本發(fā)明涉及一種立體打印裝置，尤其涉及一種立體打印裝置及其打印數(shù)據(jù)存儲方法。

背景技術：

近年來，隨著科技的日益發(fā)展，許多利用逐層建構模型等加成式制造技術(additive manufacturing technology)來建造物理三維(three dimensional,3D)模型的不同方法已紛紛被提出。一般而言，加成式制造技術是將利用電腦輔助設計(computer aided design,CAD)等軟件所建構的3D模型的設計數(shù)據(jù)轉換為連續(xù)堆疊的多個薄橫截面層。而打印裝置的打印模組通?？梢罁?jù)3D模型的設計數(shù)據(jù)所建構的空間坐標XYZ在基座的上方沿著XY平面移動，從而使建構材料形成正確的橫截面層形狀。

而在上述技術中，主控端(例如，與打印裝置連接的個人電腦)或是打印裝置則需在對3D模型進行打印之前，首先將所述的設計數(shù)據(jù)，例如包括各個橫截面層信息的圖檔轉換為打印裝置的打印筆頭(printing head)可辨識的編碼信號。然而，將圖檔轉換為打印裝置的打印筆頭可辨識的編碼信號須耗費大量的時間。在同樣的3D模型具有重復打印的需求時，每次的轉換將會十分的耗時。但另一方面，打印筆頭可辨識的編碼信號的整體數(shù)據(jù)大小也十分的龐大，若是為了節(jié)省重復打印所造成的時間耗費而將轉換好的編碼信號直接存儲的話，也需要為數(shù)不小的存儲空間。因此，如何在時間耗費和存儲空間上找到適當?shù)钠胶?，為本領域的技術人員所急需解決的問題之一。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種立體打印裝置及其打印數(shù)據(jù)存儲方法，可存儲部分的對應于打印內容部分的原始數(shù)據(jù)以及部分轉換后的打印信號數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的立體打印裝置包括處理單元以及混合單元。處理單元將切層檔格式化切層檔為打印筆頭信號檔。其中，切層檔以及打印筆頭信號檔對應于 立體結構，切層檔包括對應于立體結構的多個層的多個層數(shù)據(jù)，以及打印筆頭信號檔包括對應于立體結構的層的多個層打印數(shù)據(jù)。混合單元耦接處理單元根據(jù)存儲比例合并切層檔中的層數(shù)據(jù)的部分以及打印筆頭信號檔中的層打印數(shù)據(jù)的部分為混合檔，并且存儲混合檔于立體打印裝置的存儲單元中，其中混合檔中的層數(shù)據(jù)對應于立體結構的層與混合檔中的層打印數(shù)據(jù)所對應的立體結構的層不同。

本發(fā)明的打印數(shù)據(jù)存儲方法，適用于立體打印裝置，包括以下步驟。首先，格式化切層檔為打印筆頭信號檔，其中，切層檔以及打印筆頭信號檔對應于立體結構，切層檔包括對應于立體結構的多個層的多個層數(shù)據(jù)，以及打印筆頭信號檔包括對應于立體結構的層的多個層打印數(shù)據(jù)。接著，根據(jù)存儲比例合并切層檔中的層數(shù)據(jù)的部分以及打印筆頭信號檔中的層打印數(shù)據(jù)的部分為混合檔，并且存儲混合檔于立體打印裝置的存儲單元中，其中混合檔中的層數(shù)據(jù)對應于立體結構的層與混合檔中的層打印數(shù)據(jù)所對應的立體結構的層不同。

基于上述，本發(fā)明提供了一種立體打印裝置以及打印數(shù)據(jù)存儲方法，可根據(jù)需求而存儲一部分的原始數(shù)據(jù)(即，切層檔中的層數(shù)據(jù))以及一部分已編碼的打印筆頭可辨識的編碼信號(即，打印筆頭信號檔中的層打印數(shù)據(jù))，以在重復打印時在時間耗費以及數(shù)據(jù)存儲上取得平衡。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的立體打印裝置以及打印裝置的功能方塊圖；

