立體打印方法與立體打印裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種立體打印方法與立體打印裝置。所述立體打印方法包括下列步驟：獲取立體物件的切層信息，其中立體物件包括至少一切層物件且切層信息包括至少一切層物件的多個坐標(biāo)點位置；依據(jù)這些坐標(biāo)點位置計算一幾何參數(shù)，并依據(jù)此幾何參數(shù)判斷切層物件是否包括至少一小面積物件；若所述切層物件包括至少一小面積物件，減少關(guān)聯(lián)于此小面積物件的饋料出料量；依據(jù)已減少的饋料出料量控制打印模塊打印小面積物件。本發(fā)明提供一種立體打印方法與立體打印裝置，可提高立體打印裝置在打印具有小橫截面積的立體物件的打印品質(zhì)。
【專利說明】
立體打印方法與立體打印裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種打印裝置及打印方法，且特別是有關(guān)于一種立體打印方法與 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S維（three dimensional,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(jī)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?。?zhǔn)二維）橫截面層?；耍Ⅲw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)別Z在打印平臺的上方沿著XY平面移動，從而使建構(gòu)材料形成正確 的橫截面層形狀。接著，通過打印模塊沿著Z軸向逐層移動，即可使多個橫截面層沿Z軸逐 漸堆疊，進(jìn)而使建構(gòu)材料在逐層固化的狀態(tài)下形成立體物件。
[0003] 目前利用上述快速成型法形成立體物品的立體打印裝置，多是利用打印頭將成型 材加熱烙融并逐層涂布于打印平臺上而形成立體物件。一般來說，立體打印裝置會先控制 打印頭打印立體物品的外圍輪廓，再控制打印頭進(jìn)一步打印備外圍輪廓內(nèi)所包圍的內(nèi)部填 充區(qū)域。然而，當(dāng)立體打印裝置打印到截面積過小的物件時，可能導(dǎo)致外圍輪廓由于尚未固 化至一定程度就被接下來打印的內(nèi)部填充區(qū)域的饋料向外推擠而變形。另外，當(dāng)立體打印 裝置打印到截面積過小的物件時，也非常容易因為環(huán)境溫度或其他因素而導(dǎo)致打印出來的 立體物件與實際預(yù)期產(chǎn)生落差，因而降低立體打印裝置的打印品質(zhì)及打印良率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種立體打印方法與立體打印裝置，可提高立體打印裝置 在打印具有小橫截面積的立體物件的打印品質(zhì)。 陽〇化]本發(fā)明提出一種立體打印方法，適于打印一立體物件，所述方法包括下列步驟：獲 取立體物件的切層信息，其中立體物件包括至少一切層物件且切層信息包括至少一切層物 件的多個坐標(biāo)點位置。依據(jù)運些坐標(biāo)點位置計算一幾何參數(shù)，并依據(jù)此幾何參數(shù)判斷切層 物件是否包括屬于小面積打印范圍的至少一小面積物件。若所述切層物件包括屬于小面積 打印范圍的至少一小面積物件，減少關(guān)聯(lián)于此小面積物件的饋料出料量。依據(jù)已減少的饋 料出料量控制打印模塊打印小面積物件。
[0006] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的依據(jù)坐標(biāo)點位置計算幾何參數(shù)，并依據(jù)幾何參數(shù) 判斷切層物件是否包括屬于小面積打印范圍的至少一小面積物件的步驟包括：依據(jù)運些坐 標(biāo)點位置計算切層物件的至少一部分物件的輪廓路徑長度。所述部分物件互不相連接。依 據(jù)輪廓路徑長度是否小于一長度口檻值來判斷所述部分物件是否屬于小面積打印范圍，W 判斷切層物件是否包括屬于小面積打印范圍的小面積物件。
[0007] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的依據(jù)坐標(biāo)點位置計算幾何參數(shù)，并依據(jù)幾何參數(shù) 判斷切層物件是否包括至少一小面積物件的步驟包括：依據(jù)運些坐標(biāo)點位置計算切層物件 的至少一部分物件的截面積。所述部分物件互不相連接。依據(jù)截面積是否小于一面積口檻 值來判斷所述部分物件是否屬于小面積打印范圍，W判斷切層物件是否包括屬于小面積打 印范圍的小面積物件。
