安裝電氣部件的3d打印機(jī)輸出方法
【專利說明】安裝電氣部件的3D打印機(jī)輸出方法
[0001 ] 技術(shù)區(qū)域
[0002]本發(fā)明涉及一種安裝電氣部件的3D打印機(jī)輸出方法，更詳細(xì)地涉及一種安裝(loading)電氣部件(electrical component)的 3D (dimens 1nal)打印機(jī)輸出(output)方法，其在用于一般的3D打印機(jī)的造型(modelling)中選擇電氣構(gòu)成或者與此符合的作業(yè)后直接進(jìn)行模擬(s imuIat1n)，根據(jù)這樣的模擬可以3D打印(printing)含有電路的產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0003]在現(xiàn)有3D打印技術(shù)中，只存在進(jìn)行外形中心的器具輸出的3D打印技術(shù)，所以實(shí)際需要電啟動(dòng)的材料，需要在3D打印后另外使用PCB等進(jìn)行安裝。因此，現(xiàn)在的3D打印機(jī)技術(shù)在電子設(shè)備的功能實(shí)現(xiàn)中存在困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了克服上述的現(xiàn)有問題而提出的，本發(fā)明的目的在于，在3D打印電氣部件時(shí)，提供一種安裝電氣部件的3D打印機(jī)輸出方法，其在3D造型中選擇電構(gòu)成或者與此符合的作業(yè)后直接模擬，根據(jù)這樣的模擬可以3D打印含有電路的產(chǎn)品。
[0005]作為根據(jù)本發(fā)明的安裝電氣部件的3D打印機(jī)輸出方法的一個(gè)實(shí)施例，包括形成組成單位構(gòu)造的構(gòu)造體的步驟和在所述構(gòu)造體上配置部件客體的步驟，并且利用坐標(biāo)系可以變更所述部件客體的位置。部件客體位于構(gòu)造體上時(shí)，主控制部，如果部件客體通過單位構(gòu)造得不到支撐，將移動(dòng)部件客體或修正構(gòu)造體，以便部件客體通過構(gòu)造體得到支撐。在所述構(gòu)造體上配置兩個(gè)以上的部件客體時(shí)，如果部件客體相互之間有一部分重疊的部分，主控制部將調(diào)整部件客體的位置并調(diào)整為沒有重疊的部分。
[0006]在進(jìn)行3D打印時(shí)需要將部件客體從外部插入的情況下，主控制部將部件客體夾到夾具裝置，并提前定好用于插入的時(shí)間點(diǎn)及位置。在將外部部件客體通過夾具裝置插入于提前計(jì)算的時(shí)間點(diǎn)和位置時(shí)，通過運(yùn)算不使外部部件客體倒下。根據(jù)外部部件客體的形狀，插入的時(shí)間點(diǎn)和位置會(huì)不同。在插入外部部件客體后，運(yùn)算對(duì)于提前形成的其他部件客體的殘余打印時(shí)間點(diǎn)及位置。
[0007]主控制部為了不具備夾住功能的3D打印機(jī)，引導(dǎo)可以通過手工作業(yè)直接將部件客體插入的時(shí)間點(diǎn)。
[0008]主控制部在使用3D打印時(shí)，使對(duì)于可以替換的部件客體自動(dòng)形成遮蔽物進(jìn)行。
[0009]主控制部為了保護(hù)部件客體，使第二部件客體的材料和其他材料生成在部件客體的周圍。為了將所述其他材料生成于第二部件客體的周圍，根據(jù)第二部件客體的位置在第一部件客體上生成圍繞第二部件客體的保護(hù)區(qū)域，根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的條件分配在此保護(hù)區(qū)域?qū)⒁褂玫囊环N材料。在使所述第二部件客體被雙重包圍的情況下，包括包圍第二部件客體的第一區(qū)域及包圍此第一區(qū)域的第二區(qū)域，第一區(qū)域和第二區(qū)域可以被分配相互不同的材料。
