[go: up one dir, main page]

CN106233339A - 用于生成三维物体的数值表示的方法和设备，所述数值表示适用于通过立体光刻来制造所述三维物体 - Google Patents

用于生成三维物体的数值表示的方法和设备，所述数值表示适用于通过立体光刻来制造所述三维物体 Download PDF

Info

Publication number
CN106233339A
CN106233339A CN201580020588.XA CN201580020588A CN106233339A CN 106233339 A CN106233339 A CN 106233339A CN 201580020588 A CN201580020588 A CN 201580020588A CN 106233339 A CN106233339 A CN 106233339A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data acquisition
acquisition system
supporting member
dimensional body
geometric parameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201580020588.XA
Other languages
English (en)
Inventor
亚历山德罗·马罗津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DWS SRL
Original Assignee
DWS SRL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DWS SRL filed Critical DWS SRL
Publication of CN106233339A publication Critical patent/CN106233339A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B29C64/135—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/40—Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/10—Numerical modelling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/10—Additive manufacturing, e.g. 3D printing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/18—Manufacturability analysis or optimisation for manufacturability
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)

Abstract

一种用于生成要通过立体光刻来制造的三维物体(11)的数值表示的计算机实现的方法，包括以下操作：准备表示物体(11)的几何结构的第一数据集合(1)；定义物体(11)的第一表面(13、13a)和面向第一表面(13、13a)的参考表面(14、14a)；定义第一表面(13、13a)上的相应的第一点(X1)、相应的参考表面(14、14a)上的相应的第二点(X2)以及用于定义相应的支承元件(15)的三维几何结构的相应的几何参数(P1、……、Pn)，所述支承元件(15)连接第一点(X1)与第二点(X2)；生成第三数据集合(3)，第三数据集合(3)包含每个支承元件(15)的第一点(X1)和第二点(X2)的坐标(7)以及几何参数(P1、……、Pn)的值(8)；基于第三数据集合(3)来生成每个支承元件(15)的数值表示；计算表示由物体(11)与支承元件(15)的结合所产生的几何结构的第二数据集合(2)。

