(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111421050.3 (22)申请日 2021.11.26 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114103126 A (43)申请公布日 2022.03.01 (73)专利权人 南京衍构科技有限公司 地址 211100 江苏省南京市江宁区秣陵街 道秣周东路12号未来科技城UPARK悠 谷裙楼三层K324 (72)发明人 吴玲珑　李奉鞠　 (74)专利代理 机构 南京聚匠知识产权代理有限 公司 323 39 专利代理师 吴亚东 (51)Int.Cl. B29C 64/386(2017.01)B33Y 50/00(2015.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/10(2020.01) 审查员 郭硕 (54)发明名称 一种不等壁厚回转体3D打印扫描填充路径 规划方法 (57)摘要 本发明涉及一种不等壁厚回转体3D打印扫 描填充路径规划方法， S1.获得切片轮廓， 切片轮 廓包括内轮廓线与外轮廓线； S2.获取切片轮廓 的圆心C； S3.构建以C为圆心以及分别以R0和R1 为半径的同心圆， R0为圆心 至内轮廓线的最大距 离， R1为圆心至外轮廓线的最大距离； S4.以C为 圆心， 以角度θ为间隔生成若干射线序列{T1, T2,T3,...,Tm}， 射线与切片轮廓相交依次生成端 点序列 S5.生成 线段序列 为 与 之 间连接形成的线段； S6.将线段序列中不同m、 相 同n的线段划分为同一分区， 形成多个分区； S7. 随机选取一分区中最左侧或右侧线段的端点作 为填充起点， 依次连接同一分区中的线段， 每个 端点仅填充一次， 遍历填充 全部分区。 权利要求书1页 说明书3页 附图6页 CN 114103126 B 2022.11.18 CN 114103126 B 1.一种不 等壁厚回转体3D打印扫描填充路径规划方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1.构建三维模型， 并对三维模型进行分层切片处理， 获得各层的切片轮廓， 切片轮廓 包括内轮廓线与外轮廓线； S2.获取切片轮廓的圆心C， 圆心C与三维模型的回转轴线重合； S3.构建以C为圆心以及分别以R0和R1为半径的同心圆， R0为圆心至内轮廓线的最大距 离， R1为圆心至 外轮廓线的最大距离； S4.以C为 圆心， 以角度θ为间隔生成若干射线序列{T1,T2,T3,...,Tm}， 射线与切片轮廓 相交依次生成端点序列 n大于等于2； S5.生成线段序列 为 与 之间连接形成的线段； S6.将线段序列中不同m、 相同n的线段划分为同一分区， 形成多个分区； S7.随机选取一分区中最左侧或右侧线段的端点作为填充起点， 依次连接同一分区中 的线段， 每 个端点仅填充一次， 遍历填充全部分区； 此外， S3中构建R0与R 1之间的圆环中心线R； S4中圆环中心线R上以长度w等间隔生成圆周点序列 相邻圆周点之 间弧长对应的夹角为θ， w 为填充宽度。 2.根据权利要求1所述的不等壁厚回转体3D打印扫描填充路径规划方法， 其特征在于： S7中在填充过程中， 按照顺时针或逆时针方向进行填充， 并且若上一线段的填充终点与下 一线段的填充起点之间的间距不大于1.8w^2时， 连接该填充终点与填充起点； 若上一线段 的填充终点与下一线段的填充起点之间的间距大于1.8w^2时， 终止当前连续填充， 从下一 待填充端点开始新的连续 填充。 3.根据权利要求2所述的不 等壁厚回转体3D打印扫描填充路径规划方法， 其特 征在于： S1中切片轮廓还 包括内轮廓线与外轮廓线向内偏置的内轮廓偏置线与外轮廓偏置线； S4中射线与内轮廓偏置线与外轮廓偏置线相交形成端点序列； S7中不同线段端点之间沿内轮廓偏置线或外轮廓偏置线填充。 4.根据权利要求3所述的不等壁厚回转体3D打印扫描填充路径规划方法， 其特征在于： 所述内轮廓线与外轮廓线向内偏置的偏置距离为 w。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114103126 B 2一种不等壁厚回转体3D打印扫描填充路径规划方 法 技术领域 [0001]本发明涉及3D打印的技术领域， 尤其是涉及一种不等壁厚回转体3D打印扫描填充 路径规划方法。 背景技术 [0002]3D打印技术通常基于离散—堆积原理， 是一种以数字模型为基础， 采用材料逐层 累加的方法制造出实体物品的制造技 术， 又被称为增材制造技 术。 [0003]在增材制造技术中， 对三维模型分层切片后的切片轮廓进行扫描填充路径规划是 其关键技术之一。 对于不等壁厚的零件， 目前采用较多的平行线扫描法或偏置轮廓法生成 的扫描填充路径存在一定缺陷， 当采用平行线扫描法对复杂多边形生成填充路径时， 难以 形成一条连续的打印路径， 并且拐角处的表面形貌较差； 当采用偏置轮廓法生成填充路径 时， 由于多边形形状和填充宽度并不能保证完全填充整个轮廓区域， 容易在 几何中心处形 成间隙或生成过多路径， 导 致打印的中断次数较多。 [0004]传统的电弧熔丝增材制造技术通常采用示教的方式进行路径规划， 该方法适用于 结构简单， 形状规则的产品； 对于变截面构件而言， 使用示教方式进 行路径规划会很大程度 增加工作量， 严重制约生产效率。 因此， 需要适用于电弧熔丝增材制造技术的高效便捷的自 动路径规划方法。 发明内容 [0005]针对现有技术存在的不足， 本发明的目的之一是提供一种不等壁厚回转体3D打印 扫描填充路径规划方法。 [0006]本发明的上述发明目的是通过以下技 术方案得以实现的： [0007]一种不等壁厚回转体3D打印扫描填充路径规划方法， 包括以下步骤： [0008]S1.构建三维模型， 并对三维模型进行分层切片处理， 获得各层的切片轮廓， 切片 轮廓包括内轮廓线与外轮廓线； [0009]S2.获取切片轮廓的圆心C， 圆心C与三维模型的回转轴线重合； [0010]S3.构建以C为圆心以及分别以R0和R1为半径的同心圆， R0为圆心至内轮廓线的最 大距离， R 1为圆心至 外轮廓线的最大距离； [0011]S4.以C为圆心， 以角度θ为间隔生成若干射线序列{T1,T2,T3,...,Tm}， 射线与切片 轮廓相交依次生成端点序列 [0012]S5.生成线段序列 为 与 之间连接形成的线段； [0013]S6.将线段序列中不同m、 相同n的线段划分为同一分区， 形成多个分区； [0014]S7.随机选取一分区中最左侧或右侧线段的端点作为填充起点， 依次连接同一分 区中的线段， 每 个端点仅填充一次， 遍历填充全部分区。 [0015]本发明在一较佳示例中可以进一 步配置为： [0016]S3中构建R0与R 1之间的圆环中心线R；说　明　书 1/3 页 3 CN 114103126 B 3