[0008] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的立體打印方法包括：若切層物件不包括至少一小 面積物件，維持關(guān)聯(lián)于切層物件的饋料出料量于一預(yù)設(shè)值，W依據(jù)此預(yù)設(shè)值控制打印模塊 打印切層物件。
[0009] 在本發(fā)明的一實施例中，若上述的切層物件包括屬于小面積打印范圍的至少一小 面積物件，減少關(guān)聯(lián)于小面積物件的饋料出料量的步驟包括：依據(jù)該小面積物件所對應(yīng)的 該幾何參數(shù)決定一減少比例，W依據(jù)此減少比例來減少關(guān)聯(lián)于小面積物件的饋料出料量。
[0010] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的小面積物件包括封閉輪廓結(jié)構(gòu)W及內(nèi)填充結(jié)構(gòu)， 而減少關(guān)聯(lián)于此小面積物件的饋料出料量的步驟包括：若小面積物件所對應(yīng)的幾何參數(shù)小 于一口檻值，將小面積物件的內(nèi)填充結(jié)構(gòu)的饋料出料量設(shè)定為零。
[0011] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的每一坐標(biāo)位置分別包括第一向量坐標(biāo)值W及第二 向量坐標(biāo)值。
[0012] 在本發(fā)明的一實施例中，上述依據(jù)已減少的饋料出料量控制打印模塊打印小面積 物件的步驟包括：通過調(diào)整打印路徑的饋料涂布寬度而依據(jù)已減少的饋料出料量打印小面 積物件。
[0013] 從另一觀點來看，本發(fā)明提出一種立體打印裝置，包括平臺、打印模塊W及控制單 元。平臺包括一承載面，而打印模塊設(shè)置于此平臺上方并包括打印頭。打印頭經(jīng)配置W沿 著一移動平面移動W及沿著此移動平面的法線方向移動?？刂茊卧U接平臺與打印頭?？?制單元控制打印頭依次打印立體物件的至少一切層物件，致使所述切層物件依次堆疊于承 載面上。若所述切層物件包括屬于小面積打印范圍的至少一小面積物件，控制單元控制打 印模塊減少關(guān)聯(lián)于小面積物件的饋料出料量，致使打印模塊依據(jù)已減少的饋料出料量打印 小面積物件。
[0014] 基于上述，本發(fā)明的實施例中，依據(jù)切層物件的坐標(biāo)點位置來判斷此切層物件是 否包括屬于小面積范圍的小面積物件。當(dāng)檢測到存在小面積物件時，為了縮短小面積物件 的封閉輪廓的固化時間，用W打印小面積物件的饋料出料量將相對減少?；蛘撸?dāng)檢測到存 在小面積物件時，為了避免用W打印內(nèi)填充結(jié)構(gòu)的高溫饋料推擠外圍的封閉輪廓而造成小 面積物件變形，用W打印小面積物件的饋料出料量將相對減少。藉此，可避免打印出來的立 體物件與實際預(yù)期產(chǎn)生落差，并提升立體打印裝置的打印品質(zhì)。
[0015] 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(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0016] 下面的所附圖式是本發(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。
[0017] 圖1是本發(fā)明的一實施例所示出的立體打印系統(tǒng)的工作情境的方塊示意圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明的一實施例所示出的立體打印裝置的示意圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明一實施例所示出的立體打印方法的流程圖；
[0020] 圖4是本發(fā)明一實施例所示出的小面積物件在XY平面上的橫截面的范例示意圖。 陽OW 附圖標(biāo)記說明： 陽0巧 100 :立體打印裝置； 陽〇2引 200 :計算機(jī)主機(jī)；
[0024] 210 :處理器； 陽0巧]220 :存儲模塊； 陽0%] 110:打印模塊；
[0027] IlOa:打印頭；
[0028] 120 :平臺； W29] 121 :承載面；
