一种旋转式异孔径喷嘴的砂模打印方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111390107A(43)申请公布日2020.07.10(21)申请号202010299400.2(22)申请日2020.04.16(71)申请人杭州喜马拉雅信息科技有限公司地址310026浙江省杭州市萧山区宁围街道民和路479号国泰科技大厦1单元2001室、2101室(72)发明人范有赵庆洋(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人林超(51)Int.Cl.B22C9/02(2006.01)B33Y10/00(2015.01)B33Y30/00(2015.01)B33Y50/02(2015.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种旋转式异孔径喷嘴的砂模打印方法(57)摘要本发明公开了一种旋转式异孔径喷嘴的砂模打印方法。装置中安装有两个独立打印喷头，一个可旋转式打印喷头装有若干小孔径喷嘴，另一个直线扫描式喷头装有大孔径喷嘴，喷头中每个喷嘴根据打印路径单独开启和闭合；在每层扫描打印过程中对区域内轮廓进行识别，在当前层打印区域中对存在的圆形轮廓采用旋转式喷头进行打印，消除阶梯效应引起的误差，然后对于非圆形轮廓的边界区域采用旋转喷头直线扫描打印，减小阶梯效应误差，其他区域则采用大孔径喷头直线快速打印提高打印效率。CN111390107ACN111390107A权利要求书1/2页1.一种旋转式异孔径喷嘴的砂模打印方法，其特征在于，采用砂模打印装置，砂模打印装置包括一个装有小孔径喷嘴的旋转式打印喷头和一个装有大孔径喷嘴的直线扫描式喷头的两种打印喷头，两个喷头下的喷嘴均独立开启和关闭；大孔径喷嘴的孔径为小孔径喷嘴的孔径的两倍；旋转式打印喷头包括位于旋转中心两侧布置的两组喷头组，两组喷头组各自到旋转中心的间距可调，每组喷头组均包括聚集在一起的多个小喷头；直线扫描式喷头包括聚集在一起的多个大喷头；方法步骤如下：1)对CAD三维模型分层并获取各层轮廓数据；2)对当前层打印区域轮廓进行识别，确定是否存在圆形轮廓，如果存在则计算圆形轮廓的圆心和半径，并转3)，否则转4)；3)根据圆形轮廓的圆心及半径确定旋转式打印喷头N1的中心坐标及其旋转半径；4)划分打印喷头在当前层的打印区域；5)根据不同打印喷头建立当前打印区域的打印路径；6)依据所确定的打印路径控制每个喷嘴的开启和关闭进行打印；7)更新下一层轮廓数据，判断是否打印完所有层的轮廓，如果是，结束，否则继续执行步骤2)直至所有层打印完毕。2.根据权利要求1所述的一种旋转式异孔径喷嘴的砂模打印方法，其特征在于：所述的旋转式打印喷头中，旋转中心在打印分层方向连接于伸缩杆，且两组喷头组和旋转中心处于同一平面，使旋转中心及两组喷头组在打印分层方向上自由移动调整高度位置；所述的旋转式打印喷头中，两组喷头组在打印扫描方向通过伸缩杆连接到旋转中心，使该喷头组在打印扫描方向相对于旋转中心靠近/远离自由移动，调节两组喷头组之间的旋转半径，进行调整执行旋转扫描打印的范围。3.根据权利要求1所述的一种旋转式异孔径喷嘴的砂模打印方法，其特征在于：所述步骤2)中，对当前层打印区域轮廓进行识别，确定是否存在圆形轮廓，具体为：(2.1)对当前层所有轮廓曲线上的点构造点集D；(2.2)对第i个轮廓曲线Di∈D，1＜i＜n，n表示点集D中轮廓曲线的总数，从第i个轮廓曲线中随机选择3个点d1、d2、d3，计算由d1、d2、d3三点确定的圆，计算圆心O和半径R；(2.3)计算第i个轮廓曲线Di中所有点到圆心O的距离是否都为半径R，如果是，则存在圆形轮廓，第i个轮廓曲线为圆形轮廓，如果存在距离不为R的点，则第i个轮廓曲线不为圆形轮廓，遍历每个轮廓曲线获得该层打印区域轮廓集合中是否存在圆形轮廓的结果。4.根据权利要求2所述的一种旋转式异孔径喷嘴的砂模打印方法，其特征在于：所述步骤3)中确定旋转式打印喷头N1的中心坐标和旋转半径，具体为：(3.1)根据步骤2)中圆形轮廓的圆心，将旋转式打印喷头N1的中心移动到该圆心，作为旋转式打印喷头N1的旋转中心；(3.2)将伸缩杆长度调节为圆形轮廓的半径R作为旋转式打印喷头N1的旋转半径。5.根据权利要求1所述的一种旋转式异孔径喷嘴的砂模打印方法，其特征在于：所述步骤4)中，划分打印喷头在当前层的打印区域，具体为：(4.1)对于步骤2)中识别的圆形轮廓所在区域作为处理区域I，当前层打印区域除去圆形轮廓以外的其他轮廓边界区域作为处理区域II，边界轮廓之间的区域作为处理区域III；2CN111390107A权利要求书2/2页(4.2)在当前层打印区域执行打印时，优先采用旋转式打印喷头打印处理区域I，对于处理区域II和处理区域III采用旋转式打印喷头和直线扫描式喷头的两种喷头并行打印，提高打印效