本发明系关于一种快速成型装置，尤指一种页宽喷印的快速成型装置。
背景技术：
快速成型技术(RapidPrototyping,简称RP技术)为依据建构类似金字塔层层堆栈成型的概念所发展而成，其主要技术特征是成型的快捷性，能在不需要任何刀具，模具及治具的情况下自动、快速将任意复杂形状的设计方案快速转换为3D的实体模型，大大缩短了新产品的研发周期及减少研发成本，能够确保新产品的上市时间和新产品开发的一次成功率，快速成型技术为技术人员之间，以及技术人员与企业决策者、产品的用户等非技术人员之间提供了一个更加完整及方便的产品设计交流工具，从而明显提高了产品在市场上的竞争力和企业对市场的快速反应能力。
目前RP技术发展出利用喷印技术结合载具精密定位技术的方式来生产3D的实体模型，其生产方式为先将一层粉末铺设于载具上方并利用喷墨打印技术于部分粉末上喷印高黏度胶合剂，使胶合剂与粉末沾黏并固化，一直重复上述制程层层堆砌即可完成3D的实体模型。
已知通常以一般扫描往复喷印技术所采用的打印模块应用于RP技术上。举例来说，其如图1所示，该一般扫描往复喷印技术所采用的打印模块1设置于一主机体(未图式)，以进行喷印作业。该打印模块1包括喷印平台10、承载座12及至少一喷墨头结构11，该喷印平台10包括架体101以及跨设于该架体101的传动轴102，承载座12穿设于该传动轴102上，且该至少一喷墨头结构11对应设置于该承载座12上，故该承载座12及设置于其上的该至少一喷墨头结构11可相对于该喷印平台10的该传动轴102以进行Y轴的往复式作动。
当该打印模块1进行RP技术的喷印作业时，透过该喷印平台10带着该承载座12及设置于其上的该至少一喷墨头结构11进行一X轴方向的往复式作动，并再透过该喷墨头结构11在该承载座12上可沿该传动轴102以进行左右移动的Y轴方向的往复式作动，如此透过X轴及Y轴方向交互进行的往复式作动，可将该喷墨头结构11所容置的高黏度胶合剂喷涂在建构载具(未图示)所铺设的建构材料(未图示)上，并一直重复上述制程以实施层层堆砌的作业，进而可完成3D对象的实体模型(未图标)。
上述已知一般扫描往复喷印技术所采用打印模块的喷印技术应用于RP技术上来生产3D的实体模型，然由前述的说明即可获知，此方式在成型速度上仍需要以多轴(及X轴、Y轴)相互位移到建构载具所铺设建构材料上以实施喷印作业，即使每分钟可打印2～4层，但在成型较大尺寸的对象时，此不停相互交错的位移时间，则需耗费数个钟头、甚至于更久时间才能成型完成。
此外，上述已知一般扫描往复喷印技术所采用打印模块的喷印技术应用于RP技术上来生产3D的实体模型，该RP技术实施装置上，往往建构腔室的体积尺寸大小会考虑到打印模块的喷墨头结构所能扫描往复的最佳精度行程，因此欲要成型3D的实体模型的建构腔室体积大小也会受到限制。
是以，就目前快速成型装置产业而言，其所面临的技术瓶颈即为成型速度问题，要如何去改善这些问题，是目前产业上急需去解决的主要课题。
有鉴于此，如何发展一种成型速度快的成型装置，实为目前迫切需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种页宽喷印的快速成型装置，俾解决已知采用一般扫描往复喷印技术以进行快速成型作业时会导致的成型速度慢及3D的实体模型体积大小受到限制的问题，以及采用适当尺寸需求的页宽喷印模块来配置获得大体积尺寸的建构腔室设计来完成实施较大尺寸的3D实体模型的成型。
为达上述目的，本发明的一较广义实施态样为一种页宽喷印的快速成型装置，包含：一建构平台，设有一建构腔室，其中该建构腔室其长度为0.8m至1.5m，宽度为0.8m至1.5m，高度为0.8m至1.2m；一建构位移平台，架构于该建构平台上；一页宽喷印模块，架构于该建构位移平台上，并连动于该建构位移平台进行往复位移，且该页宽喷印模块上组配该多个喷墨头结构，以实施快速成型的页宽喷印作业。
【附图说明】
图1为已知一般扫描往复喷墨打印方式的作动示意图。
图2A为本发明较佳实施例的页宽喷印的快速成型装置示意图。
图2B为图2A所示的页宽喷印的快速成型装置上示图。
图2C为图2A所示的页宽喷印的快速成型装置侧视图。
图3A为本发明较佳实施例的页宽喷印模块及建构腔室的相对位置的俯视示意图
图3B本发明较佳实施例的页宽喷印模块及建构腔室的相对位置立体结构示意图。
