立体打印装置与立体打印方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供立体打印装置与立体打印方法以打印立体目标。立体打印装置包括基座、成形平台、喷头模块、固化模块、第一传感器、第二传感器与控制模块。成形平台沿轴向可移动地设置于基座。喷头模块与固化模块设置于基座且位于成形平台的上方。第一传感器与第二传感器分别沿轴向可移动地设置于基座。第一传感器与第二传感器沿轴向而位于喷头模块与固化模块的相对两侧。控制模块电性连接成形平台、喷头模块、固化模块、第一传感器与第二传感器。立体目标在成形平台上的预设范围沿轴向存在第一端点与第二端点，第一传感器对应第一端点，第二传感器对应第二端点。控制模块依据第一传感器与第二传感器的感应时间差判断喷头模块是否撞击成形层或立体目标。

Stereoscopic printing device and stereoscopic printing method

The invention provides a stereoscopic printing device and a stereoscopic printing method for printing three-dimensional objects. The stereoscopic printing device comprises a base, a forming platform, a sprinkler module, a curing module, a first sensor, a second sensor and a control module. The forming platform is movably placed on the base axially. The spray head module and the curing module are arranged on the base and are positioned above the forming platform. The first sensor and the second sensor are respectively arranged axially and movably along the base. The first sensor and the second sensor are axial along the opposite sides of the sprinkler module and the curing module. The control module is electrically connected with the forming platform, the spray head module, the curing module, the first sensor and the second sensor. The preset range of the stereoscopic target on the forming platform has the first endpoint and the second end point along the axis, the first sensor corresponds to the first endpoint, and the second sensor corresponds to the second endpoint. The control module determines whether the sprinkler module impacts the forming layer or the solid target according to the time difference between the first sensor and the second sensor.

【技术实现步骤摘要】
立体打印装置与立体打印方法
本专利技术涉及一种立体打印装置与一种立体打印方法。
技术介绍
随着科技的日益发展，许多利用逐层建构模型等加成式制造技术(additivemanufacturingtechnology)来建造物理三维(three-dimensional,3-D)模型的不同方法已纷纷被提出。一般而言，加成式制造技术是将利用电脑辅助设计(computer-aideddesign,CAD)等软件建构的3-D模型的设计数据转换为连续堆叠的多个薄(准二维)横截面层。目前已发展出许多可以形成多个薄横截面层的方式。举例来说，依据3-D模型的设计数据建构的X-Y-Z坐标在移动平台上喷涂液态成型材，并驱动光源沿着X-Y坐标移动照射液态成型材，从而将液态成型材固化出正确的横截面层形状。接着，随着移动平台或喷头组件沿Z轴移动，液态成型材便可在逐层固化及堆叠的状态下进而在成形平台上形成立体目标。
技术实现思路
