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一种立体打印装置与立体打印方法，通过形成并堆叠多个成型层而构成立体物件。立体打印装置包括本体、打印模块、固化模块、感测模块以及控制模块。本体具有平台。打印模块用以喷涂液态成型材在平台上，固化模块用以固化在平台上的液态成型材而成型出成型层。感测模块对应平台设置，且依据一条件参数检测成型层的表面轮廓而产生轮廓信号。控制模块电性连接打印模块、感测模块与固化模块。控制模块接收轮廓信号并根据轮廓信号而驱动打印模块及固化模块对成型层的表面轮廓进行修补。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种立体打印装置与立体打印方法。
技术介绍
随着电脑辅助制造(Computer-AidedManufacturing,简称CAM)的进步，制造业发展了立体打印技术，能很迅速的将设计原始构想制造出来。立体打印技术实际上是一系列快速原型成型(RapidPrototyping,简称RP)技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成立体物体。立体打印技术能无限制几何形状，而且越复杂的零件越显示RP技术的卓越性，更可大大地节省人力与加工时间，在时间最短的要求下，将3D电脑辅助设计(Computer-AidedDesign,简称CAD)软件所设计的数字立体模型信息真实地呈现出来，不但摸得到，也可真实地感受得到它的几何曲线，更可以试验零件的装配性、甚至进行可能的功能试验。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，打印模块通常可依据3-D模型的设计数据建构的X-Y-Z坐标在基座上方沿着X-Y坐标移动，从而将建构材料喷涂出正确的横截面层形状。所沉积的材料可随后自然硬化或通过例如强光源而被固化，从而形成所要的横截面层，并在逐层固化的示意图下进而形成立体物件。成型的技术随着材料性质而异，举例来说，可利用熔化或软化可塑性材料的方法来制造打印的“墨水”，例如：选择性雷射烧结(selectivelasersintering，简称SLS)和熔融沉积式(fuseddepositionmodeling，简称FDM)。惟，上述呈液态的的成型材在堆积成型的过程中，由于表面张力而容易在其间，即“墨滴”与“墨滴”之间，产生空隙。如此一来，将会在固化之后造成结构上的缺陷，甚而在堆叠数层成型材之后塌陷，并因此造成立体物件表面的不平整状态。据此，如何在立体打印过程中避免上述结构缺陷，便成为相关人员所需思考的课题。
技术实现思路
本专利技术提供一种立体打印装置与立体打印方法，其在立体物件的成型过程中对至少一成型层施以平整化的手段，据以消除结构上的缺陷。本专利技术的立体打印装置，通过形成并堆叠多个成型层而构成立体物件。立体打印装置包括本体、打印模块、固化模块、感测模块以及控制模块。本体具有平台。打印模块用以喷涂液态成型材于平台上，固化模块固化平台上的液态成型材而成型出成型层。控制模块电性连接打印模块、感测模块与固化模块。感测模块对应在平台设置，且依据一条件参数检测成型层的表面轮廓以产生轮廓信号。控制模块接收轮廓信号，并根据轮廓信号驱动打印模块与固化模块对成型层的表面轮廓进行修补。本专利技术的立体打印方法，用以成型出立体物件。立体打印方法包括：在平台上逐层提供多个成型层，且堆叠成型层而构成立体物件；在形成成型层的过程中，依据一条件参数而感测成型层的表面状态；以及，当成型层存在至少一凹陷时，喷涂液态成型材在凹陷内以修补成型层。在本专利技术的一实施例中，上述的感测模块包括影像感测器与红外线感测器。影像感测器用以感测成型层的表面的影像。红外线感测器用以感测成型层的表面的轮廓。在本专利技术的一实施例中，上述的感测模块包括第一影像感测器与第二影像感测器。第一影像感测器与第二影像感测器夹一角度。第一影像感测器与第二影像感测器受控于控制模块而建构出成型层的表面轮廓及影像。在本专利技术的一实施例中，上述的立体打印装置还包括传动模块，配置在本体且电性连接控制模块。打印模块配置在传动模块以随传动模块相对于本体移动。平台位于打印模块的移动范围内。在本专利技术的一实施例中，上述的感测模块设置在传动模块并随传动模块而相对于本体移动。平台位于感测模块的移动范围内。在本专利技术的一实施例中，上述的感测模块设置在平台旁，且当感测模块感测到成型层存在至少一凹陷时，感测模块产生上述的轮廓信号。在本专利技术的一实施例中，上述感测各成型层的表面状态的方法包括：提供影像感测器与红外线感测器，以让影像感测器感测成型层的表面影像，而红外线感测器感测成型层的表面轮廓。