專(zhuān)利名稱(chēng)：立體成型機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種立體成型機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
快速成型技術(shù)(Rapid Prototyping,簡(jiǎn)稱(chēng)RP技術(shù))是依據(jù)建構(gòu)金字塔層層堆疊成型的概念所發(fā)展而成，其主要技術(shù)特征是成型的快捷性，能在不需要任何刀具，模具及工具的情況下自動(dòng)、快速將任意復(fù)雜形狀的設(shè)計(jì)方案快速轉(zhuǎn)換為3D的實(shí)體模型，大大縮短了新產(chǎn)品的研發(fā)周期及減少研發(fā)成本，能夠確保新產(chǎn)品的上市時(shí)間和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一次成功率，它為技術(shù)人員之間，以及技術(shù)人員與企業(yè)決策者、產(chǎn)品的用戶等非技術(shù)人員之間提供了一個(gè)更加完整及方便的產(chǎn)品設(shè)計(jì)交流工具，從而明顯提高了產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力和企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力。目前RP技術(shù)發(fā)展出利用噴印技術(shù)結(jié)合載具精密定位技術(shù)的方式來(lái)生產(chǎn)3D的實(shí)體模型，其生產(chǎn)方式是先將一層粉末鋪設(shè)于載具上方并利用噴墨打印技術(shù)于部分粉末上噴印高黏度膠合劑，使膠合劑與粉末沾黏并固化，一直重復(fù)上述工序?qū)訉佣哑黾纯赏瓿?D的實(shí)體模型。然而現(xiàn)有RP技術(shù)所使用的噴印設(shè)備，在不進(jìn)行噴印時(shí)并無(wú)法封存，殘膠會(huì)在噴印頭或儲(chǔ)存的維護(hù)站內(nèi)干掉，將會(huì)造成后續(xù)噴印功能性不良，無(wú)法繼續(xù)噴印產(chǎn)出高品質(zhì)3D產(chǎn)
P
ΡΠ O現(xiàn)行的RP技術(shù)雖是號(hào)稱(chēng)快速成型技術(shù)，但不管成型對(duì)象的尺寸大小或是如何改進(jìn)快速成型裝置的設(shè)備，仍需花費(fèi)數(shù)小時(shí)或數(shù)十小時(shí)才能成形完成，且在層層堆砌而成的成品中，當(dāng)噴印頭本身有阻塞時(shí)，若未實(shí)時(shí)判定或察覺(jué)，就會(huì)造成無(wú)法補(bǔ)救的時(shí)間及物料浪費(fèi)。另外，在使用噴印高黏度膠合劑的方式成形時(shí)，膠點(diǎn)噴出速度高達(dá)Sm/秒，在此超高速?lài)娨褐?，?dāng)液滴粘黏粉末那一瞬間，旁邊未被液滴粘黏的納米級(jí)小粉末會(huì)因而反彈飛揚(yáng)，且在供粉或取件時(shí)，推送粉堆掉落時(shí)均會(huì)產(chǎn)生粉末到處飛揚(yáng)的現(xiàn)象，而且現(xiàn)有的設(shè)備沒(méi)有定量的供粉機(jī)構(gòu)，需將多余粉末推入回收筒，會(huì)造成粉末掉落時(shí)污染及能源浪費(fèi)。又每次鋪粉完成后需等待成型干燥時(shí)間，且成型后須等待數(shù)小時(shí)干燥，亦即若成形強(qiáng)度不足或挖取不慎均可能傷及成品，所以需讓成型品強(qiáng)度夠強(qiáng)，方可取出，而無(wú)法真正達(dá)到快速成型的目的。因此，如何發(fā)展一種可改善上述現(xiàn)有技術(shù)缺失的立體成型機(jī)構(gòu)，實(shí)為目前迫切需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種立體成型機(jī)構(gòu)，以解決傳統(tǒng)立體成型機(jī)構(gòu)在不進(jìn)行噴印時(shí)無(wú)法封存、無(wú)法定量供粉、無(wú)法判定噴印頭是否有阻塞、無(wú)法防塵以及等待成型干燥時(shí)間過(guò)久等缺點(diǎn)。
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為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣義實(shí)施樣態(tài)為提供一種立體成型機(jī)構(gòu)，包含一基座平臺(tái)；一打印組件，是可移動(dòng)地架構(gòu)于該基座平臺(tái)上，并具有至少一打印匣，該打印匣具有一噴印頭，用以噴印一液體；一定量供粉組件，架構(gòu)于該基座平臺(tái)的一側(cè)，用以提供一建構(gòu)粉末；一鋪粉裝置，架構(gòu)于該打印組件的一側(cè)并與該打印組件連動(dòng)，用以對(duì)該建構(gòu)粉末進(jìn)行鋪粉作業(yè)；一建構(gòu)槽系統(tǒng)，具有一建構(gòu)成型區(qū)，用以承載該鋪粉裝置所鋪設(shè)的該建構(gòu)粉末，且該打印組件是噴印該液體于其上；一加熱裝置，架構(gòu)于該打印組件的一側(cè)并與該打印組件連動(dòng)，以于噴印作業(yè)的同時(shí)對(duì)該建構(gòu)粉末進(jìn)行加熱作用；一噴印頭維護(hù)裝置，包括一清潔單元及一封存單元；一傳動(dòng)部件防塵結(jié)構(gòu)，罩蓋于一傳動(dòng)部件上，用以阻隔該建構(gòu)粉末與該傳動(dòng)部件接觸；一粉末過(guò)濾裝置，用以吸取及過(guò)濾該立體成型機(jī)構(gòu)運(yùn)作時(shí)所揚(yáng)起的該建構(gòu)粉末；以及一連續(xù)供液裝置，用以提供該液體至該打印匣，以進(jìn)行在該建構(gòu)粉末上的噴印作業(yè)。


圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例的立體成型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A是定量供粉組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B是圖2A的Y-Y剖面圖。圖3A是圖2B的部分供粉槽及推粉滾輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖;3B是圖3A進(jìn)行供粉的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4A是圖2B所示的推粉滾輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4B是圖2B所示的推粉滾輪之前視圖。圖5A是于圖2B中設(shè)置閉合裝置及落粉通道的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5B是圖5A所示的閉合裝置的開(kāi)口與落粉開(kāi)口未相連通的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6A是打印組件、鋪粉裝置及加熱裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6B是圖6A的剖面圖。圖7A是鋪粉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7B是鋪粉裝置的剖面圖，其中第一板件的第一開(kāi)口與第二板件的第二開(kāi)口不相連通。圖7C是鋪粉裝置的剖面圖，其中第一板件的第一開(kāi)口與第二板件的第二開(kāi)口相連通。圖8A是加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8B是圖8A的剖面圖。圖9是建構(gòu)槽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是立體成型機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是清潔單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是封存單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖13是顯示粉末過(guò)濾裝置與立體成型機(jī)構(gòu)的連接關(guān)系示意圖。圖14A是粉末過(guò)濾裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖14B是粉末過(guò)濾裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說(shuō)明及圖標(biāo)在本質(zhì)上是當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖1，其是本發(fā)明較佳實(shí)施例的立體成型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示， 本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)主要是于一基座平臺(tái)90上架構(gòu)一打印組件1、一定量供粉組件2、一鋪粉裝置3、一加熱裝置4、一建構(gòu)槽系統(tǒng)5、一噴印頭維護(hù)裝置6 (顯示于圖10)、一連續(xù)供液裝置7、及一粉末過(guò)濾裝置裝置8 (顯示于圖13)。再者，本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)是于建構(gòu)粉末上噴印膠合劑來(lái)建構(gòu)成型立體對(duì)象， 該建構(gòu)粉末在鋪粉或噴印作業(yè)時(shí)會(huì)造成塵粉飛揚(yáng)的工作環(huán)境，影響到上述裝置及構(gòu)件的正常工作。然而，本發(fā)明立體成型機(jī)構(gòu)的裝置及構(gòu)件隨時(shí)均要維持正常運(yùn)作，是以必須要求整個(gè)設(shè)備全面性的絕對(duì)防塵，因此，本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)也進(jìn)一步設(shè)置防塵裝置，該防塵裝置包括有傳動(dòng)部件防塵結(jié)構(gòu)、鋪粉裝置防塵結(jié)構(gòu)、建構(gòu)槽系統(tǒng)防塵結(jié)構(gòu)及作業(yè)環(huán)境防塵結(jié)構(gòu)，用以防止鋪粉及噴印作業(yè)所揚(yáng)起的塵粉污染。以下就本發(fā)明立體成型機(jī)構(gòu)上述所提及相關(guān)裝置及構(gòu)件作詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖2A及圖2B，其中圖2A是本發(fā)明較佳實(shí)施例的定量供粉組件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2B是圖2A的Y-Y剖面圖。如圖2A及圖2B所示，定量供粉組件2主要用以定量輸出建構(gòu)粉末，其至少包括供粉槽20、推粉滾輪21以及閉合裝置22，其中，供粉槽20為一中空的槽體結(jié)構(gòu)，可用來(lái)儲(chǔ)存建構(gòu)粉末23，而供粉槽20內(nèi)的建構(gòu)粉末23被堆積于擋板201的第一側(cè)面201a與供粉槽20的第一內(nèi)壁202之間，并利用內(nèi)部的第一攪粉滾輪203攪動(dòng)建構(gòu)粉末23，使建構(gòu)粉末23揚(yáng)起，再通過(guò)第二攪粉滾輪204的轉(zhuǎn)動(dòng)使建構(gòu)粉末23落至擋板201 的第二側(cè)面201b與供粉槽20的第二內(nèi)壁205之間，另外供粉槽20的底部還具有落粉開(kāi)口 206以及落粉通道207。