立体打印装置的制作方法

文档序号:15423673发布日期:2018-09-14 20:27阅读:137来源:国知局

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。



背景技术:

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)来建造物理三维(three dimensional;简称: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计算机辅助设计(computer aided design;简称: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。于此同时,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坐标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。

以通过光源固化建构材料而形成立体物件的技术为例,打印模块适于浸入盛装在盛槽中的液态成型材中,而光源模块在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物件。需说明的是,当光源配置于盛槽的下方时,刚经由光源固化成型的打印中物件会黏着于盛槽的底部。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摆动盛槽来将打印中的立体物件与盛槽的底部分离。然而,若盛槽的摆动速度过快,将导致立体物件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质量,仍是本领域开发人员的主要课题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供一种立体打印装置,可通过旋转平台的旋转逐依序固化单一切层物件的多个物件部分,并通过旋转平台的旋转来分离已固化的物件部分与盛槽的底部。

本发明提出一种立体打印装置,适于打印包括至少一切层物件的一立体物件。此立体打印装置包括盛槽、旋转平台、光源模块以及控制器。盛槽用以盛装液态成型材,而旋转平台可升降地配置于盛槽的上方。光源模块配置于盛槽的下方,而控制器耦接光源模块与旋转平台。当控制器控制旋转平台沿一轴向移动至一高度时,控制器控制旋转平台以轴向为轴心依序旋转多个旋转角并控制光源模块照射液态成型材,以逐一固化上述切层物件的多个物件部分。上述旋转角至少对应至这些物件部分其中之一。

在本发明的一实施例中,上述的至少一切层物件依据多个切割角的角度值而分割为多个物件部分,且这些切割角分别对应至这些物件部分。这些物件部分在一水平面上的子截面轮廓基于对应的切割角的角度值以及切层物件的在水平面上的截面轮廓而决定。控制器依据各物件部分的子截面轮廓控制光源模块照射液态成型材。

在本发明的一实施例中,上述的切割角的角度值彼此相互相同,且此些切割角的角度值的总和为360度。

在本发明的一实施例中,上述的切割角的角度值彼此互不相同,且此些切割角的角度值的总和为360度。

在本发明的一实施例中,上述的物件部分至少包括第一物件部分与第二物件部分。在旋转平台旋转上述旋转角其中之一之后,控制器依据第一物件部分的子截面轮廓控制光源模块照射该液态成型材,以固化第一物件部分在旋转平台与盛槽的底部之间。

在本发明的一实施例中,在上述的第一物件部分成型于旋转平台与盛槽的底部之间后,控制器控制旋转平台旋转上述的旋转角其中的另一。在旋转平台旋转了旋转角其中的另一之后,控制器依据第二物件部分的子截面轮廓控制光源模块照射液态成型材,以固化第二物件部分在旋转平台与盛槽的底部之间。

在本发明的一实施例中,上述的旋转角的角度值的总和为360度。

在本发明的一实施例中,上述的切割角的数量为偶数,且此些物件部分至少包括第一物件部分与第二物件部分。在旋转平台旋转上述的旋转角其中之一之后,控制器依据第一物件部分的子截面轮廓以及第二物件部分的子截面轮廓控制光源模块照射液态成型材,以同时固化第一物件部分与第二物件部分在旋转平台与盛槽的底部之间。

在本发明的一实施例中,上述的物件部分还包括第三物件部分与第四物件部分。在第一物件部分与第二物件部分成型于旋转平台与盛槽的该底部之间后,控制器控制旋转平台旋转上述的旋转角其中的另一。在旋转平台旋转上述的旋转角其中的另一之后,控制器依据第三物件部分的子截面轮廓以及第四物件部分的子截面轮廓控制光源模块照射液态成型材,以同时固化第三物件部分与第四物件部分在旋转平台与盛槽的底部之间。