Description

用于生成三维物体的数值表示的方法和设备，所述数值表示 适用于通过立体光刻来制造所述三维物体
说明
本发明涉及用于生成表示要通过立体光刻来生产的三维物体的几何结构的数据集合的方法。
本发明还涉及用于生成所述数据集合的设备，以及适合于被加载到计算机中以使得所述计算机适合于实现所述方法的计算机程序产品。
已经知道，立体光刻处理包括通过顺序地叠置相同物体的若干个层来制造三维物体。
经由将与用作支承件的先前固化的层接触的液态或浆态材料选择性地暴露于光辐射，通过固化来获得物体的每个层。
通常，该处理要求提供支承元件，以将三维物体的一个或更多个表面与面向所述一个或更多个表面的相应参考表面连接。
所述支承元件使得可以避免没有通过已经固化的层直接支承的那些要固化的新层的区域的坍塌和/或变形。
由被提供了表示要生产的物体的几何结构的第一数据集合的计算机来控制所述处理。
计算机执行程序，该程序几乎自动地添加支承元件并且生成表示由物体与支承元件的结合所产生的三维几何结构的第二数据集合。
然后，由立体光刻装置使用所述第二数据集合，以实际制造物体。
所述已知方法的缺点在于：通常以这种方式定义的支承元件不具有最优的几何结构。
特别地，可能发生的是支持元件的抵抗横截面过大，从而除了在处理结束时清洁物体时产生更多困难之外，还造成材料的过度使用并且增加了制造物体所必需的时间。
在其他情况下，例如在物体的尤其关键的区域的水平处，可能发生的是，各个支承元件的抵抗横截面不足，并且在制造物体期间造成对物体的损坏。此外，应当认为支承元件的几何结构还取决于用于制造三维物体的材料。
因此，可能发生的是，当已经基于要使用的给定材料生成了支承元件时，操作员接着决定改变材料，因此使得必须修改支承元件。
在上面所描述的情况中，根据已知技术，操作员通过在与支承元件对应的区域中添加或去除材料来修改添加支承元件之后产生的物体的几何结构，这些操作借助于将相应修改传送至第二数据集合的合适的3D建模器来实施。
上面刚刚所提及的操作造成以下缺点：该操作相当复杂，并且需要相当长的计算时间。
已知替选方案包括：在定义支承元件之前修改由程序使用以生成支承元件的参数，并且接着重新生成第二数据集合。
然而，所述替选方案要求在任何情况下首先生成第二数据集合，此外，不允许单独修改支承元件。
本发明旨在克服上面所提及的属于现有技术的缺点。
具体地，本发明的目的是提供一种用于生成设置有支承元件的三维物体的数值表示的方法，该方法使得操作员能够容易地修改支承元件。
本发明的另一目的是提供一种使得操作员能够在生成数据库之前修改支承元件的方法，所述数据库定义表示物体与支承件的结合的三维几何结构。
本发明的又一目的是提供一种使得操作员能够独立于其他支承元件来容易地修改每个支承元件的方法。
通过根据权利要求1所述的方法来获得所述物体。
在相关从属权利要求中描述作为本发明的主题的方法的另外的特征和细节。
还通过根据权利要求12所述的设备以及通过根据权利要求13所述的计算机程序产品来获得所述物体。
有利地，当已经定义了支承元件时并且在生成第二数据库之前容易地修改支承元件的可能性使得操作员能够更加快速地设计相同的支承元件。
进一步有利地，操作员可以容易地优化支承元件的几何结构，以这种方式来限制通过立体光刻来制造三维物体所必需的时间和在所述处理中使用的材料。
下面根据参照附图对通过非限制性示例方式所提供的本发明的优选实施方式的描述，所述目的和优点以及本文所强调的其他目的和优点将变得清楚，在附图中：
-图1示意性地示出了本发明的方法；
-图2示意性地示出了在本发明的方法中所使用的数据的结构；
-图3示出了三维物体；
-图4示出了通过将图3所示的三维物体与多个支承元件结合而获得的三维物体；
-图5示出了图4所示的三维物体的放大细节；以及
-图6示意性地示出了被细分成层的图4中的三维物体。
图1示意性地呈现了作为本发明的主题、旨在生成要通过立体光刻来制造的三维物体11的数值表示的方法，并且该方法包括下面描述的操作。
首先，该方法包括以下操作：准备表示要制造的三维物体11的几何结构的第一数据集合1，图3示出了三维物体11的仅指示性示例。
接着，定义三维物体11的一个或更多个第一表面13、13a，一个或更多个第一表面13、13a需要被支承并且在图4中通过示例的方式被指示。
显然，可以借助于数学算法以及通过由操作员执行的手动选择来定义第一表面13、13a。
类似地，定义面向所述第一表面13、13a的参考表面14、14a，并且参考表面14、14a适合于支承第一表面13、13a。
可以将参考表面14、14a定义为三维物体11的相应数目的表面，或者定义为与三维物体11本身分离的表面。
第一选项优选地用于属于在三维物体11的内部产生的腔体的第一表面13。
在这种情况下，相应参考表面14是属于相同腔体的相对表面。
