一种基于云的3d打印系统及其方法
【专利摘要】本发明的目的在于公开一种基于云的3D打印系统及其方法，将3D打印设备智能化，能够通过网络接收打印指令文件（Gcode文件），并且能够通过网络监控打印设备的实时状态；同时建立基于3D打印云服务中心为核心的打印服务系统，将复杂的模型后期处理以及分层处理工作交由云端强大的计算平台实现，降低用户端的计算量并简化操作复杂度，使得在云端能够对接入网络的3D打印设备进行管理与控制，同时使得用户可以在任何时间、地点，使用任何智能设备来对自己的3D打印设备进行任务提交与监控，改善3D打印的用户体验，实现本发明的目的。
【专利说明】一种基于云的3D打印系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种3D打印系统及其方法，特别涉及一种基于云的3D打印系统及其方法。
【背景技术】
[0002]近几年来，随着3D打印技术的发展，3D打印设备逐步揭开其神秘的面纱，逐步走进个人生活，但是3D打印机的操作与设置，却始终困扰着非专业的使用者们。尤其当打印比较复杂的模型时，为了打印出高质量的作品，需要使用者们了解切片软件复杂的参数设置，并掌握一定的模型修聋手段，合理的摆放、分割模型，这也大大提高了 3D打印机的使用门槛。使用者们希望能摆脱这种复杂的设置与操作，能够直接的一键提交自己需要打印的模型给打印机，剩下的就是默默的等待打印机为自己创造作品。
[0003]目前，3D打印的切片软件需要运行在PC机上，而且当模型较为复杂时，对模型进行切片处理往往需要较长的等待时间。而随着智能手机以及其他如平板电脑类智能终端的普及，人们期望能在智能终端上进行所有个人计算机可执行的工作，并与生活及行动相结合而应用于日常生活或商务等用途。想想一下，当用手机上网浏览到一个比较有趣的玩偶模型，可以直接在手机上下载模型并提交给自己的3D打印机，然后等待着就从自己的打印机得到期待的玩偶，将是多惬意的一件事情。
[0004]因此，如何发展一种足以改善上述现有技术的缺失，且能减少时间成本的浪费及符合使用者需求，并提供良好使用者体验的基于云的3D打印系统及其方法，以解决上述现有存在的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种基于云的3D打印系统及其方法,针对现有技术的不足，充分利用云端的处理资源，降低3D打印操作者的技能要求并能够极大的提高用户体验。
[0006]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0007]一方面，本发明提供一种基于云的3D打印系统，其特征在于，它包括用户操作终端、智能3D打印设备和打印云服务中心；所述打印云服务中心与所述用户操作终端和所述智能3D打印设备之间分别通过Internet方式互相通信连接。
[0008]在本发明的一个实施例中，所述智能3D打印设备为具备网络接入能力、通过网络接收打印控制指令能力、打印能力上报功能和打印状态发送能力的智能3D打印机。
[0009]在本发明的一个实施例中，所述打印云服务中心包括一预处理单元、一切片分层单元和一打印控制及监控单元，所述预处理单元、切片分层单元和打印控制及监控单元依次互相连接，所述预处理单元与所述用户操作终端相连接，所述打印控制及监控单元与所述智能3D打印机以及所述用户操作终端相连接。
[0010]在本发明的一个实施例中，所述用户操作终端为PC、笔记本、智能手机或平板等智能终端。
[0011]另一方面，本发明提供一种基于云的3D打印方法，其特征在于，它包括如下步骤:
[0012](I)将智能3D打印设备通过Internet连接到打印云服务中心,智能3D打印设备向打印云服务中心注册使其能够获取到此智能3D打印设备所属的用户及其物理规格并将这些信息记录在打印云服务中心；
[0013](2)当用户需要制造产品时，将模型文件通过用户操作终端上传到打印云服务中心；
[0014](3)打印云服务中心接收到模型文件，处理完后打印云服务中心发送指令文件给智能3D打印设备启动打印并实施监控打印过程，同步将打印过程实时更新给用户操作终端;
[0015](4)用户通过用户操作终端监控打印进度。
[0016]在本发明的一个实施例中，所述智能3D打印设备的物理规格包括FDM、打印耗材种类、打印精度和成型尺寸等参数。