在本发明的一实施例中,上述的旋转角的角度值的总和为180度。

在本发明的一实施例中,上述的切层物件包括第一切层物件与第二切层物件。第一切层物件的多个第一物件部分分别成型于盛槽的底部的光照区域上,且第二切层物件的多个第二物件部分分别成型于盛槽的底部的另一光照区域上。上述光照区域与上述另一光照区域为底部上互不重叠的区域。

本发明提出一种立体打印装置,适于打印包括至少一切层物件的一立体物件。此立体打印装置包括盛槽、旋转平台、光源模块以及控制器。盛槽用以盛装液态成型材,而旋转平台可升降地配置于盛槽的上方。光源模块配置于盛槽的下方,而控制器耦接光源模块与旋转平台。当控制器控制旋转平台沿一轴向移动至一高度时,控制器控制光源模块依据一照射区域照射液态成型材。在旋转平台沿上述轴向从上述高度上升至另一高度之前,控制器控制旋转平台以轴向为轴心旋转。在旋转平台旋转期间,光源模块所提供的照射区域以轴向为轴心旋转,以完全固化上述的切层物件。

在本发明的一实施例中,上述的控制器控制旋转平台依据一旋转角速度旋转,且上述的光源模块所提供的照射区域依据此旋转角速度旋转。

在本发明的一实施例中,上述的光模块提供一面光源。

在本发明的一实施例中,上述的照射区域基于上述的切层物件的截面轮廓而决定。

基于上述,在本发明的实施例中,通过控制旋转平台的旋转以及控制光源模块的照射形状,单一切层物件的多个物件部分可逐一固化在旋转平台与盛槽的底部之间。因此,在打印单一切层物件的过程中,每当旋转平台处于一高度并依序旋转多个旋转角其中之一时,光源模块可依据各个物件部分的轮廓信息而依序照射液态成型材。再者,每当各个物件部分的打印程序完成,本发明的立体打印装置可通过移动平台的旋转来分离刚固化的物件部分与盛槽底部。如此一来,本发明的立体打印装置可省去摆动盛槽来分离切层物件与盛槽的步骤,可加快立体打印的速度并提升立体打印的质量。

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

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。

图1是本发明的一实施例所示出的立体打印系统的方块图;

图2是本发明的一实施例所示出的立体打印装置的示意图;

图3A为本发明一实施例所示出的分割单一切层物件的范例示意图;

图3B为本发明一实施例所示出的分割单一切层物件的范例示意图;

图4A~4C为本发明一实施例所示出的打印多个物件部分的范例示意图;

图5A~5C为本发明一实施例所示出的打印多个物件部分的范例示意图;

图6为本发明一实施例所示出的变换光照区域的范例示意图;

图7为本发明一实施例所示出的立体打印装置的打印方法的流程图;

图8为本发明一实施例所示出的立体打印装置的打印方法的流程图;

图9A~图9C为本发明一实施例所示出的照射区域随旋转平台旋转的范例示意图。

附图标记说明:

10:立体打印系统;

100:主机装置;

110:处理器;

200:立体打印装置;

210:控制器;

220:盛槽;

230:光源模块;

240:旋转平台;

S1:成型平面;

218:底部;

202:液态成型材;

20:轴向;

D1、D2:旋转方向;

33、38、90a:切层物件;

H1:高度;

30:立体物件;

C1:中心点;

R1、R2、R3、R4:旋转角;

Z1、Z2:光照区域;

33a、33b、33c、33d、33e、33f、33g、33h、38a、38b、38c、38d、38e、40a、40b、40c、50a、50b、50c、50d、50e、50f:物件部分;

A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、B1、B2、B3、B4、B5:切割角;

L1、L2、L3:照射区域;

S701、S702、S801、S802、S803、S804:步骤。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考图式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,仅是参考附加图式的方向。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。

图1是本发明的一实施例所示出的立体打印系统的方块图。请参照图1,立体打印系统10包括主机装置100以及立体打印装置200。主机装置100耦接立体打印装置200,并且包括具有运算处理功能的处理器110。立体打印装置200则包括控制器210,控制器210可控制立体打印装置200的多个构件,以完成立体打印的功能。