本专利技术是一种立体打印装置与立体打印方法，以在打印过程中检测构件是否产生撞击并提供使用者撞击警示。根据本专利技术的实施例，立体打印装置包括基座、成形平台、喷头模块、第一传感器、第二传感器以及控制模块。成形平台与喷头模块分别设置于基座，且成形平台与喷头模块沿一轴向可相对移动，以在相互行经时，喷头模块在成形平台上打印立体目标。第一传感器与第二传感器分别沿轴向可移动地设置于基座且相邻于成形平台。控制模块电性连接第一传感器与第二传感器。立体目标在成形平台上的预设范围沿轴向存在第一端点与第二端点，而第一传感器在基座上的位置对应于第一端点，第二传感器在基座上的位置对应于第二端点。在打印过程中，控制模块依据第一传感器与第二传感器对立体目标的感应信号而判断喷头模块是否与成形层或立体目标产生撞击。根据本专利技术的实施例，立体打印方法适用于立体打印装置以打印出立体目标。立体打印装置包括基座、成形平台与喷头模块，其中成形平台与喷头模块分别设置在基座上，且成形平台与喷头模块沿一轴向可相对移动，以在相互行经时，喷头模块在成形平台上打印立体目标。立体打印方法包括提供立体目标的设计数据并转换为对应成形平台的坐标数据，以在成形平台上产生预设范围，其中预设范围沿轴向具有第一端点与第二端点；提供第一传感器在基座上而相邻成形平台，并沿轴向驱动且定位第一传感器，以使第一传感器对应第一端点；提供第二传感器在基座上而相邻成形平台，并沿轴向驱动且定位第二传感器，以使第二传感器对应第二端点；以及在打印过程中，依据第一传感器与第二传感器的感应时间差而判断喷头模块是否与成形层或立体目标产生撞击。基于上述，立体打印装置及立体打印方法通过在成形平台旁设置传感器，以标定立体目标或成形层在成形平台上的预设范围的端点，便能在打印过程中，通过监控成形平台上的成形层或立体目标对传感器造成的感应时间差，而据以判断是否产生异常状况。换句话说，使用者能通过感应时间差的延长而判定喷头模块与成形层(立体目标)产生撞击，以对使用者提供警示而得以避免喷头模块或成形层(立体目标)产生损坏。附图说明包含附图以便进一步理解本专利技术，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本专利技术的实施例，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。图1是依据本专利技术一实施例的立体打印装置的俯视图；图2示出立体打印装置的部分构件的连接关系示意图；图3示出本专利技术立体打印流程的示意图；图4A与图4B分别示出图3一流程动作的示意图；图5A与图5B分别示出图3另一流程动作的示意图；图6示出本专利技术另一实施例的立体打印装置的俯视图；图7示出图6的立体打印装置的部分构件示意图。附图标记说明：100、300：立体打印装置；110：喷头模块；120：成形平台；130：控制模块；140：基座；150：固化模块；160：切换组件；162：摆臂；170：传动组件；180：龙门式结构；200：预设范围；G1、G2、G3、G4：齿轮组；M1：第一马达；M2：第二马达；M3：第三马达；M4：第四马达；S1：第一传感器；S2：第二传感器；Ta、Tb：感应波形；Δt1、Δt2：感应时间差；ER：异常波型；X-Y-Z：直角坐标；E1：第一端点；E2：第二端点；ST1～ST10：步骤。具体实施方式现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明在附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。图1是依据本专利技术一实施例的立体打印装置的俯视图，在此仅示出相关的部分构件，而其余构件均能从现有技术中得知，故不再赘述。图2示出立体打印装置的部分构件的连接关系示意图。同时参考图1与图2，同时提供直角坐标X-Y-Z以利于进行构件描述。在本实施例中，立体打印装置100包括基座140、成形平台120、喷头模块110、固化模块150与控制模块130，其中控制模块130电性连接成形平台120、喷头模块110与固化模块150，成形平台120沿X轴可移动地设置在基座140上，喷头模块110与固化模块150设置在基座140上且位于成形平台120的移动路径上。在此，立体打印装置100例如是立体光刻(Stereolithography,SL)装置或数字光处理(digitallightprocessing,DLP)装置，以通过控制模块130驱动喷头模块110在成形平台120上提供(喷涂)液态成形材，例如是光敏树脂，而后再通过控制模块130驱动固化模块150，例如是(紫外)光固化装置，以对成形平台120上的液态成形材提供光照以而达到固化效果而产生成形层，并随着成形平台120沿X轴来回移动，进而逐层叠置已固化的成形层而印出立体目标，以完成本实施例所需的立体打印作业。另需说明的是，本专利技术并未限定成形平台120与喷头模块110的移动方式，在另一未示出的实施例中，也可采用固定成形平台120而驱动喷头模块110的移动模式，也即，能符合成形平台120与喷头模块110沿X轴产生相对移动者，均可适用于本专利技术。