立体打印装置的控制方法与立体打印系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种打印装置的控制方法，且特别是有关于一种立体打印装置的 控制方法与立体打印系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着科技的日益发展，许多利用逐层建构模型等加成式制造技术 (additive manufacturing technology)来构造物理三维（three dimensional, 3D)模型 的不同方法已纷纷被提出。一般而言，加成式制造技术是将利用电脑辅助设计（computer aided design, CAD)等软件所建构的3D模型的设计数据转换为连续堆叠的多个薄（准二 维）横截面层。与此同时，许多可以形成多个薄横截面层的技术手段也逐渐被提出。举例 来说，打印装置的打印模块通常可依据3D模型的设计数据所建构的空间座标XYZ在基座的 上方沿着XY平面移动，从而使建构材料形成正确的横截面层形状。因此，通过打印模块沿 着轴向Z逐层移动，即可使多个横截面层沿Z轴逐渐堆叠，进而使建构材料在逐层固化的状 态下形成立体目标。
[0003] 以通过光源固化建构材料而形成立体目标的技术为例，打印模块适于浸入盛装在 盛槽中的液态成型材中，而光源在XY平面上照射作为建构材料的液态成型材，以使液态成 型材被固化并堆叠在一移动平台上。如此，通过打印模块的移动平台沿着轴向Z逐层移动， 即可使液态成型材逐层固化并堆叠成立体目标。需说明的是，当光源配置在盛槽的下方时， 刚经由光源固化成型的打印中目标会粘着在盛槽的底部。为了使液态成型材能够继续逐层 固化并堆叠，立体打印装置需要通过特殊的分离机制来将打印中的立体目标与盛槽的底部 分离。其中，摆动盛槽为一种普遍的分离机制。然而，当立体目标的结构过于脆弱时，若盛 槽的摆动速度过快，将导致立体目标在与盛槽底部分离的过程中断裂。另一方面，若盛槽的 摆动速度过慢，也将导致立体打印速度缓慢。因此，如何能提高立体打印的速度与品质，仍 是本领域开发人员的主要课题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供一种立体打印装置的控制方法与立体打印系统，可根据待 打印目标的结构来适应性的调整盛槽的摆动速度，以降低打印失败率与节省打印时间。
[0005] 本发明提出一种立体打印装置的控制方法，用以控制立体打印装置的盛槽，其中 此立体打印装置适于打印有关于立体模型的立体目标，而所述方法包括下列步骤。首先，依 据立体模型获取立体目标的多个切层目标，这些切层目标包括第一切层目标。根据第一切 层目标的截面信息与打印顺序，获取第一切层目标的结构脆弱度。之后，依据此结构脆弱度 而决定盛槽的摆动速度。并且，依据第一切层目标所对应的摆动速度控制盛槽移动，致使第 一切层目标在成型后从盛槽的底部剥离。
[0006] 在本发明的一实施例中，上述的依据立体模型获取立体目标的切层目标的步骤包 括下列步骤。首先，对立体模型进行切层处理而获取这些切层目标。接着，产生关联于第一 切层目标的控制码档。以及，记录第一切层目标的打印顺序，并通过转换控制码档而获取第 一切层目标的截面信息。
[0007] 在本发明的一实施例中，上述的根据第一切层目标的截面信息与打印顺序，计算 第一切层目标的结构脆弱度的步骤包括下列步骤。从这些切层目标中搜寻参考切层目标。 比对第一切层目标的截面信息与参考切层目标的参考截面信息，以获取第一切层目标的结 构脆弱度。
[0008] 在本发明的一实施例中，上述的参考切层目标的截面积小于各所述切层目标的截 面积或小于门限值。
[0009] 在本发明的一实施例中，上述的结构脆弱度与第一切层目标的截面积成正比关 系，且此结构脆弱度与参考切层目标的截面积成反比关系。
