本發(fā)明涉及立體打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于三維打印的局部修復(fù)方法。

背景技術(shù)：

隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中工件的自動(dòng)化流水線式生產(chǎn)方式越來越普遍，尤其是隨著三維打印(立體打印)技術(shù)的出現(xiàn)，一些高精度的產(chǎn)品或工件也進(jìn)入了自動(dòng)化生產(chǎn)的行列。

自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，由于供料不暢、斷電、短路或者控制不當(dāng)?shù)仍颍斐僧a(chǎn)出的工件出現(xiàn)偏差，如殘缺、冗余等情況是非常常見的。由于精度高的產(chǎn)品難以修復(fù)或者修復(fù)成本高，所以，目前對于精度要求高的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的瑕疵品，往往直接銷毀回收原材料。如此一來，產(chǎn)品成型的工作完全放棄，而且還要增加額外的銷毀成本，就單個(gè)工件而言，生產(chǎn)過程完全是時(shí)間、工藝和原材料的浪費(fèi)。而且，越高精度產(chǎn)品，殘缺品出現(xiàn)可能性越高，浪費(fèi)越嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提供了一種基于三維打印的局部修復(fù)方法，可通過表面切割和立體打印對工件進(jìn)行精度修復(fù)。

本發(fā)明提出的一種基于三維打印的局部修復(fù)方法，通過表面切割使次品工件的瑕疵區(qū)域規(guī)范化，并通過立體打印對切割區(qū)域進(jìn)行修復(fù)，具體步驟如下：

獲得標(biāo)準(zhǔn)工件數(shù)據(jù)模型；

對待修工件進(jìn)行掃描，并根據(jù)掃描數(shù)據(jù)建立待修工件數(shù)據(jù)模型；

將待修工件數(shù)據(jù)模型與標(biāo)準(zhǔn)工件數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析對比，提取瑕疵區(qū)域；

對瑕疵區(qū)域進(jìn)行分析，計(jì)算出可將瑕疵區(qū)域從待修工件主體上分離的切割面；

根據(jù)切割面切割待修工件；

根據(jù)切割面和標(biāo)準(zhǔn)工件數(shù)據(jù)模型生成可修復(fù)待修工件主體的修補(bǔ)模型；

根據(jù)修補(bǔ)模型生成分層圖；

以待修工件上的切割面為底面，根據(jù)分層圖對待修工件主體進(jìn)行打印修復(fù)。

優(yōu)選地，瑕疵區(qū)域的計(jì)算方法為：首先計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)工件數(shù)據(jù)模型表面覆蓋點(diǎn)，生成目標(biāo)點(diǎn)集合；然后計(jì)算待修工件數(shù)據(jù)模型表面覆蓋點(diǎn)，生成工件點(diǎn)集合；最后，統(tǒng)計(jì)僅存在于工件點(diǎn)集合而不存在于目標(biāo)點(diǎn)集合中的點(diǎn)，獲得瑕疵點(diǎn)集合；根據(jù)瑕疵點(diǎn)集合獲得瑕疵區(qū)域，瑕疵區(qū)域包括一個(gè)或多個(gè)瑕疵面，每一個(gè)瑕疵面由多個(gè)相互連接的瑕疵點(diǎn)構(gòu)成，切割面的設(shè)計(jì)方法為：生成瑕疵面，然后在靠近待修工件中心的一側(cè)計(jì)算瑕疵面的切面，并選擇切面切割待修工件后形成截面面積最小的切面作為切割面。

本發(fā)明提供的基于三維打印的局部修復(fù)方法利用立體打印技術(shù)對待修工件進(jìn)行修復(fù)，且修復(fù)目標(biāo)以標(biāo)準(zhǔn)工件為模板。立體打印技術(shù)精度高，可實(shí)現(xiàn)工件的高精度修復(fù)。

本發(fā)明中，對工件進(jìn)行立體打印修復(fù)前，先對待修工件進(jìn)行切割，將瑕疵部位切除，如此，不僅可修復(fù)殘缺部件，也可以修復(fù)工件的冗余部分。

