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研究生: 吳瑞原
Wu, Juei-Yuan
論文名稱: 三度空間噴印之CAD系統發展
CAD system for 3D Ink Jet Printing
指導教授: 蕭德瑛
Shaw, Dein
口試委員: 陳彥升
陳政寰
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 79
中文關鍵詞: 噴墨五軸三度空間模型處理列印
外文關鍵詞: inkjet, print, CAD, surface printing, 3D
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  • 本研究中提出了一套三度空間噴印時的噴印路徑規劃、噴印圖片計算及噴印結果模擬預覽之運算處理系統與流程,並且在運算流程中,加入了多項機台參數及使用者自訂參數做為計算中的限制及依據。
    此系統的運算可分為四大處理部分,模型處理、路徑計算、圖片運算及結果運算與輸出。在模型處理的部分會將讀入的模型資訊運算處理成規律的資料點以便後續運算的使用;路徑計算則會依設定的噴印條件及噴印情況做路徑位置點及其噴頭指向向量的插補運算;噴印圖片計算同樣也是依所訂定的限制條件、模型斜率變化等因素做適當的運算處理,成為能夠配合噴印路徑做曲面噴印時所需的噴印圖片。最後將以圖形、動畫的方式使使用者了解運算完成之噴印路徑及噴印圖片之最終結果,並將結果分別輸出成NC code及tif圖檔,提供三度空間噴印時的路徑資訊及配合的噴印圖案。
    藉由如此的一個運算處理程序規劃,即可讓使用者簡單、方便且清晰的對於三度空間噴印所需之路徑及圖片做一個適當的運算處理,並且得出所需結果。


    In this study, the printing process of a 3D freeform surface printing is developed and the computing system to do the printing process such as printing path planning, printing picture handling, result previewing and simulating for 3D inkjet printing is also developed. In the computing system, users can set the parameters relate to 3D printing machine or users` needs as the computing constraints and basis.
    The process in this system has four major parts: model processing, printing path planning, printing picture handling and result computing and outputting. In model processing, it transfers the input information into regular data points for subsequent calculations. In printing path planning, it generates the printing path coordinates and printer head direction according to the setting condition and situation defined by user. In printing picture handling process also used to adjust the picture according to the restrictions, model slopes and such factors, which makes the image suitable for surface printing. In the last, system presents the printing path and image by showing the figures and doing animation of the printing process. Then transfer the path information and image to NC code and tif image to translate the printing information to 3D printing system.
    This system can provide a simple, convenient and clear processing environment to help the users do a proper printing path generation to get the path information and image to be print.

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 X 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究目的 1 1.3 文章架構 2 第二章 文獻回顧 4 2.1 五軸噴印相關技術 4 2.2 五軸噴印相關文獻 6 2.3 噴印成果預覽相關文獻 13 2.4 五軸噴印基本原理 15 第三章 模型與圖片之基本處理 24 3.1 人機介面 26 3.2 參數條件說明 29 3.3 模型內插重整與圖片及模型之對應調整 35 第四章 噴印路徑及圖片運算 39 4.1 路徑計算及圖片切割 40 4.2 路徑偏移 47 4.3 干涉情形與斜率變化之判斷及修正處理 50 4.4 噴印品質計算 53 4.5 二次噴印路徑計算 55 第五章 噴印路徑與圖片之後處理 57 5.1 插補整理路徑及緩衝區域的產生 58 5.2 圖片預變形與顏色深度調整 64 5.3 圖片後處理 68 第六章 運算結果輸出 72 6.1 列印情形動態呈現 73 6.2 圖片及路徑NC code輸出 75 6.3 結果與討論 77 參考文獻 79

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    [6] 賴俊維, "數位化三度空間噴印技術發展," 碩士論文,動力機械工程學系, 國立清華大學, 新竹市、台灣,2010
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    [8] (單篇文章):周尊儒、洪國倫, "泛論熱轉寫印刷與發展" , 2010-8-23, 取自:http://www.cepp.gov.tw/TheFiles/publication/cd27198e-ef49-4ad1-baba-54758cd41c21.pdf

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