[发明专利]立体打印装置及其打印异常检测方法

说明书

一种立体打印装置及其打印异常检测方法，此方法适用于包括图像传感模块与平台的立体打印装置。立体打印装置依据一立体模型信息将多个切层物件成型于平台的一承载面上以构成包括所述切层物件的一立体物件。所述打印异常检测方法包括下列步骤。利用图像传感模块依据至少一视角朝立体物件获取至少一物件图像。依据立体模型信息与至少一视角获取关联于所述切层物件的至少一检测图像。通过比对所述物件图像与所述检测图像，来判断所述物件图像与所述检测图像是否相符。

技术领域

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打印异常检测方法。

背景技术

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XY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，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电脑辅助设计(Computer-Aided Design,简称CAD)软件所设计的数字立体模型信息真实地呈现出来，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。

目前已发展出许多可以形成多个薄横截面层的方式。举例来说，打印头通常可依据立体模型数据建构的XYZ坐标在基座上方沿着XY坐标移动，从而将建构材料喷涂出正确的横截面层形状。所沉积的材料可随后固化以形成所要的横截面层，并在逐层固化的状态下进而打印出立体物件。然而，在立体打印的过程中，打印中的立体物件可能因为立体物件并未成功地附着于成型平台上而导致移位。或是，立体物件的可能因为横截面不平整或物件翘曲而被打印头碰撞并因此偏移原本的位置。上述立体物件产生位移的现象都会导致立体打印的失败。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

有鉴于此，本发明提供一种立体打印装置及其打印异常检测方法，可检测打印中的立体物件是否发生变形或位移的现象，以提高立体打印的打印品质。

本发明提出一种立体打印装置，其包括平台、打印单元、图像传感模块以及控制单元。平台包括一承载面，而打印单元设置于平台上方。图像传感模块设置于平台上方，且控制单元耦接平台、打印单元与图像传感模块。此控制单元依据立体模型信息控制打印单元，从而将多个切层物件成型于承载面上以构成包括所述切层物件的立体物件。另外，控制单元利用图像传感模块依据至少一视角朝立体物件获取至少一物件图像，还依据立体模型信息与至少一视角获取关联于所述切层物件的至少一检测图像。再者，控制单元通过各所述比对物件图像与各所述检测图像，来判断物件图像与检测图像是否相符。

在本发明的一实施例中，当所述物件图像与所述检测图像不相符时，控制单元判定立体物件发生异常而发出一警示。

在本发明的一实施例中，上述的图像传感模块依据一获取方向朝承载面获取至少一物件图像，且获取方向与承载面相互垂直。

在本发明的一实施例中，上述的控制单元转换该立体模型信息而获取各该些切层物件投影于该承载面的多个横截面图，且该控制单元重叠该些横截面图而获取对应至所述视角的所述检测图像。

在本发明的一实施例中，上述的图像传感模块设置于平台的一端。另，立体打印装置还包括一屏幕，此屏幕相对于图像传感模块而设置于平台的另一端。图像传感模块沿一获取方向朝屏幕获取至少一物件图像，此获取方向与承载面相互平行。

在本发明的一实施例中，上述的平台经配置以沿旋转轴旋转，且上述视角包括第一视角与第二视角。控制单元控制平台旋转，以利用图像传感模块依据第一视角与第二视角朝立体物件获取所述物件图像中的第一物件图像与第二物件图像。