第二选项优选地用于当第一表面13a在三维物体11的外部时。
在该第二种情况下，相应参考表面14a被定义成使得参考表面14a被定位在距初始三维物体11一定距离处。在这种情况下，所述参考表面14a优选地属于在三维物体11外部生成的支承基底21。
图4指示的所述支承基底21用于在三维物体本身的生产期间将物体置于立体光刻机的建模平台上，其目的是提高物体与平台本身的结合。
方法还包括以下操作：定义图4中通过示例的方式说明的多个支承元件15，多个支承元件15连接第一表面13、13a与相应参考表面14、14a。
方法还包括以下操作：计算第二数据集合2，第二数据集合2表示由三维物体11与多个如上面所定义的多个支承元件15以及与支承基底21(如果有的话)的结合所产生的经修改的三维物体12。
根据本发明，通过相应几何参数来定义支承元件15。
更准确地，针对每个支承元件15定义了以下内容：在相应第一表面13、13a上的第一点X1，在相应参考表面14、14a上的第二点X2，以及适合于基于支承元件的常规描述来完整定义支承元件15本身的三维几何结构的n个几何参数P1、……、Pn。
明显地，基于将要用于描述支承元件15的自由度的数目，n可以从一变化为任何数目。进一步提供了可用的几何参数的示例。
可以理解的是，通过端点X1和X2的坐标7并且通过定义每个支承元件15的三维伸展的几何参数P1、……、Pn来完整定义每个支承元件15。
具体地，定义支承元件15包括：生成第三数据集合3，第三数据集合3包含所述坐标7以及每个支承元件15的几何参数P1、……、Pn的值8。所述第三数据集合3用于生成每个支承元件15的数值表示，每个支承元件15的数值表示然后被用于计算第二数据集合2。
图2示意性地呈现了上面所描述的数据的结构，在图2中，已经通过括号中的索引1至m常规地标识出点X1和X2的坐标以及与每个支承元件15对应的几何参数P1、……、Pn，其中，m是支承元件15的数目。
换言之，通过X1(i)、X2(i)和P1(i)、……、Pn(i)来常规地指示第i个支承元件的端点的坐标和几何参数。
可以理解的是，所述数据结构使得可以通过修改相关几何参数P1(i)、……、Pn(i)来修改任何第i个支承元件15。
这使得甚至可以在支承元件15已经被定义之后在计算第二数据集合2之前以简单、快速和交互式方式来修改支承元件15的几何结构。
此外，通过具体几何参数来定义每个支承元件15的这一事实使得支承元件能够独立于其他支承元件15而被修改，因此实现了本发明的另一目的。
因此，方法优选地包括以下操作：修改第三数据集合3，以便修改与支承元件15中的至少一个对应的一个或更多个几何参数P1、……、Pn的值8。
接着，重新生成经修改的支承元件15的数值表示，并且然后更新第二数据集合2。
有利地，所述更新不要求完全重新计算第二数据集合2，从而使得可以将重新生成仅限制于经修改的支承元件15。
优选地，定义支承元件15包括：生成第四数据集合4，第四数据集合4包含用于每个几何参数P1、……、Pn的参考值9。图2中通过P1*、……、Pn*来指示与所述参考值9对应的几何参数，以便将它们与每个支承元件15的几何参数区分开。
在生成第三数据集合3时使用所述参考值9，从而将第四数据集合4中的相应参考值9赋值给与每个支承元件15对应的每个几何参数P1、……、Pn。
有利地，所述第四数据集合4使得可以初始地将相同的参考值9赋值给所有支承元件15的参数P1、……、Pn。
明显地，参考值9可以基于以下内容来定义：三维物体11的几何结构、将要用于制造三维物体11的材料、三维物体将要被细分以用于生产的每个层的厚度等。
优选地，方法还包括以下操作：修改第四数据集合4，以这样的方式来修改与一个或更多个几何参数P1*、……、Pn*对应的参考值9。
通过对第三数据集合3的相应修改可以将以这种方式修改的参考值9赋值给两个或更多个支承元件15(优选地所有支承元件15)的相应几何参数P1、……、Pn。
接着，将基于如上面所指示而被修改的第三数据集合3来重复计算第二数据集合2。
可以理解的是，修改第四数据集合4的可能性有利地使得可以利用单个操作来修改两个或更多个支承元件15。
优选地，方法还包括：针对多种材料中的每种来定义第五数据集合5，第五数据集合5包含几何参数P1、……、Pn的预定义参考值集合10，所述多种材料适用于通过立体光刻来制造通用三维物体并且所述多种材料预先被识别。
在图2中，已经利用星号并且利用括号中的索引1至s指示了每个集合的几何参数，其中，s是不同材料的数目。
换言之，通过P1*(j)、……、Pn*(j)来指示与第j种材料有关的几何参数集合。
优选地，生成第四数据集合4包括以下操作：选择所述材料中的一种材料，并且将与该材料本身对应且包含在第五数据集合5中的相应预定义参考值10赋值给第四数据集合4中的参考值9。
