三维打印方法、装置、计算机设备和存储介质
阅读说明：本技术 三维打印方法、装置、计算机设备和存储介质 (Three-dimensional printing method and device, computer equipment and storage medium ) 是由 冯玉林 邓伟平 付涛 于 2020-06-12 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种三维打印方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：在打印三维产品的第一层至预设层的过程中,将打印信息与通孔信息进行融合,得到避孔打印信息；打印信息包括三维产品的当前层的打印图形以及打印图形投射在成型平台上的第一位置信息；通孔信息包括成型平台上各通孔的通孔图形以及对应的第二位置信息；根据避孔打印信息,控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的避孔打印图形；避孔打印图形绕开成型平台上的第一位置信息内的通孔,通过本申请三维打印方法,在打印三维产品的第一层至预设层时,对成型平台的通孔进行避光处理,避免通孔内的光敏材料因紫外光照射固化而导致的三维产品成型后粘在成型平台上。(The application relates to a three-dimensional printing method, a three-dimensional printing device, computer equipment and a storage medium. The method comprises the following steps: in the process of printing a first layer to a preset layer of a three-dimensional product, fusing printing information and through hole information to obtain hole avoiding printing information; the printing information comprises a printing graph of a current layer of the three-dimensional product and first position information of the printing graph projected on the forming platform; the through hole information comprises through hole patterns of all through holes on the forming platform and corresponding second position information; controlling the ultraviolet projection equipment to project a hole avoiding printing graph of the current layer of the three-dimensional product according to the hole avoiding printing information; keep away the hole and print the figure and bypass the through-hole in the first position information on the shaping platform, through this application three-dimensional printing method, when printing the first layer of three-dimensional product to predetermineeing the layer, carry out the light-resistant processing to the through-hole of shaping platform, glue on the shaping platform after avoiding the photosensitive material in the through-hole to shine the three-dimensional product shaping that the solidification leads to because of ultraviolet ray.)
技术领域
本申请涉及三维打印技术领域，特别是涉及一种三维打印方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
三维打印技术是一类将材料逐层叠加来制造三维物体的“增材制造”技术的统称，其核心原理是：“分层制造，逐层叠加”，类似于高等数学里柱面坐标三重积分的过程，区别于传统的“减材制造”技术，三维打印技术将机械、材料、计算机、通信、控制技术和生物医学等技术融合贯通，具有缩短产品开发周期、降低研发成本和一体制造复杂形状工件等优势，未来可能对制造业生产模式与人类生活方式产生重要的影响。
其中，光固化技术作为一种三维打印机技术，其应用也非常广泛，基本原理是利用紫外光对光敏树脂进行逐层固化，但是，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统光固化技术在制造三维产品的过程中，三维产品容易粘在工作台上难以脱落。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够有效避免三维产品粘在工作台上的三维打印方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种三维打印方法，包括以下步骤：
