線材熔接裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種線材熔接裝置，包括第一本體、第二本體及加熱單元。第一本體包括第一表面。第二本體樞接于第一本體，以相對第一本體旋轉而與第一本體呈現展開或閉闔狀態，且第二本體具有第二表面，以在第一本體與第二本體呈閉闔狀態時，第二表面與第一表面共同定義出密合的容置溝槽，用以容置彼此對接的獨立兩線材。第一表面、第二表面與容置溝槽各配置導熱區域，且在第一本體與第二本體呈閉闔狀態時，導熱區域彼此接觸。加熱單元配置在第一本體或第二本體上，并接觸導熱區域的其中之一，以加熱熔融兩線材的對接點，以將兩線材熔接成熔接線材。
【專利說明】線材熔接裝置
【技術領域】
[0001]本發明是有關于一種熔接裝置，且特別是有關于一種線材熔接裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電腦輔助制造(Computer-Aided Manufacturing, CAM)的進步，制造業發展了快速成型技術(Rapid Prototyping, RP),能很迅速的將設計原始構想制造出來。立體打印即屬于快速成形技術的一種，它是一種以數字立體模型為基礎，通過將熔融狀態的建造材料逐層堆疊累積的方式來構造立體物體的技術，也就是所謂的熔融沉積法(FusedDeposit1n Modeling,FDM)。過去其常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型,現正逐漸用于一些產品的直接制造。特別是一些高價值應用(比如髖關節或牙齒，或一些飛機零部件)已經有使用這種技術打印而成的零部件，意味著“立體打印”這項技術的普及。
[0003]目前的立體打印裝置通常是利用由建造材料所構成的固態線材經過加熱后，使建造材料呈現熔融狀態，再經由立體打印裝置的打印頭擠出，以將熔融的建造材料逐層由下往上堆疊在立體打印裝置的基座上而形成立體物體。然而，若在立體打印的過程中，固態線材使用完畢，則會造成打印的終止，而須換上新的固態線材再重新打印。因此，目前的立體打印設備在使用上仍舊十分地不便。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種線材熔接裝置，其可將線材與另一線材進行熔接以形成新的線材。
[0005]本發明的一種線材熔接裝置包括第一本體以及第二本體。第一本體具有第一表面。第二本體樞接于第一本體，以相對第一本體旋轉而與第一本體呈現展開或閉闔狀態。第二本體具有第二表面，以在第一本體與第二本體呈閉闔狀態時第二表面與第一表面定義出密合的容置溝槽，用以容置彼此對接的獨立兩線材。第一表面、第二表面與容置溝槽各配置導熱區域，且在第一本體與第二本體呈閉闔狀態時，導熱區域彼此接觸。加熱單元配置在第一本體或第二本體上，并接觸導熱區域的其中之一，以加熱熔融兩線材的對接點，以將兩線材熔接成熔接線材。
[0006]在本發明的一實施例中，上述的線材熔接裝置還包括加熱控制界面，用以電性連接該加熱單元，以控制該加熱單元對該些導熱區域進行加熱的開關切換及溫度調整。
[0007]在本發明的一實施例中，上述的線材熔接裝置還包括第一隔熱元件，配置在第一表面與位于第一表面的導熱區域之間，并分別暴露導熱區域面向第二表面的導熱面。
[0008]在本發明的一實施例中，上述的線材熔接裝置還包括第二隔熱元件，配置在第二表面與位于第二表面的導熱區域之間，并分別暴露導熱區域面向第一表面的導熱面。
[0009]在本發明的一實施例中，上述的線材熔接裝置還包括裁切件，設置于第二表面。各線材適于承放在第一表面上，以在第一本體與第二本體由展開狀態旋轉至閉闔狀態時裁切各線材，以在各線材上形成裁切面。各裁切面適于彼此接觸而拼合成對接點。
[0010]在本發明的一實施例中，上述的裁切件的裁切側面為非平面表面。
[0011]在本發明的一實施例中，上述的裁切件的裁切側面呈波浪狀或鋸齒狀。
[0012]在本發明的一實施例中，上述的容置溝槽沿著第二本體的長軸橫跨第二表面。