請(qǐng)參閱圖3A并配合圖2B，其中圖3A是圖2B所示的部分供粉槽及推粉滾輪的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，推粉滾輪21是設(shè)置于供粉槽20內(nèi)部且鄰近該落粉開(kāi)口 206，其是作為定量提供鋪設(shè)于一建構(gòu)成型區(qū)整個(gè)表面一次所需要的建構(gòu)粉末23，并具有多個(gè)凹槽211，每一該凹槽211主要用來(lái)容置建構(gòu)粉末23，當(dāng)推粉滾輪21的多個(gè)凹槽211與落粉開(kāi)口 206不相通時(shí)，建構(gòu)粉末23無(wú)法輸出(如圖3A所示)，反之，當(dāng)多個(gè)凹槽211的其中之一相對(duì)應(yīng)于落粉開(kāi)口 206時(shí)，容置于凹槽內(nèi)的建構(gòu)粉末23將通過(guò)落粉開(kāi)口 206輸出(如圖所示)。另外，本發(fā)明的定量供粉組件2可根據(jù)不同鋪粉厚度的需求來(lái)調(diào)整推粉滾輪21的多個(gè)凹槽211轉(zhuǎn)動(dòng)至與落粉開(kāi)口 206對(duì)應(yīng)的次數(shù)，以控制建構(gòu)粉末23的輸出量，可避免建構(gòu)粉末23的浪費(fèi)，舉例而言若建構(gòu)成型區(qū)的鋪粉厚度的上下限分別為0. 12mm及0. 08mm, 而推粉滾輪21的一個(gè)凹槽211可容納至少約0. 04mm厚度的建構(gòu)粉末23，因此當(dāng)要鋪 0. 08mm厚度的建構(gòu)粉末23時(shí)，步進(jìn)馬達(dá)(未圖標(biāo))須轉(zhuǎn)動(dòng)2次，以帶動(dòng)推粉滾輪21的2個(gè)凹槽211與落粉開(kāi)口 206相連通，使容置于凹槽211內(nèi)的建構(gòu)粉末23通過(guò)落粉開(kāi)口 206輸出；而當(dāng)要鋪0. 12mm厚度的建構(gòu)粉末23時(shí)，則步進(jìn)馬達(dá)須轉(zhuǎn)動(dòng)3次，以帶動(dòng)推粉滾輪21的 3個(gè)凹槽211內(nèi)的建構(gòu)粉末23通過(guò)落粉開(kāi)口 206輸出，因此可減少多余的建構(gòu)粉末23被推入集粉槽。請(qǐng)參閱圖4A及圖4B，其分別為本發(fā)明圖2B所示的推粉滾輪的結(jié)構(gòu)示意圖及前視圖。如圖4A及圖4B所示，本發(fā)明的推粉滾輪21所包含的每一個(gè)凹槽211中分別具有多個(gè)區(qū)段A、B及C，于本實(shí)施例中，每一凹槽211中包含一個(gè)區(qū)段A、二個(gè)區(qū)段B以及二個(gè)區(qū)段C， 但不以此為限，其中，區(qū)段A是設(shè)置于凹槽211的正中央?yún)^(qū)域，而區(qū)段A的左右兩側(cè)分別設(shè)有區(qū)段B，至于區(qū)段C則設(shè)于區(qū)段B的另一側(cè)邊，其中區(qū)段A的凹槽深度最淺，容粉量最少， 區(qū)段B是較區(qū)段A的凹槽深度為深，其容粉量略多于區(qū)段A，而區(qū)段C的凹槽深度相較于區(qū)段A及B為最深，故其具有最大的容粉量，亦即，多個(gè)區(qū)段A、B及C的容粉量是分別由凹槽 211的中央朝兩側(cè)遞增，其容粉量是A < B < C，通過(guò)每一凹槽211具有多個(gè)區(qū)段A、B及C 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及多個(gè)區(qū)段A、B及C的容粉量是分別由凹槽211的中央朝兩側(cè)遞增的技術(shù)特征，可使建構(gòu)粉末23均勻鋪設(shè)于建構(gòu)成型區(qū)上，進(jìn)而改善現(xiàn)有技術(shù)的建構(gòu)粉量隨著鋪粉的次數(shù)造成中央與二側(cè)差距越來(lái)越大的缺失。請(qǐng)參閱圖5A，其是于圖2B中設(shè)置閉合裝置及落粉通道的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5A所示，本發(fā)明的定量供粉組件2所包含的閉合裝置22具有板件221以及彈性元件222，其中， 板件221可移動(dòng)且具有開(kāi)口 2211及第一固定部2212，彈性元件222的一端連接于該第一固定部2212，另一端則與供粉槽20的第二固定部208連接，于供粉槽20供粉時(shí)，鋪粉裝置 3將會(huì)朝X方向推動(dòng)板件221，使板件221的開(kāi)口 2211與落粉開(kāi)口 206相連通，此時(shí)容置于推粉滾輪21其中的一凹槽211內(nèi)的建構(gòu)粉末23會(huì)通過(guò)落粉開(kāi)口 206、開(kāi)口 2211以及落粉通道207輸出(如圖5A所示)至鋪粉裝置3中(如圖6A所示)。反之，當(dāng)供粉槽20供粉完畢后，鋪粉裝置3將會(huì)與板件221分離，此時(shí)板件221受彈性元件222的彈性回復(fù)力作用而產(chǎn)生位移，即朝X方向的相反方向移動(dòng)，以使板件221的開(kāi)口 2211與落粉開(kāi)口 206不相通(如圖5B所示)，以防止落粉，因此，當(dāng)立體成型機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，閉合裝置22確實(shí)可防止微量建構(gòu)粉末23自供粉槽20內(nèi)部外泄，可避免污染工作環(huán)境。