圖2為本發(fā)明一實施例的打印數(shù)據(jù)存儲方法的方法流程圖；

圖3A～圖3C為本發(fā)明一實施例的混合檔中層數(shù)據(jù)以及層打印數(shù)據(jù)與存儲比例的關系示意圖。

附圖標記說明：

10：立體打印裝置； PH：打印筆頭信號檔；

110：處理單元； HF：混合檔；

120：混合單元； GF：切層檔；

130：存儲單元； 20：打印裝置；

LD11～100：層數(shù)據(jù)； LPD 1～90：層打印數(shù)據(jù)；

S202～S203：步驟。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明一實施例的立體打印裝置以及打印裝置的功能方塊圖。請參照圖1，立體打印裝置10包括處理單元110、混合單元120以及存儲單元130。處理單元110接收切層檔GF，格式化(formatting)切層檔GF為打印筆頭信號檔PH。其中，切層檔GF以及打印筆頭信號檔PH對應于立體結構，切層檔GF包括對應于立體結構的多個層的多個層數(shù)據(jù)，以及打印筆頭信號檔PH包括對應于立體結構的層的多個層打印數(shù)據(jù)?；旌蠁卧?20耦接處理單元110，根據(jù)存儲比例合并切層檔GF中的層數(shù)據(jù)的部分以及打印筆頭信號檔PH中的層打印數(shù)據(jù)的部分為混合檔HF，并且存儲混合檔HF于存儲單元130中，其中混合檔HF中的層數(shù)據(jù)對應于立體結構的層與混合檔中的層打印數(shù)據(jù)所對應的立體結構的層不同。

圖2為本發(fā)明一實施例的打印數(shù)據(jù)存儲方法的方法流程圖。適用于例如圖1所示的立體打印裝置。請參照圖2，首先，在步驟S202時，格式化切層檔為打印筆頭信號檔，其中，切層檔以及打印筆頭信號檔對應于立體結構，切層檔包括對應于立體結構的多個層的多個層數(shù)據(jù)，以及打印筆頭信號檔包括對應于立體結構的層的多個層打印數(shù)據(jù)。接著步驟S203時，根據(jù)存儲比例合并切層檔中的層數(shù)據(jù)的部分以及打印筆頭信號檔中的層打印數(shù)據(jù)的部分為混合檔，并且存儲混合檔于立體打印裝置的存儲單元中，其中混合檔中的層數(shù)據(jù)對應于立體結構的層與混合檔中的層打印數(shù)據(jù)所對應的立體結構的層不同。

如圖1所示的立體打印裝置10可為一個人電腦或筆記本電腦，連接至打印裝置20(例如，3D打印機)。另外，在本發(fā)明其它的實施例中，所述立體打印裝置10也可以為與所述打印裝置20整合設置。而所述的處理單元110以及混合單元120可分別采用實體電路實現(xiàn)，也可由處理器執(zhí)行對應程序而實現(xiàn)。本發(fā)明并不限定于上述。

簡單來說，當立體打印裝置10的處理單元110接收到對應于一個立體結 構的打印需求時，處理單元110也將同時接收到對應于此立體結構的原始圖檔，例如對應于副檔名為.STL的向量圖檔案。接著，處理單元110即可將所述的原始圖檔切層處理(slicing)而得到切層檔GF，其中切層檔GF中以多個層數(shù)據(jù)來表示所述的立體結構。而在產生切層檔GF后，處理單元110即可將所述的切層檔GF編碼轉換(即上述的格式化)為由打印裝置20的打印筆頭可以辨識的已編碼信號(即，上述的打印筆頭信號檔PH以及其所包括的層打印數(shù)據(jù))后，再整筆/批次地傳送至所述的打印裝置20，使得所述的打印裝置20即可根據(jù)打印筆頭信號檔PH中各層打印數(shù)據(jù)來執(zhí)行對應于立體結構的打印程序。所述的切層檔GF中包括對應于所述立體結構的多個橫截面圖檔(即，上述的層信息)，而順序上連續(xù)的橫截面圖檔則在立體結構中表示為彼此互相堆迭的層。而所述的切層檔GF可為點陣圖(bitmap)類型的圖檔，也可為向量圖(vector graphics)類型的圖檔。在本實施例中，所述的切層檔GF為對應于可縮放向量圖形(Scalable Vector Graphics,SVG)格式，副檔名為.SVG的向量圖檔，但本發(fā)明并不限定于此。