图4A为喷印平台的第一实施态样示意图。
图4B为图4A所示的多个喷墨头结构的喷墨芯片排列方式示意图。
图4C为喷印平台的第二实施态样示意图。
图4D为图4C所示的多个喷墨头结构的喷墨芯片排列方式示意图。
【附图标记说明】
1：打印模块
10：喷印平台
101：架体
102：传动平台
11：喷墨头结构
12：承载座
2：页宽喷印的快速成型装置
20：页宽喷印模块
200、200’：页宽喷印单元
201、201’：喷墨头结构
201a、201a’：喷墨芯片
202、202’：喷印平台
203、203’：底面
21：建构位移平台
211：铺料推送组件
212：驱动位移机构
22：建构平台
221：供料容器
222：建构腔室
223：升降机构
S：建构腔室宽度
W：喷墨头结构的总长度
X1、X2：箭号
X：X轴
Y：Y轴
Z：Z轴
【具体实施方式】
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明的用，而非架构于限制本发明。
本发明提供一种页宽喷印的快速成型装置，其页宽喷印当然是指利用一种页宽喷印模块来实施达成，相对于已知一般扫描往复喷印技术，其无需要扫描往复运动来实施喷印，亦即如图1所示的Y方向的扫描往复运动，页宽喷印模块上所设置页宽打印尺寸的多个喷墨头直接一次喷印，相对可节省许多喷印时间。
因此如图2A、图2B及图2C所示，在页宽喷印的快速成型装置2的具体实施上，主要包括页宽喷印模块20、建构位移平台21、建构平台22等组件。
该页宽喷印模块20架构于该建构位移平台21上，该页宽喷印模块20可借由该建构位移平台21的带动，而位移至该建构平台22的上方。至于该建构位移平台21，主要借由一驱动位移机构212的带动，进而使其可相对于该建构平台22进行X轴方向的水平位移。以及该建构平台22中架构一供料容器221及一建构腔室222，该供料容器221用以供建构材料暂存，并可借由该建构位移平台21位移至该供料容器221时，透过该供料容器221下方设置的一升降机构223推送一定需求量的建构材料至最上层，并与该建构平台22保持一水平推移堆积量，再由架构于该建构位移平台21上的一铺料推送组件211将该供料容器221最上层的建构材料推送滚压至邻接的该建构腔室222中，其后再由该页宽喷印模块20于建构材料上进行喷印作业，以层层堆砌出一立体对象。另外，其中该建构位移平台21更具有一加热器213，用以对该建构腔室222所铺料成型后的该建构材料进行加热，以加快成型速度。
由上述所知，本发明提供一种页宽喷印的快速成型装置，相对可以实施较大尺寸的3D实体模型的成型，其建构腔室222不会受到已知打印模块的喷墨头结构所能扫描往复的最佳精度行程的影响，可以设计到无限大。当然，提供一种页宽喷印的快速成型装置的体积不可能无限大，本发明就以最佳建构腔室222体积尺寸来搭配适当尺寸需求的页宽喷印模块设计，以完成可成型实施大型尺寸的3D实体模型的页宽喷印的快速成型装置，以下就本发明最佳实施例来说明:
请同时参阅图3A及图3B，其分别为本发明较佳实施例的页宽喷印模块及建构腔室的相对位置的俯视示意图及立体结构示意图。如图3A所示，本发明的页宽喷印的快速成型装置2(如图2A所示)具有一页宽喷印模块20以及一建构平台22，该建构平台22设有一建构腔室222。
如图3B所示，该建构腔室222的体积为:长度(X轴方向)为0.8m至1.5m，宽度(Y轴方向)为0.8m至1.5m，高度(Z轴方向)为0.8m至1.2m；长度较佳者为1m至1.3m，宽度较佳者为1m至1.3m，高度较佳者为0.9m至1.1m。
如图3A及图4A～图4D所示，该建构腔室222所需搭配页宽喷印模块20设计，该页宽喷印模块20包括至少一喷印平台202及多个喷墨头结构201，且该喷印平台202上组配该多个喷墨头结构201以形成至少一页宽喷印单元200。
上述喷印平台202可具有两不同型态的实施态样，即分别如图4A及图4C所示的实施态样。
首先，如图4A所示，其为一种可拆换喷墨头结构201的喷印平台202。意即，于此该页宽喷印单元200中，在该喷印平台202上设置的该多个喷墨头结构201均为独立的墨匣，故其可个别进行独立拆换，因此若此该页宽喷印单元200中某一该喷墨头结构201需进行维护或更新时，仅需就需更换的独立该喷墨头结构201进行更换作业，而无须换掉整组该喷印平台202。
