CAD 转 SVG 再转 TIFF：专利图导出工作流

TL;DR： 四步工作流：在 CAD 中生成正交视图 → 导出 SVG → 在 Inkscape 中清理（删标题栏、去颜色、删尺寸标注、规范线宽、文本转路径）→ 导出 600 DPI、1 位双值化、Group 4 压缩的 TIFF 或矢量 PDF。标题栏、尺寸、公差、图层颜色按 37 CFR 1.84(j) 和 EPO Rule 46(2)(c) 属于无关内容，必须剥离；线宽规范为轮廓线 0.3–0.5 mm、隐藏线 0.15–0.2 mm、剖面线 0.5 mm，A4 绘图区域为 17.0 × 26.2 cm。永远把 SVG 当母版编辑，不要直接改 TIFF。

工程 CAD 文件是专利附图的绝佳几何来源，但作为最终提交的附图却很糟糕。它们包含了制造商所需的一切（尺寸、公差、表面光洁度、材料），以及专利局拒绝的一切（标题栏、图层颜色、尺寸标注、制造商 Logo）。该工作流的核心是删除不属于专利图的内容，而不是重新绘制已有的内容。

四阶段工作流

无论工程师使用哪种 CAD 工具，这套可重复的工作流都适用：

1. 在 CAD 中生成正交视图。 包括前视图、侧视图、俯视图、透视图和爆炸图。不要跳过这一步直接尝试转换 3D 模型。
2. 将每个视图导出为 SVG。 采用矢量输出，确保没有栅格化。
3. 在 Inkscape 或 Illustrator 中清理每个 SVG。 移除标题栏，规范化线宽，去除颜色，并将文本转换为路径。
4. 将清理后的 SVG 导出为符合提交要求的 TIFF 或 PDF。 采用双值化（Bilevel），600 DPI，无抗锯齿。

该流程是单向的：在 SVG 母版中进行编辑，导出结果为 TIFF 或 PDF。永远不要直接编辑 TIFF 文件，应始终将 SVG 视为母版。

各 CAD 工具的 SVG 导出方法

不同的 CAD 工具导出 SVG 的路径各不相同。以下是我们已验证的可行方案：

SolidWorks

打开工程图文件 (.SLDDRW)，而不是零件文件。执行 File → Save As → SVG (*.svg)。如果勾选了导出选项中的 "Use document line font"，SolidWorks 2022+ 导出的 SVG 将带有正确的线宽。较早的版本会将所有线条以相同的线宽导出，需要在 Inkscape 中进行规范化。

SolidWorks 的常见特性：

• 隐藏线导出的效果是虚线。专利附图使用实线表示可见轮廓，虚线表示隐藏部分——这与 CAD 惯例一致。
• 标题栏图纸会作为一个单独的图层导出。请将其删除。
• 中心线会带有 Inkscape 可以保留的线型元数据。

Autodesk Fusion 360

模型工作区具有基础的 SVG 导出功能，但会丢失线型区分。请改用 Drawing 工作区：从模型创建工程图，然后执行 Export → SVG。Fusion 360 工程图包含默认标题栏——在导出前，请在工程图属性中将标题栏样式设置为“None”以禁用它。

Autodesk Inventor

使用 IDW 工程图文件。执行 File → Export → SVG。Inventor 在 SVG 输出中会保留图层颜色；在清理过程中请将所有线条重置为黑色。默认情况下，隐藏线以虚线形式导出。

FreeCAD

使用 TechDraw 工作台（而非 Draft）。在 TechDraw 中创建一个视图，然后执行 TechDraw → Export → Export Page As SVG。FreeCAD 的 SVG 输出虽然冗长但很干净——线条类型正确，颜色直接映射到图层颜色。在 Inkscape 中打开后，全选并设置线条颜色为黑色。

OnShape

在 Drawing 标签页中，执行 Export → SVG。OnShape 导出的 SVG 非常精简，且线型正确。标题栏是单独的文档元素；导出前通过切换“Show title block”为关闭状态来移除它。

Rhino

3D 模型只有在执行 Make2D 操作后才能导出为 SVG。执行 View → Make 2D，生成投影视图，然后执行 File → Export Selected → SVG。在上述 CAD 选项中，Rhino 的 Make2D 是最干净的投影工具。

KiCad（用于电子专利图）

在原理图编辑器或 PCB 编辑器中执行 File → Export → SVG。KiCad 的 SVG 输出保留了网络名称和元件引用，这些在 Inkscape 中需要剔除。请参阅电子专利图指南，了解为什么在专利使用前应移除这些引用。

SVG 清理步骤

在 Inkscape 中打开 CAD 导出的 SVG 后，通常需要进行以下六个操作。请按此顺序执行，因为先前的操作会使后续操作更简单。

1. 移除标题栏

CAD 标题栏包含图号、设计者姓名、日期、比例、版本、页数。这些都不属于专利附图。

在 Inkscape 中：Object → Layers。标题栏通常是一个名为“Title Block”、“Border”或“Frame”的独立图层。右键点击 → Delete Layer。

如果标题栏与绘图在同一图层，请手动选择它（通常是角落里的一个矩形组）并删除。

2. 去除颜色

专利附图必须是黑白的。CAD 导出通常会保留颜色编码图层——红色表示隐藏线，蓝色表示中心线，品红色表示尺寸标注。

在 Inkscape 中：Edit → Select All。Object → Fill and Stroke。将填充（Fill）设置为无，将描边颜色（Stroke paint）设置为黑色 (#000000)。线型元数据（虚线、点线）会被保留，而颜色会被移除。