有利地，上述第五数据集合5使得可以基于将要利用来制造三维物体11的材料的类型来简单并且快速地将参考值9赋值给支承元件15的几何参数P1、……、Pn。
优选地，将所述第一数据集合1、第二数据集合2以及第三数据集合3存储在计算机的存储器支持中。
优选地，也将数据集合4和数据集合5存储在相同存储器支持中。
关于几何参数P1、……、Pn，它们优选地包括以下参数中的一个或更多个参数：
-通用支承元件15的横向尺寸；
-支承元件15的横向尺寸与支承元件15的长度之间的比率；
-定义如图5中所指示的支承元件15的至少一端的球体16的尺寸；
-支承元件15的所述球体16在相应第一表面13、13a或在相应参考表面14、14a中的相互贯穿深度17；
-在支承元件15的至少一端的水平处的分支18的最大数目；
-所述分支18相对于支承元件15的伸展方向20的最大倾角19。
明显地，可以将表示支承元件15的相应数目的几何方面的另外的几何参数添加至所述列表。
优选地，在用于通过立体光刻来制造三维物体11的处理中使用利用上述方法获得的第二数据集合2。
根据该处理，如图6中仅以示例方式示出的，计算第六数据集合6，第六数据集合6表示通过第二数据集合2所描述的三维物体的多个互相平行的二维横截面22。
因此，除三维物体11之外，第六数据集合6还包括支承元件15和支承基底21(如果有的话)。然后，在立体光刻机中使用所述第六数据集合6，以获得与所述多个二维横截面22对应的多个固体层。
如已经提及的，本发明还涉及一种用于生成三维物体11的所述数值表示的设备。
所述设备包括本文中未说明但本身已知的计算机，该计算机设置有处理单元和可以由处理单元访问的存储器支持。
设备还包括：用于获取表示三维物体11的几何结构的第一数据集合1并且用于将所述第一数据集合1加载到存储器支持中的装置。
设备还包括：用于定义第一表面13、13a和参考表面14、14a的装置；以及用于定义支承元件15的装置。
具体地，用于定义支承元件15的装置包括：用于定义每个支承元件15的第一点X1、第二点X2以及几何参数P1、……、Pn的装置；以及用于生成第三数据集合3并且将所述第三数据集合3加载到存储器支持中的装置。
设备还包括：用于修改如上所述的第三数据集合3的装置；以及用于以上面所描述的方式来计算第二数据集合2并且用于将所述第二数据集合2加载到存储器支持中的装置。
具体地，用于计算第二数据集合2的装置包括：用于基于所述第三数据集合3来生成每个支承元件15的数值表示的装置。
如已经提及的，本发明还涉及一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括设置有程序部分的数据支持，所述程序部分被配置成使得：当在所述计算机上被执行时，所述程序部分将计算机配置用于实现上述的本发明的方法。
具体地，所述程序部分当在计算机上被执行时，定义以下装置：用于获取第一数据集合1并且将所述第一数据集合1加载到存储器支持中的装置；用于定义第一表面13、13a、参考表面14、14a以及如上所述来连接第一表面13、13a和参考表面14、14a的支承元件15的装置；以及用于计算如上所述的第二数据集合2并且用于将所述第二数据集合2加载到存储器支持中的装置。
在实践中，操作员获取表示三维物体11的第一数据集合1。
可以以任何已知类型的格式例如DWG、STEP、IGES、PRT、STL或任何其他格式来提供第一数据集合1，只要该格式适合于三维几何结构的数值表示即可。可以例如通过三维建模程序或通过三维光学读取器或通过能够生成三维物体11的数值表示的任何其他装置来生成第一数据集合1。
操作员将第一数据集合1存储在上述类型的设备中，并且启动加载在设备中的程序的执行，所述程序定义支承元件15并且生成相应第三数据集合3。
如果需要，在启动所述程序之前，操作员可以设置包含用于几何参数P1*、……、Pn*的参考值9的第四数据集合4。
然后，设备使得所述数据对于操作员可用，优选地数据被转换成图形格式。
操作员然后可以通过修改第三数据集合3来修改一个或更多个支承元件15的几何参数P1、……、Pn，或修改影响包含在第四数据集合4中的参考值9的多个支承元件15。
接着，程序生成第二数据集合2，所述第二数据集合2表示具有根据用户的需求而修改的支承元件15并且具有支承基底21(如果有的话)的三维物体11。
根据以上所述，可以理解的是，用于生成数值表示的方法和设备以及上述计算机程序产品实现了所有设定的目的。
具体地，基于端点并且基于描述支承元件的三维配置的几何参数来定义支承元件，以及将端点和几何参数组织在第三数据集中，使得支承元件的形状在能够在定义支承元件之后被容易地修改。
此外，由于第三数据集合包括独立于其余支承元件的几何参数的每个支承元件的几何参数，因此可以独立于其他支承元件来容易地修改每个支承元件。