进一步来说,主机装置100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,本发明并不对主机装置100的种类加以限制。在本实施例中,主机装置100的处理器110可编辑与处理一立体物件的立体模型并传送相对应的立体打印信息至立体打印装置200,使立体打印装置200可依据立体打印信息打印出相对应的立体物件。具体来说,立体模型可为一数字立体图像文件,其例如由主机装置100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。

立体打印装置200适于依据主机装置100所传送的立体打印信息而打印出一立体物件。详细来说,控制器210依据立体打印信息来控制立体打印装置200的各个构件的作动,以将成型材料反复打印在一个平台上直到生成整个立体物件。

处理器110与控制器210例如是中央处理器(Central Processing Unit;简称:CPU),或是其他可编程的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor;简称:DSP)、可编程控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits;简称:ASIC)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device;简称:PLD)或其他类似装置或这些装置的组合,本发明对此不限制。

需说明的是,立体模型将经过进一步的编译与计算而产生立体打印装置200可读取与据以执行打印功能的立体打印信息。详细来说,处理器110可对立体模型进行切层处理而获取多个切层物件的截面轮廓,致使立体打印装置200可依据这些切层物件的截面轮廓而逐一打印出这些切层物件。换言之,这些切层物件堆叠而形成立体物件。

需特别说明的是,在本范例实施例中,组成立体物件的这些切层物件被分割为多个物件部分。详细来说,处理器110可依据单一切层物件的截面轮廓而将单一切层物件分割成多个物件部分,并获取各个物件部分的子截面轮廓。也就是说,除了依据立体模型信息进行切层处理而获取这些切层物件之外,本实施例的处理器110还进行额外的分割处理而获取组成各个切层物件的多个物件部分的子截面轮廓。

承上述,处理器110可依据这些物件部分的子截面轮廓产生对应的控制码文件,使立体打印装置200的控制器210依据控制码文件来控制立体打印装置200中的构件,从而将各个切层物件的物件部分成型于平台上。进一步来说,本范例实施例的控制码文件是关联于组成各个切层物件的物件部分,致使立体打印装置200可依据控制码文件逐一的打印出各个物件部分。在此,控制码文件即为控制器210可读取与据以执行打印功能的立体打印信息。在一实施例中,控制码文件例如是G码(G code)文件。

图2是本发明的一实施例所示出的立体打印装置的示意图。请同时参照图2,在本实施例中,立体打印装置200为SL(Stereo Lithography Appearance)立体打印装置,其包括控制器210、盛槽220、光源模块230以及旋转平台240。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。盛槽220用以装盛液态成型材202,旋转平台240受控于控制器210而沿轴向20可升降地配置于盛槽220上。其中,轴向20与Z轴向相互平行。藉此,旋转平台240能移出盛槽220或移入盛槽220并浸置于液态成型材202中。控制器210耦接光源模块230与旋转平台240。控制器210控制旋转平台240沿轴向20在盛槽220上方逐渐上升,致使立体物件30的至少一切层物件逐层固化在旋转平台240上。

详细来说,立体打印装置200利用光源模块230照射光于盛槽220的底部218,使得旋转平台240的成型表面S1与盛槽220的底部218之间的液态成型材202可以因为光照而固化。接着,立体打印装置200逐渐驱动旋转平台240从盛槽220的底部218沿Z轴远离盛槽220的底部218,而得以逐层固化立体物件30的多个切层物件。

需特别说明的是,在本范例实施例中,控制器210控制旋转平台240上升至高度H1,以进行切层物件33的打印。当控制器210控制旋转平台240沿轴向20移动至高度H1时,控制器210控制旋转平台240以轴向20为轴心依序旋转多个旋转角并同时控制光源模块230照射液态成型材202,以逐一固化切层物件33的多个物件部分33a~33d。需说明的是,本范例实施例的切层物件33除了包括已示出的物件部分33a~33d,还包括未示出的其他物件部分。