[0010]利用公知的模擬程序，在第一部件客體內(nèi)放入燈時(shí)，考慮燈所放射的光從而選擇配置燈的位置和其所需的部件的種類，并根據(jù)特定的照明模塊的種類、數(shù)及位置配置供給電源的電源供給模塊。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的安裝電氣部件的3D打印機(jī)輸出方法，在一般的3D造型數(shù)據(jù)輸入關(guān)于電部件的數(shù)據(jù)，關(guān)于電線路配置的數(shù)據(jù)等。3D打印機(jī)的主控制部進(jìn)行運(yùn)算控制以便通過提前輸入的數(shù)據(jù)使相應(yīng)的構(gòu)成自動(dòng)定為從而構(gòu)成產(chǎn)品，進(jìn)而可以以沒有部件客體間沖突的形式配置，就在構(gòu)造體上安裝部件客體而言，使用坐標(biāo)系確定部件客體的沖突或者重疊的部分，此外判斷部件客體是否通過單位構(gòu)造得到支撐，從而可以利用3D的長處將沖突或者重疊的部分或者得不到支撐的部分再配置于其他維。
[0012]此外，在公知的夾具裝置夾住以便將實(shí)質(zhì)部件客體自動(dòng)插入，且為了不具有夾住功能的3D打印機(jī)，提供引導(dǎo)可以通過手工作業(yè)直接將部件客體插入的時(shí)間點(diǎn)。
[0013]為了保護(hù)部件客體，可以將與部件客體的外形不同的材料涂覆于部件客體的內(nèi)側(cè)及外側(cè)。
[0014]在電氣構(gòu)成通過放入與LED燈類似的燈來實(shí)現(xiàn)照明燈的情況下，可以具有以下效果:可以設(shè)計(jì)根據(jù)第一部件客體的設(shè)計(jì)的光亮的平均性和在第一部件客體內(nèi)部配置燈時(shí)放射的光亮的最優(yōu)化適用。
【附圖說明】
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造體的平面圖
[0016]圖2是部件客體插入在根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造體的狀態(tài)的平面圖
[0017]圖3是部件客體插入在根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造體從而得到支撐的狀態(tài)的平面圖
[0018]圖4是部件客體插入在根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造體從而得到支撐的狀態(tài)的平面圖
[0019]圖5是兩個(gè)部件客體插入在根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造體而重疊的狀態(tài)的平面圖
[0020]圖6是兩個(gè)部件客體插入在根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造體而分開的狀態(tài)的平面圖
[0021]圖7是根據(jù)本發(fā)明通過夾具(pickup)裝置部件客體得到插入的狀態(tài)的構(gòu)成圖
[0022]圖8是在根據(jù)本發(fā)明的第一部件客體插入第二部件客體后標(biāo)示用于保護(hù)外部的保護(hù)區(qū)域的立體圖
[0023]圖9是在根據(jù)本發(fā)明的第一部件客體插入第二部件客體后標(biāo)示用于保護(hù)外部的保護(hù)區(qū)域的立體圖
[0024]圖10是根據(jù)本發(fā)明的安裝燈(lamp)的部件客體的外形圖
[0025]圖11是根據(jù)本發(fā)明的安裝電氣部件的3D打印機(jī)輸出系統(tǒng)的框圖
【具體實(shí)施方式】
[0026]參照?qǐng)D11圖示一種安裝電氣部件的3D打印機(jī)輸出系統(tǒng)。
[0027]讀取一般的3D造型數(shù)據(jù)110而變換為用于3D打印機(jī)的格式(類似G代碼(G-Code)的工具路徑(Toolpath)格式)時(shí)，如果選擇為了在3D造型實(shí)現(xiàn)電氣構(gòu)成或者與此符合的功能而準(zhǔn)備的特定構(gòu)成，則通過提前輸入在3D打印機(jī)的主控制部100的數(shù)據(jù)，相應(yīng)的構(gòu)成自動(dòng)定位從而構(gòu)成產(chǎn)品，并通過輸出部130進(jìn)行3D打印。
