(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211054182.1 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 北京石油化工学院 地址 102600 北京市大兴区清源北路19号 (72)发明人 黄继强　张世成　薛龙　陈晓明　 李冀清　梁亚军　邹勇　姚舒晏　 张瑞英　黄军芬　曹莹瑜　郭力玮　 (74)专利代理 机构 北京细软智谷知识产权代理 有限责任公司 1 1471 专利代理师 周亮 (51)Int.Cl. G06F 30/10(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06N 3/12(2006.01) G06T 17/00(2006.01)G06F 113/10(2020.01) (54)发明名称 混凝土3D打印工艺方案生 成方法、 装置及电 子设备 (57)摘要 本申请涉及混凝土3D打印工艺方案生成方 法、 装置及电子设备， 属于增材制造技术领域， 本 申请的混凝土3D打印工艺方案生成方法包括， 获 取目标打印物所对应的三维数字模 型， 并对三维 数字模型进行分层切片处理； 针对切片处理得到 的任一切片层分别进行如下处理步骤： 基于混凝 土的凝固特性， 对该切片层中的切片层图案进行 组合分割处理， 生成一次打印出料所对应的图案 模型， 基于生成结果确定该切片层的打印控制方 式； 根据各切片层的打印控制方式生成目标打印 物的混凝土3D打印工艺方案。 本申请可生成合理 有效的混凝 土3D打印工艺方案 。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115357956 A 2022.11.18 CN 115357956 A 1.一种混凝 土3D打印工艺方案生成方法， 其特 征在于， 包括： 获取目标打印物所对应的三维数字模型， 并对所述 三维数字模型进行分层切片处 理； 针对切片处理得到的任一切片层分别进行如下处理步骤： 基于混凝土的凝固特性， 对 该切片层中的切片层图案进行组合分割处理， 生成一次打印出料所对应的图案模型， 基于 生成结果确定该切片层的打印控制方式； 根据各所述切片层的打印控制方式生成所述目标打印物的混凝 土3D打印工艺方案 。 2.根据权利要求1所述的混凝土3D打印工艺方案生成方法， 其特征在于， 所述基于混凝 土的凝固特性， 对该切片层中的切片层图案进行组合分割处理， 生成一次打印出料所对应 的图案模型， 基于生成结果确定该切片层的打印控制方式， 包括： 计算确定各 所述切片层图案所需的打印时长； 根据各所述切片层图案的打印时长， 以混凝土的凝固可支持时间参数值和初凝时间参 数值为分类界限， 将各所述切片层图案划分为， 打印时长小于等于凝固可支持时间参数值 的I类图案， 打印时长大于凝固可支持时间参数且小于初凝参数值的II类图案， 以及打印时 长大于等于初凝参数值的III类图案， 其中， 所述凝固可支持时间参数值小于所述初凝参数 值； 针对分类为I类图案的切片层图案， 进行图案就近组合， 使每一组合的打印时长接近所 述初凝参数值， 并将每一图案组合确定为 一所述图案模型； 针对分类为 II类的切片层图案， 将每一图案确定为 一所述图案模型； 针对分类为III类的切片层图案， 进行图案分割， 使分割得到的每一子图案的打印时长 接近所述初凝参数值， 并将每一子图案确定为 一所述图案模型； 基于确定的各 所述图案模型， 生成该切片层打印控制方式 中的出料控制信息 。 3.根据权利要求2所述的混凝土3D打印工艺方案生成方法， 其特征在于， 所述基于生成 结果确定该切片层的打印控制方式， 还 包括： 针对该切片层中各所述图案模型， 进行最短打印路径规划， 确定该切片层打印控制方 式中的打印路径控制信息 。 4.根据权利要求3所述的混凝土3D打印工艺方案生成方法， 其特征在于， 基于遗传算法 进行所述最短打印路径规划。 5.根据权利要求2所述的混凝土3D打印工艺方案生成方法， 其特征在于， 所述计算确定 各所述切片层图案所需的打印时长， 包括针对任一所述切片层图案分别进行如下处理步 骤： 对该切片层图案进行解析计算， 确定图案的总打印长度； 计算所述总打印长度与预设 打印速度值的比值， 得到该切片层图案的打印时长 。 6.一种混凝 土3D打印工艺方案生成装置， 其特 征在于， 包括： 获取及分层处理模块， 用于获取目标打印物所对应的三维数字模型， 并对所述三维数 字模型进行分层切片处 理； 打印方式确定模块， 用于对切片处理得到任一切片层分别进行如下处理： 基于混凝土 的凝固特性， 对该切片层中的切片层图案进行组合分割处理， 生成一次打印出料所对应的 图案模型， 基于生成结果确定该切片层的打印控制方式； 方案生成模块， 用于根据各所述切片层的打印控制方式生成所述目标打印物的混凝土权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115357956 A 23D打印工艺方案 。 7.根据权利要求6所述的混凝 土3D打印工艺方案生成装置， 其特 征在于， 所述打印方式确定模块， 被配置为： 针对切片处理得到的任一切片层分别进行如下处 理步骤： 计算确定该切片层中各 所述切片层图案所需的打印时长； 根据各所述切片层图案的打印时长， 以混凝土的凝固可支持时间参数值和初凝时间参 数值为分类界限， 将各所述切片层图案划分为， 打印时长小于等于凝固可支持时间参数值 的I类图案， 打印时长大于凝固可支持时间参数且小于初凝参数值的II类图案， 以及打印时 长大于等于初凝参数值的III类图案， 其中， 所述凝固可支持时间参数值小于所述初凝参数 值； 针对分类为I类图案的切片层图案， 进行图案就近组合， 使每一组合的打印时长接近所 述初凝参数值， 并将每一图案组合确定为 一所述图案模型； 针对分类为 II类的切片层图案， 将每一图案确定为 一所述图案模型； 针对分类为III类的切片层图案， 进行图案分割， 使分割得到的每一子图案的打印时长 接近所述初凝参数值， 并将每一子图案确定为 一所述图案模型； 基于确定的各 所述图案模型， 生成该切片层打印控制方式 中的出料控制信息 。 8.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 存储器， 其上存 储有可执行程序； 处理器， 用于执行所述存储器 中的所述可执行程序， 以实现权利要求1 ‑5中任一项所述 方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115357956 A 3