[发明专利]一种粉末床增材制造嫁接打印装夹定位方法

权利要求书

1.一种粉末床增材制造嫁接打印装夹定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将加工基底固定在成形平台的升降部上；成形平台上还设有参照部，参照部包括水平设置的成形平面，成形平面上设有成形坐标系，所述成形坐标系为成形平面在水平面上的基准坐标系；

步骤2、调整升降部的高度，使加工基底的顶面与成形平面位于同一高度；

步骤3、采用增材制造设备顶部安装的相机拍摄待加工图像，所述待加工图像的内容包括加工基底的顶面；

步骤4、计算加工基底的顶面轮廓在成形坐标系中的位置信息Λ；

步骤5：将加工基底的顶面轮廓及其在成形坐标系中的位置信息Λ导入切片软件；再将要嫁接的待打印模型导入切片软件，并提取待打印模型的底面轮廓；

步骤6、计算将待打印模型的底面轮廓与加工基底的顶面轮廓对齐，需要的转动角度和平移量；

步骤7、按照步骤6的计算结果对待打印模型进行旋转和移动后，对待打印模型进行切片处理和打印参数设置，再进行嫁接打印。

2.如权利要求1所述的粉末床增材制造嫁接打印装夹定位方法，其特征在于：成形平面上设有多个标定点，各标定点不在同一直线上，且各标定点之间的实际距离预先标定；步骤3中，待加工图像的内容还包括各标定点。

3.如权利要求2所述的粉末床增材制造嫁接打印装夹定位方法，其特征在于：标定点的数量大于等于3个，且小于等于5个。

4.如权利要求2所述的粉末床增材制造嫁接打印装夹定位方法，其特征在于：步骤4包括：

步骤4.1，根据各标定点间的实际距离，以及各标定点在待加工图像中的像素距离，计算待加工图像中像素点间的距离，并记为像素间距L；

步骤4.2，基于各标定点的相对位置建立标定坐标系，所述标定坐标系在标定点所在平面内，且所述标定坐标系经过旋转α角度，以及平移量为[x_b y_b]^T的平移后，与成形坐标系重合；其中，α表示逆时针旋转的角度，x_b、y_b分别表示坐标系旋转后沿着成形坐标系的x轴方向和y轴方向的移动量；

步骤4.3，根据待加工图像中的加工基底顶面轮廓与标定点的相对位置关系，以及待加工图像的像素间距L，计算加工基底顶面轮廓在标定坐标系中的位置信息Γ，得到加工基底顶面轮廓的各点在标定坐标系中的具体坐标；再通过下式计算加工基底顶面轮廓在成形坐标系中的位置信息Λ：

5.如权利要求4所述的粉末床增材制造嫁接打印装夹定位方法，其特征在于：步骤6包括：

步骤6.1，在切片软件中，截取包含加工基底的顶面轮廓及待打印模型的底面轮廓的图像，记为分析图像；

步骤6.2，计算分析图像中相邻像素点间的实际距离L1；

步骤6.3，计算分析图像中，加工基底的顶面轮廓的重心坐标(x_jd,y_jd)和方向角度β_jd，以及待打印模型底面轮廓的重心坐标(x_mod,y_mod)和方向角度β_mod；

步骤6.4，计算将待打印模型地面轮廓与加工基底顶面轮廓对齐，需要的逆时针旋转量[0 0 β_jd-β_mod]^T或[0 0 β_jd-β_mod+π]^T，及移动量[L1(x_jd-x_mod) L1(y_jd-y_mod) 0]^T；

步骤7中，旋转待打印模型底面轮廓时，先任选6.4中的一个逆时针旋转量进行旋转，如果旋转后的待打印底面轮廓与加工基底顶面轮廓方位不一致，则选用另一个逆时针旋转量重新旋转。

6.如权利要求5所述的粉末床增材制造嫁接打印装夹定位方法，其特征在于：步骤6.2中，根据加工基底顶面轮廓在成形坐标系中的位置信息Λ，以及加工基底顶面轮廓在分析图像中的像素，计算分析图像中相邻像素点间的实际距离L1。