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1及圖6A及圖6B，其中，圖6A是打印組件、鋪粉裝置及加熱裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖6B為圖6A的剖面圖。如圖所示，鋪粉裝置3設(shè)置于打印組件1靠近定量供粉組件2的一側(cè)邊，且與打印組件1 一起進(jìn)行左右連動(dòng)，當(dāng)進(jìn)行供粉時(shí)，鋪粉裝置3會(huì)移動(dòng)至定量供粉組件2的下方，使定量供粉組件2內(nèi)的建構(gòu)粉末落入鋪粉裝置3中，以進(jìn)行后續(xù)鋪粉作業(yè)。請(qǐng)參閱圖7A及圖7B，其中圖7A為鋪粉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7B為圖7A的剖面圖。如圖所示，鋪粉裝置3主要包含鋪粉滾輪31及清潔刮片32，其中鋪粉滾輪31受一馬達(dá) 33驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)定量供粉組件2輸出一定量的建構(gòu)粉末時(shí)，建構(gòu)粉末將落入鋪粉裝置3， 并承接于建構(gòu)槽系統(tǒng)5的粉末承載平臺(tái)51 (如圖9所示)上，再由鋪粉滾輪31往建構(gòu)槽系統(tǒng)5的建構(gòu)成型區(qū)52方向進(jìn)行鋪粉，以將建構(gòu)粉末平鋪于建構(gòu)成型區(qū)52的表面上，同時(shí)， 清潔刮片32可刮除鋪粉滾輪31上的粉末，以充分利用建構(gòu)粉末，避免建構(gòu)粉末沾黏于鋪粉滾輪31上。另外，鋪粉裝置3還包含第一板件34及第二板件35，且其分別具有第一開(kāi)口 341 及第二開(kāi)口 351。當(dāng)不進(jìn)行供粉，亦即鋪粉裝置3遠(yuǎn)離定量供粉組件2時(shí)，第一板件34的第一開(kāi)口 341與第二板件35的第二開(kāi)口 351不相連通(如圖7B所示)，可避免建構(gòu)粉末飛揚(yáng)而污染工作環(huán)境。而當(dāng)鋪粉裝置3往定量供粉組件2移動(dòng)以進(jìn)行供粉作業(yè)時(shí)，定量供粉組件2會(huì)推抵設(shè)置于第一板件34上的擋部37，使第一板件34往A方向移動(dòng)，進(jìn)而使第一板件 34的第一開(kāi)口 341與第二板件35的第二開(kāi)口 351相連通(如圖7C所示)，以使建構(gòu)粉末
7落入鋪粉裝置3中。待供粉完畢后，鋪粉裝置3與定量供粉組件2分離，第一板件34即可通過(guò)彈性元件36的彈性回復(fù)力作用而產(chǎn)生位移，回復(fù)至第一板件34的第一開(kāi)口 341與第二板件35的第二開(kāi)口 351不相連通的狀態(tài)(如圖7B所示)。由于每次鋪粉及噴印完成后需等待成型干燥時(shí)間，使得總成型時(shí)間相當(dāng)冗長(zhǎng)，因此，為達(dá)到較快干燥速度，本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)還包含一加熱裝置。如圖6A及圖6B所示， 加熱裝置4設(shè)置于打印組件1相對(duì)于鋪粉裝置3的另一側(cè)邊，且與打印組件1 一起進(jìn)行左右連動(dòng)，可在打印組件進(jìn)行噴印的同時(shí)進(jìn)行加熱，將可縮減三分的一至二分的一的總成型時(shí)間。請(qǐng)參閱圖8A及圖8B，其中圖8A為加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8B為圖8A的剖面圖。如圖所示，加熱裝置4主要包含加熱棒41，可在噴印后立即在已與建構(gòu)粉末沾黏的膠合劑上加熱烘干，使其與建構(gòu)粉末黏結(jié)固化，以利再次進(jìn)行鋪粉，縮短總成型時(shí)間。在一實(shí)施例中，加熱裝置4還包含導(dǎo)熱鈑金42，其是大致呈U字形并朝下方開(kāi)口，使加熱棒41只對(duì)下方的建構(gòu)粉末進(jìn)行加熱。此外，為防止操作人員燙傷，亦可在加熱裝置4的兩側(cè)設(shè)置隔熱板 43。再者，為了避免加熱裝置4產(chǎn)生的熱氣對(duì)流造成打印組件1的損壞，加熱裝置還可包含有回風(fēng)通道44(如圖6B所示)，其可通過(guò)管線與抽風(fēng)裝置(未圖標(biāo))相連接，以將加熱裝置4所產(chǎn)生熱氣的流動(dòng)方向引導(dǎo)至回風(fēng)通道44，以避免熱氣流經(jīng)該打印組件1的打印匣而造成噴印頭的損壞。請(qǐng)參閱圖9，其是建構(gòu)槽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，建構(gòu)槽系統(tǒng)5包含粉末承載平臺(tái)51、建構(gòu)成型區(qū)52及四周落粉區(qū)53，建構(gòu)成型區(qū)52是由建構(gòu)槽底板521及建構(gòu)槽體522所共同定義，其中建構(gòu)槽底板521用以承載建構(gòu)粉末及層層堆疊成型的立體對(duì)象，且固定于升降設(shè)備56上，可受升降設(shè)備56的帶動(dòng)而于建構(gòu)槽體522的內(nèi)部進(jìn)行升降，故于打印組件1每噴印一層或是生產(chǎn)一定的厚度后，升降設(shè)備56將帶動(dòng)建構(gòu)槽底板521往建構(gòu)槽體522的內(nèi)部下降。一直到整個(gè)立體對(duì)象成型后，升降設(shè)備56將帶動(dòng)建構(gòu)槽底板521往上升，即可清除多余的粉末，并進(jìn)行取件。四周落粉區(qū)53設(shè)置于粉末承載平臺(tái)51及建構(gòu)成型區(qū)52的四周，其是由周壁531 與粉末承載平臺(tái)51及建構(gòu)成型區(qū)52之間的空間所定義出，用以收集余粉。