立体打印装置及其喷头温度调整方法_2

文档序号:8390125阅读:来源:国知局
,馈料Ml为产生立体物体的基材O
[0042]在本实施例中,馈料Ml可为适用于熔丝制造式(Fused Filament Fabricat1n,简称FFF)与熔化压模式(Melted and Extrus1n Modeling,简称MEM)等制作方法的各种适合材料。举例而言,馈料Ml可为适用于熔丝制造的热熔性线材,并例如通过熔融喷头110对馈料Ml进行加热,以将传送至熔融喷头110的馈料Ml熔融成熔融状态的流体材料,再经由熔融喷头110将熔融的馈料Ml挤出。
[0043]在本实施例中,温度传感器120耦接熔融喷头110,其耦接方式例如为直接设置在熔融喷头110上。温度传感器120用以感测熔融喷头110的期初转换温度。控制器140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。控制器140耦接熔融喷头110、馈料滚轮组130以及温度传感器120,可用以读取数字立体模型信息,并依据数字立体模型信息来控制立体打印装置10的整体操作而打印出立体物体。举例来说,控制器140可控制馈料滚轮组130的馈料速度。
[0044]在本实施例中,当立体打印装置10欲打印包括两种以上的材料种类的立体物体时,控制器140可依据数字立体模型信息决定馈料种类的使用顺序。此外,控制器140也可依据馈料种类来调整熔融喷头HO的温度。进一步来说,当控制器140在打印立体物体期间决定执行一馈料交换程序时,立体打印装置10将供料管道LI中的馈料Ml从第一馈料转换为第二馈料。其中,第一馈料与第二馈料的材质不同,所以其各自的熔点也并不相同。基此,控制器140将调整熔融喷头110的期初转换温度,从而在馈料交换程序期间通过理想的温度来熔融第一馈料与第二馈料。
[0045]在本实施例中,第一馈料的熔点温度为第一熔点温度,而第二馈料的熔点温度为第二熔点温度。需特别说明的是,控制器140在馈料交换程序期间并非将熔融喷头110的温度直接转换为第二熔点温度。取而代之的是,控制器140会先行比对第一熔点温度与第二熔点温度,并在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110的期初转换温度。接着,无论第一熔点温度较高或第二熔点温度较高,控制器140皆将熔融喷头110的期初转换温度调整为第二熔点温度,从而在馈料交换完毕后以适合熔融第二馈料的第二熔点温度来进行熔融。在本发明的一实施例中,冷却模块150耦接控制器140,且冷却模块150对熔融喷头110进行降温程序以使期初转换温度下降。
[0046]在本发明的一实施例中,馈料速度调整模块170耦接控制器140与馈料滚轮组130,且馈料速度调整模块170控制馈料滚轮组130的馈料速度为加速状态、减速状态或正常状态。加热模块160耦接控制器140与熔融喷头110,且加热模块160对熔融喷头110进行加热程序以使期初转换温度上升。
[0047]为了进一步说明控制器140如何调整熔融喷头110的温度,以下特举一实施例来对本发明进行说明。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。本实施例的方法适用于图1的立体打印装置10,以下即搭配立体打印装置10中的各构件说明本实施例喷头温度调整方法的详细步骤。在本实施例中,控制器140控制馈料滚轮组130,以对熔融喷头110进行馈料。
[0048]首先,在步骤S310,当执行将第一馈料转换为第二馈料的馈料交换程序时,控制器140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。承上述,控制器140可根据数字立体模型信息来决定用以打印立体物体的馈料种类。再者,在本实施例中,控制器140例如采用查表(look-up table)机制来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。需特别说明的是,当控制器140执行馈料交换程序时,虽然第二馈料会送入供料管道LI中,但剩余的第一馈料可能存在在熔融喷头110或是供料管道LI中。
[0049]于是,在步骤S330,控制器140比较第一熔点温度与第二熔点温度,并选取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。在本实施例的残料处理程序中,控制器140判断第一熔点温度与第二熔点温度的高低,设定熔融喷头110的期初转换温度为第一熔点温度与第二熔点温度其中的较高温度,并将熔融喷头HO的期初转换温度维持在较高温度。基于并非将期初转换温度直接调整降低至第二熔点温度(在第二熔点温度低于第一熔点温度的条件下),可避免第二熔点温度无法将剩余的第一馈料完全的熔融而造成第一馈料卡在熔融喷头110、供料管道LI及/或馈料滚轮组130的现象发生。