[0030] 130 :控制單元； 陽03 U 30:立體物件； 陽0巧 30a :切層物件；
[0033] S301 ~S306 :步驟；
[0034] Pl~P5 :坐標(biāo)點位置；
[0035] 10 :立體打印系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0036] 現(xiàn)將詳細(xì)參考本示范性實施例，在附圖中說明所述示范性實施例的實例。另外，凡 可能之處，在附圖及實施方式中使用相同標(biāo)號的元件/構(gòu)件代表相同或類似部分。
[0037] 圖1是本發(fā)明的一實施例所示出的立體打印系統(tǒng)的工作情境的方塊示意圖。請參 照圖1，本實施例的立體打印系統(tǒng)10包括立體打印裝置100 W及計算機(jī)裝置200。立體打 印裝置100適于依據(jù)一立體模型信息打印出一立體物件。進(jìn)一步來說，計算機(jī)主機(jī)200為 具有運算功能的裝置，例如是筆記本電腦、平板計算機(jī)或桌上型計算機(jī)等計算機(jī)裝置，本發(fā) 明并不對計算機(jī)主機(jī)200的種類加W限制。計算機(jī)主機(jī)200可編輯與處理立體模型并傳送 相關(guān)的立體模型信息至立體打印裝置100,使立體打印裝置100可依據(jù)立體模型信息打印 出一立體物件。在本實施例中，立體模型信息可為一立體數(shù)字圖像文件，其可例如由一計算 機(jī)主機(jī)200通過計算機(jī)輔助設(shè)計（computer-aided design,簡稱：CAD)或動畫建模軟件等 建構(gòu)而成。此外，且計算機(jī)主機(jī)200對此立體模型執(zhí)行一切層處理而獲取關(guān)聯(lián)于多個的切 層物件的立體模型信息，使立體打印裝置100可依據(jù)運些切層物件所對應(yīng)的立體模型信息 而依次打印出各切層物件，最終W形成完整的立體物件。
[0038] 請繼續(xù)參照圖1，立體打印裝置100禪接計算機(jī)主機(jī)200,計算機(jī)主機(jī)200包括 處理器210 W及存儲模塊220。處理器210例如是中央處理器（Central Processing 化it,簡稱：CPU),或是其他可編程的一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor)、 數(shù)字信號處理器值igital Si即al Processor,簡稱：DSP)、可編程控制器、專用集成 電路（Application Specific Integrated Circuits,簡稱：ASIC)、可編程邏輯器件 (Programm油Ie Logic Device,簡稱：PLD)或其他類似裝置或運些裝置的組合，本發(fā)明對此 不限制。
[0039] 存儲模塊220例如是任意型式的固定式或可移動式隨機(jī)存取存儲器（Random Access Memoir，簡稱：RAM)、只讀存儲器巧ead-Only Memoir，簡稱：ROM)、快閃存儲器 (Flash memory)、硬盤或其他類似裝置或運些裝置的組合，存儲模塊220存儲有多個指令， 運些指令與程序可由處理器210載入并執(zhí)行，W編輯與處理立體模型或?qū)Υ肆Ⅲw模型執(zhí)行 一切層處理。
[0040] 需說明的是，立體模型將經(jīng)過進(jìn)一步的編譯與計算而產(chǎn)生立體打印裝置100可讀 取與據(jù)W執(zhí)行打印功能的立體模型信息。詳細(xì)來說，計算機(jī)主機(jī)200的處理器210首先對 立體模型進(jìn)行一切層處理而產(chǎn)生立體模型的多個切層物件。一般來說，處理器210用固定 間隔的切層平面切割立體模型，W便提取運些切層物件的截面輪廓。
[0041] 處理器210還依據(jù)各個切層物件的截面輪廓產(chǎn)生對應(yīng)的控制碼檔。于此，控制碼 檔即為立體打印裝置100可讀取與據(jù)W執(zhí)行打印功能的立體模型信息。換句話說，立體打 印裝置100的控制單元130依據(jù)控制碼檔來控制立體打印裝置100中的構(gòu)件，從而將各個 切層物件逐層的成型于平臺上。在一實施例中，控制碼檔例如是G碼（G code)檔。
