立体打印装置及其喷头的坐标偏差补偿方法_2

文档序号:9678471阅读:来源:国知局
r>[0027]图7是本发明实施例所示出的喷头的坐标偏差补偿方法的流程图。
[0028]附图标记说明:
[0029]100:立体打印装置;
[0030]200:电脑主机;
[0031]110:平台;
[0032]120:打印模块;
[0033]121:第一喷头;
[0034]122:第二喷头;
[0035]123:基座;
[0036]130:控制器;
[0037]20a:第一成型材;
[0038]20b:第二成型材;
[0039]80:立体物件;
[0040]SI 载面;
[0041]Δ X:第一偏移量;
[0042]Δ Y:第二偏移量;
[0043]40c,510,610:平面底板;
[0044]Pl:第一基准点;
[0045]P2:第二基准点;
[0046]dl:测试距离;
[0047]40、500、600:测试立体物件;
[0048]410、521、522、523、524、580、621、622、623:关联结构;
[0049]40a、521_l、522_l、523_l、524_l、530、621_l、622_l、623_l:第一子结构;
[0050]40b、521_2、522_2、523_2、524_2、540、621_2、622_2、623_2:第二子结构;
[0051]S710?S740:本发明一实施例所述的喷头的坐标偏差补偿方法的各步骤。
【具体实施方式】
[0052]有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图的各实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明,而并非用来限制本发明。并且,在下列各实施例中,相同或相似的元件将采用相同或相似的标号。
[0053]图1是本发明的一实施例所示出的立体打印装置的工作情境的方块示意图。请参照图1,本实施例的立体打印装置100适于依据一立体模型信息打印出一立体物件。进一步来说,电脑主机200为具有运算功能的装置,例如是笔记本电脑、平板电脑或台式计算机等计算机装置,本发明并不对电脑主机200的种类加以限制。电脑主机200可编辑与处理一立体物件的立体模型并传送相关的立体模型信息至立体打印装置100,使立体打印装置100可依据立体模型信息打印出立体的物件。在本实施例中,立体模型可为一立体数字图像文件,其可例如由一电脑主机200通过计算机辅助设计(Computer-Aided Design,简称CAD)或动画建模软件等建构而成,且电脑主机200对此立体模型执行一切层处理而获取关联于多个的切层物件的立体模型信息,使立体打印装置100可依据这些切层物件所对应的立体模型信息而依序打印出各切层物件,最终以形成完整的立体物件。
[0054]图2是本发明一实施例所示出的立体打印装置的示意图。请参照图2,立体打印装置100包括平台110、打印模块120以及控制器130,在此同时提供直角坐标系以便于描述相关构件及其运动状态。平台110包括一承载面SI,用以承载打印中的立体物件80。打印模块120设置在平台110的上方,并包括第一喷头121、第二喷头122以及基座123。第一喷头121经配置以馈送第一成型材20a,第二喷头122经配置以馈送第二成型材20b。此基座123承载第一喷头121与第二喷头122,并经配置以沿着XY面移动以及沿着XY面的法线方向(Z轴向)移动。基座123可移动地设置在平台110上方,致使第一喷头121与第二喷头122将第一成型材20a以及第二成型材20b涂布在平台110的承载面SI上方。
[0055]再者,控制器130耦接平台110以及打印模块120,可用以读取电脑主机200提供的立体模型信息,并依据立体模型信息来控制立体打印装置100的整体运作而打印出立体物件80。举例来说,控制器130可依据立体数字模型信息而控制基座123的移动路径。控制器130例如是中央处理器、芯片组、微处理器、嵌入式控制器等具有运算功能的设备,在此不限制。
[0056]进一步来说,控制器130可依据立体模型信息控制基座123在平台110上方移动,并控制馈料机构(例如:馈料滚轮)将第一成型材20a以及第二成型材20b分别馈送至第一喷头121以及第二喷头122。如此,通过控制器130的控制,打印模块120可交替地将第一成型材20a以及第二成型材20b涂布在平台110上,以打印出由第一成型材20a以及第二成型材20b建构而成的立体物件80。在本实施例中,第一成型材20a以及第二成型材20b可为适用于熔丝制造式(Fused Filament Fabricat1n,简称FFF)与熔化压模式(Meltedand Extrus1n Modeling)等制作方法的各种适合材料,本发明对此不限制。另外,第一成型材20a以及第二成型材20b例如是具有不同色彩的同材质成型材,但本发明不以此为限。
[0057]图3A是图2的实施例所示出的未具有偏移误差的打印模块的上视示意图。请参照图3A,第一喷头121以及第二喷头122固定地设置在基座123上,控制器130通过控制基座123在XY平面上的移动来将第一喷头121以及第二喷头122移动至适当的位置。基此,第一喷头121可将第一成型材20a喷印在平台110上由立体模型信息所指定的特定位置上,且第二喷头122也可将第二成型材20b喷印在平台110上由立体模型信息所指定的特定位置上。
[0058]然而,第一喷头121以及第二喷头122可能因为工厂的组装误差或使用上的种种因素,而导致第一喷头121以及第二喷头122之间的相对位置产生偏移误差。图3B是图2的实施例所示出的具有偏移误差的打印模块的上视示意图。请参照图3B,图3B中的第二喷头122可能因为组装上的误差而并非位于预设位置上。如图3B所示,第二喷头在X轴方向上偏移了第一偏移量Δ X并在Y轴方向上偏移了第二偏移量ΔΥ。如此,倘若第一喷头121以及第二喷头122之间的相对位置因为第二喷头122发生偏移而不符合一预设关系,控制器130便无法通过控制基座123而将第二喷头122移动至立体打印信息所指定的打印位置。
[0059]在本发明的实施例中,控制器130接收并读取一校正模型的立体打印信息,并依据此校正模型的立体打印信息控制打印模块120在平台110上打印一测试立体物件。在本发明的实施例中,可经由观测测试立体物件上的多个关联结构而得知第一喷头121以及第二喷头122的偏移程度。这些关联结构各自包括第一子结构与第二子结构,其中第一子结构是由第一成型材20a所建构成而第二子结构是由第二成型材20b所建构成。
[0060]为了清楚说明本发明,图4是本发明一实施例所示出的测试立体物件的范例示意图。在图4所示的范例中,测试立体物件40仅具有一个关联结构410,关联结构410由第一子结构40a以及第二子结构40b所构成。此外,本范例的测试立体物件40还具有一平面底板40c。然,图4仅为一示范性实施例,并非用以限定本发明。在其他范例实施例中,关联结构的数量也可以是复数个,本发明对此不限制。再者,第一子结构以及第二子结构的关联图形样式也可依据实际需求而改变,本发明对此不限制。
[0061]为了得知第一喷头121以及第二喷头122的实际偏移状态,在本发明的实施例中,测试立体物件具备分别对应至多个补偿参数的多个关联结构。详细来说,控制器130控制第一喷头121将第一成型材20a逐层堆叠在平台110上方以形成各关联结构的第一子结构,并控制第二喷头122将第二成型材逐20b层堆叠在平台上方以形成各关联结构的第二子结构。
[0062]需特别说明的是,各关联结构的第一子结构与第二子结构依据校正模型信息而具有相异的相对位置关系,因此各关联结构中第一子结构与第二子结构的预设关联程度也有所不同。因此,通过观测实际打印出来的各关联结构的关联程度可得知第一喷头121与第二喷
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