[0017]在本发明的一个实施例中，所述模型文件通过建模软件创建、网络下载或3D扫描设备逆向生成等方式获取，所述模型文件为STL、OBJ或DAE等格式。
[0018]在本发明的一个实施例中，所述步骤(3)中还包括如下步骤:
[0019]I)用户通过用户操作终端连接到打印云服务中心，并将待打印的模型文件提交给打印云服务中心,并指定打印要求；
[0020]2)打印云服务中心接收到模型文件，首先由预处理单元自动对模型进行预处理，针对打印机的规格对模型进行预判，如未超出打印机的规格，启动预处理单元对模型进行检测，如发现模型不符合打印要求如法线指向错误、壁厚过薄等问题，即对模型进行自动修复；
[0021]3)预处理过后的模型交由切片分层单元进行切片，切片引擎运行在打印云服务中心上进行并行处理，处理完后生成的打印控制指令文件交由打印控制及监控单元进行后续处理；
[0022]4)打印控制及监控单元接收到打印控制指令文件后，通过网络联络智能3D打印设备，确认其状态就绪后，发送指令文件给智能3D打印设备启动打印，实施监控打印过程并同步将打印过程实时更新给用户操作终端。
[0023]进一步，所述打印要求包括指定打印设备、打印启动的时间和质量要求。
[0024]本发明的基于云的3D打印系统及其方法，与现有技术相比，将3D打印设备智能化，能够通过网络接收打印指令文件(Gcode文件)，并且能够通过网络监控打印设备的实时状态；同时建立基于3D打印云服务中心为核心的打印服务系统，将复杂的模型后期处理以及分层处理工作交由云端强大的计算平台实现，降低用户端的计算量并简化操作复杂度，使得在云端能够对接入网络的3D打印设备进行管理与控制，同时使得用户可以在任何时间、地点，使用任何智能设备来对自己的3D打印设备进行任务提交与监控，改善3D打印的用户体验，实现本发明的目的。
[0025]本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明的基于云的3D打印系统的结构示意图；
[0027]图2为本发明的打印云服务中心的结构示意图；
[0028]图3为本发明的基于云的3D打印方法的示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0030]实施例
[0031]如图1所示，本发明的基于云的3D打印系统，它包括用户操作终端100、智能3D打印设备200和打印云服务中心300 ;所述打印云服务中心300与所述用户操作终端100和所述智能3D打印设备200之间分别通过Internet方式互相通信连接。
[0032]在本实施例中，所述智能3D打印设备200为具备网络接入能力、通过网络接收打印控制指令能力、打印能力上报功能和打印状态发送能力的智能3D打印机。
[0033]如图2所示，所述打印云服务中心300包括一预处理单元310、一切片分层单元320和一打印控制及监控单元330，所述预处理单元310、切片分层单元320和打印控制及监控单元330依次互相连接，所述预处理单元310与所述用户操作终端100相连接，所述打印控制及监控单元330与所述智能3D打印机200相连接。
[0034]在本实施例中，所述用户操作终端100为PC、笔记本、智能手机或平板等智能终端。
[0035]如图3所示，本发明的基于云的3D打印方法，它包括如下步骤:
[0036](I)将智能3D打印设备200通过Internet连接到打印云服务中心300，智能3D打印设备200向打印云服务中心300注册使其能够获取到此智能3D打印设备200所属的用户及其物理规格并将这些信息记录在打印云服务中心300 ；
[0037](2)当用户需要制造产品时，将模型文件通过用户操作终端100上传到打印云服务中心300 ；
[0038](3)打印云服务中心300接收到模型文件，处理完后打印云服务中心300发送指令文件给智能3D打印设备200启动打印并实施监控打印过程，同步将打印过程实时更新给用户操作终端100 ；
[0039](4)用户通过用户操作终端100监控打印进度。
[0040]在本实施例中，所述智能3D打印设备200的物理规格包括FDM、打印耗材种类、打印精度和成型尺寸等参数。
[0041]在本实施例中，所述模型文件通过建模软件创建、网络下载或3D扫描设备逆向生成等方式获取，所述模型文件为STL、OBJ或DAE等格式。
[0042]在本实施例中，所述步骤(3)中还包括如下步骤:
