一种带辊筒装置的3D打印设备模拟仿真方法与流程

一种带辊筒装置的3d打印设备模拟仿真方法
技术领域
1.本发明涉及3d打印运动轨迹规划方法，尤其是一种带辊筒装置的3d打印设备模拟仿真方法。

背景技术：

2.模拟仿真能将机床运动的三维刀具路径展示出来，能够在运行前检查运行程序(gcode)是否有异常。现有cimco-edit等gcode模拟仿真软件，可以生成好的gcode拖入软件中，模拟运动机构沿着规划好的路径进行移动。
3.而带辊压机构的3d打印末端装置，需要开发对应的模拟仿真软件，在模拟中观测打印路径及对应的滚筒位置，检查辊压机构转动角度是否合理，打印路径是否合理。

技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种带辊筒装置的3d打印设备模拟仿真方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种带辊筒装置的3d打印设备模拟仿真方法，包括有以下步骤：
7.步骤1：将切片软件生成的gcode文件输入到gcode代码解释器中，获取中gcode中每一个运动路径点的坐标，并获取每一个运动路径点对应的辊压机构坐标及辊压机构旋转角度；
8.步骤2：按照运动路径点的运动路径先后顺序，将运动路径绘制出来，绘制出来的线条接近实际打印的流体形状；
9.步骤3：模拟仿真3d打印设备末端装置沿着设定好的轨迹(即gcode里的路径)进行移动，并仿真辊压机构的旋转角度及对应位置；
10.步骤4：将每一个运动路径点的辊压机构的旋转角度及对应位置的动作做成一帧画面，连续的帧画面播放形成仿真模拟动画。
11.本发明还具有以下附加技术特征：
12.作为本发明技术方案进一步具体优化的：步骤1中，x、y、z后面跟着当前点的x、y、z坐标，同一行的e2后面跟着当前点辊压机构旋转角度；
13.作为本发明技术方案进一步具体优化的：步骤2中，流体的截面示意图所有点是根据中心点p的距离进行绘制的；已知gcode里的运动路径，运动路径就是许多个p点组成的多重直线，将两两连续p点组成的直线，绘制成流体形状；已知其中每一段直线p1p2，通过直线上已知点p1和已知点p2的空间向量关系，来绘制p1周围的截面上的8个点，和p2周围截面上的8个点，用这16个点相互连接成4点组成的网格面，再用网格绘制，组成当前直线的流体形状，如图6所示。
14.作为本发明技术方案进一步具体优化的：步骤4中，将要绘制哪些图形记录为一帧画面，以时间为变量，不同的时刻绘制不同数量的图形，每一帧都绘制不同数量的图形，最
终连续播放就成了仿真动画。
15.本发明和现有技术相比，其优点在于：
16.目前市面上没有带滚筒的模拟仿真软件，本发明方便每次上机打印前，进行模拟测试，保障安全可靠的生产。
17.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的步骤1方法示意图；
20.图2为本发明的步骤2方法示意图；
21.图3为本发明的步骤3方法示意图；
22.图4为本发明的步骤4方法示意图；
23.图5为本发明的流体的截面示意图；
24.图6为本发明的当前直线的流体形状示意图。
具体实施方式
25.下面将参照附图更详细地描述本发明公开的示例性实施例，这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本发明公开的示例性实施例，然而应当理解，本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。
26.一种带辊筒装置的3d打印设备模拟仿真方法，包括有以下步骤：
27.步骤1：将切片软件生成的gcode文件输入到gcode代码解释器中，获取中gcode中每一个运动路径点的坐标，并获取每一个运动路径点对应的辊压机构坐标及辊压机构旋转角度；
28.gcode文件包含类似g01 x0 y0 e2:90格式的命令，gcode是一种用于描述3d打印机应如何打印作业的语言，它以纯文本形式存储指令，每行表示不同的命令，例如打印机的打印速度、温度设置以及打印部件的移动位置。gcode文件是通过切片软件生成的，例如simplify3d和slic3r，它们将cad图形转换为g代码，3d打印设备可以读取g代码。
29.步骤2：按照运动路径点的运动路径先后顺序，将运动路径绘制出来，绘制出来的线条接近实际打印的流体形状；
30.步骤3：模拟仿真3d打印设备末端装置沿着设定好的轨迹进行移动，并仿真辊压机构的旋转角度及对应位置；
31.步骤4：将每一个运动路径点做成一帧画面，连续的帧画面播放形成仿真模拟动画。
32.实施例1
33.一种带辊筒装置的3d打印设备模拟仿真方法，包括有以下步骤：
34.步骤1：将切片软件生成的gcode文件输入到gcode代码解释器中，获取中gcode中每一个运动路径点的坐标，并获取每一个运动路径点对应的辊压机构坐标及辊压机构旋转角度。
35.g49
36.g90g40g94
37.g54
38.g01
39.g01
40.f3000
