立体打印装置与液面感测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种立体打印装置与液面感测方法，其特征在于，立体打印装置包括盛槽以及至少一电容式感测模块，用以感测所述液态成型材在所述盛槽内的液面高度。所述至少一电容式感测模块包括第一电极对，设置于盛槽旁且用以产生电场，且所述电场通过所述液态成型材。

Stereo Printing Device and Liquid Level Sensing Method

The invention provides a stereo printing device and a liquid level sensing method, which is characterized in that the stereo printing device comprises a filling tank and at least one capacitive sensing module for sensing the liquid level height of the liquid forming material in the filling tank. The at least one capacitive sensing module comprises a first pair of electrodes, which are arranged beside the filling groove to generate an electric field, and the electric field passes through the liquid forming material.

【技术实现步骤摘要】
立体打印装置与液面感测方法
本专利技术涉及一种立体打印装置及关于一种立体打印装置与液面感测方法。
技术介绍
近年来，立体打印装置(three-dimensionalprinter)已被广泛地应用到各个领域，各种立体打印技术如雨后春笋般的出现，造就一个万物皆可打印的时代。其中，光敏树脂(photopolymer)为多数立体打印装置所用液态成型材，举凡立体光刻设备(stereolithographyapparatus,SLA)、数字光源处理(digitallightprocessing,DLP)以及连续液面生产(continuousliquidinterfaceproduction,CLIP)等技术，皆以光敏树脂作为打印材料。但是光敏树脂价格昂贵，故使用量的多寡成为使用者的一大考量。若在打印时提供多于最终固化所需材料，则会造成成本的浪费；若提供少于最终固化所需材料，则需要在打印中途补充光敏树脂，而提高打印失败的风险。再者，光敏树脂也容易受到环境影响，常会因时间推移慢慢固化导致无法使用。据此，作为立体打印制程主要耗材的光敏树脂的使用量便需予以精准控制，以作为最佳化供给量、成品良率的稳定性以及成本等问题的改善手段。
技术实现思路
本专利技术是针对一种立体打印装置，其通过电容式感测模块设置在盛槽外，而使其所产生的电场通过盛槽内的液态成型材，并据以感测液态成型材在盛槽内的变化。根据本专利技术的实施例，立体打印装置包括盛槽以及至少一电容式感测模块。盛槽用以盛装液态成型材。电容式感测模块用以感测所述液态成型材在所述盛槽内的液面高度。所述至少一电容式感测模块包括第一电极对，设置于盛槽旁，第一电极对用以产生电场且所述电场通过所述液态成型材。根据本专利技术的实施例，液面感测方法适用于立体打印装置，立体打印装置包括盛槽、多个电容式感测模块以及控制模块。盛槽用以呈装液态成型材，电容式感测模块环绕地设置于盛槽旁。控制模块电性连接各电容式感测模块。液面感测方法包括：通过控制模块取得多个电容式感测模块的读值；判断各电容式感测模块的读值是否小于液态成型材在盛槽内的低水位的读值，而判定液态成型材在盛槽内的液面水平；以及依据判断结果，进行立体打印或送出信号以要求注入液态成型材于盛槽。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是本专利技术立体打印装置的组装示意图；图2为立体打印装置的局部放大图；图3A与图3B分别是不同实施例的立体打印装置的侧视图；图4是立体打印装置进行液面感测的流程图；图5A与图5B分别是不同实施例的立体打印装置的俯视图；图5C是立体打印装置的状态示意图；图6A至图6C分别是不同实施例的立体打印装置的局部放大图；图7是另一实施例的立体打印装置的示意图。附图标号说明100：立体打印装置；110、330：盛槽；120、120A、120B、120C：电容式感测模块；121：第一电极对；121A、421A：感测电极；121B、421B：接地电极；122、422：绝缘体；123、423、423A、423B、423C、423D、423E：遮蔽件；130、530：成型平台；140：基座；142、142A、142B、142C：固定件150：光源；160：控制模块；200：液态成型材；310：基材320：第二电极对；500A、500B：立体物件；C1、C2、C3：轴；LV0：空水位；LV1：低水位；LV2：满水位。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于附图中。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是本专利技术立体打印装置的组装示意图。图2为立体打印装置的局部放大图。图3A与图3B分别是不同实施例的立体打印装置的侧视图。请先参考图1与图2，在本实施例中，立体打印装置100包括盛槽110、电容式感测模块120、成型平台130、控制模块160、光源150以及基座140，在此，立体打印装置100为上拉式立体光刻(stereolithography,SL)打印装置，盛槽110用以盛装液态成型材200，先行利用电脑辅助设计(computer-aideddesign,CAD)等软体建构的3-D模型的设计资料转换为连续堆叠的多个薄(准二维)横截面层之后，便能让控制模块160驱动成型平台130浸入液态成型材200，并驱动光源150提供光线，使其依据所述横截面层的信息照射液态成型材200，从而将液态成型材200固化出正确的横截面层于成型平台130上，接着，随着成型平台沿轴C1逐渐上移，液态成型材200便可在逐层固化及堆叠的状态下形成立体物件500A(示出于图3A以作为例示)。在本实施例中，成型平台130与盛槽110均具备沿轴C1旋转的能力，因而能达到沿轴C1相对旋转的效果(无论仅成型平台130旋转、仅盛槽110旋转或两者皆旋转)，以利于在立体打印过程中提高立体物件500A在成型平台130的适用范围，也能据以让横截面层或立体物件500A通过相对旋转运动而达到与盛槽110底部分离的效果。在一实施例中，仅盛槽110旋转，而成型平台130仅做上下移动的动作。如前所述，为了能精准掌握液态成型材200于盛槽110内的量，本实施例的立体打印装置100通过将电容式感测模块120设置于盛槽110旁，以对液态成型材200在盛槽110内的液面高度进行感测，而让控制模块160或使用者能得知并判定在进行立体打印之前的液态成型材200是否足够。详细而言，如图2所示，电容式感测模块120包括第一电极对121、绝缘体122以及遮蔽件123，其中第一电极对121包含感测电极121A与接地电极121B，感测电极121A与接地电极121B位于绝缘体122同侧且面对液态成型材200，绝缘体122电性绝缘感测电极121A与接地电极121B。遮蔽件123设置于绝缘体122的另一侧且背对第一电极对121，遮蔽件123用以遮蔽周围环境对第一电极对121的信号干扰，其材料可选择金属材料，绝缘体122电性绝缘遮蔽件123与第一电极对121。据此，通过提供电力至第一电极对121，以让感测电极121A与接地电极121B之间产生电场，并使所述电场通过盛槽110内的液态成型材200，如图2所示箭号。众所周知，由于物质的介电常数不一，因此电容结构中的电场会因通过不同介质而受影响。据此，通过液态成型材200的量变化，便能进而影响第一电极对121的电容值。也就是说，随着液态成型材200在盛槽110内的液面高低变化，就代表着影响电容值的介电质会产生变化，因此就能因液面高低而反应出电容值的读值改变。请再参考图3A，在本实施例中，电容式感测模块还包括第二电极对320，其与第一电极对121同配置在基材310上且电性连接控制模块160。在此，第二电极对320的组成结构与第一电极对121相同(如图2所示)，而基材310也类似于图2所绝缘体122与遮蔽件123的组成，因此便不再予以赘述。与前述不同的是，本实施例的第二电极对320是位于盛槽110旁且位于液态成型材200的预定液面上方。换句话说，若液态成型材200的液面控制在预定液面的高度或在其一定误差范围内时，第二电极对320所产生的电场不会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立体打印装置，其特征在于，包括：盛槽，用以盛装液态成型材；以及至少一电容式感测模块，用以感测所述液态成型材在所述盛槽内的液面高度，所述至少一电容式感测模块包括第一电极对，设置于所述盛槽旁，所述第一电极对用以产生电场，且所述电场通过所述液态成型材。

