料(例如,固体、粉、液态聚合物等液体)而制作立体形态的结果物。如图1所示,三维印刷机130可以包括印刷控制部131以及控制命令存储部132。印刷控制部131可以把通过三维印刷机131而接收的控制命令存储于控制命令存储部132,并可以从控制命令存储部132中读取控制命令而控制三维印刷机131的操作。
[0045]例如,三维印刷机130可以接收按层子控制命令,并可以通过根据接收到的按层子控制命令而层叠原料层的方式来执行输出作业。尤其,使下一个按层子控制命令在根据当前的某个按层子控制命令而输出原料层的过程中预先被传输到三维印刷机130,这一方法可以使三维印刷机130的输出作业更为顺利地进行。另外,如果完成原料层的输出,则印刷机控制部131为了改善三维印刷机130的内存利用率而可以从控制命令存储部132中删除当前的按层子控制命令。此外,印刷机控制部131可以按照层单位来监控输出作业的进行状况并生成状态信息,所生成的状态信息可以根据印刷机监视部260的请求而传输到印刷机监视部260,或者在特定的时间点(例如,在特定事件发生时或者周期性地)传输到印刷机监视部260。
[0046]以下,对三维印刷控制装置120的示例性的实现例进行具体的说明。
[0047]如图1所示,三维印刷控制装置120可以包括:文件转换部121、控制命令生成部122、控制命令存储部123、控制命令传输部124、控制命令监视部以及建模转换部126。三维印刷控制装置120的如上的模块分别可以体现为硬件。例如,上述的硬件可以包括:处理器;可通过计算机读取的存储介质(例如,易失性存储器、非易失性存储器以及/或者存储装置);输入装置(例如,鼠标等指点装置、键盘、触摸检测输入装置、麦克风等声音输入装置);输出装置(例如,显示装置、印刷机、音响以及/或者网卡)以及/或者至少一个外部装置;接口装置,支持与输入装置以及/或者输出装置之间的通信。根据一些实施例,三维印刷控制装置120可以实现或包括于计算装置,例如通过串联行端口或者并行端口而与三维印刷机130连接的主计算机等,或者包含于通过网络而与三维印刷机130连接的服务器计算机等。根据一些其他实施例,三维印刷控制装置120可以包括于三维印刷机130内。
[0048]如上所提及,用户可以选择存储于文件存储部110的三维对象文件(例如,各个三维对象文件可以具有CAD、DAE、OBJ, X3D或者WRL的文件格式)而请求三维对象文件所表现的三维对象的输出。文件转换部121可以接收上述的用户请求,并可以从文件存储部110接收选择到的三维对象文件。另外,文件转换部121可把接收到的各个三维对象文件转换为三维印刷机130支持的通用形式的输出文件(例如,STL文件或者AMF文件)。此外,文件转换部120可以把转换后的文件向一些其他模块(例如,控制命令生成部122)以及建模转换部126提供。为了便于说明,以下假设为文件转换部121提供STL文件。
[0049]控制命令生成部122可以从文件转换部121接收STL格式的单一输出文件。控制命令生成部122可以基于接收到的STL文件而生成用于三维对象的输出的控制命令。所生成的控制命令可以存储于存储部123。控制命令存储部123为了管理控制命令而可以使控制命令关联于固有的ID。控制命令生成部122可以按需求而把存储于控制命令存储部123的控制命令传递到控制命令传输部124。接着,控制命令传输部124可以把传递到的控制命令向三维印刷机130传输,为此,控制命令传输部124可以具备用于支持与三维印刷机130之间的串联、并联以及/或者网络连接的通信协议。三维印刷机130可以利用上述的控制命令而对三维印刷机的头以及/或者印刷机床进行操作,从而可以执行输出作业。据此,三维对象在输出作业中可以输出到三维印刷机130的建造空间内。
[0050]在一些实施例中,控制命令生成部122可以把接收到的STL文件内的多边形(polygon)数据(例如按照三维印刷系统100的用户或者由三维印刷控制装置120事先设定的层厚度)进行分割(slice),从而可以计算出按层的(per-layer)数据的集合。控制命令生成部122可以利用按层的数据的集合而生成控制命令,该控制命令用于指定在三维印刷机130的输出作业中层叠原料的路径、层叠原料的速度以及/或者原料层的厚度。三维印刷机130可以根据上述的控制命令来为输出三维对象而以一层为单位层叠原料。
[0051]此外,上述的控制命令包括分别对应于多个原料层的多个子控制命令,从而可以使三维印刷机130层叠原料层而执行输出作业。例如,控制命令生成部122可以把控制命令分割为多个按层子控制命令。控制命令生成部122可以把按层子控制命令存储于控制命令存储部123。控制命令存储部123可以为了管理按层子控制命令而使各个按层子控制命令关联于固有的ID。控制命令生成部122可以按需求而把存储于控制命令存储部123的按层子控制命令传递到控制命令传输部124。控制命令传输部124可以把传递到的按层子控制命令传输到三维印刷机130。
[0052]根据一些实施例,控制命令传输部124可以根据按层子控制命令的ID而以一个为单位而把按层子控制命令依次传输到三维印刷机130。例如,控制命令传输部124例如基于三维印刷机130的状态信息而判断三维印刷机130的输出作业是否已经开始进行。如果是不进行三维印刷机的输出作业的情况,则控制命令传输部124可以传输与首次在三维印刷机130中输出的层对应的按层子控制命令。控制命令传输部124可以为了确认当前的输出位置而存储该层的
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