[0013]在本發明的一實施例中，上述的第二本體還包括與第一本體樞接的樞接端以及與樞接端相對的自由端。裁切件設置于樞接端。
[0014]在本發明的一實施例中，上述的第一本體還包括讓位凹槽，對應裁切件設置。在第一本體與第二本體呈閉闔狀態時，讓位凹槽適于容置裁切件。
[0015]在本發明的一實施例中，上述的裁切件可拆卸地設置在第二表面上。
[0016]基于上述，本發明的線材熔接裝置包括彼此樞接的第一本體以及第二本體，使第二本體適于相對第一本體旋轉而呈展開狀態以及閉闔狀態。第一本體以及第二本體各具有導熱區域，并適于通過加熱單元對其進行加熱。如此，即可將待熔接的兩線材彼此對接而設置在第一本體的容置溝槽內，并將第二本體相對第一本體旋轉至閉闔狀態而對兩線材的對接點進行加熱熔融，以將兩線材熔接成新的熔接線材。如此配置，本發明的線材熔接裝置可應用于任何適用的場合，以對任兩待熔接的線材進行熔接。
[0017]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為依照本發明的一實施例的一種線材熔接裝置呈展開狀態的示意圖；
[0019]圖2為圖1的線材熔接裝置呈閉闔狀態的示意圖；
[0020]圖3為圖1的兩線材熔接成熔接線材的示意圖；
[0021]圖4為依照本發明的一實施例的一種線材熔接裝置呈展開狀態的示意圖；
[0022]圖5為圖4的線材熔接裝置呈展開狀態的側視示意圖；
[0023]圖6為圖4的裁切件的示意圖；
[0024]圖7為依照本發明的另一實施例的裁切件的示意圖；
[0025]圖8為圖4的線材熔接裝置呈閉闔狀態的示意圖。
[0026]附圖標記說明:
[0027]10:熔接線材；
[0028]12、14:線材；
[0029]16:對接點；
[0030]100:線材熔接裝置；
[0031]110:第一本體；
[0032]112:第一表面；
[0033]114:第一導熱區域；
[0034]116:讓位凹槽；
[0035]120:第二本體；
[0036]120a:樞接端；
[0037]120b:自由端；
[0038]122:第二表面；
[0039]124:第二導熱區域；
[0040]126:容置溝槽；
[0041]130:加熱控制界面；
[0042]142:第一隔熱元件；
[0043]144:第二隔熱元件；
[0044]150:裁切件；
[0045]152:裁切側面；
[0046]160:加熱單元；
[0047]Dl:旋轉方向；
[0048]Ml:力臂；
[0049]S:容置空間；
[0050]Θ:銳角。
【具體實施方式】
[0051]有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的各實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如:“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而并非用來限制本發明。并且，在下列各實施例中，采用相同的標號來表示相同或近似的元件。
[0052]圖1為依照本發明的一實施例的一種線材熔接裝置呈展開狀態的示意圖。圖2為圖1的線材熔接裝置呈閉闔狀態的示意圖。在此須說明的是，為了更清楚線材熔接裝置100的內部構造，圖2中的第二本體120以透視的方式呈現。請同時參照圖1以及圖2，在本實施例中，線材熔接裝置100包括第一本體110、第二本體120以及加熱單元160。第一本體110具有第一表面112及第一導熱區域114。第一本體110可如圖1所不地暴露第一導熱區域114的導熱面。第二本體120樞接于第一本體110，以沿旋轉方向Dl相對第一本體110旋轉，而使第二本體120可與第一本體110呈現如圖1所示的展開狀態以及如圖2所示的閉闔狀態。第二本體120如圖1所示包括第二表面122以及第二導熱區域124。第二導熱區域124與第一導熱區域114的設置位置對應，且第二本體120暴露第二導熱區域124的導熱面。