檢測成型材特性的方法與立體打印裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種檢測打印狀態(tài)的方法，且特別是有關(guān)于一種檢測成型材特性的方法與立體打印裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著科技的日益發(fā)展，許多利用逐層建構(gòu)模型等加成式制造技術(shù)(additive manufacturing technology)來建造物理三維(three dimens1nal,簡稱3D)模型的不同方法已紛紛被提出。一般而言，加成式制造技術(shù)是將利用計算機輔助設(shè)計(computer aided design,簡稱CAD)等軟件所建構(gòu)的3D模型的設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為連續(xù)堆疊的多個薄(準(zhǔn)二維)橫截面層。與此同時，許多可以形成多個薄橫截面層的技術(shù)手段也逐漸被提出。舉例來說，打印裝置的打印模塊通?？梢罁?jù)3D模型的設(shè)計數(shù)據(jù)所建構(gòu)的空間坐標(biāo)XYZ在基座的上方沿著XY平面移動，從而使建構(gòu)材料形成正確的橫截面層形狀。因此，通過打印模塊沿著軸向Z逐層移動，即可使多個橫截面層沿Z軸逐漸堆疊，進而使建構(gòu)材料在逐層固化的狀態(tài)下形成立體物件。
[0003]以通過光源固化建構(gòu)材料而形成立體物件的技術(shù)為例，打印模塊適于浸入盛裝在盛槽中的液態(tài)成型材中，而光源模塊在XY平面上照射作為建構(gòu)材料的液態(tài)成型材，以使液態(tài)成型材被固化，并堆疊在打印模塊的一成型平臺上。如此，通過打印模塊的成型平臺沿著軸向Z逐層移動，即可使液態(tài)成型材逐層固化并堆疊成立體物件。需說明的是，不同的液態(tài)成型材具有不同的材質(zhì)特性，因此立體打印裝置需依照液態(tài)成型材的種類來設(shè)定正確的控制打印參數(shù)。倘若立體打印裝置的控制打印參數(shù)與液態(tài)成型材的種類不相符，可能導(dǎo)致打印失敗或打印品質(zhì)不佳。此外，在立體物件通過逐層堆疊而成型的過程中，液態(tài)成型材的材質(zhì)特性可能隨時間產(chǎn)生變化，而因此導(dǎo)致立體打印裝置的控制打印參數(shù)與液態(tài)成型材的種類不相符。因此，如何能提高立體打印的速度與品質(zhì)，仍是本領(lǐng)域開發(fā)人員的主要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種檢測成型材特性的方法與立體打印裝置，通過檢測液態(tài)成型材的材質(zhì)特性而即時的控制立體打印裝置執(zhí)行相對應(yīng)的操作，從而具有良好的打印品質(zhì)。
[0005]本發(fā)明提出一種檢測成型材特性的方法，適用于一立體打印裝置。此立體打印裝置包括用以盛裝液態(tài)成型材的盛槽，所述方法包括下列步驟:控制盛槽產(chǎn)生晃動，致使液態(tài)成型材的液體表面產(chǎn)生波動；檢測液態(tài)成型材的波動，以獲取檢測波形信息；比對檢測波形信息與樣本波形信息，而獲取關(guān)聯(lián)于液態(tài)成型材的特性比對結(jié)果；依據(jù)特性比對結(jié)果來執(zhí)行預(yù)設(shè)操作。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中，上述的預(yù)設(shè)操作包括發(fā)出一警示、停止打印該立體物件或調(diào)整至少一控制參數(shù)，而立體打印裝置是依據(jù)上述控制參數(shù)來打印一立體物件。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，上述的立體打印裝置還包括一光源與一成型平臺。此光源照射并固化位于成型平臺與盛槽的底部之間的液態(tài)成型材。而上述的控制盛槽產(chǎn)生晃動，致使液態(tài)成型材的液體表面產(chǎn)生波動的步驟包括下列步驟:控制成型平臺或盛槽移動，致使被固化的液態(tài)成型材從盛槽的底部脫離并使盛槽產(chǎn)生晃動。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，上述的立體打印裝置包括配置于該盛槽的一側(cè)的檢測單元，此檢測單元包括一信號發(fā)送器以及一信號傳感器。而上述的檢測液態(tài)成型材的波動，以獲取檢測波形信息的步驟包括下列步驟:控制信號發(fā)送器發(fā)出輸出信號，通過信號傳感器感測有關(guān)于輸出信號的接收信號，并依據(jù)接收信號的強度來獲取檢測波形信息，其中接收信號為該輸出信號或該輸出信號的反射信號。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，上述的檢測單元還包括浮體模塊，此浮體模塊適于浮于液態(tài)成型材的液體表面上并響應(yīng)于液態(tài)成型材的波動而產(chǎn)生擺動。