Claims (13)

1.一种用于生成要通过立体光刻来制造的三维物体(11)的数值表示的计算机实现的方法，包括以下操作：
-准备表示所述三维物体(11)的几何结构的第一数据集合(1)；
-定义所述三维物体(11)的一个或更多个第一表面(13、13a)和面向所述第一表面(13、13a)中的每一个的一个或更多个参考表面(14、14a)；
-定义连接所述第一表面(13、13a)与相应的所述一个或更多个参考表面(14、14a)的多个支承元件(15)；
-计算第二数据集合(2)，以使得所述第二数据集合(2)表示由所述三维物体(11)与所述多个支承元件(15)的结合所产生的几何结构；
其特征在于，定义所述多个支承元件(15)的操作包括以下操作：
-针对所述支承元件(15)中的每一个定义相应的所述第一表面(13、13a)上的属于所述支承元件(15)的相应的第一点(X1)、相应的所述参考表面(14、14a)上的属于所述支承元件(15)的相应的第二点(X2)，以及适合于完整定义所述支承元件(15)的三维配置的相应的一个或更多个几何参数(P1、……、Pn)；
-生成第三数据集合(3)，所述第三数据集合(3)包含所述支承元件(15)中的每一个的所述第一点(X1)和所述第二点(X2)的坐标(7)以及所述几何参数(P1、……、Pn)的值(8)；
计算所述第二数据集合(2)的操作包括：基于所述第三数据集合(3)来生成针对每个支承元件(15)的数值表示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：在计算所述第二数据集合(2)的操作之前，修改所述第三数据集合(3)，以便修改与所述多个支承元件(15)中的至少一个支承元件(15)对应的一个或更多个几何参数(P1、……、Pn)的值(8)，而跟与其他支承元件(15)对应的几何参数(P1、……、Pn)无关。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：
-定义所述多个支承元件(15)的操作包括：生成第四数据集合(4)，所述第四数据集合(4)包含用于所述几何参数(P1、……、Pn)中的每一个的参考值(9)；
-生成所述第三数据集合(3)包括：将所述参考值(9)赋值给每个支承元件(15)的相应的几何参数(P1、……、Pn)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，定义所述多个支承元件(15)的操作包括以下操作：
-修改所述第四数据集合(4)，以修改与所述几何参数(P1、……、Pn)中的至少一个对应的参考值(9)；
-修改所述第三数据集合(3)，以将经修改的参考值(9)赋值给所述支承元件(15)中的至少两个的几何参数(P1、……、Pn)中的至少一个几何参数。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：
-识别适用于通过立体光刻来生产所述三维物体(11)的多种材料；
-针对所述材料中的每一种来定义第五数据集合(5)，所述第五数据集合(5)包含所述几何参数(P1、……、Pn)的相应的预定义参考值集合(10)；
生成所述第四数据集合(4)包括：选择属于所述多种材料的材料；以及将与所述材料对应的预定义参考值(10)赋值给所述第四数据集合(4)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：将所述第一数据集合(1)、所述第二数据集合(2)以及所述第三数据集合(3)存储在计算机的存储器支持中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述几何参数(P1、……、Pn)包括以下参数中的一个或更多个：
-支承元件(15)的横向尺寸；
-支承元件(15)的横向尺寸与支承元件(15)的长度之间的比率；
-定义支承元件(15)的末端中的至少一个的球体(16)的尺寸；
-所述球体(16)在相应的所述第一表面(13、13a)中或在相应的所述参考表面(14、14a)中的相互贯穿深度(17)；
-支承元件(15)在所述末端中的至少一个的水平处的分支(18)的最大数目；
-所述分支(18)相对于支承元件(15)的伸展方向(20)的最大倾角(19)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述参考表面(14)中的至少一个是所述三维物体(11)的表面。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述参考表面(14a)中的至少一个是与所述三维物体(11)分离的表面。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，计算所述第二数据集合(2)包括以下操作：
-定义包括至少一个所述参考表面(14、14a)的支承基底(21)；
-计算所述第二数据集合(2)，以使得所述第二数据集合(2)表示由所述三维物体(11)与所述多个支承元件(15)以及与所述支承基底(21)的结合所产生的几何结构。
11.一种用于制造三维物体(11)的方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：
-应用根据前述权利要求中任一项所述的方法来生成表示所述三维物体(11)的第二数据集合(2)；
-计算第六数据集合(6)，所述第六数据集合(6)表示由所述第二数据集合(2)表示的三维物体的多个互相平行的二维横截面(22)；
