[发明专利]一种三维打印大光斑扫描路径生成方法

权利要求书

1.一种三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、输入待打印零件模型的n层切片文件、最大光斑半径值、最小光斑半径值、以及路径重叠参数，其中：最大光斑半径值记作r_max，最小光斑半径值记作r_min，路径重叠参数记作f；记第i层切片为当前切片，n，i为大于零的自然数；

步骤2、记当前切片的轮廓曲线为b_i，对b_i偏置距离r_min生成小光斑轮廓扫描路径，记作p_s，对p_s继续偏置r_min得到小光斑扫描后内边界，记作b_s；

步骤3、对以上得到的b_s偏置距离r_max生成大光斑轮廓扫描路径，记作p_b，对p_b继续偏置r_max得到大光斑扫描后内边界，记作b_b；

步骤4、在以上得到的b_b所围成的区域内以2f·r_max为路径间距生成大光斑平行扫描路径；

步骤5、对p_b偏置-r_max得到大光斑扫描后外边界，记作b_g，对由b_s和b_g围成的区域进行相减布尔操作，记得到的差区域边界为b_d，b_d=b_s-b_g，b_d即为大光斑未扫描到的区域；

步骤6、在上述b_d围成的未扫描区域内生成小光斑平行扫描路径；

步骤7、连接上述生成的所有大、小光斑扫描路径，更新i值，得到的第i层切片作为当前切片，跳至步骤2直至打印完成；输出扫描路径。

2.根据权利要求1所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述的r_min根据所用三维打印机的最高打印精度确定；所述的r_max根据所用三维打印机所能达到的最大光斑以及产品精度要求确定。

3.根据权利要求1所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述的r_max为毫米级别；所述的r_min为十分之一毫米级别；所述的f满足：0.5≤f≤1。

4.根据权利要求3所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述的r_max为1～5mm；所述的r_min为0.05～0.1毫米。

5.根据权利要求1所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述步骤4中在大光斑扫描后内边界内部生成大光斑平行扫描路径的基本步骤如下：设定当前切片所在平面的坐标系为X-Y坐标系；

步骤4.1、找出b_b在Y轴方向上的最高点和最低点，最高点记作y_max，最低点记作y_min，并令y=y_min，其中：y线为与X轴平行的一条直线；

步骤4.2、令y=y+2f·r_max，用y线和b_b求交；

步骤4.3、对以上得到的所有交点在y上从左到右依次排序，第一个交点记作第0个点，第2个点记作第1个点，以此类推；

步骤4.4、储存位于偶数和奇数点序之间的线段为有效扫描线段；

步骤4.5、跳至步骤4.2直至y≥y_max，完成在大光斑扫描后内边界内部大光斑平行扫描路径的生成。

6.根据权利要求5所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述的步骤4.2中，用y线和b_b求交采用扫描线法，即：首先对b_b上所有离散线段的端点在Y轴方向上从低到高进行排序，y线从低到高依次扫过这些端点，同时保存和当前y线相交的线段并计算交点；当y线跳至下一位置时，剔除已经被扫描过且和y线已经不相交的线段，添加和y线相交的线段，并重新计算y线和这些线段的交点，直至y线到达最高点。