详细来说,控制器210首先依据物件部分33a的子截面轮廓控制光源模块230的照射形状,以固化物件部分33a。在物件部分33a成型于盛槽220的底部218上后,控制器210控制旋转平台240沿旋转方向D1旋转一个旋转角,使物件部分33a可与盛槽220的底部218分离。接着,控制器210再依据物件部分33b的子截面轮廓控制光源模块230的照射形状,以固化相邻于物件部分33a的物件部分33b。依此类推,通过旋转平台240的旋转,切层物件33的物件部分33a~33d将依序成型并与盛槽220的底部218分离。

基此,本范例实施例的旋转平台240除了可沿轴向20上下移动之外,还可在XY平面上旋转。如此,在打印单一切层物件的过程中,通过旋转平台240在XY平面上的移动,单一切层物件的各个物件部分可依序地成型于成型表面S1与底部218之间。成型表面S1与XY平面平行并与轴向20垂直。进一步来说,每当旋转平台240在XY平面上旋转一个旋转角,便有至少一个物件部分成型于成型表面S1与底部218之间。即,旋转平台240所旋转的各旋转角至少可对应至多个物件部分其中之一。

在本范例实施例中,光源模块230设置于盛槽220的下方。控制器210可依据各个物件部分的子截面轮廓控制光源模块230,致使光源模块230所提供的点光源或面光源可照射至盛槽220的底部218上的指定位置。光源模块230例如是激光元件和/或振镜模块、基于数字光源处理(Digital Light Processing;简称:DLP)技术的光投影模块,或者是发光二极管灯条(LED light bar)。本发明并不限制光源模块230的种类及组成元件。液态成型材202例如是光敏树脂,而光源模块230则是用以提供能固化光敏树脂的波段的光线,例如紫外光或是激光等。

以下将进一步说明如何获取单一切层物件的多个物件部分以及如何打印单一切层物件的多个物件部分。需先说明的是,在以下的范例实施例中,切割角为将切层物件切割为多个物件部分的角度,切割角的角度值为用以计算各个物件部分的子截面轮廓的计算参数。旋转角为旋转平台沿轴向20而旋转的角度,旋转角为控制旋转平台的旋转幅度的控制参数。

在本范例实施例中,至少一切层物件可依据多个切割角的角度值而分割为多个物件部分,且这些切割角分别对应至这些物件部分。换言之,当处理器110获取单一切层物件的截面轮廓时,处理器110可依据多个切割角的角度值以及轴向20在XY平面上的轴心位置而获取多个物件部分所对应的子截面轮廓。简单来说,此些物件部分在XY平面上的子截面轮廓是基于对应的切割角的角度值以及切层物件的在XY平面上的截面轮廓而决定。如此,控制器210可依据各个物件部分的子截面轮廓控制光源模块230照射液态成型材202。

值得一提的是,本范例实施例的切割角的角度值可以为一固定值,也可非为固定值。举例而言,图3A为本发明一实施例所示出的分割单一切层物件的范例示意图。在图3A所示的范例中,假设切割角的数目为8个,其分别为切割角A1、切割角A2、切割角A3、切割角A4、切割角A5、切割角A6、切割角A7、切割角A8。切割角A1~A8的角度值彼此相互相同,且切割角A1~A8的角度值的总和为360度。也就是说,切割角A1~A8的角度值皆为45度。

基此,切层物件33可依据切割角A1~A8而分割为8个物件部分,分别为物件部分33a、物件部分33b、物件部分33c、物件部分33d、物件部分33e、物件部分33f、物件部分33g、物件部分33h。且,切割角A1~A8分别对应至物件部分33a~33h。如此,控制器210可依据切割角A1~A8的角度值来决定旋转平台240的旋转角,并依据物件部分33a~33h的子截面轮廓来控制光源模块230的照射形状。

另外,图3B为本发明一实施例所示出的分割单一切层物件的范例示意图。在图3B所示的范例中,假设切割角的数目为5个,其分别为切割角B1、切割角B2、切割角B3、切割角B4以及切割角B5。切割角B1~B5的角度值彼此相互不相同,且切割角B1~B5的角度值的总和为360度。