3. 移除尺寸标注和公差

专利附图极少包含尺寸线。CAD 图纸默认包含这些。

如果尺寸标注在独立图层，直接删除该图层。如果它们与绘图混在一起，请选择每个尺寸元素（延伸线、箭头、数值文本）并删除。注意避免删除几何图形——尺寸标注是连接到几何图形的引线，但几何图形本身需要保留。

4. 规范化线宽

CAD 导出的线条宽度各异。专利附图需要一致的线宽。

在 Inkscape 中：Edit → Select All → Same → Stroke Style。将轮廓线设置为 0.3-0.5 mm，隐藏线/虚线设置为 0.15-0.2 mm，剖面线设置为 0.5 mm。具体数值取决于附图大小和印刷目标；一致性比具体数值更重要。

5. 将文本转换为路径

从 CAD 导出的附图标记通常是特定字体的文本对象。如果最终的 PDF 或 TIFF 中没有嵌入该字体，专利局的系统会替换为其他字体，导致数字高度发生变化。

在 Inkscape 中：Edit → Select All → Path → Object to Path。所有文本元素都会变成路径。这样就消除了对字体的依赖。

6. 添加绘图区域矩形作为参考

绘图区域矩形（Sight rectangle）是附图必须保持在内的区域。对于 A4 纸，它是 17.0 × 26.2 cm。添加一个该尺寸的非打印矩形作为参考图层。

在 Inkscape 中：创建一个名为“Sight”的新图层，绘制一个 17.0 × 26.2 cm 的矩形，锚定在左上角边距点（距离 A4 页面左边缘和上边缘各 2.5 cm）。将该图层设置为非打印图层。将其作为附图的对齐参考。

有关各专利局具体的绘图区域尺寸，请参阅专利附图边距规则指南。

专利附图中应剔除的 CAD 元素

以下是从每个 CAD 衍生图中剥离内容的清单：

从清理后的 SVG 导出 TIFF

SVG 清理完毕并置于绘图区域内后，即可导出提交副本。

在 Inkscape 中：执行 File → Export → Plain SVG 以保存可编辑的母版。然后执行 File → Export → PNG Image，将 DPI 设置为 600，尺寸与 A4 匹配。在 GIMP 或 ImageMagick 中打开该 PNG。

在 ImageMagick 中导出 TIFF Group 4：

convert input.png -monochrome -compress group4 output.tif

在 GIMP 中导出 TIFF Group 4：执行 Image → Mode → Indexed → 1-bit，然后执行 File → Export As → TIFF → Compression: CCITT Group 4。

能通过 USPTO 扫描的设置：

• 600 DPI
• 1位双值化（无抗锯齿，无灰度，无彩色）
• Group 4 压缩
• 无 ICC 配置文件
• 页面尺寸 A4（或仅向 USPTO 提交时使用 US Letter）

请参阅专利附图 DPI 要求指南，了解为什么这些设置很重要，以及设置错误会发生什么。

当专利局接受矢量格式时的 PDF 导出

如果目标专利局接受矢量 PDF（如 USPTO Patent Center、EPO Online Filing、PCT-SAFE），请导出 PDF 而非 TIFF。矢量 PDF 在专利局的流程中可以保持无损分辨率。

在 Inkscape 中：执行 File → Save As → PDF。在对话框中，勾选 "Convert text to paths"。除非专利局要求 PDF/A，否则选择 PDF 1.5。如果需要 PDF/A，请使用 Ghostscript 等工具：

gs -dPDFA -dBATCH -dNOPAUSE -dUseCIEColor -sProcessColorModel=DeviceGray \
   -sDEVICE=pdfwrite -sPDFACompatibilityPolicy=1 \
   -sOutputFile=output_pdfa.pdf input.pdf

矢量 PDF 比栅格化版本体积更小、更清晰且更易于修改。

何时可以跳过 SVG 步骤直接将 CAD 转为 PDF

某些 CAD 工具可以直接导出具有专利级质量的 PDF：

• SolidWorks：执行 File → Save As → PDF，勾选 "Embed fonts" 和 "Vector PDF" 选项，即可生成干净的、可直接提交的 PDF。
• Fusion 360：在 Drawing 工作区，执行 Export → PDF，矢量输出。
• OnShape：在 Drawing 中执行 Export → PDF，矢量输出。

注意：这些 PDF 仍然包含标题栏、尺寸和工程元数据。只有当 CAD 端的模板已经是按专利要求准备好的，PDF 路径才能节省 SVG 清理步骤。大多数工程团队的默认模板并不符合要求。

混合工作流建议：对于需要大量修改的附图，保留 SVG 清理步骤；对于已经使用专利清理模板绘制的附图，使用直接的 CAD 转 PDF。

建立可重复的设置，而非针对每张图的设置

第一次执行此工作流可能每套图需要数小时。第二次，一旦在 CAD 中建立了专利清理模板并设置了 Inkscape 清理宏，只需几分钟。

值得进行的一次性投资：

• 创建一个没有标题栏、没有尺寸图层、没有表面光洁度符号、所有线条设为黑色、线宽规范化的 CAD 绘图模板。
• 设置一个 Inkscape 扩展或一组选择预设，实现“去除颜色”、“转换文本为路径”和“规范线宽”的一键操作。
• 创建一个标准的 A4 页面模板，预绘有作为非打印参考图层的绘图区域矩形。

完成后，流程将简化为：在 CAD 中生成视图 → 导出 SVG → 运行清理预设 → 导出 TIFF 或 PDF。原本需要一天手工准备的绘图集，在处理重复性工作的设置下，只需一小时即可完成。

打开 PatentFig AI

下一步： 打开生成器用你自己的素材试试这套流程，或先看专利附图示例找个起点。