【技术特征摘要】
1.一种立体打印装置，其特征在于，包括：盛槽，用以盛装液态成型材；以及至少一电容式感测模块，用以感测所述液态成型材在所述盛槽内的液面高度，所述至少一电容式感测模块包括第一电极对，设置于所述盛槽旁，所述第一电极对用以产生电场，且所述电场通过所述液态成型材。2.根据权利要求1所述立体打印装置，其特征在于，所述至少一电容感测模块还包括绝缘体，所述第一电极对包括感测电极与接地电极，所述感测电极与所述接地电极位于所述绝缘体同侧且面对所述液态成型材，所述绝缘体电性绝缘所述感测电极与所述接地电极。3.根据权利要求2所述立体打印装置，其特征在于，所述至少一电容感测模块还包括至少一遮蔽件，设置于所述绝缘体且背对所述第一电极对，所述至少一遮蔽件用以遮蔽周围环境对所述第一电极对的信号干扰，所述绝缘体电性绝缘所述至少一遮蔽件与所述第一电极对。4.根据权利要求3所述立体打印装置，其特征在于，所述立体打印装置包括两个所述遮蔽件，分别设置于所述绝缘体且背对所述第一电极对，所述两个遮蔽件的其中之一对应于所述感测电极，所述两个遮蔽件的其中的另一对应于所述接地电极，所述两个遮蔽件、所述感测电极或所述接地电极之间由所述绝缘体电性绝缘。5.根据权利要求2所述立体打印装置还包括导电基座，所述盛槽组装于导电基座上，且所述导电基座电性连接于所述接地电极。6.根据权利要求1所述立体打印装置，其特征在于，所述立体打印装置包括多个所述电容式感测模块，且还包括控制模块，所述多个电容式感测模块环绕所述盛槽设置，所述控制模块电性连接于所述多个电容式感测模块，所述控制模块通过所述多个电容式感测模块感测所述液态成型材在所述盛槽内的多处液面高度而判定所述液态成型材在所述盛槽内的液面水平。7.根据权利要求6所述立体打印装置，其特征在于，所述多个电容式感测模块相对于所述盛槽的中心成等角度环绕配置。8.根据权利要求6所述立体打印装置，其特征在于，所述多个电容式感测模块相对于所述盛槽的中心成等距离配置。9.根据权利要求6所述立体打印装置，其特征在于，所述多个电容式感测模块成共平面配置。10.根据权利要求6所述立体打印装置，其特征在于，所述多个电容式感测模块各包括接地电极，且所述立体打印装置还包括导电基座，所述盛槽组装于所述导电基座上，所述多个接地电极电性连接至所述导电基座。11.根据权利要求1所述立体打印装置，其特征在于，所述至少一电容式感测模块与所述盛槽保持间距。12.根据权利要求1所述立体打印装置，其特征在于，所述至少一电容式感测模块贴附...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁明雄，郭宗桦，葛昌彦，
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