41.m0
42.m03s800
43.m0
44.g04.0.5
45.f3000
46.x117.613；y-418.138；z13；e2:20.183
47.s800
48.x122.35；y-389.11；z12.412；e2:20.183
49.x127.088；y-360.083；z11.824；e2:20.183
50.x131.825；y-331.055；z11.235；e2:20.183
51.x136.563；y-302.027210.647；e2:20.183
52.x141.301；y-272.999210.059；e2:20.183
53.x146.038；y-243.97229.471；e2:20.183
54.x150.776；y-214.944；z8.882；e2:20.183
55.x155.513；y-185.916；z8.294；e2:20.183
56.x160.251；y-156.88927.706；e2:20.183
57.x164.988；y-127.86187.118；e2:20.183
58.x169.726；y-98.83376.529；e2:20.183
59.x174.463；y-69.80625.941；e2:20.183
60.如上述程序代码所示，x、y、z后面跟着当前点的x、y、z坐标，同一行的e2后面跟着当前点辊压机构旋转角度。
61.步骤2：按照运动路径点的运动路径先后顺序，将运动路径绘制出来，绘制出来的线条接近实际打印的流体形状。
62.如图5是流体的截面示意图，这个截面其他所有点是靠根据中心点p的距离进行绘制的。
63.已知gcode里的运动路径，运动路径就是许多个p点组成的多重直线，将两两连续p点组成的直线，绘制成流体形状。已知其中每一段直线p1p2，通过直线上已知点p1和已知点p2的空间向量关系，来绘制p1周围的截面上的8个点，和p2周围截面上的8个点，用这16个点相互连接成4点组成的网格面，再用网格绘制，组成当前直线的流体形状，如图6所示。
64.步骤3：模拟仿真3d打印设备末端装置沿着设定好的轨迹(即gcode里的路径)进行移动，并仿真辊压机构的旋转角度及对应位置。
65.步骤4：将每一个运动路径点的辊压机构的旋转角度及对应位置的动作做成一帧画面，连续的帧画面播放形成仿真模拟动画。将要绘制哪些图形记录为一帧画面，以时间为变量，不同的时刻绘制不同数量的图形，每一帧都绘制不同数量的图形，最终连续播放就成了仿真动画。
66.实施例2
67.一种带辊筒装置的3d打印设备模拟仿真方法，包括有以下步骤：
68.图1为本发明的步骤1方法示意图；步骤1：将切片软件生成的gcode文件输入到gcode代码解释器中，获取中gcode中每一个运动路径点的坐标，并获取每一个运动路径点对应的辊压机构坐标及辊压机构旋转角度。
69.m00
70.m3s500
71.m00
72.m3s700
73.m00
74.m3s1000
75.m00
76.n10
77.g90g54
78.g01f4681
79.x-351.145；y235.355；z50.000
80.x-351.145；y185.355，20.000
81.x-351.145；y-213.875
82.x-268.546；y-213.875
83.x-268.546；y185.355
84.x-188.700；y185.355
85.x-188.700；y-213.875
86.x-106.101；y-213.875
87.x-106.101；y185.355
88.x
‑‑
26.255；y185.355
89.x-26.255；y-213.875
90.x56.344；y-213.875
91.x56.344；y185.355
92.x136.190；y185.355
93.x136.190；y-213.875
94.x218.789；y-213.875
95.x218.789；y185.355
96.x298.635；y185.355
97.x298.635；y-213.875
98.x381.234；y
‑‑
213.875
99.x381.234；y185.355
100.x-99.24；y23.119；z6.095；e2:-22.500
101.x-99.24；y-1.8；z6.095；e2:-22.500
102.x-99.24；y-26.72；z6.095；e2:-22.500
103.x-99.24；y-51.639；z6.095；e2:-22.500
104.x-99.24；y-76.558；z6.095；e2:-22.500
105.x-73.462；y-76.558；z6.095；e2:-2.325
106.x-73.462；y-51.639；z6.095；e2:19.619
107.x-73.462；y-26.72；z6.095；e2:22.500
108.x-73.462；y-1.8；z6.095；e2:22.500
109.x-73.462；y23.119；z6.095；e2:22.500
