立体打印装置的制造方法
【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。
【背景技术】
[0002]随着电脑辅助制造(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座标间断地作层面厚度的位移，最终形成立体物件。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，更可大大地节省人力与加工时间，在时间最短的要求下，将3D电脑辅助设计(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，更可以试验零件的装配性、甚至进行可能的功能试验。
[0003]然而，目前利用上述快速成型法形成立体物品的立体打印装置是通过打印头将基材挤出而逐层成型于基座上，之后，再例如通过烘干以及硬化等步骤而得到立体物件，如此，立体打印装置所打印出来的立体物件的尺寸会受限于基座的尺寸而无法打印出体积较庞大的物体。因此，目前的立体打印装置在使用上仍旧十分地不便，且其所打印出的立体物品的变化及弹性也有限。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种立体打印装置，其能打印出尺寸较大的立体物件。
[0005]本发明的立体打印装置，包括基座、打印头模块及控制单元。基座包括承载面及导引机构。导引机构沿基座的长轴方向延伸。打印头模块可移动地设置在导引机构上在长轴方向上，基座的长度大于打印头模块的长度，使打印头模块适于沿着导引机构相对基座移动。控制单元耦接基座及打印头模块，以依据数字立体模型的关联信息控制该打印头模块在该承载面成型该立体物件，其中该关联信息包括该长轴方向关联的延伸信息，以依据该延伸信息控制与该基座与该打印头模块的相对移动。
[0006]在本发明的一实施例中，上述的打印头模块包括壳体以及至少一打印头。壳体可移动地设置在导引机构上。打印头可移动地设置在壳体内。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的控制单元依据延伸信息控制壳体沿着导引机构相对基座移动。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的关联信息包括第一轴向信息、第二轴向信息以及第三轴向信息，分别对应立体物件的第一轴向、第二轴向以及第三轴向，其中第一轴向信息包括延伸信息。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的控制单元依据延伸信息控制打印头模块沿着导引机构移动，并依据第三轴向信息控制基座沿着承载面的法线方向移动。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的基座还包括第一电连接器，以电连接控制单元。
[0011]在本发明的一实施例中，上述的打印头模块还包括第二电连接器，以电连接控制单元。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的基座还包括升降部，承载面位于升降部上。两导引机构设置在升降部的相对两侧。控制单元依据数字立体模型控制升降部沿着承载面的法线方向移动。
[0013]在本发明的一实施例中，上述的多个感测元件，分别设置在导引机构的端点，以检测打印头模块在导引机构上的位置。
[0014]在本发明的一实施例中，上述的基座的数量为多个。打印头模块可滑动地设置在基座的其中之一。
[0015]在本发明的一实施例中，上述的基座在其长轴方向上的长度各不相同，且大于或等于打印头模块在长轴方向上的长度。
[0016]在本发明的一实施例中，上述的导引机构包括成对设置的两滑轨，分别设置在承载面的相对两侧。
[0017]基于上述，本发明的立体打印装置的基座长度大于其壳体的长度，并且，打印头模块可滑动地设置在基座上，使打印头模块相对基座滑动，并在移动中将基材逐层成型于基座上而打印形成立体物件。如此，控制单元得以依据数字立体模型的延伸信息控制打印头模块相对基座移动，以扩大打印头模块的打印范围，使打印头模块的打印范围不会再局限于固设在基座上的打印头模块所圈围的范围内。因此，本发明的立体打印装置可增加其所打印出的立体物件的变化以及设计弹性。
[0018]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】
[0019]图1是本发明的一实施例的一种立体打印装置的示意图；
[0020]图2是本发明的一实施例的一种立体打印装置的使用情境方块示意图；
[0021]图3是本发明的一实施例的一种立体打印装置的方块示意图；
