[发明专利]一种三维打印方法及装置

权利要求书

1.一种三维打印方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：

S01.移动Z轴定位机构，将打印基材移动至测量坐标位置；

S02.距离测量头对打印基材的打印区域进行地貌扫描，并根据设定的采样间隔，记录地貌数据；

S03.三维打印控制器将地貌数据与待打印目标的三维数据相叠加，计算待打印区域各扫描点的打印层数以及各打印层的沉积厚度；

S04.三维打印控制器控制成形作用头及Z轴定位机构，打印三维物体。

2.一种如权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，所述S04步骤具体为：

S41.三维打印控制器根据成形作用头所处的XY瞬时坐标位置，计算得出当前打印层对应的Z轴坐标的随动路径，并控制Z轴定位机构输出Z轴运动；

S42.三维打印控制器调取所述XY瞬时坐标位置对应的S03步骤中计算出的当前打印层的沉积厚度；

S43.三维打印控制器驱动成形作用头，沉积在所述XY瞬时坐标位置对应沉积厚度的打印材料；

S44.三维打印控制器驱动XY轴定位机构，将成形作用头移动至所在打印顺序层的下一XY瞬时坐标位置；

S45.重复S41至S44，至所在打印顺序层打印完毕；

S46.驱动Z轴定位机构移动至下一打印顺序层位置，重复S41至S45直至全部三维物体打印层打印完毕。

3.一种如权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，所述打印基材为至少有一面为斜面、曲面及其它非规整平面的立体物品。

4.一种如权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，所述打印基材非永久式地固定在Z轴定位机构上。

5.一种如权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，所述地貌数据为二维数组存储结构，其中二维数组元素的行索引对应扫描点的X轴坐标值、列索引对应扫描点的Y轴坐标值，数组元素的值为对应扫描点的地貌变量。

6.一种如权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，所述地貌数据与待打印目标的三维数据相叠加，是以打印区域最高点所在平面，或最低点所在平面，或中位高度，或者任意高度为基面，对低于基面的坐标位置加上地貌变量的相对值，对高于基面则减去地貌变量的相对值。

7.一种如权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，所述实际状态下的打印层数可通过直接计算法或迭代法计算获得。

8.一种如权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，所述实际状态下的沉积厚度可根据打印层数或者迭代法计算获得。

9.一种如权利要求2所述的三维打印方法，其特征在于，所述打印顺序层即是对S03步骤中计算出的打印层数与各层的沉积厚度，通过打印层编号法或者等高线法进行横向规划获得。

10.一种基于权利要求1所述三维打印方法的打印装置，其特征在于，所述打印装置包含刚性支架、XY轴定位机构、Z轴定位机构、第一移动平台、第二移动平台、成形作用头、距离测量头、打印基材、三维打印控制器，其中：

XY轴定位机构位于刚性支架顶部，并且在所述XY轴定位机构上有第一移动平台；所述第一移动平台上有成形作用头和距离测量头，其中所述成形作用头和距离测量头利用XY轴定位机构进行平面运动；Z轴定位机构处于刚性支架侧面，并且在所述Z轴定位机构上有第二移动平台；其中所述第二移动平台与第一移动平台基本平行，并可在Z轴定位机构驱动下接近或远离成形作用头及距离测量头；所述第二移动平台上设有打印基材；所述三维打印控制器分别与XY轴定位机构、Z轴定位机构、成形作用头和距离测量头分别电气连接。