[0010] 在本发明的一实施例中，上述的第一切层目标的打印顺序晚于参考切层目标的参 考打印顺序。
[0011] 在本发明的一实施例中，上述的控制方法还包括下列步骤。依据第一切层目标的 打印顺序与参考切层目标的参考打印顺序，计算第一切层目标相对于参考切层目标的高度 参数。之后，依据高度参数决定结构脆弱度。
[0012] 在本发明的一实施例中，上述的高度参数与结构脆弱度成正比关系。
[0013] 在本发明的一实施例中，上述的控制方法包括下列步骤。当结构脆弱度大于危险 门限值，调降盛槽的该摆动速度。
[0014] 从另一观点来看，本发明提出一种立体打印系统，适于打印有关于立体模型的立 体目标，且此立体打印系统包括立体打印装置以及主机装置。立体打印装置包括用以盛装 液态成型材的盛槽，而主机装置耦接此立体打印装置并包括处理器。此处理器依据立体模 型获取立体目标的多个切层目标，而这些切层目标包括第一切层目标。此处理器根据第一 切层目标的截面信息与打印顺序，计算第一切层目标的结构脆弱度。并且，此处理器依据结 构脆弱度而决定盛槽的摆动速度。
[0015] 在本发明的一实施例中，上述的立体打印装置还包括光源、移动平台以及控制单 元。此光源配置于盛槽的下方，用以照射液态成型材，致使所述切层目标逐层固化于该移动 平台上。移动平台可移动地配置于盛槽的上方。控制单元耦接盛槽、移动平台与光源。在 该第一切层目标固化成型于移动平台与盛槽的底部之间后，控制单元依据第一切层目标所 对应的摆动速度控制盛槽移动，致使第一切层目标在成型后从盛槽的底部剥离。
[0016] 基于上述，本发明通过切层目标的截面信息与打印顺序来分析结构脆弱度，并依 据切层目标的结构脆弱度来决定摆动盛槽的力度或摆动速度。如此，在立体打印装置欲控 制盛槽摆动使粘着在盛槽底部的切层目标与盛槽底部分离时，立体打印装置可根据立体目 标的结构特征与坚固程度来调整盛槽的摆动速度。如此一来，立体打印装置可避免被固化 的液态成型材粘着在盛槽的底部而在移动平台上移时破裂的情形，亦可避免被固化的液态 成型材沾粘在盛槽的底部而影响后续的打印品质。因此，本发明确实可提高立体打印装置 的打印品质。
[0017] 为让本发明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】
[0018] 下面的附图是本发明的说明书的一部分，示出了本发明的示例实施例，附图与说 明书的描述一起说明本发明的原理。
[0019] 图1是依照本发明的一实施例所示出的立体打印系统的模块图；
[0020] 图2是依照本发明的一实施例所示出的立体打印装置的模块示意图；
[0021] 图3是依照本发明的一实施例所示出的立体打印装置的示意图；
[0022] 图4A是依照本发明的一实施例的盛槽在一打印状态的示意图；
[0023] 图4B是依照本发明的一实施例的盛槽在一摆动状态的示意图；
[0024] 图5是依照本发明一实施例所示出的立体打印装置的控制方法的流程图；
[0025] 图6A是依照本发明一实施例所示出的立体目标在打印状态的范例示意图；
[0026] 图6B是依照本发明一实施例所示出的立体目标在打印状态的范例示意图；
[0027] 图7是依照本发明一实施例所示出的立体打印装置的控制方法的流程图；
[0028] 图8为依照本发明一实施例所示出的计算结构脆弱度的范例示意图。
[0029] 附图标记说明：
[0030] 10 :立体打印系统；
[0031] 100 :主机装置；
[0032] 110:处理器；
[0033] 200 :立体打印装置；
[0034] 210 :控制单元；
[0035] 220 :盛槽；
[0036] 230 :光源；
[0037] 240 :移动平台；
[0038] 202 :液态成型材；
[0039] 218 :底部；
[0040] 41、42:边缘侧；
[0041] H1、H2:高度参数；
[0042] S1