[0042] 立體打印裝置100適于依據(jù)計算機(jī)主機(jī)200所傳送的立體模型信息而打印出一立 體物體。詳細(xì)來說，控制單元130依據(jù)立體模型信息控制立體打印裝置100的各個部件，W 將成型材料反復(fù)打印在特定位置直到生成整個立體物件。圖2是本發(fā)明的一實施例所示出 的立體打印裝置的示意圖。請同時參照圖1 W及圖2,在本實施例中，立體打印裝置100包 括打印模塊110、平臺120及控制單元130。在此同時提供直角坐標(biāo)系W便于描述相關(guān)構(gòu)件 及其運動狀態(tài)。平臺120包括一承載面121。打印模塊110設(shè)置于平臺120上方并包括打 印頭110曰，打印頭IlOa經(jīng)配置W沿著XY平面移動W及沿著XY平面的法線方向狂軸向） 移動，W在承載面121上逐層打印各個切層物件而逐漸形成立體物件30。
[0043] 進(jìn)一步來說，在本實施例中，形成立體物件30的成型材可為適用于烙絲制造 式（F^ised Filament F油rication,簡稱：FFF)或烙化壓模式（Melted and Extrusion Modeling)等制作方法的各種適合材料。舉例來說，成型材可為適用于烙絲制造的熱烙性線 材，并例如通過打印頭IlOa對成型材進(jìn)行加熱，W將傳送至打印頭IlOa的成型材烙融成呈 現(xiàn)烙融狀態(tài)的流體材料，再經(jīng)由打印頭IlOa將高溫烙融狀態(tài)的成型材擠出?；?，烙融狀 態(tài)的成型材將逐層地在承載面121上固化而形成立體物件30。
[0044] 再者，控制單元130禪接打印頭IlOa W及平臺120,可用W讀取立體模型信息，并 依據(jù)立體模型信息來控制立體打印裝置100的整體運作而打印出立體物件30。舉例來說， 控制單元130可依據(jù)立體數(shù)字模型信息而控制打印頭IlOa的移動路徑，或者控制打印頭 IlOa擠出成型材的饋料出料量。控制單元130例如是中央處理器、忍片組、微處理器、嵌入 式控制器等具有運算功能的設(shè)備，在此不限制。
[0045] 需先說明的是，在本實施例中，每一切層物件的切層信息包括輪廓路徑信息與內(nèi) 填充路徑信息?？刂茊卧?30先依據(jù)輪廓路徑信息控制打印模塊110打印切層物件的封閉 輪廓結(jié)構(gòu)后，控制單元130再依據(jù)內(nèi)填充路徑信息控制打印模塊110打印切層物件的內(nèi)填 充結(jié)構(gòu)。內(nèi)填充結(jié)構(gòu)的樣式例如呈現(xiàn)蜂巢狀，但本發(fā)明對此并不限制，內(nèi)填充結(jié)構(gòu)的樣式可 視實際應(yīng)用與需求而定?；蛘?，每一切層物件的內(nèi)填充結(jié)構(gòu)的樣式可W是條紋狀，但不同切 層物件的內(nèi)填充結(jié)構(gòu)的條紋方向可相同或不同。
[0046] 在一實施例中，若切層物件包括屬于小面積打印范圍的至少一小面積物件，控制 單元130控制打印模塊110減少用W打印此小面積物件的饋料出料量，致使打印模塊110 依據(jù)已減少的饋料出料量打印小面積物件。簡言之，在立體打印裝置100打印小面積物件 的期間，立體打印裝置100將自動調(diào)降用W打印小面積物件的饋料出料量并依據(jù)調(diào)降后的 饋料出料量打印小面積物件。如此一來，可縮短小面積物件的封閉輪廓結(jié)構(gòu)的固化時間，使 小面積物件的封閉輪廓結(jié)構(gòu)可加速固化。再者，當(dāng)打印內(nèi)填充結(jié)構(gòu)時，由于饋料出料量的降 低，可避免打印中的高溫烙融饋料撐開外圍已固化的封閉輪廓結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致打印結(jié)果不佳。 另外需要說明的是，饋料出料量為打印頭IOOa在打印單位長度時所擠出的饋料量。
[0047] 另一方面，若切層物件不包括屬于小面積打印范圍的小面積物件，控制單元130 維持關(guān)聯(lián)于切層物件的饋料出料量于一預(yù)設(shè)值，W依據(jù)預(yù)設(shè)值控制打印模塊110打印切層 物件。
[0048] 在一實施例中，切層物件包括至少一部分物件，且所述部分物件彼此互不相連接。 進(jìn)一步來說，切層物件在XY平面上的形狀與輪廓是依據(jù)立體物件的形狀而定，因此切層物 件可能包括隸屬于同一層狂軸高度相同）但是彼此互不相連接的多個部分物件。運些部 分物件中屬于小面積打印范圍的小面積物件的輪廓路徑長度小于長度口檻值。長度口檻值 可依據(jù)實際應(yīng)用狀況與需求而設(shè)定之，例如是6毫米（mm)、8毫米或1厘米等等，本發(fā)明對 此并不限制?；蛘?，運些部分物件中屬于小面積打印范圍的小面積物件的截面積小于面積 口檻值。