在本专利技术的一实施例中，上述感测各成型层的表面状态的方法包括：提供至少两个影像感测器，且所述两个影像感测器彼此间夹一角度，以感测并建构出成型层的表面轮廓及影像。在本专利技术的一实施例中，上述条件参数包括成型出成型层的时间、层数、或其结构高度。基于上述，在本专利技术在上述实施例所述的立体打印装置与立体打印方法，在以多层成型层逐渐堆叠出立体物件的过程中，对其中至少一成型层施予平整化的措施，即通过感测模块间隔预设时间对成型层进行检测，一旦成型层上存在凹陷时，控制模块通过接受从感测模块所产生的轮廓信号，而据以驱动打印模块在凹陷处提供液态成型材，进而以固化模块将其固化后得以填补所述凹陷，因而能有效地消除因液态成型材的表面张力所造成的空隙。也因此确保在立体物件的成型过程中，无须担心因材料状态的转化而影响整体的结构强度。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术一实施例的一种立体打印装置的示意图；图2为图1的立体打印装置的局部放大图；图3为图1的立体打印装置在打印时的状态的示意图；图4是依据本专利技术一实施例的立体打印的流程图；图5依据本专利技术另一实施例的立体打印装置在打印时的另一状态示意图；图6为本专利技术另一实施例的一种立体打印装置的局部放大图。附图标记说明：100：立体打印装置；110：本体；112：升降平台；120：传动模块；122、124、126：驱动组件；122a、124a：驱动件；122b：轨道；124b：螺杆；124c：承载件；130：打印模块；140：固化模块；150：控制模块；160：感测模块；200A：成型材；200B：成型层；200C：立体物件；R1、R2、R3：凹陷；S410、S420、S430、S440：步骤；Δt：预设时间。具体实施方式图1是依照本专利技术一实施例的一种立体打印装置的示意图。图2为图1的立体打印装置的局部放大图。图3为图1的立体打印装置在打印时的状态的示意图。请同时参考图1至图3，在本实施例中，立体打印装置100适于依据数字立体模型信息打印出立体物件，数字立体模型信息可为数字立体图像档案，其例如由电脑主机通过电脑辅助设计(computer-a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体打印装置，通过形成并堆叠多个成型层而构成立体物件，该立体打印装置，其特征在于，包括：本体，具有平台；打印模块，用以喷涂液态成型材在该平台上；固化模块，固化该平台上的液态成型材，以成型出该些成型层；感测模块，其系对应该平台设置，该感测模块依据条件参数而检测至少一成型层的表面轮廓，以产生轮廓信号；以及控制模块，电性连接该打印模块、该感测模块与该固化模块，该控制模块接收该轮廓信号，并根据该轮廓信号驱动该打印模块与该固化模块对该成型层的表面轮廓进行修补。

【技术特征摘要】
1.一种立体打印装置，通过形成并堆叠多个成型层而构成立体物件，该
立体打印装置，其特征在于，包括：
本体，具有平台；
打印模块，用以喷涂液态成型材在该平台上；
固化模块，固化该平台上的液态成型材，以成型出该些成型层；
感测模块，其系对应该平台设置，该感测模块依据条件参数而检测至少
一成型层的表面轮廓，以产生轮廓信号；以及
控制模块，电性连接该打印模块、该感测模块与该固化模块，该控制模
块接收该轮廓信号，并根据该轮廓信号驱动该打印模块与该固化模块对该成
型层的表面轮廓进行修补。
2.根据权利要求1所述的立体打印装置，其特征在于，该感测模块包括：
影像感测器，用以感测该成型层的表面的影像；以及
红外线感测器，用以感测该成型层的表面的轮廓。
3.根据权利要求1所述的立体打印装置，其特征在于，该感测模块包括：
第一影像感测器；以及
第二影像感测器，与该第一影像感测器夹一角度，该第一影像感测器与
该第二影像感测器受控于该控制模块，而建构出该成型层的表面轮廓及影像。
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：
传动模块，配置在该本体且电性连接该控制模块，该打印模块配置在该
传动模块以随该传动模块相对于该本体移动，该平台位于该打印模块的移动
范围内。
5.根据权利要求4所述的立体打印装置，其特征在于，该感测模块设置
在该传动模块并随该传动模块而相...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄耀德，
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，泰金宝电通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71