3d打印機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種3D打印機(jī)，尤指一種可判斷光固化液體的剩余量、光固化液體的液面相對(duì)容置槽的傾斜度及/或光固化物件的品質(zhì)的3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有3D打印屬于快速成形技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)位模型檔案為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，透過(guò)逐層堆迭累積的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。進(jìn)行3D打印時(shí)，物品是一層一層透過(guò)激光高溫將耗材融合打印而成，因此3D打印也被稱為積層制造(Additive manufacturing)。目前，3D打印機(jī)大致概分為下列幾種技術(shù):光固化型、恪融沉積成型、層狀物體制造、選擇性激光燒結(jié)、選擇性激光熔化等。上述各種技術(shù)皆有其優(yōu)缺點(diǎn)，然而，由于光固化型的3D打印機(jī)具有解析度高、成型表面光滑、尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用較為廣泛。
[0003]在成型光固化物件的過(guò)程中，光固化液體會(huì)不斷地減少，當(dāng)光固化液體的剩余量不足時(shí)，光固化物件在成型的過(guò)程中便有可能出現(xiàn)瑕疵，甚至無(wú)法成型。此外，當(dāng)光固化型的3D打印機(jī)受外力撞擊或搬運(yùn)后，光固化液體的液面有可能產(chǎn)生傾斜，當(dāng)傾斜度過(guò)大時(shí)，光固化物件在成型的過(guò)程中便有可能出現(xiàn)瑕疵，甚至無(wú)法成型。除了光固化液體的剩余量與光固化液體的液面的傾斜度會(huì)影響光固化物件的品質(zhì)外，光固化物件的品質(zhì)亦有可能受其它因素影響而產(chǎn)生瑕疵，若使用者未能及時(shí)察覺(jué)光固化物件的品質(zhì)有瑕疵而大量打印，便會(huì)造成材料的浪費(fèi)，使得打印成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種3D打印機(jī)，其可判斷光固化液體的剩余量、光固化液體的液面相對(duì)容置槽的傾斜度及/或光固化物件的品質(zhì)，以解決上述問(wèn)題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種3D打印機(jī)包含容置槽、成型平臺(tái)、光源、影像擷取模組以及處理單元。該容置槽用以容置光固化液體。該成型平臺(tái)可移動(dòng)地相對(duì)該容置槽設(shè)置。該光源相對(duì)該成型平臺(tái)設(shè)置，用以在該成型平臺(tái)相對(duì)該容置槽移動(dòng)的過(guò)程中發(fā)出光線照射該光固化液體，以于該成型平臺(tái)上形成光固化物件。該影像擷取模組設(shè)置于該容置槽周邊，用以擷取包含光固化液體的液面以及容置槽的側(cè)邊的影像。該處理單元電性連接于該成型平臺(tái)、該光源以及該影像擷取模組，該處理單元分析該影像，以根據(jù)該液面與該側(cè)邊的相對(duì)關(guān)系判斷該光固化液體的剩余量及/或該光固化液體的該液面相對(duì)該容置槽的傾斜度。
[0006]較佳的，該側(cè)邊具有可辨識(shí)標(biāo)記，該處理單元根據(jù)該液面與該可辨識(shí)標(biāo)記的相對(duì)關(guān)系判斷該光固化液體的剩余量。
[0007]較佳的，該可辨識(shí)標(biāo)記為刻度尺。
[0008]較佳的，該影像還包含該光固化物件，該處理單元分析該影像，以判斷該光固化物件的品質(zhì)。
[0009]較佳的，該3D打印機(jī)還包含輸出單元，電性連接于該處理單元，當(dāng)該光固化液體的剩余量小于第一門檻值及/或該光固化液體的該液面相對(duì)該容置槽的傾斜度大于第二門檻值時(shí)，該處理單元控制該輸出單元輸出警示訊息及/或停止該成型平臺(tái)與該光源的運(yùn)作。
[0010]較佳的，該3D打印機(jī)還包含通訊單元，電性連接于該處理單元且與電子裝置形成通訊，當(dāng)該光固化液體的剩余量小于第一門檻值及/或該光固化液體的該液面相對(duì)該容置槽的傾斜度大于第二門檻值時(shí)，該處理單元經(jīng)由該通訊單元輸出警示訊息至該電子裝置及/或停止該成型平臺(tái)與該光源的運(yùn)作。
[0011]較佳的，該容置槽具有透明底部，該影像擷取模組位于該容置槽下方，該影像擷取模組通過(guò)該透明底部擷取該影像。
[0012]較佳的，該影像擷取模組位于該容置槽的側(cè)邊上。
[0013]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另提供一種3D打印機(jī)包含容置槽、成型平臺(tái)、光源、影像擷取模組以及處理單元。該容置槽用以容置光固化液體。該成型平臺(tái)可移動(dòng)地相對(duì)該容置槽設(shè)置。該光源相對(duì)該成型平臺(tái)設(shè)置，用以在該成型平臺(tái)相對(duì)該容置槽移動(dòng)的過(guò)程中發(fā)出光線照射該光固化液體，以于該成型平臺(tái)上形成光固化物件。該影像擷取模組設(shè)置于該容置槽周邊，用以擷取包含該光固化物件的影像。該處理單元電性連接于該成型平臺(tái)、該光源以及該影像擷取模組，該處理單元分析該影像，以判斷該光固化物件的品質(zhì)。