-将所述第六数据集合(6)用在立体光刻机中，以获得分别与所述多个二维横截面(22)对应的多个固体层。
12.一种用于生成要通过立体光刻来制造的三维物体(11)的数值表示的设备，包括：
-包括处理单元和能够由所述处理单元访问的存储器支持的计算机；
-用于获取第一数据集合(1)并且用于将所述第一数据集合加载到所述存储器支持中的装置，所述第一数据集合(1)表示所述三维物体(11)的几何结构；
-用于定义所述三维物体(11)的一个或更多个第一表面(13、13a)以及面向所述第一表面(13、13a)中的每一个的一个或更多个参考表面(14、14a)的装置；
-用于定义多个支承元件(15)的装置，所述多个支承元件(15)将所述第一表面(13、13a)中的每一个与相应的所述一个或更多个参考表面(14、14a)连接；
-用于计算所述第二数据集合(2)以使得所述第二数据集合(2)表示由所述三维物体(11)与所述多个支承元件(15)的结合所产生的几何结构并且用于将所述第二数据集合加载到所述存储器支持中的装置；
其特征在于，用于定义所述多个支承元件(15)的装置包括：
-用于针对所述支承元件(15)中的每一个来定义以下内容的装置：所述支承元件(15)在相应的所述第一表面(13、13a)上的相应的第一点(X1)；所述支承元件(15)在相应的所述参考表面(14、14a)上的相应的第二点(X2)；以及适合于完整定义所述支承元件(15)的三维配置的相应的一个或更多个几何参数(P1、……、Pn)；
-用于生成第三数据集合(3)并且用于将所述第三数据集合加载到所述存储器支持中的装置，所述第三数据集合(3)包含所述支承元件(15)中的每一个的所述第一点(X1)和所述第二点(X2)的坐标以及所述几何参数(P1、……、Pn)的值(8)；
-用于修改所述第三数据集合(3)以修改与所述多个支承元件(15)中的至少一个支承元件(15)对应的一个或更多个几何参数(P1、……、Pn)的值(8)的装置；
用于计算所述第二数据集合(2)的装置包括：用于基于所述第三数据集合(3)来生成每个支承元件(15)的数值表示的装置。
13.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括设置有程序部分的数据支持，所述程序部分被配置成使得：当在包括处理单元和能够由所述处理单元访问的存储器支持的计算机上被执行时，所述程序部分定义：
-用于获取第一数据集合(1)并且用于将所述第一数据集合加载到所述存储器支持中的装置，所述第一数据集合(1)表示三维物体(11)的几何结构；
-用于定义所述三维物体(11)的一个或更多个第一表面(13、13a)以及面向所述第一表面(13、13a)中的每一个的一个或更多个参考表面(14、14a)的装置；
-用于定义多个支承元件(15)的装置，所述多个支承元件(15)将所述第一表面(13、13a)中的每一个与相应的所述参考表面(14、14a)连接；
-用于计算第二数据集合(2)以使得所述第二数据集合(2)表示由所述三维物体(11)与所述多个支承元件(15)的结合所产生的几何结构并且用于将所述第二数据集合加载到所述存储器支持中的装置；
其特征在于，用于定义所述多个支承元件(15)的装置包括：
-用于针对所述支承元件(15)中的每一个来定义以下内容的装置：所述支承元件(15)在相应的所述第一表面(13、13a)上的相应的第一点(X1)、所述支承元件(15)在相应的所述参考表面(14、14a)上的相应的第二点(X2)以及适合于完整定义所述支承元件(15)的三维配置的相应的一个或更多个几何参数(P1、……、Pn)；
-用于生成第三数据集合(3)并且用于将所述第三数据集合加载到所述存储器支持中的装置，所述第三数据集合(3)包含所述支承元件(15)中的每一个的所述第一点(X1)和所述第二点(X2)的坐标以及所述几何参数(P1、……、Pn)的值(8)；
-用于修改所述第三数据集合(3)以修改与所述多个支承元件(15)中的至少一个支承元件(15)对应的一个或更多个几何参数(P1、……、Pn)的值(8)的装置；
用于计算所述第二数据集合(2)的装置包括：用于基于所述第三数据集合(3)来生成每个支承元件(15)的数值表示的装置。
CN201580020588.XA 2014-03-24 2015-03-20 用于生成三维物体的数值表示的方法和设备，所述数值表示适用于通过立体光刻来制造所述三维物体 Pending CN106233339A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITVI2014A000067 2014-03-24
ITVI20140067 2014-03-24
PCT/IB2015/052066 WO2015145320A1 (en) 2014-03-24 2015-03-20 Method and equipment for generating a numerical representation of a three-dimensional object, said numerical representation being suited to be used for making said three-dimensional object through stereolithography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106233339A true CN106233339A (zh) 2016-12-14

