利用层纹线分析产出物品的方法与流程

本发明与3d打印有关，特别是指一种利用层纹线分析产出物品的方法。

背景技术：

现有3d打印成型技术为逐层堆迭印刷的技术，当欲制造出一实体3d成型物时，将一数字模型输入一电脑内，该数字模型为网格数据，经由一3d打印机以逐层堆迭印刷的方式，将多个堆迭层堆迭成型以制造出该实体3d成型物。

前述3d打印成型技术，该实体3d成型物的表面的各堆迭层之间分别形成一层纹线，该实体3d成型物具有至少一特征部，该至少一特征部系为要特别完整打印出来的部位，若是该至少一特征部所打印该等堆迭层的层数不足时，则无法使该至少一特征部的形状清楚的呈现，因此，于该至少一特征部被3d打印后，必须依靠人工的方式加工修整，以便于清楚呈现该至少一特征部的形状，本发明可解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的乃在于提供一种利用层纹线分析产出物品的方法，使数字模型的至少一数字特征部得到最多数字层纹线的数量。

缘是，依据本发明所提供的一种利用层纹线分析产出物品的方法，包含有下列步骤：定义数字层纹线：将一数字模型输入至一电脑系统，该数字模型定义有至少一数字特征部，该电脑系统藉由执行一分析程序来将该数字模型区分成呈水平的多个数字堆迭层，于该数字模型表面的该等数字堆迭层之间分别定义一数字层纹线。分析数字层纹线：以该数字模型内任一点为一旋转点，将该数字模型以该旋转点为中心，且以一预定角度相对于一三轴座标旋转，记录该数字模型相对于三轴的所有旋转角度值以及于各该角度值下该至少一数字特征部所具有的数字层纹线数量，并将定义为多笔数据。决定打印角度：比较该至少一数字特征部所具有的数字层纹线数量并得到该数字层纹线数量呈现最 多的一笔数据，选取该笔数据以得到该至少一数字模型相对于三轴的角度值以定义为一成型角度。打印物品：将该数字模型于该三轴座标的原始角度旋转至该成型角度后，藉由一物品成型装置将该数字模型制成一实体成型物。

藉此，本发明可增加该数字模型的至少一数字特征部的数字层纹线的数量，使该至少一数字特征部的形状能清楚呈现出来，将该至少一数字特征部打印制成该实体成型物后，能够避免或者是大量减少人工方式加工修整。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例的步骤流程图。

图2为本发明第一较佳实施例的数字模型的示意图。

图3为本发明第一较佳实施例的分析数字层纹线前数字模型的示意图，显示数字特征部的数字层纹线数量及数字堆迭层的数量。

图4为本发明第一较佳实施例的分析数字层纹线前数字模型局部放大的示意图，显示数字特征部的数字层纹线数量。

图5为本发明第一较佳实施例的分析数字层纹线后数字模型的示意图，显示数字特征部的数字层纹线数量及数字堆迭层的数量。

图6为本发明第一较佳实施例的分析数字层纹线后数字模型局部放大的示意图，显示数字特征部的数字层纹线数量。

图7为本发明第二较佳实施例的步骤流程图。

图8为本发明第二较佳实施例的数字支撑柱支撑数字模型的示意图。

图9为本发明第三较佳实施例的步骤流程图。

图10为本发明第三较佳实施例的数字模型的示意图，显示数字模型表面的三角网格。

图11为本发明第三较佳实施例的数字三角网格的网格法向量与z轴的夹角的示意图。

其中，附图标记：

10数字模型11数字特征部

12数字堆迭层14数字层纹线

16数字三角网格161网格法向量

20三轴座标30数字支撑柱

an原始网格夹角d层距

o原点p1原始位置

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术特点所在，兹举以下的较佳实施例并配合附图说明如后，其中：

如图1至图6所示，本发明第一较佳实施例所提供的一种利用层纹线分析产出物品的方法，包括定义数字层纹线步骤、分析数字层纹线步骤、决定打印角度步骤及打印物品步骤，如下列所示：

定义数字层纹线：将一数字模型10输入至一电脑系统(图未示)，该数字模型10定义有至少一数字特征部11，请参阅图2，该至少一数字特征部11为3d打印要特别完整出来的部位，该电脑系统藉由执行一分析程序来将该数字模型10区分成呈水平的多个数字堆迭层12，如图3所示，于该数字模型10表面的该等数字堆迭层12之间分别定义一数字层纹线14。本第一实施例中，请参阅图2，该电脑系统具有一荧幕(图未示)，该电脑系统内建有一分析程序，使该数字模型10呈现于该荧幕上。此外，请参阅图2及图3，依据该数字模型10相对于一三轴座标20(x轴、y轴及z轴)中原点o的位置定义一原始位置p1及一原始角度(图未示)。另外，各该数字堆迭层12的层距d为相同，如图3所示。