[0043]I)用户通过用户操作终端100连接到打印云服务中心300，并将待打印的模型文件提交给打印云服务中心300，并指定打印要求；
[0044]2)打印云服务中心300接收到模型文件，首先由预处理单元310自动对模型进行预处理，针对打印机的规格对模型进行预判，如未超出打印机的规格，启动预处理单元310对模型进行检测，如发现模型不符合打印要求如法线指向错误、壁厚过薄等问题，即对模型进行自动修复；
[0045]3)预处理过后的模型交由切片分层单元320进行切片，切片引擎运行在打印云服务中心300上进行并行处理，处理完后生成的打印控制指令文件交由打印控制及监控单元330进行后续处理；
[0046]4)打印控制及监控单元330接收到打印控制指令文件后，通过网络联络智能3D打印设备200，确认其状态就绪后，发送指令文件给智能3D打印设备200启动打印，实施监控打印过程并同步将打印过程实时更新给用户操作终端100。
[0047]所述打印要求包括指定打印设备、打印启动的时间和质量要求。
[0048]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种基于云的3D打印系统，其特征在于，它包括用户操作终端、智能3D打印设备和打印云服务中心；所述打印云服务中心与所述用户操作终端和所述智能3D打印设备之间分别通过Internet方式互相通信连接。
2.如权利要求1所述的基于云的3D打印系统，其特征在于，所述智能3D打印设备为具备网络接入能力、通过网络接收打印控制指令能力、打印能力上报功能和打印状态发送能力的智能3D打印机。
3.如权利要求1所述的基于云的3D打印系统，其特征在于，所述打印云服务中心包括一预处理单元、一切片分层单元和一打印控制及监控单元，所述预处理单元、切片分层单元和打印控制及监控单元依次互相连接，所述预处理单元与所述用户操作终端相连接，所述打印控制及监控单元与所述智能3D打印机相连接。
4.如权利要求1所述的基于云的3D打印系统，其特征在于，所述用户操作终端为PC、笔记本、智能手机或平板等智能终端。
5.一种基于云的3D打印方法，其特征在于，它包括如下步骤: (1)将智能3D打印设备通过Internet连接到打印云服务中心,智能3D打印设备向打印云服务中心注册使其能够获取到此智能3D打印设备所属的用户及其物理规格并将这些信息记录在打印云服务中心； (2)当用户需要制造产品时，将模型文件通过用户操作终端上传到打印云服务中心； (3)打印云服务中心接收到模型文件，处理完后打印云服务中心发送指令文件给智能3D打印设备启动打印并实施监控打印过程，同步将打印过程实时更新给用户操作终端； (4)用户通过用户操作终端监控打印进度。
6.如权利要求5所述的基于云的3D打印方法，其特征在于，所述智能3D打印设备的物理规格包括打印耗材种类、打印精度和成型尺寸等参数。
7.如权利要求5所述的基于云的3D打印方法，其特征在于，所述模型文件通过建模软件创建、网络下载或3D扫描设备逆向生成等方式获取，所述模型文件为STL、OBJ或DAE等格式。
8.如权利要求5所述的基于云的3D打印方法，其特征在于，所述步骤(3)中还包括如下步骤: 1)用户通过用户操作终端连接到打印云服务中心，并将待打印的模型文件提交给打印云服务中心，并指定打印要求； 2)打印云服务中心接收到模型文件，首先由预处理单元自动对模型进行预处理，针对打印机的规格对模型进行预判，如未超出打印机的规格，启动预处理单元对模型进行检测，如发现模型不符合打印要求如法线指向错误、壁厚过薄等问题，即对模型进行自动修复； 3)预处理过后的模型交由切片分层单元进行切片，切片引擎运行在打印云服务中心上进行并行处理，处理完后生成的打印控制指令文件交由打印控制及监控单元进行后续处理； 4)打印控制及监控单元接收到打印控制指令文件后，通过网络联络智能3D打印设备，确认其状态就绪后，发送指令文件给智能3D打印设备启动打印，实施监控打印过程并同步将打印过程实时更新给用户操作终端。
9.如权利要求8所述的基于云的3D打印方法，其特征在于，所述打印要求包括指定打印设备、打印启动的时间和质量要求。
【文档编号】H04L29/08GK103747101SQ201410032799
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】韩振峰, 罗鹏飞 申请人:上海骧远信息科技有限公司