也就是說，第一表面112及第二表面122各配置導熱區域114、124以在第二本體120與第一本體110呈現如圖2所示的閉闔狀態時，導熱區域114、124彼此接觸。并且，第一表面112及第二表面如圖1所示分別具有溝槽，溝槽分別通過導熱區域114、124，以在第一本體110與第二本體120呈現如圖2所示的閉闔狀態時共同定義出密合的容置溝槽126，用以容置彼此對接的獨立兩線材12、14，且容置溝槽126通過導熱區域114、124。在本實施例中，加熱單元160可配置在第一本體110或第二本體120上，并接觸導熱區域114、124的其中之一。在本實施例中，加熱單元160可為任何能將電能轉換成熱能的加熱元件，以對導熱區域114、124的其中之一進行加熱，并藉由導熱區域114、124的彼此接觸而將熱能傳導至導熱區域114、124的其中之另一。
[0053]圖3為圖1的兩線材熔接成熔接線材的示意圖。請同時參照圖1至圖3，在本實施例中，容置溝槽126可如圖1所示沿著第二本體120的長軸橫跨第二表面122并通過第二導熱區域124，以在第一本體110與第二本體120呈如圖2所示的閉闔狀態時定義出密合的容置空間S。容置空間S適于容置如圖1所示的彼此對接的獨立兩線材12、14。在此須說明的是，圖1所示的線材12、14為各自獨立且分開的兩線材，其各自的端點僅相互接觸而不具接著力。如此，上述獨立且分開的兩線材12、14以彼此對接的方式置放于容置溝槽126后，便可將第二本體120往第一本體110的方向旋轉，以使第一本體110與第二本體120呈現如圖2所示的閉闔狀態而使兩線材12、14位于密合的容置空間S內。此時，加熱單元160通過第一導熱區域114及第二導熱區域124對兩線材12、14的對接點16進行加熱，以將兩線材12、14熔接成如圖3所示的熔接線材10。
[0054]在本實施例中，線材12、14可為立體打印裝置(three-dimens1nal printer, 3-Dprinter)的供料線。一般而言，立體打印裝置的供料線可為由積層材料所組成的固態線材，并可例如通過加熱單元對供料線進行加熱，使積層材料呈現熔融狀態而經由立體打印裝置的打印頭擠出，并將其逐層堆疊在立體打印裝置的基座上而形成立體物體。線材12、14的其中之一可例如為立體打印裝置正在使用中的供料線，而線材12、14的其中之另一則可為待替換的新供料線。本實施例的線材熔接裝置100可將上述兩供料線的各自兩端點對接后置放于容置溝槽126，再將第二本體120往第一本體110的方向旋轉至呈現如圖2所示的閉闔狀態，以通過加熱單元160的加熱以及第一導熱區域114及第二導熱區域124的熱傳導對兩供料線的對接點16進行加熱熔融，以將正在使用中的供料線以及待替換的新供料線熔接成連續的供料線，以供立體打印裝置使用。當然，任何所屬【技術領域】中具有通常知識者應了解，本實施例僅用以舉例說明而并不局限于此。在本發明的其他實施例中，線材12、14亦可為任意兩待熔接的線材，通過本實施例的線材熔接裝置100將其熔接成新的熔接線材。
[0055]在本實施例中，線材熔接裝置100還可包括如圖2所示的加熱控制界面130，用以電性連接加熱單元160，以控制加熱單元160對第一導熱區域114以及第二導熱區域124進行加熱的開關切換及溫度調整。舉例而言，加熱控制界面130可例如為按壓式開關，兩線材12、14以彼此對接的方式置放于容置溝槽126后，使用者可將第二本體120往第一本體110的方向旋轉至第一本體110與第二本體120呈現閉闔狀態，此時，使用者可再按壓此加熱開關130，以控制加熱單元160對第一導熱區域114及第二導熱區域124開始進行加熱而熔融兩線材12、14的對接點16，使兩線材12、14熔接成新的熔接線材10。當然，任何所屬【技術領域】中具有通常知識者應了解，本實施例僅用以舉例說明而并不局限于此。在本發明的其他實施例中，加熱控制界面130可為推進式開關或其他任意形式的開關，只要其電性連接至加熱單元160，使其能控制加熱單元160對導熱區域114、124開始以及停止加熱或進行溫度調整即為本發明所欲保護的范圍。