[0028]例如，如果想通過在電氣構(gòu)成中構(gòu)成LED芯片，在特定的條件下實(shí)現(xiàn)開、關(guān)功能，則需要LED、電池、控制電池的微型計(jì)算機(jī)、以及電路。為此需要設(shè)定LED的位置、電池的位置、微型計(jì)算機(jī)的位置，此外還需要構(gòu)成將其連接的電路(線)。此時(shí)，從3D造型數(shù)據(jù)110得到輸入并通過提前設(shè)定好的主控制部100的運(yùn)算，自動(dòng)構(gòu)成位置和電路，使使用者能夠輕易實(shí)現(xiàn)電氣構(gòu)成。在此提供界面(以UX為基GUI環(huán)境等)以便使用者可以變更LED的位置以及插入電池的位置。
[0029]參照?qǐng)D一，為了配置成所述LED、電池、微型計(jì)算機(jī)(以下稱“部件客體”)的位置間沒有沖突，形成格子內(nèi)部構(gòu)造體10。構(gòu)造體10是由規(guī)定形狀的多個(gè)的單位構(gòu)造15形成。圖1的單位構(gòu)造15的外徑是六角形，內(nèi)徑是圓形構(gòu)造。以這樣的單位構(gòu)造15的中心點(diǎn)為基準(zhǔn)在坐標(biāo)系140設(shè)定坐標(biāo)值。隨之根據(jù)構(gòu)造體的單位構(gòu)造可以生成多樣種類的坐標(biāo)系。
[0030]此外，開發(fā)了如下技術(shù):使用坐標(biāo)系140來確認(rèn)部件客體的沖突部分，并利用3D的長處將沖突部分再配置于其它維(dimens1n)。參照?qǐng)D2及圖3詳細(xì)的說明所述內(nèi)容，就成型構(gòu)造體10而言，優(yōu)選地將結(jié)構(gòu)體10形成為格子形狀，因?yàn)槭歉褡有螤钜虼嗽趩挝粯?gòu)造15內(nèi)部具有空的空間。將部件客體20置于構(gòu)造體10上。但是，如圖2所示，由于部件客體20比構(gòu)造體10的單位構(gòu)造15小，會(huì)有部件客體20不能得到單位構(gòu)造15的支撐的情況，因此主控制部100應(yīng)判斷部件客體20是否通過單位構(gòu)造15得到支持。判斷的方法是用坐標(biāo)值來計(jì)算。判斷結(jié)果，如果部件客體20通過單位構(gòu)造15得不到支撐時(shí)，移動(dòng)部件客體20或修正構(gòu)造體10以便部件客體20由構(gòu)造體10得到支撐。圖4所示的是，修正為構(gòu)造體10的單位構(gòu)造15以多種形態(tài)形成，以便其中一個(gè)的單位構(gòu)造15可以支撐部件客體20。
[0031]接著，參照?qǐng)D5及圖6，說明了以下方法:將構(gòu)造體10作為坐標(biāo)系140使用檢查部件客體20重疊的部分，從而如果有重疊的部分便調(diào)整使其不重疊。
[0032]參照?qǐng)D5，兩個(gè)部件客體20、20’會(huì)相互重疊一部分。因此，相互調(diào)整部件客體20、20’的位置如圖6，去除重疊的部分。
[0033]利用坐標(biāo)系140調(diào)整部件客體20的位置，從而將部件客體20配置在安定的位置。
[0034]在以這樣的方式制作的模擬中，實(shí)際3D打印機(jī)I輸出時(shí)，自動(dòng)插入實(shí)質(zhì)部件客體20的夾具功能，參照?qǐng)D7進(jìn)行說明。
[0035]在3D造型中將第一部件客體20與第二部件客體20’結(jié)合的內(nèi)容，S卩3D打印第一部件客體20的過程中有將第二部件客體20’從外部結(jié)合的內(nèi)容時(shí)，使公知的夾具裝置30夾住(pickup)第一部件客體20’，并提前定下用于將第二部件客體20’插入于第一部件客體20的時(shí)間點(diǎn)及位置。接下來，在3D打印第一部件客體20時(shí)，通過夾具裝置30將第二部件客體20’插入于提前計(jì)算好的時(shí)間點(diǎn)及位置。通過夾具裝置30將第二部件客體20’插入于提前計(jì)算好的時(shí)間點(diǎn)及位置時(shí)，重要的是不讓第二部件客體20 ’倒下。此外，根據(jù)第二部件客體20 ’的形狀，插入時(shí)間點(diǎn)及位置會(huì)不同因此也需要將此考慮到計(jì)算內(nèi)。另外，插入第二部件客體20’后，還需要考慮對(duì)于第一部件客體20的殘余打印時(shí)間點(diǎn)及位置。
[0036]將計(jì)算好夾住的時(shí)間點(diǎn)及位置的最終用于3D打印的數(shù)據(jù)通過實(shí)