因此，當(dāng)定量供粉組件2落粉至鋪粉裝置3并承接于粉末承載平臺(tái)51后，鋪粉裝置3的鋪粉滾輪31將接著把建構(gòu)粉末推向建構(gòu)成型區(qū)52，并平鋪于建構(gòu)成型區(qū)52的表面上，以進(jìn)行后續(xù)噴印作業(yè)。 而在鋪粉過(guò)程中多余的建構(gòu)粉末或是噴印過(guò)程所揚(yáng)起的建構(gòu)粉末即可落入四周落粉區(qū)53， 以便回收再利用。為有利于余粉順利收集至集粉槽中，四周落粉區(qū)53內(nèi)可還包含多個(gè)斜面結(jié)構(gòu)532，其有助于將余粉順著斜面532導(dǎo)向集粉區(qū)M，進(jìn)而落至集粉區(qū)M下方的集粉槽 (未圖標(biāo))中，亦可避免粉末直接落下造成塵粉飛揚(yáng)的情況。另外，建構(gòu)槽系統(tǒng)5還包含一抽風(fēng)區(qū)55，其通過(guò)管線80與粉末過(guò)濾裝置8相連通(如圖13所示)。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1，打印組件1跨設(shè)于建構(gòu)槽系統(tǒng)5之上，且打印組件1兩側(cè)設(shè)有傳動(dòng)部件91 (如圖10所示)，例如滾珠導(dǎo)螺桿及線性滑軌等，主要用來(lái)帶動(dòng)打印組件1進(jìn)行移動(dòng)。為了防止鋪粉或噴印過(guò)程所揚(yáng)起的建構(gòu)粉末沾附于傳動(dòng)部件91上，而造成其使用壽命及打印精度受影響，本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)還設(shè)置有傳動(dòng)部件防塵結(jié)構(gòu)，其是由防塵板件 92及伸縮防塵護(hù)套93所組成，用以將傳動(dòng)部件91與塵粉飛揚(yáng)的環(huán)境阻隔，以確保傳動(dòng)部件91的絕對(duì)防塵。其中，防塵板件92可為一金屬板，包覆于傳動(dòng)部件91的周?chē)?，其功能除了阻隔粉末與傳動(dòng)部件91接觸外，還可作為伸縮防塵護(hù)套93運(yùn)走時(shí)的軌道。當(dāng)打印組件1 往左側(cè)移動(dòng)時(shí)，伸縮防塵護(hù)套93的左半部會(huì)受到打印組件1的擠壓而收縮，而右半部則拉長(zhǎng)。反之，當(dāng)打印組件1往右側(cè)移動(dòng)時(shí)，伸縮防塵護(hù)套93的右半部會(huì)受到打印組件1的擠壓而收縮，而左半部則拉長(zhǎng)，以達(dá)到阻隔粉末與傳動(dòng)部件91接觸的目的。為了防止打印組件1的打印匣不運(yùn)作時(shí)，打印匣的噴印頭上所殘留的膠合劑硬化及飛揚(yáng)的粉末黏著在噴印頭上，而導(dǎo)致后續(xù)噴印功能不良，無(wú)法繼續(xù)噴印出高品質(zhì)的立體對(duì)象，因此本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)還設(shè)置有噴印頭維護(hù)裝置。請(qǐng)參閱圖10，其是立體成型機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中，打印組件被移除以顯示打印組件下方的結(jié)構(gòu)。如圖所示，立體成型機(jī)構(gòu)的噴印頭維護(hù)裝置6還包含一清潔單元61及一封存單元62。在一實(shí)施例中，清潔單元61與封存單元62設(shè)置于打印組件待機(jī)位置的一側(cè)，其中，清潔單元61可在噴印頭完成噴印作業(yè)后，將噴印頭上殘余的膠合劑及沾黏的粉末清除干凈，而封存單元62則用以封存噴印頭，避免噴印頭受污染或干化。請(qǐng)參閱圖11，其是本發(fā)明清潔單元的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，清潔單元61具有一座體611及至少一刮板612，其中，刮板612是自座體611表面向上延伸出，且是對(duì)應(yīng)打印匣而設(shè)置，以打印組件1具有兩個(gè)打印匣為例，清潔單元61可具有兩組刮板612，分別對(duì)應(yīng)兩打印匣而設(shè)置，且每一組具有但不限于兩片刮板612，兩片刮板612是彼此平行設(shè)置，且該刮板612可由橡膠材質(zhì)制成。當(dāng)噴印頭完成噴印作業(yè)后，打印匣會(huì)移動(dòng)至清潔單元61上方，當(dāng)噴印頭經(jīng)過(guò)刮板612位置且與刮板612相接觸時(shí)，刮板612即可刮除噴印頭表面上殘余的膠合劑及沾黏的粉末。請(qǐng)參閱圖12，其是本發(fā)明封存單元的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，封存單元62主要包含基座621、滑座622及密封部件623，其中，滑座622設(shè)置于基座621上，而密封部件623 設(shè)置于滑座622上，且部分突出于滑座622的頂表面。密封部件623用來(lái)包覆密封打印匣的噴印頭，隔離噴印頭與大氣的接觸，以防止膠合劑干涸而阻塞噴印頭的噴嘴，同時(shí)避免噴印頭受外界粉塵污染。密封部件的形狀及位置皆是對(duì)應(yīng)打印匣的噴印頭而設(shè)置，故密封部件的數(shù)目亦可對(duì)應(yīng)打印匣的數(shù)目而變化，不限于本實(shí)施例所圖標(biāo)的兩個(gè)密封部件。另外，滑座622具有擋件6M及至少一頂銷(xiāo)625，其中，擋件6M是自滑座622表面往上延伸出，頂銷(xiāo)625則自滑座622的側(cè)面凸出，且設(shè)置于基座621側(cè)面的路徑導(dǎo)軌6 中。