3d打印機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明關于一種3D打印機，尤指一種可判斷光固化液體的剩余量、光固化液體的液面相對容置槽的傾斜度及/或光固化物件的品質的3D打印機。
【背景技術】
[0002]現有3D打印屬于快速成形技術的一種，它是一種以數位模型檔案為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，透過逐層堆迭累積的方式來構造物體的技術。進行3D打印時，物品是一層一層透過激光高溫將耗材融合打印而成，因此3D打印也被稱為積層制造(Additive manufacturing)。目前，3D打印機大致概分為下列幾種技術:光固化型、恪融沉積成型、層狀物體制造、選擇性激光燒結、選擇性激光熔化等。上述各種技術皆有其優缺點，然而，由于光固化型的3D打印機具有解析度高、成型表面光滑、尺寸精度高等優點，其應用較為廣泛。
[0003]在成型光固化物件的過程中，光固化液體會不斷地減少，當光固化液體的剩余量不足時，光固化物件在成型的過程中便有可能出現瑕疵，甚至無法成型。此外，當光固化型的3D打印機受外力撞擊或搬運后，光固化液體的液面有可能產生傾斜，當傾斜度過大時，光固化物件在成型的過程中便有可能出現瑕疵，甚至無法成型。除了光固化液體的剩余量與光固化液體的液面的傾斜度會影響光固化物件的品質外，光固化物件的品質亦有可能受其它因素影響而產生瑕疵，若使用者未能及時察覺光固化物件的品質有瑕疵而大量打印，便會造成材料的浪費，使得打印成本增加。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種3D打印機，其可判斷光固化液體的剩余量、光固化液體的液面相對容置槽的傾斜度及/或光固化物件的品質，以解決上述問題。
[0005]為達到上述目的，本發明提供一種3D打印機包含容置槽、成型平臺、光源、影像擷取模組以及處理單元。該容置槽用以容置光固化液體。該成型平臺可移動地相對該容置槽設置。該光源相對該成型平臺設置，用以在該成型平臺相對該容置槽移動的過程中發出光線照射該光固化液體，以于該成型平臺上形成光固化物件。該影像擷取模組設置于該容置槽周邊，用以擷取包含光固化液體的液面以及容置槽的側邊的影像。該處理單元電性連接于該成型平臺、該光源以及該影像擷取模組，該處理單元分析該影像，以根據該液面與該側邊的相對關系判斷該光固化液體的剩余量及/或該光固化液體的該液面相對該容置槽的傾斜度。
[0006]較佳的，該側邊具有可辨識標記，該處理單元根據該液面與該可辨識標記的相對關系判斷該光固化液體的剩余量。
[0007]較佳的，該可辨識標記為刻度尺。
[0008]較佳的，該影像還包含該光固化物件，該處理單元分析該影像，以判斷該光固化物件的品質。
[0009]較佳的，該3D打印機還包含輸出單元，電性連接于該處理單元，當該光固化液體的剩余量小于第一門檻值及/或該光固化液體的該液面相對該容置槽的傾斜度大于第二門檻值時，該處理單元控制該輸出單元輸出警示訊息及/或停止該成型平臺與該光源的運作。
[0010]較佳的，該3D打印機還包含通訊單元，電性連接于該處理單元且與電子裝置形成通訊，當該光固化液體的剩余量小于第一門檻值及/或該光固化液體的該液面相對該容置槽的傾斜度大于第二門檻值時，該處理單元經由該通訊單元輸出警示訊息至該電子裝置及/或停止該成型平臺與該光源的運作。
[0011]較佳的，該容置槽具有透明底部，該影像擷取模組位于該容置槽下方，該影像擷取模組通過該透明底部擷取該影像。
[0012]較佳的，該影像擷取模組位于該容置槽的側邊上。
[0013]為達到上述目的，本發明另提供一種3D打印機包含容置槽、成型平臺、光源、影像擷取模組以及處理單元。該容置槽用以容置光固化液體。該成型平臺可移動地相對該容置槽設置。該光源相對該成型平臺設置，用以在該成型平臺相對該容置槽移動的過程中發出光線照射該光固化液體，以于該成型平臺上形成光固化物件。該影像擷取模組設置于該容置槽周邊，用以擷取包含該光固化物件的影像。該處理單元電性連接于該成型平臺、該光源以及該影像擷取模組，該處理單元分析該影像，以判斷該光固化物件的品質。