面積口檻值可依據(jù)實際應(yīng)用狀況與需求而設(shè)定之，面積口檻值例如是4平方毫米 (mm2)或6平方毫米等等，本發(fā)明對此并不限制。 W例需要特別說明的是，小面積物件包括封閉輪廓結(jié)構(gòu)W及內(nèi)填充結(jié)構(gòu)。一實施例中， 若小面積物件所對應(yīng)的幾何參數(shù)小于口檻值，打印模塊110可不打印小面積物件的內(nèi)填充 結(jié)構(gòu)。具體來說，上述的幾何參數(shù)可W是部分物件的截面積或輪廓路徑長度，幾何參數(shù)可用 W區(qū)分部分物件是否屬于小打印面積范圍。換言之，當(dāng)小面積物件所對應(yīng)的幾何參數(shù)小于 口檻值，打印模塊110僅僅打印小面積物件的封閉輪廓結(jié)構(gòu)。
[0050] 圖3是本發(fā)明一實施例所示出的立體打印方法的流程圖。本實施例的方法適用于 圖1的立體打印系統(tǒng)10, W下即搭配立體打印系統(tǒng)10中的各構(gòu)件說明本實施例立體打印方 法的詳細(xì)步驟。
[0051] 在步驟S301，處理器210獲取立體物件的切層信息，其中立體物件包括至少一切 層物件，且切層信息包括上述切層物件的多個坐標(biāo)點位置。詳細(xì)來說，處理器210取得立體 物件的立體模型后，處理器210將對立體模型進(jìn)行切層處理而獲取對應(yīng)于不同打印高度的 切層物件。如此，處理器210可獲取各個切層物件的切層信息，所謂切層信息包括輪廓路徑 信息W及內(nèi)填充路徑信息。輪廓路徑信息包括關(guān)聯(lián)于切層物件的多個坐標(biāo)點位置，立體打 印裝置100可依據(jù)切層信息中關(guān)于截面輪廓的坐標(biāo)點位置打印出切層物件的封閉輪廓結(jié) 構(gòu)。每一坐標(biāo)位置分別至少包括第一向量坐標(biāo)值W及第二向量坐標(biāo)值。具體來說，切層信 息中關(guān)于截面輪廓的坐標(biāo)點位置可代表切層物件在XY平面上的位置，且包括X向量坐標(biāo)值 W及Y向量坐標(biāo)值。
[0052] 在步驟S302,處理器210依據(jù)坐標(biāo)點位置計算一幾何參數(shù)。之后，在步驟S303,處 理器210依據(jù)幾何參數(shù)判斷切層物件是否包括屬于小面積打印范圍的至少一小面積物件。 具體來說，通過計算切層物件的幾何參數(shù)，可事先判斷打印頭IlOa在打印運些切層物件時 是否僅在移動平面狂Y平面）上進(jìn)行小范圍的移動。在一實施例中，依據(jù)關(guān)聯(lián)于截面輪廓 的坐標(biāo)點位置所計算出來的幾何參數(shù)可W是輪廓路徑長度或截面積。
[0053] 舉例來說，處理器210可依據(jù)坐標(biāo)點位置計算切層物件的至少一部分物件的輪廓 路徑長度。處理器210還依據(jù)此輪廓路徑長度是否小于長度口檻值來判斷部分物件是否屬 于小面積打印范圍，W判斷切層物件是否包括屬于小面積打印范圍的小面積物件。簡單來 說，當(dāng)部分物件的輪廓路徑長度太?。ㄐ∮陂L度口檻值）時，處理器210可將該部分物件標(biāo) 示為小面積物件，從而對用W打印小面積物件的饋料出料量進(jìn)行額外的調(diào)整。
[0054] 圖4是本發(fā)明一實施例所示出的小面積物件在XY平面上的橫截面的范例示意 圖。請參照圖4,切層物件30a的切層信息包括關(guān)聯(lián)于截面輪廓且具有順序性的坐標(biāo)點位 置Pl~P5。假設(shè)坐標(biāo)點位置Pl在XY平面上的坐標(biāo)值為（Xi, yi)，坐標(biāo)點位置P2在XY平 面上的坐標(biāo)值為（?, y2)，坐標(biāo)點位置P3在XY平面上的坐標(biāo)值為（?, y3)，坐標(biāo)點位置P4在 XY平面上的坐標(biāo)值為（X4, y4)，坐標(biāo)點位置P日在XY平面上的坐標(biāo)值為柄，ys)。切層物件 30a的輪廓路徑長度Lth可依據(jù)公式（1)計算而得。
陽0巧] (1)
[0056] 雖然圖4與公式（1)所示的范例是僅W 5個坐標(biāo)點位置作說明，但本發(fā)明對此并 不限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可依據(jù)上述說明將公式（1)套用至其他具有不同數(shù)量的坐標(biāo)位置 的范例中。如此，處理器210可依據(jù)計算出來的輪廓路徑長度與長度臨界值來判斷切層物 件是否包括小面積物件。