在现有装置的架构之下，由于发生打印异常而导致喷头模块与形成层或立体目标之间产生撞击的情形并无法在打印过程中对使用者提出警示，因此往往是等到打印完成或是喷头模块损坏而无法进行打印动作时方能得知。据此，本实施例的立体打印装置100还包括第一传感器S1与第二传感器S2，以作为打印过程中进行撞击检测并对使用者提出警示之用。详细而言，如图1所示，喷头模块110与固化模块150是设置在立体打印装置100的龙门式结构180上，而如图2所示，第四马达M4连接喷头模块110和/或固化模块150并电性连接至控制模块130，而据以驱动喷头模块110和/或固化模块150沿Y轴、Z轴移动，也就是本实施例的喷头模块110与固化模块150沿X轴是处于固定而不移动的状态。再者，第三马达M3连接成形平台120且电性连接控制模块130，以让控制模块130据以驱动成形平台120沿X轴的轴向来回移动，以此达到前述立体打印作业的基本架构。图3示出本专利技术立体打印流程的示意图。图4A与图4B分别示出图3一流程动作的示意图。图5A与图5B分别示出图3另一流程动作的示意图。同时参考图3并对照图4A、图4B、图5A及图5B，在本实施例中，在步骤ST1中，首先提供立体目标的设计数据，并将其转换为对应至成形平台120的坐标数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立体打印装置，用以打印立体目标，其特征在于，包括：基座；成形平台与喷头模块，分别设置于所述基座且所述成形平台与所述喷头模块沿一轴向可相对移动，以在相互行经时，所述喷头模块在所述成形平台上打印所述立体目标；第一传感器与第二传感器，分别沿所述轴向可移动地设置于所述基座且相邻于所述成形平台；以及控制模块，电性连接所述第一传感器与所述第二传感器，其中所述立体目标在所述成形平台上的预设范围沿所述轴向存在第一端点与第二端点，而所述第一传感器在所述基座上的位置对应于所述第一端点，所述第二传感器在所述基座上的位置对应于所述第二端点，且在打印过程中，所述控制模块依据所述第一传感器与所述第二传感器对所述立体目标的感应信号而判断所述喷头模块是否与所述立体目标产生撞击。

【技术特征摘要】
1.一种立体打印装置，用以打印立体目标，其特征在于，包括：基座；成形平台与喷头模块，分别设置于所述基座且所述成形平台与所述喷头模块沿一轴向可相对移动，以在相互行经时，所述喷头模块在所述成形平台上打印所述立体目标；第一传感器与第二传感器，分别沿所述轴向可移动地设置于所述基座且相邻于所述成形平台；以及控制模块，电性连接所述第一传感器与所述第二传感器，其中所述立体目标在所述成形平台上的预设范围沿所述轴向存在第一端点与第二端点，而所述第一传感器在所述基座上的位置对应于所述第一端点，所述第二传感器在所述基座上的位置对应于所述第二端点，且在打印过程中，所述控制模块依据所述第一传感器与所述第二传感器对所述立体目标的感应信号而判断所述喷头模块是否与所述立体目标产生撞击。2.根据权利要求1所述的立体打印装置，其特征在于，还包括：一第一马达，连接所述第一传感器且电性连接所述控制模块，以驱动所述第一传感器沿所述轴向移动；以及一第二马达，连接所述第二传感器且电性连接所述控制模块，以驱动所述第二传感器沿所述轴向移动，其中所述第一传感器在所述基座上的位置，是所述喷头模块在所述第二端点打印所述立体目标时，所述第一传感器对应所述第一端点在所述轴向上的位置，而所述第二传感器在所述基座上的位置，是所述喷头模块在所述第一端点打印所述立体目标时，对应所述第二端点在所述轴向上的位置。3.根据权利要求2所述的立体打印装置，其特征在于，所述第一马达与所述第二马达分别是步进马达。4.根据权利要求1所述的立体打印装置，其特征在于，还包括：第三马达，电性连接所述控制模块以及连接所述成形平台或所述喷头模块，以驱动所述成形平台或所述喷头模块沿所述轴向移动。5.根据权利要求4所述的立体打印装置，其特征在于，所述第三马达具有编码器，所述控制模块依据所述编码器的波型而判断所述喷头模块是否与所述立体目标产生撞击。6.根据权利要求1所述的立体打印装置，其特征在于，所述第一传感器与所述第二传感器分别是红外线传感器。7.根据权利要求1所述的立体打印装置，其特征在于，还包括：第一马达，电性连接所述控制模块；传动组件，连接在所述第一马达与所述第一传感器之间，或连接在所述第一马达与所述第二传感器之间；第二马达，电性连接所述控制模块；切换组件，连接所述第二马达以受驱动而切换所述传动组件的状态，其中所述第二马达驱动所述切换组件而使所述传动组件移动第一传感器，或所述第二马达驱动所述切换组件而使所述传动组件移动第二传感器。8.根据权利要求7所述的立体打印装置，其特征在于，所述第一马达是步进马达，所述第二马达是直流马达。9.一种立体打印方法，其特征在于，适用于立体打印装置以打印出立体目标，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄耀德，郭宗桦，
申请(专利权)人：三纬国际立体列印科技股份有限公司，金宝电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71