[发明专利]立体打印装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种打印装置，尤其涉及一种立体打印装置。

背景技术

随着计算机辅助制造(Computer-Aided Manufacturing,CAM)的进步，制造业发展了立体打印技术，能很迅速的将设计原始构想制造出来。立体打印技术实际上是一系列快速原型成型(Rapid Prototyping,RP)技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在XY平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成立体对象。立体打印技术能无限制几何形状，而且越复杂的零件越显示RP技术的卓越性，更可大大地节省人力与加工时间，在时间最短的要求下，将3D计算机辅助设计(Computer-Aided Design,CAD)软件所设计的数字立体模型信息真实地呈现出来，不但摸得到，亦可真实地感受得到它的几何曲线，更可以试验零件的装配性、甚至进行可能的功能试验。

目前已发展出许多可以形成多个薄横截面层的方式。以通过粉末状建构材料而形成立体结构的技术为例，此种立体打印技术是将大约100微米厚的粉末层(例如：粉末状陶瓷、粉未状金属、或粉末状塑料)散布在承载表面上，然后藉由使用特别设计的喷印机构，将黏着材质喷涂至粉末上，以将特定区域的粉末黏结成层，再重复执行上述步骤以依序形成各层粉末层，且各层粉末层彼此堆栈而形成立体对象。

为了将粉末平均散布在承载表面上，铺粉机构由位于打印机台一端的初始准备位置移动至打印机台的另一端，以将粉末平铺于承载表面之上。于已知的喷印机构与铺粉机构结合成一体的设计中，铺粉机构必须等待喷印机构完成喷印动作才可移动回上述的初始准备位置。或者，于已知的喷印机构的动作路径与铺粉机构的动作路径相互垂直的另一设计中，喷印机构则必需等待铺粉机构移动回初始准备位置后才可开始移动并将黏着材质喷涂至粉末 上。因此，此技术的立体打印效率依旧十分缓慢，无法符合快速且高生产率的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种立体打印装置，其可分别独立控制铺粉机构与喷印机构沿着相同的轴向移动，提高立体打印的效率。

本发明提出一种立体打印装置，适于打印一立体对象。立体打印装置包括建构部、供粉部、铺粉机构、喷印机构，以及控制器。建构部包括一承载平台，而供粉部用以盛装粉状成型材。铺粉机构配置于建构部的第一侧，于平行于承载平台之承载面的第一轴向上移动，并用以将粉状成型材铺设于承载平台的上方。喷印机构相对于铺粉机构而配置于建构部的第二侧，并于第一轴向上移动，用以朝承载平台上的粉状成型材喷印黏着材质，致使该立体对象逐层成型于承载平台上。控制器耦接铺粉机构与喷印机构，依据快速模式指令而决定操作于快速模式，以控制该喷印机构于与该铺粉机构一同沿第一方向移动时喷印该黏着材质于该粉状成型材上。

在本发明的一实施例中，上述的铺粉机构沿第二方向往建构部的第二侧移动以将粉状成型材铺设于承载平台的上方，再沿第一方向移动回建构部的第一侧。

在本发明的一实施例中，当操作于上述的快速模式中，在铺粉机构位于建构部上方且沿第一方向移动回建构部的第一侧期间，喷印机构沿第一方向移动并同时喷印黏着材质于建构部上方的粉状成型材上。

在本发明的一实施例中，当操作于正常模式中，在铺粉机构位于建构部上方且沿第一方向移动回建构部的第一侧期间，喷印机构沿第一方向从建构部的第二侧移动至建构部的第一侧。之后，喷印机构从建构部的第一侧沿第二方向移动并同时喷印黏着材质于建构部上方的粉状成型材上。

在本发明的一实施例中，上述的建构部还包括建构槽，且承载平台可升降地设置于建构槽内。

在本发明的一实施例中，上述的供粉部还包括供粉槽与供粉平台。供粉槽用以盛装粉状成型材并设置于建构槽旁，供粉平台配置于供粉槽内并沿第二轴向抬升或下降，且第一轴向垂直于第二轴向。

在本发明的一实施例中，在上述的供粉平台抬升且承载平台下降预设高度之后，铺粉机构从供粉槽的一侧沿第一方向开始移动，致使铺粉机构先通过供粉槽的上方再通过建构槽的上方以将粉状成型材铺设于承载平台的上方。

在本发明的一实施例中，当操作于上述的快速模式，在喷印机构沿第一方向移动期间，供粉平台抬升且承载平台下降预设高度。

在本发明的一实施例中，上述的立体打印装置还包括第一传输机构以及第二传输机构。第一传输机构耦接控制器与铺粉机构，依据控制器的控制驱动铺粉机构于第一轴向上移动。第二传输机构耦接控制器与喷印机构，依据控制器的控制驱动喷印机构于第一轴向上移动。