立體打印裝置及其噴頭溫度調(diào)整方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種打印裝置，且特別是有關(guān)于一種立體打印裝置及其噴頭溫度調(diào)整方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機輔助制造(Computer-Aided Manufacturing,簡稱CAM)的進步，制造業(yè)發(fā)展了立體打印技術(shù)，能很迅速的將設(shè)計原始構(gòu)想制造出來。立體打印技術(shù)實際上是一系列快速原型成型(Rapid Prototyping,簡稱RP)技術(shù)的統(tǒng)稱,其基本原理都是疊層制造，由快速原型機在X-Y平面內(nèi)通過掃描形式形成工件的截面形狀，而在Z坐標間斷地作層面厚度的位移，最終形成立體物體。立體打印技術(shù)能無限制幾何形狀，而且越復雜的零件越顯示RP技術(shù)的卓越性，還可大大地節(jié)省人力與加工時間，在時間最短的要求下，將3D計算機輔助設(shè)計(Computer-Aided Design,簡稱CAD)軟件所設(shè)計的數(shù)字立體模型真實地呈現(xiàn)出來，不但摸得到，也可真實地感受得到它的幾何曲線，還可以試驗零件的裝配性、甚至進行可能的功能試驗。
[0003]目前利用上述快速成型法形成立體物品的立體打印裝置，多是利用饋料機構(gòu)將熱熔性線材傳送至熔融噴頭，再經(jīng)由熔融噴頭將其加熱熔融并逐層涂布在基座上而形成立體物體。其中，不同的熱熔性線材因為其物料特性而具有不同的熔點。倘若熔融噴頭的溫度過高，將導致受熱的熱熔性線材發(fā)生變質(zhì)，甚至是產(chǎn)生熱熔性線材燒焦的現(xiàn)象。倘若熔融噴頭的溫度過低，將導致熱熔性線材無法呈現(xiàn)完全的熔融狀態(tài)，而造成熱熔性線材有卡料(jam)或殘留在饋料機構(gòu)或噴頭的情形發(fā)生。因此，如何將熔融噴頭的溫度控制在理想狀態(tài)實為本領(lǐng)域技術(shù)人員所關(guān)心的議題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種立體打印裝置及其噴頭溫度調(diào)整方法，可避免在饋料交換期間發(fā)生饋料殘留在饋料機構(gòu)的現(xiàn)象發(fā)生。
[0005]本發(fā)明提出一種噴頭溫度調(diào)整方法，適用于對熔融噴頭進行溫度調(diào)整。熔融噴頭處于已饋入的第一饋料轉(zhuǎn)換饋入第二饋料時，且噴頭溫度調(diào)整方法包括下列步驟。當執(zhí)行饋料交換程序時，讀取第一饋料的第一熔點溫度與第二饋料的第二熔點溫度。比較第一熔點溫度與第二熔點溫度，并選取較高熔點溫度作為期初轉(zhuǎn)換溫度。依據(jù)期初轉(zhuǎn)換溫度執(zhí)行殘料處理程序后，調(diào)整期初轉(zhuǎn)換溫度為第二熔點溫度。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中，上述的殘料處理程序的步驟包括:若第一熔點溫度為較高溫度，控制期初轉(zhuǎn)換溫度從第一熔點溫度恢復為第二熔點溫度。若第二熔點溫度為較高溫度，控制期初轉(zhuǎn)換溫度維持在第二熔點溫度。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，上述的噴頭溫度調(diào)整方法還包括:控制饋料滾輪組，以對熔融噴頭進行饋料。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，上述的若第一熔點溫度為較高溫度，控制期初轉(zhuǎn)換溫度從第一熔點溫度恢復為第二熔點溫度的步驟包括:若期初轉(zhuǎn)換溫度不等于第二熔點溫度，控制饋料滾輪組的饋料速度為加速狀態(tài)。判斷期初轉(zhuǎn)換溫度是否等于第二熔點溫度。若期初轉(zhuǎn)換溫度等于第二熔點溫度，控制饋料滾輪組的饋料速度為正常狀態(tài)。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，上述的若期初轉(zhuǎn)換溫度大于第二熔點溫度，控制饋料滾輪組的饋料速度為加速狀態(tài)致使期初轉(zhuǎn)換溫度下降的步驟還包括:啟動冷卻模塊，其中冷卻模塊對熔融噴頭進行降溫程序以使期初轉(zhuǎn)換溫度下降。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，上述的若第二熔點溫度為較高溫度，控制期初轉(zhuǎn)換溫度維持在第二熔點溫度的步驟包括:判斷期初轉(zhuǎn)換溫度是否等于第二熔點溫度。若期初轉(zhuǎn)換溫度不等于第二熔點溫度，控制饋料滾輪組的饋料速度為減速狀態(tài)并繼續(xù)加熱熔融噴頭。若期初轉(zhuǎn)換溫度等于第二熔點溫度，控制饋料滾輪組的饋料速度為正常狀態(tài)。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，上述選擇第一熔點溫度與第二熔點溫度其中的較高溫度作為期初轉(zhuǎn)換溫度的步驟包括:若第一熔點溫度為較高溫度，選擇第一熔點溫度為期初轉(zhuǎn)換溫度。判斷期初轉(zhuǎn)換溫度是否等于第一熔點溫度，若否，加熱熔融噴頭使期初轉(zhuǎn)換溫度上升至第一熔點溫度。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，上述的在殘料處理程序期間，選擇第一熔點溫度與第二熔點溫度其中的較高溫度作為期初轉(zhuǎn)換溫度的步驟包括:若第二熔點溫度為較高溫度，選擇第二熔點溫度為期初轉(zhuǎn)換溫度。加熱熔融噴頭使期初轉(zhuǎn)換溫度上升至第二熔點溫度。