當(dāng)打印組件1完成噴印作業(yè)后，承載打印匣的承載框架將沿B方向復(fù)位至封存單元62 上方，而在復(fù)位過(guò)程中，承載打印匣的承載框架首先會(huì)抵觸于滑座622上的擋件624，并接著繼續(xù)往前推抵該擋件624，使滑座622側(cè)面的頂銷(xiāo)625沿著路徑導(dǎo)軌6 移動(dòng)，因而密封部件623的高度可以隨著滑座622移動(dòng)而升高，使密封部件623包覆于打印匣的噴印頭上， 故噴印頭可封存于密封部件623中，避免噴印頭受污染或干化，還可進(jìn)一步延長(zhǎng)噴印頭的使用壽命。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1，本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)還包含連續(xù)供液裝置7，其包含多個(gè)供液容器71，該供液容器71設(shè)置于鄰近打印組件1待機(jī)位置處，用以儲(chǔ)存打印組件1噴印所需的膠合劑，且通過(guò)連接管路72的導(dǎo)引及抽吸裝置(未圖式)的抽吸作用，將內(nèi)部?jī)?chǔ)存的膠合劑液體導(dǎo)入打印匣內(nèi)，而通過(guò)膠合劑的連續(xù)供應(yīng)，可使打印組件得以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)在建構(gòu)粉末上進(jìn)行噴印作業(yè)。在一實(shí)施例中，供液容器71為可拆式供液容器。
由于在建構(gòu)過(guò)程中，多余的建構(gòu)粉末會(huì)由建構(gòu)槽系統(tǒng)5的四周落粉區(qū)53收集至集粉槽M中，然而在鋪粉或噴印作業(yè)時(shí)，質(zhì)量較輕或顆粒較小的塵埃粉末可能會(huì)飛揚(yáng)于內(nèi)部作業(yè)空間中，且當(dāng)建構(gòu)粉末由四周落粉區(qū)53落下時(shí)亦可能撞擊部分結(jié)構(gòu)而造成反彈的塵埃粉末，且落入集粉槽M的建構(gòu)粉末亦可能因撞擊反彈而揚(yáng)起塵埃粉末，造成內(nèi)部作業(yè)空間的污染，是以本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)更進(jìn)一步利用粉末過(guò)濾裝置來(lái)提升塵埃粉末的回收效率，使得立體成型機(jī)構(gòu)可以在無(wú)污染的環(huán)境空間內(nèi)正常運(yùn)作。請(qǐng)參閱圖13，其是顯示粉末過(guò)濾裝置與立體成型機(jī)構(gòu)的連接關(guān)系示意圖。如圖所示，粉末過(guò)濾裝置8通過(guò)管線80與建構(gòu)槽系統(tǒng)5的抽風(fēng)區(qū)55相連通，主要用來(lái)吸取及過(guò)濾立體成型機(jī)構(gòu)運(yùn)作時(shí)所飛揚(yáng)的塵埃粉末。請(qǐng)參閱圖14A及圖14B，其中圖14A為粉末過(guò)濾裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖，圖14B為粉末過(guò)濾裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，粉末過(guò)濾裝置8主要包含殼體81、粉末過(guò)濾元件82、回收構(gòu)件83及吸風(fēng)裝置84，其中殼體81具有吸入口 811，其通過(guò)管線80與建構(gòu)槽系統(tǒng)5的抽風(fēng)區(qū)55相連通，且殼體81的內(nèi)部具有一分隔板812，且分隔板812具有上下連通的開(kāi)口 813，該開(kāi)口 813的上表面周?chē)h(huán)繞設(shè)置一凸環(huán)814。另外，殼體81的內(nèi)側(cè)頂部設(shè)置有支撐構(gòu)件815，其可為一勾狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的粉末過(guò)濾元件82可為一集塵袋，但不以此為限，粉末過(guò)濾元件82的底部是對(duì)應(yīng)該開(kāi)口 813而套設(shè)于凸環(huán)814上，并可通過(guò)一密封構(gòu)件(未圖示)，例如一張力束帶， 將粉末過(guò)濾元件82以可拆卸方式固定于凸環(huán)814上。該粉末過(guò)濾元件82可為但不限于不織布材質(zhì)，于本實(shí)施例中，其實(shí)質(zhì)上呈一圓桶狀結(jié)構(gòu)，且其頂部設(shè)置有一連接部821，該連接部821可為一中空的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，但不以此為限，主要用來(lái)與支撐構(gòu)件815可拆卸地連接，通過(guò)支撐構(gòu)件815的支撐可將粉末過(guò)濾元件82向上完全撐開(kāi)，以達(dá)到最佳的過(guò)濾效果。本發(fā)明的回收構(gòu)件83是一槽體結(jié)構(gòu)，且設(shè)置于分隔板812下方的空間中，而吸風(fēng)裝置84可為一鼓風(fēng)機(jī)，設(shè)置于殼體81的上方且具有一吸風(fēng)口 841與一排風(fēng)口 842，該吸風(fēng)口 841與殼體81內(nèi)部相連通，通過(guò)吸風(fēng)裝置84的運(yùn)作而分別通過(guò)吸風(fēng)口 841及排風(fēng)口 842 進(jìn)行吸氣及排氣，可使殼體81內(nèi)部形成負(fù)壓狀態(tài)。