基此,切层物件38可依据切割角B1~B5而分割为5个物件部分,分别为物件部分38a、物件部分38b、物件部分38c、物件部分38d以及物件部分38e。且,切割角B1~B5分别对应至物件部分38a~38e。基此,控制器210可依据切割角B1~B5的角度值来决定旋转平台240的旋转角,并依据物件部分38a~38e的子截面轮廓来控制光源模块230的照射形状。

然而,需特别说明的是,图3A与图3B仅为用以清楚说明本发明精神的范例,并非用以限定本发明。本发明对于切割角的数目与角度值并不限制,本领域具备通常知识者可依据现实需求与应用而设计之。但可以知道的是,切割角的数目越多,旋转平台也相对地需要更多次的旋转才可让各个物件部分依序固化于盛槽的底部。

值得一提的是,在一范例实施例中,切割角的角度值与数量例如可进一步依据切层物件的截面轮廓来决定,以控制多个物件部分的截面积小于一临界值。如此,可避免因物件部分的截面积过大(即,与盛槽底部之间的黏性过大)而导致旋转平台的旋转无法顺利分离物件部分与盛槽的状况发生。

图4A~图4C为本发明一实施例所示出的打印多个物件部分的范例示意图。请参照图4A,控制器210首先依据物件部分40a的子截面轮廓控制光源模块230照射盛槽220内的液态成型材202,致使物件部分40a成型于旋转平台240以及盛槽220的底部218之间。接着,请参照图4B,在旋转平台240以中心点C1为旋转轴心并沿旋转方向D2旋转了旋转角R1之后,控制器210依据物件部分40b的子截面轮廓控制光源模块230照射液态成型材202以固化物件部分40b在旋转平台240与盛槽220的底部218之间。

接着,请参照图4C,在物件部分40b成型于旋转平台240与盛槽220的底部218之间后,控制器210控制旋转平台240以中心点C1为旋转轴心并沿旋转方向D2旋转了旋转角R2。接着,在旋转平台240旋转了旋转角R2之后,控制器210依据物件部分40c的子截面轮廓控制光源模块230照射液态成型材202以固化物件部分40c在旋转平台240与盛槽220的底部218之间。由此可知,基于图4A至图4C所示打印方法,若要完整的打印单一切层物件,旋转平台240必须旋转一周。即,在打印单一切层物件的过程中,旋转平台240的旋转角的角度值的总和为360度。

图5A~图5C为本发明一实施例所示出的打印多个物件部分的范例示意图。在图5A~图5C所示的范例中,用以切割单一切层物件的切割角的数量为偶数,相当于单一切层物件的物件部分的数量为偶数。在本范例中,位于相反方位上的两个物件部分将同时经由光源模块230的照射而成型。首先参照图5A,控制器210首先依据物件部分50a的子截面轮廓以及物件部分50b的子截面轮廓控制光源模块230照射盛槽220内的液态成型材202,致使物件部分50a以及物件部分50b成型于旋转平台240以及盛槽220的底部218之间。

接着,请参照图5B,在旋转平台240以中心点C1为旋转轴心并沿旋转方向D2旋转了旋转角R3之后,控制器210依据物件部分50c的子截面轮廓以及物件部分50d的子截面轮廓控制光源模块230照射液态成型材202,以同时固化物件部分50c与物件部分50d在旋转平台240与盛槽220的底部218之间。接着,请参照图5C,在物件部分50c与物件部分50d成型于旋转平台240与盛槽220的底部218之间后,控制器210控制旋转平台240旋转了旋转角R4。