[0057] 舉另一范例來說，處理器210可依據(jù)坐標(biāo)點位置計算切層物件的至少一部分物件 的截面積。處理器210還依據(jù)此截面積是否小于面積口檻值來判斷部分物件是否屬于小面 積打印范圍，W判斷切層物件是否包括屬于小面積打印范圍的小面積物件。簡單來說，當(dāng)部 分物件的截面積太小（小于面積口檻值）時，處理器210可將該部分物件標(biāo)示為小面積物 件，從而對用W打印小面積物件的饋料出料量進(jìn)行額外的調(diào)整。
[0058] 請再參照圖4,切層物件30a的截面積A可依據(jù)公式（2)計算而得。
[0059] 巧） W60] 雖然圖4與公式似所示的范例是僅W 5個坐標(biāo)點位置作說明，但本發(fā)明對此并 不限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可依據(jù)上述說明將公式（2)套用至其他具有不同數(shù)量的坐標(biāo)位置 的范例中。如此，處理器210可依據(jù)計算出來的截面積與面積臨界值來判斷切層物件是否 包括小面積物件。
[0061] 在步驟S304,若切層物件包括屬于小面積打印范圍的小面積物件，處理器210減 少關(guān)聯(lián)于小面積物件的饋料出料量。在一實施例中，處理器210可通過調(diào)整打印路徑的饋 料涂布寬度而依據(jù)已減少的饋料出料量打印小面積物件，其中饋料涂布寬度隨饋料出料量 的減少而縮減。進(jìn)一步來說，通過調(diào)整打印模塊110的各個部件所對應(yīng)的打印參數(shù)，打印模 塊110可據(jù)W改變打印其間的饋料出料量。更詳細(xì)來說，打印頭IlOa融烙成型材并將融烙 狀態(tài)的成型材涂布于承載面121之上。因此，依據(jù)打印頭IlOa的溫度，饋料滾輪的饋料速 度W及其它打印狀態(tài)，打印頭IlOa可依據(jù)對應(yīng)的上述打印狀態(tài)的饋料涂布寬度將融烙狀 態(tài)的成型材涂布于承載面121之上。饋料涂布寬度為單一打印路徑上成型材的成型寬度。 或者，處理器可通過調(diào)整單位長度路徑所需的饋料量來減少用W打印小面積物件的饋料出 料量。
[0062] 此外，在一實施例中，處理器210可依據(jù)小面積物件所對應(yīng)的幾何參數(shù)決定減少 比例，W依據(jù)減少比例來減少關(guān)聯(lián)于小面積物件的饋料出料量。在一實施例中，若小面積物 件所對應(yīng)的幾何參數(shù)小于口檻值，處理器210將小面積物件的內(nèi)填充結(jié)構(gòu)的饋料出料量設(shè) 定為零。舉例來說，面積口檻值包括第一口檻值TH1、第二口檻值TH2 W及第S口檻值T冊， 且第一 口檻值THD第二口檻值T肥〉第S 口檻值T冊。當(dāng)小面積物件的截面積介于第一口 檻值THl與第二口檻值TH2之間，關(guān)聯(lián)于小面積物件的饋料出料量減少為預(yù)設(shè)值的百分之 八十。當(dāng)小面積物件的截面積介于第二口檻值THl與第=口檻值TH3之間，關(guān)聯(lián)于小面積物 件的饋料出料量減少為預(yù)設(shè)值的百分之四十。當(dāng)小面積物件的截面積小于第S 口檻值TH3， 用W打印小面積物件的內(nèi)填充結(jié)構(gòu)的饋料出料量設(shè)定為零。
[0063] 之后，在步驟S305,處理器210依據(jù)已減少的饋料出料量控制打印模塊110打印 小面積物件。另一方面，在步驟S306,若切層物件不包括屬于小面積打印范圍的小面積物 件，處理器210維持關(guān)聯(lián)于切層物件的饋料出料量于預(yù)設(shè)值，W依據(jù)預(yù)設(shè)值控制打印模塊 110打印切層物件?？勺屒袑游锛某尚筒挠凶銐虻臅r間固化至一定程度，W避免因持續(xù)疊 加未固化至一定程度的成型材而產(chǎn)生立體物件不如預(yù)期的狀況發(fā)生。也就是說，在打印頭 IlOa往Z軸的下一個位置移動并打印另一切層物件前，承載面121上的成型材都已經(jīng)固化 至一定程度。