如此一來(lái)，當(dāng)吸風(fēng)裝置84運(yùn)作時(shí)，即可通過(guò)管線80及吸入口 811將立體成型機(jī)構(gòu)運(yùn)作時(shí)所揚(yáng)起的塵埃粉末吸入殼體81內(nèi)部，且通過(guò)粉末過(guò)濾元件82來(lái)阻隔吸入的塵埃粉末，使塵埃粉末不會(huì)被吸入吸風(fēng)裝置84中，可維持吸風(fēng)裝置84的正常使用壽命，且當(dāng)吸風(fēng)裝置84停止運(yùn)作后，受粉末過(guò)濾元件82阻隔的塵埃粉末便自然往下落入回收構(gòu)件83中，可達(dá)到絕對(duì)防塵與塵埃粉末得以回收再利用的功效。另外，殼體81還可包括一排出孔85，其平常為封閉狀態(tài)，若有進(jìn)一步清除殘粉的需求，可外接一吸風(fēng)裝置(未圖標(biāo))，連接至后段處理箱進(jìn)行更佳的除粉作業(yè)。又粉末過(guò)濾裝置8還具有前門(mén)板86 (如圖13所示)，用以與殼體81相組接，使殼體81的內(nèi)部保持完全密封的狀態(tài)，且在需要清洗或更換粉末過(guò)濾元件82，或是要再利用回收構(gòu)件83內(nèi)的粉末時(shí)，即可直接打開(kāi)前門(mén)板86進(jìn)行作業(yè)。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D10，本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)還具有打印品質(zhì)檢測(cè)的設(shè)計(jì)，其是利用毛玻璃94來(lái)作為打印品質(zhì)檢測(cè)元件。由于毛玻璃具有一粗糙的表面，當(dāng)該粗糙的表面沾上水后，水會(huì)填入低凹的部分，形成一層平滑的水膜，因此當(dāng)光線經(jīng)過(guò)毛玻璃時(shí)便產(chǎn)生有規(guī)律的折射，故可藉此觀察噴印頭噴印于其上的圖形噴點(diǎn)是否正常，并判斷噴印頭是否有阻塞的現(xiàn)象，若判斷結(jié)果為是，則需要先對(duì)打印組件進(jìn)行清潔，反之若判斷結(jié)果為否時(shí)，則打印組件即可于建構(gòu)成型區(qū)上進(jìn)行后續(xù)噴印動(dòng)作。綜上所述，本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)具有定量供粉組件，其可根據(jù)不同鋪粉厚度的需求來(lái)調(diào)整推粉滾輪的多個(gè)凹槽轉(zhuǎn)動(dòng)至與落粉開(kāi)口對(duì)應(yīng)的次數(shù)，以控制建構(gòu)粉末的輸出量，可減少多余的建構(gòu)粉末被推入集粉槽，而可避免建構(gòu)粉末的浪費(fèi)且可降低生產(chǎn)成本。另外，推粉滾輪的每一凹槽具有多個(gè)區(qū)段，且多個(gè)區(qū)段的容粉量是由凹槽中央向兩側(cè)遞增，以使鋪粉均勻且改善兩端缺粉的缺失。又本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)還包含加熱裝置，是在打印組件進(jìn)行噴印的同時(shí)進(jìn)行加熱，以加快膠合劑與建構(gòu)粉末黏結(jié)固化的速度，并可縮減三分之一至二分之一的總成型時(shí)間。且本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)還包含連續(xù)供液裝置，其可連續(xù)供應(yīng)膠合劑至打印匣內(nèi)，使打印組件得以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)在建構(gòu)粉末上進(jìn)行噴印作業(yè)。再者，本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)具有傳動(dòng)部件防塵結(jié)構(gòu)、鋪粉裝置防塵結(jié)構(gòu)、建構(gòu)槽系統(tǒng)防塵結(jié)構(gòu)及作業(yè)環(huán)境防塵結(jié)構(gòu)，可防止鋪粉及噴印作業(yè)所揚(yáng)起的塵粉污染，使得立體成型機(jī)構(gòu)的裝置及構(gòu)件均能隨時(shí)維持正常運(yùn)作，達(dá)到整個(gè)設(shè)備全面性的絕對(duì)防塵。同時(shí)，本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)設(shè)置有噴印頭維護(hù)裝置，其包含清潔單元及封存單元，當(dāng)噴印頭完成噴印作業(yè)后，可通過(guò)清潔單元的刮板對(duì)噴印頭進(jìn)行徹底的清潔，并將噴印頭封存于封存單元的密封部件中，故可達(dá)到噴印頭的完全防污及防干效果。另外，本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)還具有打印品質(zhì)檢測(cè)的設(shè)計(jì)，其是利用毛玻璃來(lái)作為打印品質(zhì)檢測(cè)元件，藉此實(shí)時(shí)觀察噴印頭噴印于其上的圖形噴點(diǎn)是否正常，并判斷噴印頭是否有阻塞的現(xiàn)象，以適時(shí)清潔噴印頭，維持打印品質(zhì)。因此本發(fā)明的立體成型機(jī)構(gòu)極具產(chǎn)業(yè)的價(jià)值，爰依法提出申請(qǐng)。