110.x-73.462；y48.038；z6.095；e2:22.500
111.x-48.543；y48.038；z6.095；e2:2.881
112.x-48.543；y23.119；z6.095；e2:-19.619
113.x-48.543；y-1.8；z6.095；e2:-22.500
114.x-48.543；y-26.72；z6.095；e2:-22.500
115.x-48.543；y-51.639；z6.095；e2:-22.500
116.x-48.543；y-76.558；z6.095；e2:-22.500
117.x-22.764；y-76.558；z6.095；e2:-2.325
118.x-22.764；y-51.639；z6.095；e2:19.619
119.x-22.764；y-26.72；z6.095；e2:22.500
120.x-22.764；y-1.8；z6.095；e2:22.500
121.x-22.764；y23.119；z6.095；e2:22.500
122.x-22.764；y48.038；z6.095；e2:22.500
123.x2.155；y48.038；z6.095；e2:2.881
124.x2.155；y23.119；z6.095；e2:-19.619
125.x2.155；y-1.8；z6.095；e2:-22.500
126.x2.155；y-26.72；z6.095；e2:-22.500
127.x2.155；y-51.639；z6.095；e2:-22.500
128.x2.155；y-76.558；z6.095；e2:-22.500
129.x27.934；y-76.558；z6.095；e2:-2.325
130.x27.934；y-51.639；z6.095；e2:19.619
131.x27.934；y-26.72；z6.095；e2:22.500
132.x27.934；y-1.8；z6.095；e2:22.500
133.x27.934；y23.119；z6.095；e2:22.500
134.x27.934；y48.038；z6.095；e2:22.500
135.x52.853；y48.038；z6.095；e2:2.881
136.x52.853；y23.119；z6.095；e2:-19.619
137.x52.853；y-1.8；z6.095；e2:-22.500
138.x52.853；y-26.72；z6.095；e2:-22.500
139.x52.853；y-51.639；z6.095；e2:-22.500
140.x52.853；y-76.558；z6.095；e2:-22.500
141.x78.632；y-76.558；z6.095；e2:-2.325
142.x78.632；y-51.639；z6.095；e2:19.619
143.x78.632；y-26.72；z6.095；e2:22.500
144.x78.632；y-1.8；z6.095；e2:22.500
145.x78.632；y23.119；z6.095；e2:22.500
146.x78.632；y48.038；z6.095；e2:22.500
147.x103.551；y48.038；z6.095；e2:2.881
148.x103.551；y23.119；z6.095；e2:-19.619
149.x103.551；y-1.8；z6.095；e2:-22.500
150.x103.551；y-26.72；z6.095；e2:-22.500
151.x103.551；y-51.639；z6.095；e2:-22.500
152.x103.551；y-76.558；z6.095；e2:-22.500
153.x129.329；y-76.558；z6.095；e2:-2.325
154.x129.329；y-51.639；z6.095；e2:19.619
155.x129.329；y-26.72；z6.095；e2:22.500
156.x129.329；y-1.8；z6.095；e2:22.500
157.x129.329；y23.119；z6.095；e2:22.500
158.x129.329；y48.038；z6.095；e2:22.500
159.每一行都获取了一个路径点，同时带有x；y；z坐标和滚筒角度
160.图2为本发明的步骤2方法示意图；步骤2：按照运动路径点的运动路径先后顺序，将运动路径绘制出来，绘制出来的线条接近实际打印的流体形状；
161.图3为本发明的步骤3方法示意图；步骤3：模拟仿真3d打印设备末端装置沿着设定好的轨迹进行移动，并仿真辊压机构的旋转角度及对应位置；
162.图4为本发明的步骤4方法示意图。步骤4：将每一个运动路径点做成一帧画面，连续的帧画面播放形成仿真模拟动画。
163.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