且，接收信號的強度隨擺動的幅度大小而改變。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，在上述的比對檢測波形信息與樣本波形信息，而獲取關(guān)聯(lián)于液態(tài)成型材的特性比對結(jié)果的步驟之前，還包括下列步驟:依據(jù)預(yù)先設(shè)定而選定樣本成型材。從數(shù)據(jù)庫讀取樣本成型材的樣本波形信息。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，上述的比對檢測波形信息與樣本波形信息，而獲取關(guān)聯(lián)于液態(tài)成型材的特性比對結(jié)果的步驟包括下列步驟:根據(jù)檢測波形信息中的頻率參數(shù)、振幅參數(shù)或端點個數(shù)來比對檢測波形信息與樣本波形信息，而獲取特性比對結(jié)果中的頻率比對結(jié)果、振幅比對結(jié)果或端點比對結(jié)果。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，在上述的比對檢測波形信息與樣本波形信息，而獲取關(guān)聯(lián)于液態(tài)成型材的該特性比對結(jié)果的步驟之后，還包括下列步驟:依據(jù)特性比對結(jié)果，判斷檢測波形信息與樣本波形信息是否符合相似條件。
[0013]在本發(fā)明的一實施例中，上述立體打印裝置為光固化(Stereolithography,簡稱SLA)立體打印裝置。
[0014]本發(fā)明提出一種立體打印裝置，其包括盛槽、成型平臺、光源、檢測單元以及控制單元。盛槽用以盛裝液態(tài)成型材，而成型平臺，可移動地配置于盛槽的上方。光源配置于盛槽的下方，其用以照射液態(tài)成型材。檢測單元配置于盛槽的一側(cè)，適于檢測液態(tài)成型材的液體表面的波動?？刂茊卧罱訖z測單元與成型平臺，用以控制盛槽產(chǎn)生晃動，致使液態(tài)成型材的液體表面產(chǎn)生波動。此控制單元用以通過檢測單元檢測液態(tài)成型材的波動，以獲取檢測波形信息。此控制單元用以比對檢測波形信息與樣本波形信息，而獲取關(guān)聯(lián)于液態(tài)成型材的特性比對結(jié)果。此控制單元用以依據(jù)特性比對結(jié)果來執(zhí)行預(yù)設(shè)操作。
[0015]基于上述，于本發(fā)明的實施例中，立體打印裝置具有適于浮于液態(tài)成型材的液體表面上的浮體模塊。如此，立體打印裝置可通過浮體模塊來檢測液態(tài)成型材的液體表面的波動，從而獲取可表現(xiàn)當(dāng)前的材質(zhì)特性的檢測波形信息。再者，立體打印裝置可通過比對檢測波形信息與數(shù)據(jù)庫中的樣本波形信息而獲取特性比對結(jié)果，并基于特性比對結(jié)果調(diào)整用以打印立體物件的控制參數(shù)，以提升立體打印的品質(zhì)。除此之外，立體打印裝置也可基于特性比對結(jié)果而得知盛槽內(nèi)的液態(tài)成型材是否與使用者所設(shè)定的控制參數(shù)相符，從而避免打印失敗的現(xiàn)象發(fā)生。
[0016]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0017]下面的附圖是本發(fā)明的說明書的一部分，示出了本發(fā)明的示例實施例，附圖與說明書的描述一起說明本發(fā)明的原理。
[0018]圖1是本發(fā)明一實施例所示出的立體打印裝置的示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的一實施例所示出的檢測成型材特性的方法的流程圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的一實施例所示出的檢測成型材特性的方法的流程圖；
[0021]圖4A是本發(fā)明一實施例所示出的立體打印裝置的局部側(cè)視圖；
[0022]圖4B是本發(fā)明一實施例所示出的立體打印裝置的局部俯視圖；
[0023]圖5A是本發(fā)明一實施例所示出的立體打印裝置的局部側(cè)視圖；
[0024]圖5B是本發(fā)明一實施例所示出的立體打印裝置的局部俯視圖；
[0025]圖6是本發(fā)明一實施例示出的檢測波形信息的范例示意圖；
[0026]圖7是本發(fā)明一實施例所示出的比對檢測波形信息與樣本波形信息的范例示意圖；
[0027]圖8是本發(fā)明一實施例所示出的比對檢測波形信息與樣本波形信息的范例示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:
[0029]10:立體打印裝置；
[0030]110:盛槽；
[0031]120:成型平臺；
[0032]130:光源；
[0033]140:檢測單元；
[0034]141:信號發(fā)送器；
[0035]142:信號傳感器；
[0036]143:浮體模塊；
[0037]143a:浮體；
[0038]143b:連桿模塊；
[0039]143c:擋板