[0064] 需說明的是，上述實施例雖然系W計算機(jī)主機(jī)200的處理器210執(zhí)行步驟S301~ S306為例。但在另一實施例中，執(zhí)行步驟S301~S306的可W是立體打印裝置100的控制 單元130。進(jìn)一步來說，控制單元130可從計算機(jī)主機(jī)200獲取多個切層物件的控制碼，并 依據(jù)控制碼獲取切層物件的切層信息。相似地，當(dāng)控制單元130獲取切層物件的切層信息 后，控制單元130可執(zhí)行步驟S301~S306來調(diào)整小面積物件的饋料出料量，并依據(jù)調(diào)整后 的饋料出料量來控制立體打印裝置100的其他打印構(gòu)件執(zhí)行立體打印功能。具體來說，在 一實施例中，打印模塊110還包括與打印頭IlOa連接的溫度控制器與饋料滾輪。饋料滾輪 通過轉(zhuǎn)動將固體的成型材饋入打印頭IlOa進(jìn)行融烙，而溫度控制器可調(diào)整打印頭IlOa的 溫度。基此，若切層物件包括屬于小面積打印范圍的小面積物件，控制單元130可控制溫度 控制器調(diào)降打印頭IlOa的溫度，致使打印模塊110依據(jù)已減少的饋料出料量打印小面積物 件?；蛘?，若切層物件包括屬于小面積打印范圍的小面積物件，控制單元130調(diào)降饋料滾輪 的饋料速度，致使打印模塊110依據(jù)已減少的饋料出料量打印小面積物件。 陽0化]綜上所述，在本發(fā)明的上述實施例中，在立體打印裝置在打印小截面積的小面積 物件期間，立體打印裝置將依據(jù)調(diào)降后的饋料出料量來打印小面積物件的封閉輪廓結(jié)構(gòu)與 內(nèi)填充結(jié)構(gòu)。如此一來，由于構(gòu)成封閉輪廓結(jié)構(gòu)的饋料量減少，可讓具有小截面積的切層物 件的封閉輪廓結(jié)構(gòu)擁有足夠的固化時間而固化至一定程度，W避免后打印的內(nèi)填充結(jié)構(gòu)擠 壓到封閉輪廓結(jié)構(gòu)而造成變形，從而提升立體打印裝置的打印品質(zhì)。此外，本發(fā)明的實施例 可基于小面積物件的幾何參數(shù)來決定饋料出料量的減少比例，W適應(yīng)性的針對不同的打印 面積選出最適當(dāng)?shù)酿伭铣隽狭俊?br>[0066] 最后應(yīng)說明的是：W上各實施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其 依然可W對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征 進(jìn)行等同替換；而運些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技 術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種立體打印方法，適于打印一立體物件，其特征在于，所述方法包括： 獲取所述立體物件的切層信息，其中所述立體物件包括至少一切層物件且所述切層信 息包括所述至少一切層物件的多個坐標(biāo)點位置； 依據(jù)該些坐標(biāo)點位置計算一幾何參數(shù)，并依據(jù)所述幾何參數(shù)判斷所述切層物件是否包 括屬于小面積打印范圍的至少一小面積物件； 若所述切層物件包括屬于小面積打印范圍的所述至少一小面積物件，減少關(guān)聯(lián)于所述 小面積物件的饋料出料量；以及 依據(jù)已減少的所述饋料出料量控制一打印模塊打印所述小面積物件。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體打印方法，其特征在于，依據(jù)該些坐標(biāo)點位置計算所述 幾何參數(shù)，并依據(jù)所述幾何參數(shù)判斷所述切層物件是否包括所述至少一小面積物件的步驟 包括： 依據(jù)該些坐標(biāo)點位置計算所述切層物件的至少一部分物件的輪廓路徑長度，其中所述 部分物件互不相連接；以及 依據(jù)所述輪廓路徑長度是否小于一長度門檻值來判斷所述至少一部分物件是否屬于 所述小面積打印范圍，以判斷所述切層物件是否包括屬于所述小面積打印范圍的所述至少 一小面積物件。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體打印方法，其特征在于，依據(jù)該些坐標(biāo)點位置計算所述 幾何參數(shù)，并依據(jù)所述幾何參數(shù)判斷所述切層物件是否包括所述至少一小面積物件的步驟 包括： 依據(jù)該些坐標(biāo)點位置計算所述切層物件的至少一部分物件的截面積，其中所述部分物 件互不相連接；以及 依據(jù)所述截面積是否小于一面積門檻值來判斷所述至少一部分物件是否屬于所述小 面積打印范圍，以判斷所述切層物件是否包括屬于所述小面積打印范圍的所述至少一小面 積物件。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體打印方法，其特征在于，還包括： 若所述切層物件不包括所述至少一小面積物件，維持關(guān)聯(lián)于所述切層物件的所述饋料 出料量于一預(yù)設(shè)值，以依據(jù)所述預(yù)設(shè)值控制所述打印模塊打印所述切層物件。