技术特征：

1.一种带辊筒装置的3d打印设备模拟仿真方法，其特征在于，包括有以下步骤：步骤1：将切片软件生成的gcode文件输入到gcode代码解释器中，获取中gcode中每一个运动路径点的坐标，并获取每一个运动路径点对应的辊压机构坐标及辊压机构旋转角度；步骤2：按照运动路径点的运动路径先后顺序，将运动路径绘制出来，绘制出来的线条接近实际打印的流体形状；步骤3：模拟仿真3d打印设备末端装置沿着设定好的轨迹(即gcode里的路径)进行移动，并仿真辊压机构的旋转角度及对应位置；步骤4：将每一个运动路径点的辊压机构的旋转角度及对应位置的动作做成一帧画面，连续的帧画面播放形成仿真模拟动画。2.根据权利要求1所述的一种带辊筒装置的3d打印设备模拟仿真方法，其特征在于：步骤1中，x、y、z后面跟着当前点的x、y、z坐标，同一行的e2后面跟着当前点辊压机构旋转角度；3.根据权利要求1所述的一种带辊筒装置的3d打印设备模拟仿真方法，其特征在于：步骤2中，流体的截面示意图所有点是靠根据中心点p的距离进行绘制的；已知gcode里的运动路径，运动路径就是许多个p点组成的多重直线，将两两连续p点组成的直线，绘制成流体形状；已知其中每一段直线p1p2，通过直线上已知点p1和已知点p2的空间向量关系，来绘制p1周围的截面上的8个点，和p2周围截面上的8个点，用这16个点相互连接成4点组成的网格面，再用网格绘制，组成当前直线的流体形状，如图6所示。4.根据权利要求1所述的一种带辊筒装置的3d打印设备模拟仿真方法，其特征在于：步骤4中，将要绘制哪些图形记录为一帧画面，以时间为变量，不同的时刻绘制不同数量的图形，每一帧都绘制不同数量的图形，最终连续播放就成了仿真动画。

技术总结

一种带辊筒装置的3D打印设备模拟仿真方法，步骤1：将切片软件生成的GCode文件输入到GCode代码解释器中，获取中GCode中每一个运动路径点的坐标，并获取每一个运动路径点对应的辊压机构坐标及辊压机构旋转角度；步骤2：按照运动路径点的运动路径先后顺序，将运动路径绘制出来，绘制出来的线条接近实际打印的流体形状；步骤3：模拟仿真3D打印设备末端装置沿着设定好的轨迹进行移动，并仿真辊压机构的旋转角度及对应位置；步骤4：将每一个运动路径点的辊压机构的旋转角度及对应位置的动作做成一帧画面，连续的帧画面播放形成仿真模拟动画。本发明方便每次上机打印前，进行模拟测试，保障安全可靠的生产。安全可靠的生产。安全可靠的生产。