[0014]較佳的，該容置槽具有透明底部，該影像擷取模組位于該容置槽下方，該影像擷取模組通過(guò)該透明底部擷取該影像。
[0015]較佳的，該影像擷取模組位于該容置槽的側(cè)邊上。
[0016]較佳的，該3D打印機(jī)還包含輸出單元，電性連接于該處理單元，當(dāng)該處理單元判斷該光固化物件的品質(zhì)小于第三門檻值時(shí)，該處理單元控制該輸出單元輸出警示訊息及/或停止該成型平臺(tái)與該光源的運(yùn)作。
[0017]較佳的，該3D打印機(jī)還包含通訊單元，電性連接于該處理單元且與電子裝置形成通訊，當(dāng)該處理單元判斷該光固化物件的品質(zhì)小于第三門檻值時(shí)，該處理單元經(jīng)由該通訊單元輸出警示訊息至該電子裝置及/或停止該成型平臺(tái)與該光源的運(yùn)作。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是在容置槽周邊設(shè)置影像擷取模組，以利用影像擷取模組擷取包含光固化液體的液面、容置槽的側(cè)邊及/或光固化物件的影像。處理單元在分析影像擷取模組所擷取的影像后，即可判斷光固化液體的剩余量、光固化液體的液面相對(duì)容置槽的傾斜度及/或光固化物件的品質(zhì)，進(jìn)而輸出警示訊息及/或停止成型平臺(tái)與光源的運(yùn)作，以避免光固化物件的品質(zhì)有瑕疵而造成材料的浪費(fèi)。
[0019]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以由以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的3D打印機(jī)的立體示意圖。
[0021]圖2為圖1中的3D打印機(jī)的側(cè)視示意圖。
[0022]圖3為圖1中的3D打印機(jī)的功能方塊圖。
[0023]圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的3D打印機(jī)的側(cè)視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使對(duì)本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0025]請(qǐng)參閱圖1至圖3，圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的3D打印機(jī)I的立體示意圖，圖2為圖1中的3D打印機(jī)I的側(cè)視示意圖，圖3為圖1中的3D打印機(jī)I的功能方塊圖。
[0026]如圖1至圖3所示，3D打印機(jī)I包含容置槽10、成型平臺(tái)12、光源14、影像擷取模組16、處理單元18、輸出單元20以及通訊單元22。容置槽10用以容置光固化液體24。成型平臺(tái)12可移動(dòng)地相對(duì)容置槽10設(shè)置。光源14相對(duì)成型平臺(tái)12設(shè)置。影像擷取模組16設(shè)置于容置槽10周邊。處理單元18電性連接于成型平臺(tái)12、光源14、影像擷取模組16、輸出單元20以及通訊單元22。
[0027]在本實(shí)施例中，光源14發(fā)出的光線L的類型可搭配光固化液體24的類型來(lái)選擇。舉例而言，若光固化液體24可吸收激光而固化，則光源14發(fā)出的光線可為激光；若光固化液體24可吸收可見(jiàn)光而固化，則光源14發(fā)出的光線可為可見(jiàn)光；以此類推。于實(shí)際應(yīng)用中，影像擷取模組16可包含電荷親合元件(Charge-coupled Device, CCD)感測(cè)器或互補(bǔ)式金屬氧化半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)感測(cè)器；處理單元18可為具有資料處理功能的處理器或控制器；輸出單元20可為揚(yáng)聲器、發(fā)光元件、顯示器或其組合；通訊單元22可為W1-Fi模組、藍(lán)牙模組或其它無(wú)線或有線通訊模組。
[0028]在本實(shí)施例中，可經(jīng)由機(jī)構(gòu)搭配電路設(shè)計(jì)，使成型平臺(tái)12可相對(duì)容置槽10上下移動(dòng)。光源14用以在成型平臺(tái)12相對(duì)容置槽10移動(dòng)的過(guò)程中發(fā)出光線L照射光固化液體24，以于成型平臺(tái)12上形成光固化物件26。在本實(shí)施例中，容置槽10具有透明底部100，成型平臺(tái)12位于容置槽10上方，且光源14位于容置槽10下方。因此，光源14發(fā)出的光線L可通過(guò)透明底部100而照射光固化液體24，進(jìn)而在成型平臺(tái)12上形成光固化物件26。于實(shí)際應(yīng)用中，透明底部100可為透明玻璃、透明壓克力或由其它透明材料制成。由于容置槽10具有透明底部100，因此，影像擷取模組16可位于容置槽10下方，使得影像擷取模組16可通過(guò)透明底部100擷取包含光固化液體24的液面及/或容置槽10的側(cè)邊的影像。
[0029]在影像擷取模組16擷取包含光固化液體24的該液面及/或容置槽10的該側(cè)邊的該影像后，處理單元18即會(huì)分析此影像，以根據(jù)光固化液體24的該液面與容置槽10的該側(cè)邊的相對(duì)關(guān)系判斷光固化液體24的剩余量及/或光固化液體24的該液面相對(duì)容置槽10的傾斜度。