[发明专利]检测成型材特性的方法与立体打印装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种检测打印状态的方法，且特别是有关于一种检测成型材特性的方法与立体打印装置。

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。与此同时，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。因此，通过打印模块沿着轴向Z逐层移动，即可使多个横截面层沿Z轴逐渐堆叠，进而使建构材料在逐层固化的状态下形成立体物件。

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，并堆叠在打印模块的一成型平台上。如此，通过打印模块的成型平台沿着轴向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，不同的液态成型材具有不同的材质特性，因此立体打印装置需依照液态成型材的种类来设定正确的控制打印参数。倘若立体打印装置的控制打印参数与液态成型材的种类不相符，可能导致打印失败或打印品质不佳。此外，在立体物件通过逐层堆叠而成型的过程中，液态成型材的材质特性可能随时间产生变化，而因此导致立体打印装置的控制打印参数与液态成型材的种类不相符。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，本发明提供一种检测成型材特性的方法与立体打印装置，通过检测液态成型材的材质特性而即时的控制立体打印装置执行相对应的操作，从而具有良好的打印品质。

本发明提出一种检测成型材特性的方法，适用于一立体打印装置。此立体打印装置包括用以盛装液态成型材的盛槽，所述方法包括下列步骤：控制盛槽产生晃动，致使液态成型材的液体表面产生波动；检测液态成型材的波动，以获取检测波形信息；比对检测波形信息与样本波形信息，而获取关联于液态成型材的特性比对结果；依据特性比对结果来执行预设操作。

在本发明的一实施例中，上述的预设操作包括发出一警示、停止打印该立体物件或调整至少一控制参数，而立体打印装置是依据上述控制参数来打印一立体物件。

在本发明的一实施例中，上述的立体打印装置还包括一光源与一成型平台。此光源照射并固化位于成型平台与盛槽的底部之间的液态成型材。而上述的控制盛槽产生晃动，致使液态成型材的液体表面产生波动的步骤包括下列步骤：控制成型平台或盛槽移动，致使被固化的液态成型材从盛槽的底部脱离并使盛槽产生晃动。

在本发明的一实施例中，上述的立体打印装置包括配置于该盛槽的一侧的检测单元，此检测单元包括一信号发送器以及一信号传感器。而上述的检测液态成型材的波动，以获取检测波形信息的步骤包括下列步骤：控制信号发送器发出输出信号，通过信号传感器感测有关于输出信号的接收信号，并依据接收信号的强度来获取检测波形信息，其中接收信号为该输出信号或该输出信号的反射信号。

在本发明的一实施例中，上述的检测单元还包括浮体模块，此浮体模块适于浮于液态成型材的液体表面上并响应于液态成型材的波动而产生摆动。且，接收信号的强度随摆动的幅度大小而改变。

在本发明的一实施例中，在上述的比对检测波形信息与样本波形信息，而获取关联于液态成型材的特性比对结果的步骤之前，还包括下列步骤：依据预先设定而选定样本成型材。从数据库读取样本成型材的样本波形信息。

在本发明的一实施例中，上述的比对检测波形信息与样本波形信息，而获取关联于液态成型材的特性比对结果的步骤包括下列步骤：根据检测波形信息中的频率参数、振幅参数或端点个数来比对检测波形信息与样本波形信息，而获取特性比对结果中的频率比对结果、振幅比对结果或端点比对结果。

在本发明的一实施例中，在上述的比对检测波形信息与样本波形信息，而获取关联于液态成型材的该特性比对结果的步骤之后，还包括下列步骤：依据特性比对结果，判断检测波形信息与样本波形信息是否符合相似条件。

在本发明的一实施例中，上述立体打印装置为光固化(Stereolithography，简称SLA)立体打印装置。