在打印三维产品的第一层至预设层的过程中，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息；打印信息包括三维产品的当前层的打印图形以及打印图形投射在成型平台上的第一位置信息；通孔信息包括成型平台上各通孔的通孔图形以及对应的第二位置信息；
根据避孔打印信息，控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的避孔打印图形；避孔打印图形绕开成型平台上的第一位置信息内的通孔。
在其中一个实施例中，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息的步骤，包括以下步骤：
将第一位置信息与各第二位置信息进行比对，获取各第二位置信息中与第一位置信息重叠的待避孔位置信息；
在打印图形上剔除掉各待避孔位置信息对应的通孔图形，得到避孔打印信息。
在其中一个实施例中，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息的步骤之前，还包括步骤：
获取成型平台的产品承载面的图像信息；
分析图像信息，识别成型平台上的通孔信息。
在其中一个实施例中，获取成型平台的产品承载面的图像信息的步骤中：
控制摄像头采集成型平台的产品承载面的图像信息。
在其中一个实施例中，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息的步骤之前，还包括步骤：
控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的打印图形；打印图形覆盖成型平台对应位置上的通孔；
控制摄像头识别打印图形投射在成型平台上的第一位置信息。
在其中一个实施例中，根据避孔打印信息，控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的避孔打印图形的步骤之后，还包括步骤：
在打印三维产品的剩余层的过程中，根据三维产品的当前层的打印图形，控制紫外投射设备投射打印图形；打印图形覆盖成型平台上对应的第一位置信息内的通孔。
一种三维打印装置，包括：
信息处理模块，用于在打印三维产品的第一层至预设层的过程中，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息；打印信息包括三维产品的当前层的打印图形以及打印图形投射在成型平台上的第一位置信息；通孔信息包括成型平台上各通孔的通孔图形以及对应的第二位置信息；
控制模块，用于根据避孔打印信息，控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的避孔打印图形；避孔打印图形绕开成型平台上的第一位置信息内的通孔。
在其中一个实施例中，信息处理模块包括：
信息对比单元，用于将第一位置信息与各第二位置信息进行比对，获取各第二位置信息中与第一位置信息重叠的待避孔位置信息；
图形处理单元，用于在打印图形上剔除掉各待避孔位置信息对应的通孔图形，得到避孔打印信息。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
在打印三维产品的第一层至预设层的过程中，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息；打印信息包括三维产品的当前层的打印图形以及打印图形投射在成型平台上的第一位置信息；通孔信息包括成型平台上各通孔的通孔图形以及对应的第二位置信息；根据避孔打印信息，控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的避孔打印图形；避孔打印图形绕开成型平台上的第一位置信息内的通孔，通过本申请三维打印方法，在打印三维产品的第一层至预设层时，对成型平台的通孔进行避光处理，避免通孔内的光敏材料因紫外光照射固化而导致的三维产品成型后粘在成型平台上，进而更容易将三维产品剥离成型平台。
附图说明
图1为一个实施例中三维打印方法的流程示意图；
图2为一个实施例中打印图形的示意图；
图3为一个实施例中获取第一位置信息步骤的流程示意图；
图4为一个实施例中获取通孔信息步骤的流程示意图；
图5为一个实施例中获取避孔打印信息步骤的流程示意图；
图6为一个实施例中避孔打印图形的示意图；
图7为一个实施例中三维打印装置的结构框图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
为了解决传统光固化技术在制造三维产品的过程中，三维产品容易粘在工作台上难以脱落的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种三维打印方法，本申请三维打印方法应用在光固化型三维打印机上，用于消除三维产品粘在成型平台的情况，具体包括以下步骤：
步骤S110，在打印三维产品的第一层至预设层的过程中，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息；打印信息包括三维产品的当前层的打印图形以及打印图形投射在成型平台上的第一位置信息；通孔信息包括成型平台上各通孔的通孔图形以及对应的第二位置信息。
需要说明的是，本申请中所述的三维打印机上至少包括成型平台，该成型平台上规则地布满通孔，该通孔用于在三维产品打印完成时，顶杆穿过该通孔将三维产品顶起从成型平台上剥离，但是在传统工艺过程中，通孔内会照射到紫外线，通孔内的光敏材料因照射紫外线而固化，导致三维产品的头几层粘在通孔内，从而三维产品打印完成后粘在成型平台上，即使使用顶杆也无法将三维产品从成型平台上剥离，为了避免上述情况，本申请提供三维打印方法。