Family

ID=50819910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580020588.XA Pending CN106233339A (zh) 2014-03-24 2015-03-20 用于生成三维物体的数值表示的方法和设备，所述数值表示适用于通过立体光刻来制造所述三维物体

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20180169955A1 (zh)
EP (1) EP3122540B1 (zh)
JP (1) JP6519756B2 (zh)
KR (2) KR20160138117A (zh)
CN (1) CN106233339A (zh)
CA (1) CA2943747A1 (zh)
IL (1) IL247997A0 (zh)
MX (1) MX2016012309A (zh)
RU (1) RU2659474C2 (zh)
SG (2) SG10201808228WA (zh)
TW (1) TW201538304A (zh)
WO (1) WO2015145320A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9873223B2 (en) * 2014-10-05 2018-01-23 X Development Llc Shifting a curing location during 3D printing
US10799951B2 (en) 2016-02-11 2020-10-13 General Electric Company Method and conformal supports for additive manufacturing
WO2019245529A1 (en) * 2018-06-19 2019-12-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Determining object model types
KR102102981B1 (ko) * 2018-06-29 2020-04-21 헵시바주식회사 3차원 모델의 슬라이싱 보정 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102026797A (zh) * 2008-05-14 2011-04-20 埃托雷·毛里齐奥·科斯塔贝贝尔 制造三维物体的方法及使用所述方法的设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2691818B1 (fr) * 1992-06-02 1997-01-03 Alsthom Cge Alcatel Procede de fabrication d'un objet fractal par stereolithographie et objet fractal obtenu par un tel procede.
US6558606B1 (en) 2000-01-28 2003-05-06 3D Systems, Inc. Stereolithographic process of making a three-dimensional object
WO2007039450A1 (en) * 2005-09-20 2007-04-12 Pts Software Bv An apparatus for building a three-dimensional article and a method for building a three-dimensional article
CN101535032B (zh) 2006-10-10 2012-02-08 株式会社松风 造型数据生成系统、制造方法以及造型数据生成程序
JP2009190291A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Roland Dg Corp サポートの形成方法、および立体造形物の製造方法
US8221669B2 (en) * 2009-09-30 2012-07-17 Stratasys, Inc. Method for building three-dimensional models in extrusion-based digital manufacturing systems using ribbon filaments