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體打印方法，其特征在于，若所述切層物件包括所述至少 一小面積物件，減少關(guān)聯(lián)于所述小面積物件的所述饋料出料量的步驟包括： 依據(jù)所述小面積物件所對應(yīng)的所述幾何參數(shù)決定一減少比例，以依據(jù)所述減少比例來 減少關(guān)聯(lián)于所述小面積物件的所述饋料出料量。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體打印方法，其特征在于，所述小面積物件包括一封閉輪 廓結(jié)構(gòu)以及一內(nèi)填充結(jié)構(gòu)，且減少關(guān)聯(lián)于所述小面積物件的所述饋料出料量的步驟包括： 若所述小面積物件所對應(yīng)的所述幾何參數(shù)小于一門檻值，將所述小面積物件的所述內(nèi) 填充結(jié)構(gòu)的饋料出料量設(shè)定為零。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體打印方法，其特征在于，每一該些坐標(biāo)位置分別包括第 一向量坐標(biāo)值以及第二向量坐標(biāo)值。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體打印方法，其特征在于，依據(jù)已減少的所述饋料出料量 控制所述打印模塊打印所述小面積物件的步驟包括： 通過調(diào)整打印路徑的饋料涂布寬度而依據(jù)已減少的所述饋料出料量打印所述小面積 物件，其中所述饋料涂布寬度隨所述饋料出料量的減少而縮減。9. 一種立體打印裝置，適于打印一立體物件，其特征在于，包括： 一平臺，包括一承載面； 一打印模塊，設(shè)置于所述平臺上方并包括打印頭，所述打印頭經(jīng)配置以沿著一移動平 面移動以及沿著所述移動平面的一法線方向移動；以及 一控制單元，耦接所述平臺與所述打印頭，所述控制單元控制所述打印頭依次打印所 述立體物件的至少一切層物件，致使所述切層物件依次堆疊于所述承載面上， 其中，若所述切層物件包括屬于小面積打印范圍的至少一小面積物件，所述控制單元 控制所述打印模塊減少關(guān)聯(lián)于所述小面積物件的饋料出料量，致使所述打印模塊依據(jù)已減 少的所述饋料出料量打印所述小面積物件。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的立體打印裝置，其特征在于，所述切層物件包括至少一部分 物件，且所述部分物件互不相連接，所述部分物件中屬于小面積打印范圍的所述小面積物 件的輪廓路徑長度小于一長度門檻值。11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的立體打印裝置，其特征在于，所述切層物件包括至少一部分 物件，且所述部分物件互不相連接，所述部分物件中屬于小面積打印范圍的所述小面積物 件的截面積小于一面積門檻值。12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的立體打印裝置，其特征在于，所述打印模塊還包括： 一饋料滾輪，耦接所述打印頭，用以將成型材饋入所述打印頭， 其中，若所述切層物件包括屬于小面積打印范圍的所述至少一小面積物件，所述控制 單元調(diào)降所述饋料滾輪的一饋料速度，致使所述打印模塊依據(jù)已減少的所述饋料出料量打 印所述小面積物件。13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的立體打印裝置，其特征在于，所述打印模塊還包括： 一溫度控制器，耦接所述打印頭，用以控制所述打印頭的溫度， 其中，若所述切層物件包括屬于小面積打印范圍的所述至少一小面積物件，所述控制 單元控制所述溫度控制器調(diào)降所述打印頭的所述溫度，致使所述打印模塊依據(jù)已減少的所 述饋料出料量打印所述小面積物件。
【文檔編號】B29C67/00GK106032059SQ201510111217
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月13日
【發(fā)明人】張昱詮, 謝欣達(dá)
【申請人】三緯國際立體列印科技股份有限公司, 金寶電子工業(yè)股份有限公司, 泰金寶電通股份有限公司