[0050]需特别说明的是,残料处理程序起始于判断第一熔点温度与第二熔点温度的高低。在残料处理程序期间,控制器140依据较高温度来加热熔融喷头110,以确保将剩余的第一馈料完全熔融并从熔融喷头110馈出。之后,经过一预设时间后,残料处理程序结束。在一实施例中,残料处理程序的预设时间可以是事先设定的预设定值,但本发明不以此为限。在另一实施例中,控制器140可依据不同的决定机制而动态决定残料处理程序的预设时间。举例来说,控制器140可根据第一馈料是否已全数馈出的判断机制而决定结束残料处理程序。
[0051]值得一提的是,在一实施例中,在残料处理程序期间,控制器140可控制熔融喷头110移动至非承载立体物件的另一平台上,从而让熔融喷头110将剩余的第一馈料挤出并堆叠在另一平台上。
[0052]之后,为了将熔融喷头110的温度恢复为适于熔融第二馈料的温度,在步骤S350,当残料处理程序结束,控制器140调整期初转换温度为第二熔点温度。承上述,在残料处理程序期间,熔融喷头110的期初转换温度应该为第一熔点温度与第二熔点温度其中的较高温度。因此,步骤S350可分为二步骤实施之。在步骤S351,若第一熔点温度为较高温度,控制器140控制期初转换温度从第一熔点温度恢复/下降为第二熔点温度。在步骤S352,若第二熔点温度为较高温度,控制器140控制期初转换温度维持在第二熔点温度。
[0053]值得一提的是,本发明的实现方式不限于上述说明,可以对于实际的需求而酌予变更上述实施例的内容。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。本实施例的方法适用于图1的立体打印装置10,以下即搭配立体打印装置10中的各构件说明本实施例喷头温度调整方法的详细步骤。
[0054]请先参照图4A,在步骤S401,当执行将第一馈料转换为第二馈料的馈料交换程序时,控制器140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。承上述,在残料处理程序期间,控制器140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。因此,在步骤S402,控制器140判断第一熔点温度是否大于第二熔点温度。若步骤S402判断为是,代表后进入熔融喷头110的第二馈料的第二熔点温度较低。在步骤S403,控制器140选择第一熔点温度为熔融喷头110的期初转换温度。
[0055]为了在残料处理程序期间将熔融喷头110的期初转换温度控制在第一熔点温度,在步骤S404,温度传感器120检测熔融喷头110的期初转换温度,而控制器140根据温度传感器120的感测结果判断期初转换温度是否等于第一熔点温度。若步骤S404判断为否,控制器140加热熔融喷头110使期初转换温度上升至第一熔点温度。
[0056]若步骤S404判断为是,代表熔融喷头110的期初转换温度等于第一熔点温度,且期初转换温度已足够将剩余的第一馈料熔融并馈出。因此,在步骤S406,控制器140控制立体打印装置10将剩余的第一馈料从熔融喷头110馈出。
[0057]承上述,熔融喷头110的期初转换温度在步骤S403?步骤S405中被维持在较高温的第一熔点温度。因此,为了将期初转换温度恢复/下降为第二熔点温度,若期初转换温度不等于第二熔点温度,在步骤S407,控制器140控制馈料滚轮组130的馈料速度为加速状态。当馈料速度为加速状态时,具有较低熔点的第二馈料可快速被熔融且通过熔融喷头110,从而避免第二馈料因为高温而变质。另一方面,馈料速度的增加可以导致熔融喷头110的期初转换温度下降,因此同时达到降温熔融喷头110的目的。
[0058]再者,为了将熔融喷头110从为第一熔点温度的期初转换温度降低为第二熔点温度,控制器140除了可加快馈料速度之外,还可以启动其他的冷却设备来对温熔融喷头110进行降温。在本实施例中,在步骤S408,控制器140启动冷却模块150来对熔融喷头110进行降温程序以使熔融喷头110的期初转换温度下降。
[0059]在步骤S409,温度传感器120检测期初转换温度,而控制器140判断该期初转换温度是否等于第二熔点温度。若步骤S409判断为是,接着在步骤S410,控制器140控制馈料滚轮组130的馈料速度为正常状态。另一方面,在本实施例中,若步骤S409判断为否,重新回到步骤S407与步骤S408,控制器140继续控制馈料速度为加速状态并
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