打印信息是指三维产品的各层的打印图形以及紫外投射设备将打印图形投射在成型平台上的位置信息，即包括打印图形(如图2所示，图2中的21为打印图形、23为通孔图形)以及对应第一位置信息，其中，第一位置信息包括打印图形在成型平台上占据的所有位置的位置信息。在一个示例中，第一位置信息是指在成型平台上建立的坐标系内的坐标信息，例如，以成型平台的中心为坐标原点，垂直于成型平台的轴Z轴，在成型平台的产品承载面选择互相垂直的X轴和Y轴。
第一位置信息可根据紫外投射设备预先设定的投射位置来确定，也可根据打印图形实际投射来实时获取，在一个示例中，如图3所示，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息的步骤之前，还包括步骤：
步骤S310，控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的打印图形；打印图形覆盖成型平台对应位置上的通孔；
步骤S330，控制摄像头识别打印图形投射在成型平台上的第一位置信息。
需要说明的是，投射三维产品的当前层的打印图形并未避开成型平台上通孔，紫外光照射在成型平台上通孔范围内。通过摄像头成型平台的图像信息，识别图像信息中的打印图形，并识别该打印图形的第一位置信息。进一步的，为了保证位置信息识别准确，摄像头拍摄的是成型平台的正视图像。
进一步的，在三维打印机上包括两个及以上的打印工位，各打印工位包括一台紫外投射设备，可一次性获取各打印工位投射的打印图形对应的第一位置信息，也可以分别获取各打印工位投射的打印图形对应的第一位置信息。图3中的步骤S350与图1中的步骤S110相同，S370与图1中的步骤S130相同，此处不再赘述。
通孔信息用于描述成型平台上各通孔的形状以及对应的位置，即包括成型平台上各通孔的通孔图形以及对应的第二位置信息，其中，通孔图形是指通孔在成型平台的产品承载面上的形状，例如，通孔图形为圆形、方形等。第二位置信息包括通孔图形在成型平台的产品承载面上占据的所有位置的位置信息。在一个示例中，第二位置信息是指在成型平台上建立的坐标系内的坐标信息，例如，以成型平台的中心为坐标原点，垂直于成型平台的轴Z轴，在成型平台的产品承载面选择互相垂直的X轴和Y轴。
通孔信息为预先测量存储的信息，也可是实时测量的信息，在一个示例中，如图4所示，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息的步骤之前，还包括步骤：
步骤S410，获取成型平台的产品承载面的图像信息；
步骤S430，分析图像信息，识别成型平台上的通孔信息。
需要说明的是，在一个示例中，从存储设备中读取成型平台的产品承载面的图像信息，利用图像处理技术从图像信息中分析出通孔信息。在另一个示例中，控制摄像头采集成型平台的产品承载面的图像信息，从而实时采集成型平台的产品承载面的图像信息，使得采集的信息更加准确，进一步的，图像信息为成型平台的产品承载面的正视图像。图4中的步骤S450与图1中的步骤S110相同，S470与图1中的步骤S130相同，此处不再赘述。
将打印信息与通孔信息进行融合，即对打印信息中包括的通孔信息进行剔除，得到避孔打印信息，相当于将打印图形在成型平台投射所覆盖位置内的通孔图形扣除，以使打印图形绕开通孔，在通孔位置不照射紫外线。在一个示例中，如图5所示，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息的步骤，包括以下步骤：
步骤S510，将第一位置信息与各第二位置信息进行比对，获取各第二位置信息中与第一位置信息重叠的待避孔位置信息；
步骤S530，在打印图形上剔除掉各待避孔位置信息对应的通孔图形，得到避孔打印信息。
需要说明的是，将各第二位置信息与第一位置信息分别进行比对，从各第二位置信息中识别出与第一位置信息有相同位置信息的第二位置信息，作为需要进行避孔处理的待避孔位置信息，再读取待避孔位置信息对应的通孔图形，在打印图形中抠除上述通孔图形，得到抠图后的打印图形(即避孔打印图形，如图6所示，图6中的61为避孔打印图形、63为通孔图形)，并与打印图形的第一位置信息进行对应关联，得到避孔打印信息。
步骤S130，根据避孔打印信息，控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的避孔打印图形；避孔打印图形绕开成型平台上的第一位置信息内的通孔。
需要说明的是，避孔打印信息包括避孔打印图形以及第一位置信息，第一位置信息用于控制紫外投射设备将避孔打印图形投射在成型平台上的位置，避孔打印图形用于控制紫外投射设备投射在成型平台上的图案。避孔打印图形在成型平台上呈现结果是避孔打印图形所在范围内的通孔不照射紫外线，避免通孔内的光敏材料感光固化。
采用上述过程打印的预设层的层数可根据实际情况调试，保证最终打印出的三维产品表面平滑，在打印完三维产品的预设层之后，在一个示例中，根据避孔打印信息，控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的避孔打印图形的步骤之后，还包括步骤：
在打印三维产品的剩余层的过程中，根据三维产品的当前层的打印图形，控制紫外投射设备投射打印图形；打印图形覆盖成型平台上对应的第一位置信息内的通孔。
需要说明的是，在打印完三维产品的预设层后，紫外投射设备投射的打印图形为完整的图形，不抠除其所在位置的通孔图形。