本發(fā)明中，可對待修工件瑕疵部位進(jìn)行切割，為按照預(yù)設(shè)模式進(jìn)行統(tǒng)一修補(bǔ)奠定基礎(chǔ)，有利于將進(jìn)行修復(fù)的打印步驟流水線化，從而提高打印修補(bǔ)的速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種基于三維打印的局部修復(fù)方法流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明提出的一種基于三維打印的局部修復(fù)方法，通過表面切割使次品工件的瑕疵區(qū)域規(guī)范化，并通過立體打印對切割區(qū)域進(jìn)行修復(fù)。

本方法具體步驟如下：

S1、獲得標(biāo)準(zhǔn)工件數(shù)據(jù)模型。

修復(fù)的最終目標(biāo)便是將次品修復(fù)成標(biāo)準(zhǔn)工件，所以標(biāo)準(zhǔn)工件數(shù)據(jù)模型的正確時(shí)修復(fù)工作成功完成的基礎(chǔ)。

S2、對待修工件進(jìn)行掃描，并根據(jù)掃描數(shù)據(jù)建立待修工件數(shù)據(jù)模型。

S3、將待修工件數(shù)據(jù)模型與標(biāo)準(zhǔn)工件數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析對比，提取瑕疵區(qū)域。

瑕疵區(qū)域的提取既是確定需要修補(bǔ)的區(qū)域。

步驟S3中，瑕疵區(qū)域的計(jì)算方法為：首先計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)工件數(shù)據(jù)模型表面覆蓋點(diǎn)，生成目標(biāo)點(diǎn)集合；然后計(jì)算待修工件數(shù)據(jù)模型表面覆蓋點(diǎn)，生成工件點(diǎn)集合；最后，統(tǒng)計(jì)僅存在于工件點(diǎn)集合而不存在于目標(biāo)點(diǎn)集合中的點(diǎn)，獲得瑕疵點(diǎn)集合；根據(jù)瑕疵點(diǎn)集合獲得瑕疵區(qū)域。

由于待修工件可能具有一個(gè)或多個(gè)不連通的不合格部位，這些部位的表面與標(biāo)準(zhǔn)工件相對應(yīng)的部位表面狀態(tài)不同。本實(shí)施方式中，將待修工件不合格部位的表面稱為瑕疵面，即瑕疵區(qū)域包括一個(gè)或多個(gè)瑕疵面，每一個(gè)瑕疵面由多個(gè)相互連接的瑕疵點(diǎn)構(gòu)成。

步驟S3中，瑕疵面的計(jì)算覆蓋了待修工件的整個(gè)表面，可保證待修工件不合格部位提取的完整性，為待修工件修復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)工件提供保障。

S4、對瑕疵區(qū)域進(jìn)行分析，計(jì)算出可將瑕疵區(qū)域從待修工件主體上分離的切割面。

該步驟中，切割面的設(shè)計(jì)方法為：生成瑕疵面，然后在靠近待修工件中心的一側(cè)計(jì)算瑕疵面的切面，并選擇切面切割待修工件后形成截面面積最小的切面作為切割面。

該步驟中，切割面與瑕疵面相切，如此可保證瑕疵點(diǎn)的全部切除，而切割面切割待修工件的截面面積最小，可保證最大程度保存工件主體，減少修復(fù)工作量。

S5、根據(jù)切割面切割待修工件。

S6、根據(jù)切割面和標(biāo)準(zhǔn)工件數(shù)據(jù)模型生成可修復(fù)待修工件主體的修補(bǔ)模型。

步驟S6中，修補(bǔ)模型以切割面為底面。

步驟S6中生成的修補(bǔ)模型與步驟S5中經(jīng)切割的待修工件可組合成標(biāo)準(zhǔn)工件。

S7、根據(jù)修補(bǔ)模型生成分層圖。

該步驟中，分層圖的生成為修補(bǔ)模型的立體打印奠定基礎(chǔ)。

S8、以待修工件上的切割面為底面，根據(jù)分層圖對待修工件主體進(jìn)行打印修復(fù)。

該步驟實(shí)際上是以切割面為底面，在待修工件上打印修補(bǔ)模型，從而得到標(biāo)準(zhǔn)模型。

本實(shí)施方式中，對待修工件進(jìn)行面切割，為立體打印提供了方便。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。