[0014]較佳的，該容置槽具有透明底部，該影像擷取模組位于該容置槽下方，該影像擷取模組通過該透明底部擷取該影像。
[0015]較佳的，該影像擷取模組位于該容置槽的側邊上。
[0016]較佳的，該3D打印機還包含輸出單元，電性連接于該處理單元，當該處理單元判斷該光固化物件的品質小于第三門檻值時，該處理單元控制該輸出單元輸出警示訊息及/或停止該成型平臺與該光源的運作。
[0017]較佳的，該3D打印機還包含通訊單元，電性連接于該處理單元且與電子裝置形成通訊，當該處理單元判斷該光固化物件的品質小于第三門檻值時，該處理單元經由該通訊單元輸出警示訊息至該電子裝置及/或停止該成型平臺與該光源的運作。
[0018]與現有技術相比，本發明是在容置槽周邊設置影像擷取模組，以利用影像擷取模組擷取包含光固化液體的液面、容置槽的側邊及/或光固化物件的影像。處理單元在分析影像擷取模組所擷取的影像后，即可判斷光固化液體的剩余量、光固化液體的液面相對容置槽的傾斜度及/或光固化物件的品質，進而輸出警示訊息及/或停止成型平臺與光源的運作，以避免光固化物件的品質有瑕疵而造成材料的浪費。
[0019]關于本發明的優點與精神可以由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的了解。
【附圖說明】
[0020]圖1為根據本發明一實施例的3D打印機的立體示意圖。
[0021]圖2為圖1中的3D打印機的側視示意圖。
[0022]圖3為圖1中的3D打印機的功能方塊圖。
[0023]圖4為根據本發明另一實施例的3D打印機的側視示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使對本發明的目的、構造、特征、及其功能有進一步的了解，茲配合實施例詳細說明如下。
[0025]請參閱圖1至圖3，圖1為根據本發明一實施例的3D打印機I的立體示意圖，圖2為圖1中的3D打印機I的側視示意圖，圖3為圖1中的3D打印機I的功能方塊圖。
[0026]如圖1至圖3所示，3D打印機I包含容置槽10、成型平臺12、光源14、影像擷取模組16、處理單元18、輸出單元20以及通訊單元22。容置槽10用以容置光固化液體24。成型平臺12可移動地相對容置槽10設置。光源14相對成型平臺12設置。影像擷取模組16設置于容置槽10周邊。處理單元18電性連接于成型平臺12、光源14、影像擷取模組16、輸出單元20以及通訊單元22。
[0027]在本實施例中，光源14發出的光線L的類型可搭配光固化液體24的類型來選擇。舉例而言，若光固化液體24可吸收激光而固化，則光源14發出的光線可為激光；若光固化液體24可吸收可見光而固化，則光源14發出的光線可為可見光；以此類推。于實際應用中，影像擷取模組16可包含電荷親合元件(Charge-coupled Device, CCD)感測器或互補式金屬氧化半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)感測器；處理單元18可為具有資料處理功能的處理器或控制器；輸出單元20可為揚聲器、發光元件、顯示器或其組合；通訊單元22可為W1-Fi模組、藍牙模組或其它無線或有線通訊模組。
[0028]在本實施例中，可經由機構搭配電路設計，使成型平臺12可相對容置槽10上下移動。光源14用以在成型平臺12相對容置槽10移動的過程中發出光線L照射光固化液體24，以于成型平臺12上形成光固化物件26。在本實施例中，容置槽10具有透明底部100，成型平臺12位于容置槽10上方，且光源14位于容置槽10下方。因此，光源14發出的光線L可通過透明底部100而照射光固化液體24，進而在成型平臺12上形成光固化物件26。于實際應用中，透明底部100可為透明玻璃、透明壓克力或由其它透明材料制成。由于容置槽10具有透明底部100，因此，影像擷取模組16可位于容置槽10下方，使得影像擷取模組16可通過透明底部100擷取包含光固化液體24的液面及/或容置槽10的側邊的影像。
[0029]在影像擷取模組16擷取包含光固化液體24的該液面及/或容置槽10的該側邊的該影像后，處理單元18即會分析此影像，以根據光固化液體24的該液面與容置槽10的該側邊的相對關系判斷光固化液體24的剩余量及/或光固化液體24的該液面相對容置槽10的傾斜度。