至于另一实施态样，则如图4C所示，其为一种不可拆换喷墨头结构201’的喷印平台202’。换句话说，该喷印平台202’为一完整的封装结构，其将该多个喷墨头结构201’固定封装，故在此页宽喷印单元200’中所设置的该多个喷墨头结构201’为不可单独拆换的结构，若欲维护或更新该页宽喷印单元200’时，则需要更换掉整组该喷印平台202’。
前述的该页宽喷印模块20，无论其具备的该喷印平台202或202’为可拆换或是不可拆换喷墨头结构的喷印平台，其上每个该页宽喷印单元200或200’所设置的该多个喷墨头结构201、201’各包含一喷墨芯片201a、201a’，设置于该喷印平台202、202’的底面203、203’(请参阅图4B及图4D)。如图4B所示，由此示意图亦可见每一可拆换的该喷墨头结构201均有其对应的喷墨芯片201a。至于，如图4D所示，其主要为显示不可拆换该喷墨头结构201’的该页宽喷印单元200’于该喷印平台202’的该底面203’可见的该多个喷墨芯片201a’的排列方式。且由此4B图及图4D可见，该多个喷墨头结构201、201’的该喷墨芯片201a、201a’的排列方式，均为组设于该喷印平台202、202’上，并以至少一排平行且纵列错位部分重叠设置，每一该页宽喷印单元200、200’，以形成一打印宽度横跨大于或等于建构腔室222的宽度S(如图3A所示)。
上述喷墨芯片201a、201a’的排列方式也为搭配最佳建构腔室222体积尺寸及维持更高打印质量的分辨率而考虑一些配置设计，以完成可成型实施大型尺寸的3D实体模型的页宽喷印的快速成型装置。在一实施例中，本发明将以该建构腔室222的体积为:长度为0.8m至1.5m，宽度为0.8m至1.5m，高度为0.8m至1.2m为考虑，该喷墨芯片201a、201a’的长度将采以2英寸至2.25英寸的间，以及每一该页宽喷印单元200、200’的至少一排平行且纵列错位部分重叠设置多个喷墨芯片201a、201a’，该喷墨芯片201a、201a’的数量为16个至35个，该喷墨芯片201a、201a’的数量较佳者为20个至31个。以达成最佳打印质量及打印速度的设计。
当该页宽喷印模块20进行快速成型的页宽喷印作业时，由该页宽喷印模块20相对于该建构平台22进行相对位移，亦即其可由该页宽喷印模块20以如3A图中X1箭号所示的方向进行平行位移，进而使该页宽喷印模块20移动至该建构平台22的该建构腔室222的上方，并于该建构腔室222中进行快速成型的页宽喷印作业。此时，由于该页宽喷印模块20由该多个喷墨头结构201排列所构成，故该等喷墨头结构201的总长度W横跨大于或等于建构腔室222的宽度S。是以，当该页宽喷印模块20进行快速成型的页宽喷印作业时，仅需于单一的X轴方向进行位移即可，而无须进行Y轴方向的位移，如此即可加快喷印速度及效率。
当然，前述的该页宽喷印模块20与该建构平台22的相对运动并不以此为限，举例来说，其更可由该建构平台22相对于该页宽喷印模块20以如图3A中X2箭号所示的方向进行平行位移，进而使该建构平台22带动该建构腔室222相对移动至该页宽喷印模块20的下方，并使该页宽喷印模块20对应于该建构腔室222中进行快速成型的页宽喷印作业。除此之外，亦可同时由该页宽喷印模块20与该建构平台22分别以如同前述的X1、X2箭号所示的方向进行相对位移，使该页宽喷印模块20移动至该建构平台22的该建构腔室222的上方，并于该建构腔室222中进行快速成型的页宽喷印作业。由前述多种实施态样足见，无论是由该页宽喷印模块20或该建构平台22单独进行位移，或是由两者同时进行相对位移，其均仅需于单一的X轴方向进行位移，则可达成行快速成型的页宽喷印作业，相较于已知的快速成型喷印作业，其可省略另一(Y轴)方向的位移作业，故本发明的快速成型的页宽喷印作业实可达加快喷印速度及提升喷印效率的功效。
综上所述，本发明的页宽喷印的快速成型装置借由可与建构平台及其建构腔室进行相对位移的页宽喷印模块，于该建构腔室进行快速成型的页宽喷印作业，可透过此快速成型的页宽喷印作业以大幅提升成型速度及成型效率。
纵使本发明已由上述实施例详细叙述而可由熟悉本技艺人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。