分析数字层纹线：以该数字模型10内任一点为一旋转点(图未示)，将该数字模型10以该旋转点为中心，且以一预定角度相对于一三轴座标20旋转，记录该数字模型10相对于三轴的所有旋转角度值(图未示)以及各该角度值下该至少一数字特征部11所具有的数字层纹线14数量，并将定义为多笔数据。本第一实施例中，该数字模型10以该旋转点为中心相对三轴旋转0度至360度，每旋转一预定角度(图未示)该电脑系统即重新对该数字模型10进行该等数字层纹线14的定义并记录为一笔数据。本第一较佳实施例中，将每次旋转的该预定角度设定为1度时，该数字模型10以该旋转点为中心相对于三轴旋转0度至360度，每次旋转1度就会得到一笔数据，因此，全部数据笔数将会得到3603笔数据。本第一实施例中，以将每旋转一预定角度设定为1度为例，但不以此为限，该预定角度数值与数据笔数呈反比。

决定打印角度：比较该至少一数字特征部11所具有的数字层纹线14数量并得到该数字层纹线14数量呈现最多的一笔数据，选取该笔数据以得到该至少一数字模型10相对于三轴的角度值以定义为一成型角度(图未示)。本第一较佳实施例中，请参阅图3至图6，该至少一数字特征部11以二个数字特征部11为例。此外，该决定打印角度步骤中，该电脑系统将每笔数据中该二个数字特征部11相对应的数字层纹线14数量平均计算后，得到每笔数据中该二个数字特征部11的数字层纹线14的平均数量，该电脑系统比较该等数据，选取该二数字特征部11的该数字层纹线14平均数量最多的一笔数据，由该笔数据能得知该成型角度。

打印物品：将该数字模型10由该三轴座标20的原始角度旋转至该成型角度后，如图5及图6所示，藉由一物品成型装置(图未示)将该数字模型10打印制成一实体成型物(图未示)。本第一实施例中，该物品成型装置以一3d列表机为例。

请参阅图3及图4，于数字层纹线14分析前，该数字模型10的二个数字特征部11的数字层纹线14的数量分别为6，该二数字特征部11的数字层纹线14的平均数量为6。请参阅图5及图6，于数字层纹线14分析后，该数字层纹线14的数量明显增加，该数字模型10的二个数字特征部11的数字层纹线14的数量分别为9，该二个数字特征部11的数字层纹线14的平均数量为9，使该二个数字特征部11的形状能清楚呈现出来。

由上可知，本发明所可达成的功效在于：解决了现有技术中关于现有3d打印成型技术，当该实体3d成型物的该至少一特征部所打印该等堆迭层的层数不足时，则无法使该至少一特征部的形状清楚呈现，因此，于该至少一特征部于被3d打印后，必须依靠人工的方式加工修整的问题。本发明藉由数字层纹线14分析可增加该数字模型10的二个数字特征部11的数字层纹线14的数量，使该二个数字特征部11的形状能清楚呈现出来，将该二个数字特征部11打印制成该实体成型物后，能够避免或者是大量减少人工方式加工修整。

另需补充说明的是，该至少一数字特征部11的数量以二为例，但不以此为限，该至少一数字特征部11的数量亦可为单数个。

请参阅图7及图8，本发明第二较佳实施例所一种利用层纹线分析产出物品的方法，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于：

于该决定打印角度步骤与该打印物品步骤之间更包含一建立至少一数字支撑柱步骤：根据该成型角度，该电脑系统运算支撑该数字模型10打印制成该实体成型物所需的至少一数字支撑柱30，如图8所示。

该打印物品步骤中，该物品成型装置将该至少一数字支撑柱30打印制成至少一实体支撑柱(图未示)。

本发明第二较佳实施例，该实体成型物可能与该物品成型装置的平台(图未示)的平面(图未示)呈一倾斜角度，因此，于3d打印过程中以该至少一实体支撑柱支撑该实体成型物，以顺利打印该实体成型物。

本第二实施例的其余步骤均概同于前揭第一实施例，容不再予赘述。

请参阅图9至图11，本发明第三较佳实施例所一种利用层纹线分析产出物品的方法，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于：

该定义数字层纹线步骤中，该数字模型10全部表面系由多个数字三角网格16所构成，如图10所示，于该至少一数字特征部11的该等数字三角网格16的网格法向量161与该三轴座标20的z轴之间分别定义为一原始网格夹角an，如图11所示。

该决定打印角度步骤与该打印物品步骤之间更包含一网格夹角分析步骤：将该成型角度输入该电脑系统，依一预定方式运算成多个成型网格夹角。本第三实施例中，该预定方式运算为矩阵运算。

本发明第三较佳实施例，藉由该网格夹角分析步骤，由该成型角度能得到该至少一数字特征部11的各该数字三角网格16的成型网格夹角(图未示)的数据。

本第三实施例的其余步骤均概同于前揭第一实施例，容不再予赘述。