[0056]除此之外，在本實施例中，線材熔接裝置100還可包括第一隔熱元件142以及第二隔熱兀件144。第一隔熱兀件142如圖1所不配置在第一表面112與位于第一表面112的第一導熱區域114之間，并暴露于第一導熱區域114面向第二表面122的導熱面。第二隔熱元件144如圖2所示配置在第二表面112與位于第二表面122的第二導熱區域124之間，并如圖1所示暴露于第二導熱區域124面向第一表面122的導熱面。也就是說，隔熱元件142、144分別包覆導熱區域114、124，并位于導熱區域114、124與本體110、120之間，以降低導熱區域114、124所產生的熱對本體110、120所造成的傷害。
[0057]圖4為依照本發明的一實施例的一種線材熔接裝置呈展開狀態的示意圖。圖5為圖4的線材熔接裝置呈展開狀態的側視示意圖。請參照圖4，在本實施例中，線材熔接裝置100還可如圖4所示包括裁切件150，設置于第二表面122。待熔接的線材12、14適于在進行加熱熔接之前，先分別承放在第一表面112上。如此配置，裁切件150可在第二本體120沿旋轉方向Dl旋轉至閉闔狀態時，分別裁切各線材12、14，以在各線材12、14上形成裁切面。之后，即可將線材12、14的各裁切面彼此接觸而拼合成如圖1所示對接點16。在此須說明的是，圖4以及圖5僅繪示線材熔接裝置100裁切線材12的示意圖。如此，兩線材12、14的裁切面可彼此吻合而適于完全接觸，進而可增進兩線材12、14熔接后的接合力。在本實施例中，第二本體120如圖5所示還可包括與第一本體110樞接的樞接端120a以及與樞接端120a相對的自由端120b，而裁切件150則可設置于樞接端120a。如此，在第二本體120如圖5所示沿旋轉方向Dl旋轉以裁切線材12、14時，由于裁切件150設置于遠離自由端120b的樞接端120a，因而可具有較長的力臂M1，讓使用者能通過杠桿原理而輕易地裁切線材12、14。
[0058]圖6為圖4的裁切件的示意圖。圖7是依照本發明的另一實施例的裁切件的示意圖。請同時參照圖4、圖6以及圖7，承上述，裁切件150可如圖6所示為刀片，其裁切側面152 (也就是刀片的相對兩側面)可為平面，且裁切件150的長軸與容置溝槽126的長軸可如圖6所示夾銳角Θ而不彼此垂直，使裁切后的各線材12、14的裁切面呈斜面，以增加各線材12、14彼此對接時的接觸面積，進而可增加線材12、14熔接之后彼此之間的接合力。此夕卜，在如圖7所示的實施例中，裁切件150的裁切側面152也可為非平面表面，也就是說，裁切件150的裁切側面并非如圖6所示的為平面。更具體來說，裁切件150的裁切側面可如圖7所示而呈波浪狀或鋸齒狀，以使各線材12、14的裁切面呈波浪狀或鋸齒狀的斜面，以進一步增加線材12、14熔接之后彼此間的接合力。
[0059]圖8為圖4的線材熔接裝置呈閉闔狀態的示意圖。請同時參照圖4以及圖8，在本實施例中，第一本體110還包括讓位凹槽116，對應裁切件150設置。在第一本體110與第二本體120呈閉闔狀態時，裁切件150可位于讓位凹槽116內。如此，在第二本體120如圖4所示地沿旋轉方向Dl旋轉時，裁切件150隨著第二本體120往第一本體110靠近，以裁切線材12、14，并在裁切線材12、14后位于第一本體110的讓位凹槽116內，使第一本體110與第二本體120可呈完全閉闔的狀態。此外，本實施例的裁切件150可拆卸地設置在第二表面122上。如此，在利用裁切件150分別裁切待熔接的兩線材12、14后，即可將裁切件150自線材熔接裝置100上移除。接著，便可將裁切后的兩線材12、14的裁切面以對接的方式置放在容置溝槽126上，再將第二本體120往第一本體110的方向旋轉至如圖8所示的閉闔狀態，以利用第一導熱區域114及第二導熱區域124共同加熱兩線材12、14的裁切面相接觸的對接點16，以將兩線材12、14熔接成例如為圖3所示的熔接線材10。