本申请三维打印方法的各实施例中，在打印三维产品的第一层至预设层的过程中，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息；打印信息包括三维产品的当前层的打印图形以及打印图形投射在成型平台上的第一位置信息；通孔信息包括成型平台上各通孔的通孔图形以及对应的第二位置信息；根据避孔打印信息，控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的避孔打印图形；避孔打印图形绕开成型平台上的第一位置信息内的通孔，通过本申请三维打印方法，在打印三维产品的第一层至预设层时，对成型平台的通孔进行避光处理，避免通孔内的光敏材料因紫外光照射固化而导致的三维产品成型后粘在成型平台上，进而更容易将三维产品剥离成型平台。
应该理解的是，虽然图1、3-5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1、3-5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种三维打印装置，包括：
信息处理模块71，用于在打印三维产品的第一层至预设层的过程中，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息；打印信息包括三维产品的当前层的打印图形以及打印图形投射在成型平台上的第一位置信息；通孔信息包括成型平台上各通孔的通孔图形以及对应的第二位置信息；
控制模块73，用于根据避孔打印信息，控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的避孔打印图形；避孔打印图形绕开成型平台上的第一位置信息内的通孔。
在其中一个实施例中，信息处理模块包括：
信息对比单元，用于将第一位置信息与各第二位置信息进行比对，获取各第二位置信息中与第一位置信息重叠的待避孔位置信息；
图形处理单元，用于在打印图形上剔除掉各待避孔位置信息对应的通孔图形，得到避孔打印信息。
关于三维打印装置的具体限定可以参见上文中对于三维打印方法的限定，在此不再赘述。上述三维打印装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种三维打印方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
在打印三维产品的第一层至预设层的过程中，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息；打印信息包括三维产品的当前层的打印图形以及打印图形投射在成型平台上的第一位置信息；通孔信息包括成型平台上各通孔的通孔图形以及对应的第二位置信息；
根据避孔打印信息，控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的避孔打印图形；避孔打印图形绕开成型平台上的第一位置信息内的通孔。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
将第一位置信息与各第二位置信息进行比对，获取各第二位置信息中与第一位置信息重叠的待避孔位置信息；
在打印图形上剔除掉各待避孔位置信息对应的通孔图形，得到避孔打印信息。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取成型平台的产品承载面的图像信息；
分析图像信息，识别成型平台上的通孔信息。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的打印图形；打印图形覆盖成型平台对应位置上的通孔；
控制摄像头识别打印图形投射在成型平台上的第一位置信息。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
在打印三维产品的剩余层的过程中，根据三维产品的当前层的打印图形，控制紫外投射设备投射打印图形；打印图形覆盖成型平台上对应的第一位置信息内的通孔。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
在打印三维产品的第一层至预设层的过程中，将打印信息与通孔信息进行融合，得到避孔打印信息；打印信息包括三维产品的当前层的打印图形以及打印图形投射在成型平台上的第一位置信息；通孔信息包括成型平台上各通孔的通孔图形以及对应的第二位置信息；
根据避孔打印信息，控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的避孔打印图形；避孔打印图形绕开成型平台上的第一位置信息内的通孔。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
将第一位置信息与各第二位置信息进行比对，获取各第二位置信息中与第一位置信息重叠的待避孔位置信息；
在打印图形上剔除掉各待避孔位置信息对应的通孔图形，得到避孔打印信息。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取成型平台的产品承载面的图像信息；
分析图像信息，识别成型平台上的通孔信息。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
控制紫外投射设备投射三维产品的当前层的打印图形；打印图形覆盖成型平台对应位置上的通孔；
控制摄像头识别打印图形投射在成型平台上的第一位置信息。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
在打印三维产品的剩余层的过程中，根据三维产品的当前层的打印图形，控制紫外投射设备投射打印图形；打印图形覆盖成型平台上对应的第一位置信息内的通孔。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。