而在對應于切層檔GF的打印筆頭信號檔PH完成(即，分別將切層檔GF中的層數(shù)據(jù)編碼轉換為打印筆頭信號檔PH中的層打印數(shù)據(jù))后，混合單元120即可根據(jù)存儲比例來存儲部分的切層檔GF，以及部分的打印筆頭信號檔PH的混合檔HF，使得下一次處理單元110要再次對應于切層檔GF的立體結構的指令時，部分的打印筆頭信號檔PH(即對應于上述混合檔HF中的部分層打印數(shù)據(jù))便可不用在重新的被產生，而達到節(jié)省時間的功效。但由于打印筆頭信號檔PH的數(shù)據(jù)大小遠大于切層檔GF，因此混合檔HF中也可存儲一部分的切層檔GF，以節(jié)省存儲單元130的空間，待下一次處理單元110要再次對應于切層檔GF的立體結構的指令時，再由處理單元110格式化為對應的層打印數(shù)據(jù)。

圖3A～圖3C為本發(fā)明一實施例的混合檔中層數(shù)據(jù)以及層打印數(shù)據(jù)與存儲比例的關系示意圖。其中，在圖3A～圖3C所示實施例中，立體結構包括100層的橫截面。因此，在切層檔GF中包括了100個層數(shù)據(jù)(以下以LD 1～100表示)，而打印筆頭信號檔PH中則包括了100個層打印數(shù)據(jù)(以下以LPD 1～100)表示。圖3A所示為混合檔的存儲比例為90％的情況，即，混合檔HF中包括了90％來自切層檔GF的層數(shù)據(jù)，以及10％來自打印筆頭信號檔PH的層打印數(shù)據(jù)。值得注意的是，在圖3A所示實施例中，存儲成已格 式化后的層打印數(shù)據(jù)的為第1到10層(即，層打印數(shù)據(jù)LPD 1～10)，而存儲為對應于切層檔GF中的層數(shù)據(jù)的則為第11層到第100層(即，層數(shù)據(jù)LD11～100)。這么一來，當處理單元120接收到打印對應于此混合檔HF的指令時，便可直接將層打印數(shù)據(jù)LPD 1～10中的部分或全部傳送至與立體打印裝置10相連接的打印裝置，使得處理單元120在進行剩余的層數(shù)據(jù)LD 11～100的格式化時，打印裝置則可以先根據(jù)層打印數(shù)據(jù)LPD 1～10的內容進行打印程序，進而達到“邊印邊轉換”的狀態(tài)，更進一步的節(jié)省打印所述立體結構所需的時間。

圖3B以及圖3C所示則分別為存儲比例為50％以及10％的情況。也就是說，圖3B所示的混合檔HF中包括了50％的層數(shù)據(jù)和50％層打印數(shù)據(jù)(層打印數(shù)據(jù)LPD 1～50以及層數(shù)據(jù)LD 51～100)，而圖3C所示的混合檔HF中包括了10％的層數(shù)據(jù)和90％層打印數(shù)據(jù)(層打印數(shù)據(jù)LPD 1～90以及層數(shù)據(jù)LD 91～100)。就圖3A～圖3C及其所分別對應的存儲比例而言，圖3A所示的混合檔HF保留了最少的層打印數(shù)據(jù)，因此最節(jié)省存儲單元的存儲空間，但是在當要重新格式化混合檔HF中的層數(shù)據(jù)為層打印數(shù)據(jù)(即，將層數(shù)據(jù)LD11～100格式化為層打印數(shù)據(jù)LPD11～100)時則須耗費最多的時間。而圖3C所示的混合檔HF保留了最多的層打印數(shù)據(jù)，因此最耗費存儲單元的存儲空間。但是，在當要重新采用混合檔HF進行產生層打印數(shù)據(jù)時則可最節(jié)省時間。