[0060]綜上所述，本發明的線材熔接裝置包括彼此樞接的第一本體以及第二本體，使第二本體適于相對第一本體旋轉而呈展開狀態以及閉闔狀態，其中，第一本體以及第二本體各具有導熱區域，并適于通過加熱單元對其進行加熱。如此，即可將待熔接的兩線材彼此對接而設置在第一本體的容置溝槽內，并將第二本體相對第一本體旋轉至閉闔狀態而對兩線材的對接點進行加熱熔融，以將兩線材熔接成新的熔接線材。
[0061]本發明可應用于熔接立體打印裝置的供料線，以將正在使用中的供料線與待替換的新供料線進行熔接。如此，若在立體打印的過程中發現供料線即將用完，即可利用本發明的線材熔接裝置將正在使用中的供料線與待替換的新供料線熔接成連續的供料線，以供立體打印裝置繼續使用，而無須中止打印來更換供料線甚至在更換供料線后重新進行打印。當然，本發明也可應用于任何適用的場合，以對任兩待熔接的線材進行熔接。此外，本發明的線材熔接裝置還可包括可拆卸的裁切件，以在待熔接的線材進行熔接之前，先分別對其進行裁切，以使兩線材的接觸面可彼此吻合而完全接觸，以增進兩線材熔接后的接合力。
[0062]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
【權利要求】
1.一種線材熔接裝置，其特征在于，包括: 第一本體，具有第一表面； 第二本體，樞接于該第一本體，以相對該第一本體旋轉而與該第一本體呈現展開狀態或閉闔狀態，且該第二本體具有第二表面，以在該第一本體與該第二本體呈該閉闔狀態時該第二表面與該第一表面共同定義出密合的容置溝槽，用以容置彼此對接的獨立兩線材，該第一表面及該第二表面各配置導熱區域，該容置溝槽通過該些導熱區域，且在該第一本體與該第二本體呈該閉闔狀態時，該些導熱區域彼此接觸；以及 加熱單元，配置在該第一本體或該第二本體上，并接觸該些導熱區域的其中之一，以加熱熔融該兩線材的對接點而將該兩線材熔接成熔接線材。
2.根據權利要求1所述的線材熔接裝置，其特征在于，還包括加熱控制界面，用以電性連接該加熱單元，用以控制該加熱單元對該些導熱區域進行加熱的開關切換及溫度調整。
3.根據權利要求1所述的線材熔接裝置，其特征在于，還包括第一隔熱元件，配置在該第一表面與位于該第一表面的導熱區域之間，并分別暴露該導熱區域面向該第二表面的導熱面。
4.根據權利要求1所述的線材熔接裝置，其特征在于，還包括第二隔熱元件，配置在該第二表面與位于該第二表面的導熱區域之間，并分別暴露該導熱區域面向該第一表面的導熱面。
5.根據權利要求1所述的線材熔接裝置，其特征在于，該容置溝槽沿著該第二本體的長軸橫跨該第二表面。
6.根據權利要求1所述的線材熔接裝置，其特征在于，還包括裁切件，設置于該第二表面，各該線材適于承放在該第一表面上，以在該第一本體與該第二本體由該展開狀態旋轉至該閉闔狀態時裁切各該線材，以在各該線材上形成裁切面，各該裁切面適于彼此接觸而拼合成該對接點。
7.根據權利要求6所述的線材熔接裝置，其特征在于，該裁切件的裁切側面為非平面表面。
8.根據權利要求6所述的線材熔接裝置，其特征在于，該裁切件的裁切側面呈波浪狀或鋸齒狀。
9.根據權利要求6所述的線材熔接裝置，其特征在于，該第二本體還包括與該第一本體樞接的樞接端以及與該樞接端相對的自由端，該裁切件設置于該樞接端。
10.根據權利要求6所述的線材熔接裝置，其特征在于，該第一本體還包括讓位凹槽，對應該裁切件設置，在該第一本體與該第二本體呈該閉闔狀態時，該讓位凹槽適于容置該裁切件。
11.根據權利要求6所述的線材熔接裝置，其特征在于，該裁切件可拆卸地設置在該第二表面上。
【文檔編號】B29C65/74GK104416901SQ201410037402
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年1月26日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】丁士哲, 李洋得, 邱奕霖 申請人:三緯國際立體列印科技股份有限公司, 金寶電子工業股份有限公司, 泰金寶電通股份有限公司