[0013]在本發(fā)明的一實施例中，上述的在加熱熔融噴頭使期初轉(zhuǎn)換溫度上升至第二熔點溫度的步驟之前，所述噴頭溫度調(diào)整方法還包括:判斷期初轉(zhuǎn)換溫度是否等于第一熔點溫度。若期初轉(zhuǎn)換溫度不等于第一熔點溫度，加熱熔融噴頭。若期初轉(zhuǎn)換溫度等于第一熔點溫度，驅(qū)動饋料滾輪組。
[0014]本發(fā)明提出一種立體打印裝置，包括熔融噴頭、饋料滾輪組、溫度傳感器以及控制器。饋料滾輪組將第一饋料或第二饋料饋送至熔融噴頭。溫度傳感器耦接熔融噴頭，用以感測熔融噴頭的期初轉(zhuǎn)換溫度。控制器耦接熔融噴頭、饋料滾輪組以及溫度傳感器，比較第一饋料的第一熔點溫度與第二饋料的第二熔點溫度，并選取較高溫度作為期初轉(zhuǎn)換溫度?？刂破饕罁?jù)期初轉(zhuǎn)換溫度執(zhí)行殘料處理程序后，調(diào)整期初轉(zhuǎn)換溫度為第二熔點溫度再調(diào)整期初轉(zhuǎn)換溫度為第二熔點溫度。
[0015]在本發(fā)明的一實施例中，上述的立體打印裝置還包括一冷卻模塊。冷卻模塊耦接控制器，且冷卻模塊對熔融噴頭進行降溫程序以使期初轉(zhuǎn)換溫度下降。
[0016]在本發(fā)明的一實施例中，上述的立體打印裝置還包括饋料速度調(diào)整模塊。饋料速度調(diào)整模塊耦接控制器與饋料滾輪組，且饋料速度調(diào)整模塊控制饋料滾輪組的饋料速度為加速狀態(tài)、減速狀態(tài)或正常狀態(tài)。
[0017]在本發(fā)明的一實施例中，上述立體打印裝置還包括一加熱模塊。加熱模塊耦接控制器與熔融噴頭，且加熱模塊對熔融噴頭進行加熱程序以使期初轉(zhuǎn)換溫度上升。
[0018]基于上述，在本發(fā)明的實施范例中，當執(zhí)行將第一饋料轉(zhuǎn)換為第二饋料的饋料交換程序時，將比較第一饋料的第一熔點溫度與第二饋料的第二熔點溫度。再者，將第一熔點溫度與第二熔點溫度其中的較高者作為熔融噴頭的期初轉(zhuǎn)換溫度，以通過較高的溫度將先進入熔融噴頭且剩余的第一饋料饋出。藉此，可避免在饋料交換期間直接降溫熔融噴頭而造成第一饋料因無法完全熔融而殘留在噴頭或饋料滾輪組的問題發(fā)生。
[0019]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0020]圖1是依照本發(fā)明實施例所示出的立體打印裝置的方塊示意圖；
[0021]圖2是依照本發(fā)明實施例所示出的熔融噴頭與饋料滾輪組的示意圖；
[0022]圖3是依照本發(fā)明一實施例所示出的一種噴頭溫度調(diào)整方法的流程圖；
[0023]圖4A與圖4B是依照本發(fā)明另一實施例所示出的一種噴頭溫度調(diào)整方法的流程圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]10:立體打印裝置；
[0026]110:熔融噴頭；
[0027]120:溫度傳感器；
[0028]130:饋料滾輪組；
[0029]140:控制器；
[0030]150:冷卻模塊；
[0031]160:加熱模塊；
[0032]170:饋料速度調(diào)整模塊；
[0033]130a:主動滾輪；
[0034]130b:被動滾輪；
[0035]L1:供料管道；
[0036]Ml:饋料；
[0037]S310、S330、S350{S351, S352}:本發(fā)明一實施例所述的噴頭溫度調(diào)整方法的各步驟；
[0038]S401?S418:本發(fā)明另一實施例所述的噴頭溫度調(diào)整方法的各步驟。
【具體實施方式】
[0039]現(xiàn)將詳細參考本發(fā)明的示范性實施例，在附圖中說明所述示范性實施例的實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構(gòu)件代表相同或類似部分。
[0040]圖1是依照本發(fā)明實施例所示出的立體打印裝置的方塊示意圖。立體打印裝置10適于依據(jù)一數(shù)字立體模型信息打印出一立體物體。請參照圖1，在本實施例中，立體打印裝置10包括熔融噴頭110、溫度傳感器120、饋料滾輪組130、控制器140、冷卻模塊(coolingmodule) 150、加熱模塊(heating module) 160以及饋料速度調(diào)整模塊170,其功能分述如下。
[0041]為了清楚說明本發(fā)明，圖2是依照本發(fā)明實施例所示出的熔融噴頭與饋料滾輪組的示意圖。請同時參照圖1與圖2，在本實施例中，立體打印裝置10具有連接至熔融噴頭110的供料管道LI。饋料滾輪組130設(shè)置在供料管道LI以將用以打印立體物品的饋料Ml饋送至熔融噴頭110。詳細而言，饋料滾輪組130可包括主動滾輪130a以及被動滾輪130b，其分別設(shè)置在供料管道LI的相對兩側(cè)。主動滾輪130a及被動滾輪130b共同夾持供料管道LI中的饋料Ml并帶動饋料Ml沿傳送方向前進。簡單來說