[0022]图4是本发明的一实施例的一种立体打印装置所打印出的立体物件的示意图；
[0023]图5是本发明的另一实施例的一种立体打印装置的示意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]10:立体物件；
[0026]12:标准部；
[0027]14:延伸部；
[0028]100:立体打印装置；
[0029]110、110a、110b、110c:基座；
[0030]112:承载面；
[0031]114:导引机构;
[0032]116:第一电连接器；
[0033]118:升降部；
[0034]120:打印头模块；
[0035]122:壳体；
[0036]124:打印头；
[0037]126:第二电连接器；
[0038]130:控制单元；
[0039]140:感测元件；
[0040]200:电脑主机；
[0041]Al:第一轴向；
[0042]A2:第二轴向；
[0043]A3:第三轴向；
[0044]LD:长轴方向；
[0045]N1:法线方向；
[0046]SD:短轴方向。
【具体实施方式】
[0047]有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合附图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。
[0048]图1是本发明的一实施例的一种立体打印装置的示意图。图2是本发明的一实施例的一种立体打印装置的使用情境方块示意图。请参照图1以及图2，在本实施例中，立体打印装置100适于依据数字立体模型打印出立体物件10。立体打印装置100包括基座110、打印头模块120以及控制单元130。在本实施例中，控制单元130可用以读取以及处理数字立体模型，其中，数字立体模型可为数字立体图像文件，其例如由电脑主机200通过电脑辅助设计(computer-aided design,简称CAD)或动画建模软件等建构而成。
[0049]图3是本发明的一实施例的一种立体打印装置的方块示意图。请同时参照图1以及图3，在本实施例中，立体打印装置100的基座110包括承载面112以及导引机构114。在本实施例中，导引机构114可为成对设置的两滑轨，分别设置在承载面112的相对两侧。基座110经配置以沿着承载面112的法线方向NI移动。导引机构114沿基座110的长轴方向LD延伸，并如图1所示地分别设置在基座110的相对两侧，而打印头模块120可移动地设置在导引机构114上。在本实施例中，如图1所示，基座110在长轴方向LD上的长度大于打印头模块120在长轴方向LD的长度，使打印头模块120可在导引机构114上来回滑动。
[0050]详细来说，打印头模块120包括壳体122及至少一打印头124。壳体122可拆卸地设置在导引机构114上,且基座110在长轴方向LD上的长度大于壳体122在长轴方向LD的长度，使打印头模块120可在导引机构114上来回滑动。使壳体122适于沿着导引机构114相对基座110移动。在本实施例中，壳体122与导引机构114接触的表面可设置有滚轮，使壳体122可通过滚轮滑动在导引机构114上。当然，本发明并不以此为限，在本发明的其他实施例中，壳体122与导引机构114接触的下缘也可不装设滚轮而仅与导引机构114结构嵌合，使壳体122可与导引机构114相对滑动。打印头124则可移动地设置在壳体122内，并经配置以平行于承载面112移动。控制单元130耦接基座110以及打印头模块120，并用以读取与处理数字立体模型。如此，控制单元130可依据此数字立体模型与该长轴方向LD关联的延伸信息控制打印头模块120相对基座110移动，使打印头模块120可在相对基座110移动的过程中依据数字立体模型将基材逐层成型于承载面112上而形成多个积层材料层。积层材料层彼此堆叠而形成立体物件10。更具体而言，控制单元130是依据上述的延伸信息控制壳体122沿着导引机构114相对基座110移动，使打印头124可在移动的过程中依据数字立体模型将基材逐层成型于承载面112上而形成立体物件10。
[0051]图4是本发明的一实施例的一种立体打印装置所打印出的立体物件的示意图。请参照图1以及图4，在本实施例中，数字立体模型的关联信息可包括第一轴向信息、第二轴向信息以及第三轴向信息，其分别对应于立体打印装置100所打印出的立体物件10的第一轴向Al、第二轴向A2以及第三轴向A3。第一轴向Al、第二轴向A2以及第三轴向A3可如图4所示的彼此垂直，而第一轴向信息包括上述的延伸信息。在本实施例中，第一轴向Al、第二轴向A2以及第三轴向A3可分别为座标中的X轴、Y轴以及Z轴，而第一轴向信息、第二轴向信息