接着,在旋转平台240旋转了旋转角R4之后,控制器210依据物件部分50e的子截面轮廓以及物件部分50f的子截面轮廓控制光源模块230照射液态成型材202,以同时固化物件部分50e与物件部分50f在旋转平台240与盛槽220的底部218之间。由此可知,基于图5A至图5C所示打印方法,若要完整的打印单一切层物件,旋转平台240须旋转半周。即,在打印单一切层物件的过程中,旋转平台240的旋转角的角度值的总和为180度。如此,通过一次打印两个位于相反方位的物件部分,可减少旋转平台240的旋转次数并缩短打印时间。

图6为本发明一实施例所示出的变换光照区域的范例示意图。请参照图6,控制器210可控制旋转平台240以轴向20为旋转轴心旋转,使旋转平台240的成型表面S1的所有表面部分可依序旋转至光照区域Z1的上方。基此,控制器210可控制光源模块230提供光源至光照区域Z1,以依序固化第N层切层物件的多个物件部分,其中N为大于0的整数。之后,控制器210可控制旋转平台240旋转,使旋转平台240的成型表面S1的所有表面部分可依序旋转至另一光照区域Z2的上方。基此,控制器210控制光源模块230提供光源至另一光照区域Z2,以依序固化第(N+a)层切层物件的多个物件部分,其中a为大于0的整数。然而,需特别说明的是,本发明对于盛槽220的形状并不限制,只要是适于让旋转平台浸入液态成型材202并进行旋转的盛槽皆在本发明的保护范围内。举例而言,图6所示的盛槽220为底面积为圆形的容器,但盛槽220也可以是底面积为方形的容器。

换言之,第N层切层物件的多个物件部分分别成型于盛槽220的底部218的光照区域Z1上,且第(N+a)层切层物件的多个物件部分分别成型于盛槽220的底部218的另一光照区域Z2上。光照区域Z1与另一光照区域Z2为底部218上互不重叠的区域。如此,通过改变光源模块230的光照区域,可避免盛槽220的底部218上的镀膜(像是硅胶材质的镀膜)因为多个物件部分重复在单一区域上进行与盛槽的分离而快速耗损。

图7为本发明一实施例所示出的立体打印装置的打印方法的流程图。此打印方法适于打印一立体物件,其详细说明可参照图1至图6的说明。首先,在步骤S701,依据至少一切层物件的立体模型信息与多个切割角,获取切层物件的多个物件部分的子截面轮廓。在步骤S702,当旋转平台沿一轴向移动至一高度时,控制旋转平台以轴向为轴心依序旋转多个旋转角,并依据各物件部分的子截面轮廓控制光源模块照射液态成型材,以逐一固化此切层物件的物件部分。

在图2至图7所示的实施例中,当立体打印装置200在打印一切层物件时,旋转平台240依序旋转多个旋转角,且每当旋转平台旋转单一个旋转角,控制器210便控制光源模块230照射液态成型材202,致使形成切层物件的多个物件部分其中之一固化成型。如此,当旋转平台240在固定高度旋转一周之后,切层物件就可以完整成型于盛槽220以及旋转平台240之间。

然而,以下将列举另一实施例来说明在旋转平台240的旋转状态中,立体打印装置200的控制器210如何同时控制旋转平台240以及光源模块230的照射范围旋转来达成打印一切层物件的目的。图8为本发明一实施例所示出的立体打印装置的打印方法的流程图。此打印方法适于打印一立体物件,此立体打印物件包括至少一切层物件。

首先,在步骤S801,控制器210依据至少一切层物件的立体模型信息获取一切层物件的照射区域。需特别说明的是,在本实施例中,光源模块230可提供一面光源。举例来说,光源模块230例如是基于数字光源处理(Digital Light Processing,简称:DLP)技术的光投影模块。也就是说,光源模块230可依据切层物件的截面轮廓而提供相对应的照射区域,从而依据切层物件的截面轮廓来固化每一切层物件。换言之,照射区域基于每一个切层物件的截面轮廓而决定。