例如，在一實際運用的實施范例中，切層完成后的SVG格式的切層向量圖檔(即，切層檔GF)的大小為271k。而將切層檔GF格式化完成的打印筆頭信號檔PH的大小則為510141k。若是以上述的圖3B所示的存儲比例(即，50％)而言，混合檔HF的大小約為255206k，重新編碼混合檔HF的層數(shù)據(jù)為層打印數(shù)據(jù)(即，將圖3B中的層數(shù)據(jù)LD51～100格式化為層打印數(shù)據(jù)LPD51～100)的時間，則約為格式化整體切層檔GF為打印筆頭信號檔PH所需時間的一半。

而關于存儲比例的大小設定，則可以根據(jù)實際需求而設置，本發(fā)明并不限定。例如，在本發(fā)明一實施例中，圖1所示的立體打印裝置10可還包括適于與使用者互動的輸入輸出單元(例如，觸控面板、鼠標、鍵盤等)。所述的輸入輸出單元可耦接至立體打印裝置10的處理單元110。當使用者欲根據(jù)需求設定存儲比例的值時，處理單元110便可通過所述的輸入輸出單元接收 使用者對應使用者輸入的控制信號，并根據(jù)此控制信號產生存儲比例的設定值。這么一來處理單元110便可以將此設定值傳送至混合單元120供混合單元120運用。

在本發(fā)明一實施例中，處理單元110也可以主動地偵測存儲單元130的存儲空間大小以及目前剩余的存儲空間大小，并根據(jù)存儲空間大小以及目前剩余的存儲空間大小來設定所述的存儲比例。

在本發(fā)明一實施例中，處理單元110從打印裝置20取得對應于立體結構中單一層的打印時間值(例如打印裝置20在打印完成立體結構中的第一層時即可回傳打印第一層所需的打印時間值)，處理單元110即可傳送打印時間值至混合單元120，使得混合單元120可根據(jù)打印時間值設定存儲比例，進而達成“邊印邊轉換”的工作狀態(tài)?；蛘?，處理單元110也可在格式化切層檔GF產生計時以取得格式化打印筆頭信號檔PH中任一層(例如第一層)的層打印數(shù)據(jù)的產生時間值，或者是打印筆頭信號檔PH中各層打印數(shù)據(jù)的平均產生時間值。如此一來，混合單元120即可從處理單元110接收單一層打印數(shù)據(jù)的產生時間值，或是整體層打印數(shù)據(jù)的平均產生時間值，并根據(jù)單一層打印數(shù)據(jù)的產生時間值，或是整體層打印數(shù)據(jù)的平均產生時間值來設定所述的存儲比例。上述所提到的各種設定存儲比例的方法也可同時整個部分或全部作為考量而設定，本發(fā)明并不限定于上述。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種立體打印裝置及其打印數(shù)據(jù)存儲方法，使得立體打印裝置在第一次完成對應于打印裝置的打印筆頭可讀取的打印筆頭信號檔后，可根據(jù)存儲比例來存儲部分的切層檔以及打印筆頭信號檔，使得再次針對同一立體結構進行打印程序時，(例如原立體打印裝置再次打印，或是轉傳至其它相同的立體打印裝置進行打印)重新格式化的時間可被減少，同時與檔案數(shù)據(jù)的存儲空間的運用上達到較佳的平衡。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。