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102026797A (zh) * 2008-05-14 2011-04-20 埃托雷·毛里齐奥·科斯塔贝贝尔 制造三维物体的方法及使用所述方法的设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ILLUMINARTI: "MeshMixer 2.0: Best Newcomer in a Supporting Role?", 《HTTP://WWW.EXTRUDABLE.ME/2013/12/28/MESHMIXER-2-0-BEST-NEWCOMER-IN-A-SUPPORTING-ROLE/》 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3122540B1 (en) 2023-12-20
IL247997A0 (en) 2016-11-30
KR20180135972A (ko) 2018-12-21
SG10201808228WA (en) 2018-10-30
MX2016012309A (es) 2017-02-23
RU2016140697A3 (zh) 2018-05-03
JP2017519264A (ja) 2017-07-13
KR20160138117A (ko) 2016-12-02
RU2016140697A (ru) 2018-05-03
RU2659474C2 (ru) 2018-07-02
US20180169955A1 (en) 2018-06-21
SG11201607923QA (en) 2016-10-28
CA2943747A1 (en) 2015-10-01
EP3122540A1 (en) 2017-02-01
TW201538304A (zh) 2015-10-16
KR101954589B1 (ko) 2019-06-17
JP6519756B2 (ja) 2019-05-29
WO2015145320A1 (en) 2015-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240184934A1 (en) Hybrid surface modelling with subdivision surfaces and nurbs surfaces
US11307560B2 (en) System, method and computer program for creating united cellular lattice structure
CN107810525B (zh) 用于格子结构的结点网格划分
US11914929B2 (en) Multi-body component optimization
WO2020219544A1 (en) Topology optimization of structure with multiple targets
US20170203516A1 (en) System, method, and computer program for creating geometry-compliant lattice structures
CN106233339A (zh) 用于生成三维物体的数值表示的方法和设备，所述数值表示适用于通过立体光刻来制造所述三维物体
CN104750907A (zh) 三维建模对象的设计
JP2015179515A (ja) 幾何学的制約で接続されたジオメトリを用いた工業製品の設計
JP6414714B2 (ja) ステレオリソグラフィプロセスによって作られる物体の支持要素の展開点を定義するためのコンピュータが実行する改良された方法
HK1231238A1 (zh) 用於生成三维物体的数值表示的方法和设备，所述数值表示适用於通过立体光刻来制造所述三维物体
WO2021033490A1 (ja) 加工条件を決定するための方法及び装置
JP2017210650A (ja) 三次元造形支援装置及び三次元造形支援方法
JP6361547B2 (ja) 粒子モデルおよびメッシュモデル間のデータ引き継ぎ方法
US12488539B2 (en) Computer aided automated shape generation of three-dimensional geometries
CN120884385A (zh) 用于制造牙科修复体的方法、计算机可读存储介质及制造设备
Cozmin et al. A NEW DESIGN METHOD FOR FLAT FOOTWEAR SOLES.
IONESCU et al. A NEW 3D DESIGN METHOD FOR FOOTWEAR SOLES USING DELCAM PowerSHAPE-e SYSTEM
HK1229764A1 (zh) 用於对借助於立体光刻工艺制造的对象的支承元件的开发点进行限定的改进的计算机实施方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1231238

Country of ref document: HK

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20161214

REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: WD

Ref document number: 1231238

Country of ref document: HK