立体打印装置及其喷头温度调整方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种打印装置，且特别是有关于一种立体打印装置及其喷头温度调整方法。
【背景技术】
[0002]随着计算机辅助制造(Computer-Aided Manufacturing,简称CAM)的进步，制造业发展了立体打印技术，能很迅速的将设计原始构想制造出来。立体打印技术实际上是一系列快速原型成型(Rapid Prototyping,简称RP)技术的统称,其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成立体物体。立体打印技术能无限制几何形状，而且越复杂的零件越显示RP技术的卓越性，还可大大地节省人力与加工时间，在时间最短的要求下，将3D计算机辅助设计(Computer-Aided Design,简称CAD)软件所设计的数字立体模型真实地呈现出来，不但摸得到，也可真实地感受得到它的几何曲线，还可以试验零件的装配性、甚至进行可能的功能试验。
[0003]目前利用上述快速成型法形成立体物品的立体打印装置，多是利用馈料机构将热熔性线材传送至熔融喷头，再经由熔融喷头将其加热熔融并逐层涂布在基座上而形成立体物体。其中，不同的热熔性线材因为其物料特性而具有不同的熔点。倘若熔融喷头的温度过高，将导致受热的热熔性线材发生变质，甚至是产生热熔性线材烧焦的现象。倘若熔融喷头的温度过低，将导致热熔性线材无法呈现完全的熔融状态，而造成热熔性线材有卡料(jam)或残留在馈料机构或喷头的情形发生。因此，如何将熔融喷头的温度控制在理想状态实为本领域技术人员所关心的议题之一。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种立体打印装置及其喷头温度调整方法，可避免在馈料交换期间发生馈料残留在馈料机构的现象发生。
[0005]本发明提出一种喷头温度调整方法，适用于对熔融喷头进行温度调整。熔融喷头处于已馈入的第一馈料转换馈入第二馈料时，且喷头温度调整方法包括下列步骤。当执行馈料交换程序时，读取第一馈料的第一熔点温度与第二馈料的第二熔点温度。比较第一熔点温度与第二熔点温度，并选取较高熔点温度作为期初转换温度。依据期初转换温度执行残料处理程序后，调整期初转换温度为第二熔点温度。
[0006]在本发明的一实施例中，上述的残料处理程序的步骤包括:若第一熔点温度为较高温度，控制期初转换温度从第一熔点温度恢复为第二熔点温度。若第二熔点温度为较高温度，控制期初转换温度维持在第二熔点温度。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的喷头温度调整方法还包括:控制馈料滚轮组，以对熔融喷头进行馈料。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的若第一熔点温度为较高温度，控制期初转换温度从第一熔点温度恢复为第二熔点温度的步骤包括:若期初转换温度不等于第二熔点温度，控制馈料滚轮组的馈料速度为加速状态。判断期初转换温度是否等于第二熔点温度。若期初转换温度等于第二熔点温度，控制馈料滚轮组的馈料速度为正常状态。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的若期初转换温度大于第二熔点温度，控制馈料滚轮组的馈料速度为加速状态致使期初转换温度下降的步骤还包括:启动冷却模块，其中冷却模块对熔融喷头进行降温程序以使期初转换温度下降。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的若第二熔点温度为较高温度，控制期初转换温度维持在第二熔点温度的步骤包括:判断期初转换温度是否等于第二熔点温度。若期初转换温度不等于第二熔点温度，控制馈料滚轮组的馈料速度为减速状态并继续加热熔融喷头。若期初转换温度等于第二熔点温度，控制馈料滚轮组的馈料速度为正常状态。
[0011]在本发明的一实施例中，上述选择第一熔点温度与第二熔点温度其中的较高温度作为期初转换温度的步骤包括:若第一熔点温度为较高温度，选择第一熔点温度为期初转换温度。判断期初转换温度是否等于第一熔点温度，若否，加热熔融喷头使期初转换温度上升至第一熔点温度。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的在残料处理程序期间，选择第一熔点温度与第二熔点温度其中的较高温度作为期初转换温度的步骤包括:若第二熔点温度为较高温度，选择第二熔点温度为期初转换温度。加热熔融喷头使期初转换温度上升至第二熔点温度。