本發(fā)明得由熟知此技術(shù)的人士作出種種等同的改變或替換，這些等同的改變或替換皆應(yīng)包含在如附本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，包含一基座平臺(tái)；一打印組件，可移動(dòng)地架構(gòu)于該基座平臺(tái)上，并具有至少一打印匣，該打印匣具有一噴印頭，用以噴印一液體；一定量供粉組件，架構(gòu)于該基座平臺(tái)的一側(cè)，用以提供一建構(gòu)粉末； 一鋪粉裝置，架構(gòu)于該打印組件的一側(cè)并與該打印組件連動(dòng)，用以對(duì)該建構(gòu)粉末進(jìn)行鋪粉作業(yè)；一建構(gòu)槽系統(tǒng)，具有一建構(gòu)成型區(qū)，用以承載該鋪粉裝置所鋪設(shè)的該建構(gòu)粉末，且該打印組件噴印該液體于其上；一加熱裝置，架構(gòu)于該打印組件的一側(cè)并與該打印組件連動(dòng)，以于噴印作業(yè)的同時(shí)對(duì)該建構(gòu)粉末進(jìn)行加熱作用；一噴印頭維護(hù)裝置，包括一清潔單元及一封存單元；一傳動(dòng)部件防塵結(jié)構(gòu)，罩蓋于一傳動(dòng)部件上，用以阻隔該建構(gòu)粉末與該傳動(dòng)部件接觸；一粉末過(guò)濾裝置，用以吸取及過(guò)濾該立體成型機(jī)構(gòu)運(yùn)作時(shí)所揚(yáng)起的該建構(gòu)粉末；以及一連續(xù)供液裝置，用以提供該液體至該打印匣，以進(jìn)行在該建構(gòu)粉末上的噴印作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，該定量供粉組件包含 一供粉槽，用以儲(chǔ)存該建構(gòu)粉末且具有一落粉開(kāi)口 ；以及一推粉滾輪，設(shè)置于該供粉槽內(nèi)，并具有多個(gè)凹槽，用以容置該建構(gòu)粉末，且于該多個(gè)凹槽其中之一相對(duì)應(yīng)于該落粉開(kāi)口時(shí)，容置于該凹槽內(nèi)的該建構(gòu)粉末將通過(guò)該落粉開(kāi)口輸出；其中，該定量供粉組件是通過(guò)調(diào)整該推粉滾輪的該多個(gè)凹槽轉(zhuǎn)動(dòng)至與該落粉開(kāi)口對(duì)應(yīng)的次數(shù)來(lái)控制該建構(gòu)粉末的輸出量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，該推粉滾輪的每一該凹槽具有多個(gè)區(qū)段，且該多個(gè)區(qū)段的容粉量是由該凹槽的中央朝兩側(cè)遞增。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，該鋪粉裝置包含一鋪粉滾輪及一清潔刮片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，該建構(gòu)槽系統(tǒng)還包含一粉末承載平臺(tái)及一四周落粉區(qū)，其中該四周落粉區(qū)具有至少一斜面結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，該加熱裝置還包含一回風(fēng)通道， 用以導(dǎo)引該加熱裝置所產(chǎn)生的熱氣流，避免該打印匣的該噴印頭損壞。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，該清潔單元包含至少一刮板，用以刮除該打印匣的該噴印頭上的殘留物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，該封存單元包含至少一密封部件，用以包覆密封該打印匣的該噴印頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，該傳動(dòng)部件防塵結(jié)構(gòu)包含一防塵板件及一伸縮防塵護(hù)套。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，該粉末過(guò)濾裝置包含 一殼體，通過(guò)一管線與該建構(gòu)槽系統(tǒng)相連通；一吸風(fēng)裝置，設(shè)置于該殼體上并與該殼體相連通，用以將該建構(gòu)槽系統(tǒng)內(nèi)揚(yáng)起的該建構(gòu)粉末吸入該殼體中；一粉末過(guò)濾元件，設(shè)置于該殼體內(nèi)，用以阻隔吸入的該建構(gòu)粉末；以及一回收構(gòu)件，設(shè)置于該殼體內(nèi)及該粉末過(guò)濾元件的下方，用以回收該粉末過(guò)濾元件所阻隔的該建構(gòu)粉末。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，該連續(xù)供液裝置包含多個(gè)供液容器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包含一打印品質(zhì)檢測(cè)元件， 用以判斷該打印匣的該噴印頭是否有阻塞的現(xiàn)象。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的立體成型機(jī)構(gòu)，其特征在于，該打印品質(zhì)檢測(cè)元件為一毛玻璃。
全文摘要
本發(fā)明是一種立體成型機(jī)構(gòu)，包含打印組件，用以噴印液體；定量供粉組件，用以提供建構(gòu)粉末；鋪粉裝置，用以對(duì)建構(gòu)粉末進(jìn)行鋪粉作業(yè)；建構(gòu)槽系統(tǒng)，用以承載鋪粉裝置所鋪設(shè)的建構(gòu)粉末，且打印組件噴印液體于其上；加熱裝置，以于噴印作業(yè)的同時(shí)對(duì)建構(gòu)粉末進(jìn)行加熱作用；噴印頭維護(hù)裝置，包括清潔單元及封存單元；傳動(dòng)部件防塵結(jié)構(gòu)，罩蓋于傳動(dòng)部件上，用以阻隔建構(gòu)粉末與傳動(dòng)部件接觸；粉末過(guò)濾裝置，用以吸取及過(guò)濾立體成型機(jī)構(gòu)運(yùn)作時(shí)所揚(yáng)起的建構(gòu)粉末；以及連續(xù)供液裝置，用以提供液體至打印匣，以進(jìn)行在建構(gòu)粉末上的噴印作業(yè)。
文檔編號(hào)B29C67/00GK102189686SQ20101013428
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者奚國(guó)元, 董雅清, 陳智忠, 黃科銘 申請(qǐng)人:研能科技股份有限公司