接着,在步骤S802,当控制器210控制旋转平台240沿轴向Z移动至一高度时,控制器210控制光源模块230依据一切层物件的照射区域照射液态成型材202。如此,由于本实施例的光源模块230为面光源模块,整个切层物件将逐渐固化并且成型。值得一提的是,在单一个切层物件由于光源模块230的照射而逐渐固化但尚未完全固化之前,本实施例的控制器210可控制旋转平台240依据一旋转角速度并沿Z轴向为轴心旋转。

基此,在步骤S803,在旋转平台240沿轴向Z从当前高度上升至另一高度之前,控制器210控制旋转平台240依据一旋转角速度并以轴向Z为轴心旋转。也就是说,在控制器210控制旋转平台240上升并开始打印下一层切层物件之前,控制器210控制旋转平台240开始旋转。与此同时,在步骤S804,在旋转平台240旋转期间,光源模块230所提供的照射区域依据旋转角速度并以轴向Z为轴心旋转,以完全固化打印中的切层物件。进一步来说,为了使尚未完全固化的切层物件能够完全固化,在旋转平台240旋转期间,控制器210控制光源模块230持续提供光照,但光源模块所提供的光照范围随着旋转平台240的旋转而一同旋转。如此,打印中的切层物件可在旋转平台240旋转期间而完全固化并且成型。值得一提的是,控制器210控制旋转平台240依据特定的一旋转角速度旋转,而光源模块230所提供的照射区域也依据相同的旋转角速度旋转。

图9A~图9C为本发明一实施例所示出的照射区域随旋转平台旋转的范例示意图。需先说明的是,为了清楚说明本实施例,在图9A至图9C中,旋转平台240另外示出在盛槽220旁边,但本领域具备通常知识者可知,旋转平台240应当设置于盛槽220的上方且适于浸入盛槽220中的液态成型材。请先参照图9A,当控制器210控制旋转平台240移动至一高度并开始打印切层物件90a之时,控制器210控制光源模块230提供照射区域L1在盛槽220的底部218。如此,切层物件90a将根据照射区域L1而逐渐固化于旋转平台240以及盛槽220的底部218之间。

之后,在切层物件90a尚未完全固化之前,控制器210控制旋转平台240根据一旋转角速度旋转,与此同时,控制器210同时控制光源模块230所提供的照射区域依据相同的旋转角速度一同旋转,致使切层物件90a可在旋转平台240旋转期间而完全固化并成型。举例来说,如图9B所示,当旋转平台240顺时针旋转一第一角度时,控制器210控制光源模块230依据照射区域L2照射盛槽220的底部218。其中,照射区域L2的外围轮廓与照射区域L1的外围轮廓相同,照射区域L1以轴向Z为轴心旋转相同的第一角度后可与照射区域L2完全重叠。

请再参照图9C,当旋转平台240顺时针又旋转一第二角度时,控制器210控制光源模块230依据照射区域L3照射盛槽220的底部218。其中,照射区域L3的外围轮廓与照射区域L2的外围轮廓相同,照射区域L2以轴向Z为轴心旋转相同的第二角度后可与照射区域L3完全重叠。如此一来,虽然旋转平台240依据一旋转角速度进行旋转,但本实施例的光源模块230所提供的照射区域也随着相同旋转角速度进行旋转,因此切层物件90a可在旋转平台240进行旋转期间而完全固化。在切层物件90a完全固化并且成型之后,控制器210控制旋转平台240上升至另一高度,且控制器210依据与上述相同的控制流程再次打印另一切层物件。

综上所述,在本发明的实施例中,在打印单一切层物件的过程中,每当旋转平台处于一高度并依序旋转多个旋转角其中之一时,光源模块可依据各个物件部分的轮廓信息而依序照射液态成型材。再者,每当各个物件部分的打印程序完成,本发明的立体打印装置可通过移动平台的旋转来分离刚固化的物件部分与盛槽底部。如此一来,本发明的立体打印装置可省去摆动盛槽来分离切层物件与盛槽的步骤,可加快立体打印的速度并提升立体打印的质量。除此之外,通过同时打印两个位于相反方位的物件部分,可减少旋转平台的旋转次数并进一步缩短打印时间。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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