[0013]在本发明的一实施例中，上述的在加热熔融喷头使期初转换温度上升至第二熔点温度的步骤之前，所述喷头温度调整方法还包括:判断期初转换温度是否等于第一熔点温度。若期初转换温度不等于第一熔点温度，加热熔融喷头。若期初转换温度等于第一熔点温度，驱动馈料滚轮组。
[0014]本发明提出一种立体打印装置，包括熔融喷头、馈料滚轮组、温度传感器以及控制器。馈料滚轮组将第一馈料或第二馈料馈送至熔融喷头。温度传感器耦接熔融喷头，用以感测熔融喷头的期初转换温度。控制器耦接熔融喷头、馈料滚轮组以及温度传感器，比较第一馈料的第一熔点温度与第二馈料的第二熔点温度，并选取较高温度作为期初转换温度。控制器依据期初转换温度执行残料处理程序后，调整期初转换温度为第二熔点温度再调整期初转换温度为第二熔点温度。
[0015]在本发明的一实施例中，上述的立体打印装置还包括一冷却模块。冷却模块耦接控制器，且冷却模块对熔融喷头进行降温程序以使期初转换温度下降。
[0016]在本发明的一实施例中，上述的立体打印装置还包括馈料速度调整模块。馈料速度调整模块耦接控制器与馈料滚轮组，且馈料速度调整模块控制馈料滚轮组的馈料速度为加速状态、减速状态或正常状态。
[0017]在本发明的一实施例中，上述立体打印装置还包括一加热模块。加热模块耦接控制器与熔融喷头，且加热模块对熔融喷头进行加热程序以使期初转换温度上升。
[0018]基于上述，在本发明的实施范例中，当执行将第一馈料转换为第二馈料的馈料交换程序时，将比较第一馈料的第一熔点温度与第二馈料的第二熔点温度。再者，将第一熔点温度与第二熔点温度其中的较高者作为熔融喷头的期初转换温度，以通过较高的温度将先进入熔融喷头且剩余的第一馈料馈出。藉此，可避免在馈料交换期间直接降温熔融喷头而造成第一馈料因无法完全熔融而残留在喷头或馈料滚轮组的问题发生。
[0019]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】
[0020]图1是依照本发明实施例所示出的立体打印装置的方块示意图；
[0021]图2是依照本发明实施例所示出的熔融喷头与馈料滚轮组的示意图；
[0022]图3是依照本发明一实施例所示出的一种喷头温度调整方法的流程图；
[0023]图4A与图4B是依照本发明另一实施例所示出的一种喷头温度调整方法的流程图。
[0024]附图标记说明:
[0025]10:立体打印装置；
[0026]110:熔融喷头；
[0027]120:温度传感器；
[0028]130:馈料滚轮组；
[0029]140:控制器；
[0030]150:冷却模块；
[0031]160:加热模块；
[0032]170:馈料速度调整模块；
[0033]130a:主动滚轮；
[0034]130b:被动滚轮；
[0035]L1:供料管道；
[0036]Ml:馈料；
[0037]S310、S330、S350{S351, S352}:本发明一实施例所述的喷头温度调整方法的各步骤；
[0038]S401?S418:本发明另一实施例所述的喷头温度调整方法的各步骤。
【具体实施方式】
[0039]现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的元件/构件代表相同或类似部分。
[0040]图1是依照本发明实施例所示出的立体打印装置的方块示意图。立体打印装置10适于依据一数字立体模型信息打印出一立体物体。请参照图1，在本实施例中，立体打印装置10包括熔融喷头110、温度传感器120、馈料滚轮组130、控制器140、冷却模块(coolingmodule) 150、加热模块(heating module) 160以及馈料速度调整模块170,其功能分述如下。
[0041]为了清楚说明本发明，图2是依照本发明实施例所示出的熔融喷头与馈料滚轮组的示意图。请同时参照图1与图2，在本实施例中，立体打印装置10具有连接至熔融喷头110的供料管道LI。馈料滚轮组130设置在供料管道LI以将用以打印立体物品的馈料Ml馈送至熔融喷头110。详细而言，馈料滚轮组130可包括主动滚轮130a以及被动滚轮130b，其分别设置在供料管道LI的相对两侧。主动滚轮130a及被动滚轮130b共同夹持供料管道LI中的馈料Ml并带动馈料Ml沿传送方向前进。简单来说