安裝電氣部件的3d打印機輸出方法
【專利說明】安裝電氣部件的3D打印機輸出方法
[0001 ] 技術區域
[0002]本發明涉及一種安裝電氣部件的3D打印機輸出方法，更詳細地涉及一種安裝(loading)電氣部件(electrical component)的 3D (dimens 1nal)打印機輸出(output)方法，其在用于一般的3D打印機的造型(modelling)中選擇電氣構成或者與此符合的作業后直接進行模擬(s imuIat1n)，根據這樣的模擬可以3D打印(printing)含有電路的產品。
【背景技術】
[0003]在現有3D打印技術中，只存在進行外形中心的器具輸出的3D打印技術，所以實際需要電啟動的材料，需要在3D打印后另外使用PCB等進行安裝。因此，現在的3D打印機技術在電子設備的功能實現中存在困難。
【發明內容】
[0004]本發明是為了克服上述的現有問題而提出的，本發明的目的在于，在3D打印電氣部件時，提供一種安裝電氣部件的3D打印機輸出方法，其在3D造型中選擇電構成或者與此符合的作業后直接模擬，根據這樣的模擬可以3D打印含有電路的產品。
[0005]作為根據本發明的安裝電氣部件的3D打印機輸出方法的一個實施例，包括形成組成單位構造的構造體的步驟和在所述構造體上配置部件客體的步驟，并且利用坐標系可以變更所述部件客體的位置。部件客體位于構造體上時，主控制部，如果部件客體通過單位構造得不到支撐，將移動部件客體或修正構造體，以便部件客體通過構造體得到支撐。在所述構造體上配置兩個以上的部件客體時，如果部件客體相互之間有一部分重疊的部分，主控制部將調整部件客體的位置并調整為沒有重疊的部分。
[0006]在進行3D打印時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間點及位置。在將外部部件客體通過夾具裝置插入于提前計算的時間點和位置時，通過運算不使外部部件客體倒下。根據外部部件客體的形狀，插入的時間點和位置會不同。在插入外部部件客體后，運算對于提前形成的其他部件客體的殘余打印時間點及位置。
[0007]主控制部為了不具備夾住功能的3D打印機，引導可以通過手工作業直接將部件客體插入的時間點。
[0008]主控制部在使用3D打印時，使對于可以替換的部件客體自動形成遮蔽物進行。
[0009]主控制部為了保護部件客體，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區域，根據已經設定的條件分配在此保護區域將要使用的一種材料。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域及包圍此第一區域的第二區域，第一區域和第二區域可以被分配相互不同的材料。
[0010]利用公知的模擬程序，在第一部件客體內放入燈時，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，并根據特定的照明模塊的種類、數及位置配置供給電源的電源供給模塊。
[0011]根據本發明的安裝電氣部件的3D打印機輸出方法，在一般的3D造型數據輸入關于電部件的數據，關于電線路配置的數據等。3D打印機的主控制部進行運算控制以便通過提前輸入的數據使相應的構成自動定為從而構成產品，進而可以以沒有部件客體間沖突的形式配置，就在構造體上安裝部件客體而言，使用坐標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質部件客體自動插入，且為了不具有夾住功能的3D打印機，提供引導可以通過手工作業直接將部件客體插入的時間點。
[0013]為了保護部件客體，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側及外側。
[0014]在電氣構成通過放入與LED燈類似的燈來實現照明燈的情況下，可以具有以下效果:可以設計根據第一部件客體的設計的光亮的平均性和在第一部件客體內部配置燈時放射的光亮的最優化適用。
【附圖說明】
[0015]圖1是根據本發明的構造體的平面圖
[0016]圖2是部件客體插入在根據本發明的構造體的狀態的平面圖
[0017]圖3是部件客體插入在根據本發明的構造體從而得到支撐的狀態的平面圖
[0018]圖4是部件客體插入在根據本發明的構造體從而得到支撐的狀態的平面圖
[0019]圖5是兩個部件客體插入在根據本發明的構造體而重疊的狀態的平面圖
[0020]圖6是兩個部件客體插入在根據本發明的構造體而分開的狀態的平面圖
[0021]圖7是根據本發明通過夾具(pickup)裝置部件客體得到插入的狀態的構成圖
[0022]圖8是在根據本發明的第一部件客體插入第二部件客體后標示用于保護外部的保護區域的立體圖
[0023]圖9是在根據本發明的第一部件客體插入第二部件客體后標示用于保護外部的保護區域的立體圖
[0024]圖10是根據本發明的安裝燈(lamp)的部件客體的外形圖
[0025]圖11是根據本發明的安裝電氣部件的3D打印機輸出系統的框圖
【具體實施方式】
[0026]參照圖11圖示一種安裝電氣部件的3D打印機輸出系統。
[0027]讀取一般的3D造型數據110而變換為用于3D打印機的格式(類似G代碼(G-Code)的工具路徑(Toolpath)格式)時，如果選擇為了在3D造型實現電氣構成或者與此符合的功能而準備的特定構成，則通過提前輸入在3D打印機的主控制部100的數據，相應的構成自動定位從而構成產品，并通過輸出部130進行3D打印。
[0028]例如，如果想通過在電氣構成中構成LED芯片，在特定的條件下實現開、關功能，則需要LED、電池、控制電池的微型計算機、以及電路。為此需要設定LED的位置、電池的位置、微型計算機的位置，此外還需要構成將其連接的電路(線)。此時，從3D造型數據110得到輸入并通過提前設定好的主控制部100的運算，自動構成位置和電路，使使用者能夠輕易實現電氣構成。在此提供界面(以UX為基GUI環境等)以便使用者可以變更LED的位置以及插入電池的位置。
[0029]參照圖一，為了配置成所述LED、電池、微型計算機(以下稱“部件客體”)的位置間沒有沖突，形成格子內部構造體10。構造體10是由規定形狀的多個的單位構造15形成。圖1的單位構造15的外徑是六角形，內徑是圓形構造。以這樣的單位構造15的中心點為基準在坐標系140設定坐標值。隨之根據構造體的單位構造可以生成多樣種類的坐標系。
[0030]此外，開發了如下技術:使用坐標系140來確認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)。參照圖2及圖3詳細的說明所述內容，就成型構造體10而言，優選地將結構體10形成為格子形狀，因為是格子形狀因此在單位構造15內部具有空的空間。將部件客體20置于構造體10上。但是，如圖2所示，由于部件客體20比構造體10的單位構造15小，會有部件客體20不能得到單位構造15的支撐的情況，因此主控制部100應判斷部件客體20是否通過單位構造15得到支持。判斷的方法是用坐標值來計算。判斷結果，如果部件客體20通過單位構造15得不到支撐時，移動部件客體20或修正構造體10以便部件客體20由構造體10得到支撐。圖4所示的是，修正為構造體10的單位構造15以多種形態形成，以便其中一個的單位構造15可以支撐部件客體20。
[0031]接著，參照圖5及圖6，說明了以下方法:將構造體10作為坐標系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整使其不重疊。
[0032]參照圖5，兩個部件客體20、20’會相互重疊一部分。因此，相互調整部件客體20、20’的位置如圖6，去除重疊的部分。
[0033]利用坐標系140調整部件客體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，實際3D打印機I輸出時，自動插入實質部件客體20的夾具功能，參照圖7進行說明。
[0035]在3D造型中將第一部件客體20與第二部件客體20’結合的內容，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’從外部結合的內容時，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的時間點及位置。接下來，在3D打印第一部件客體20時，通過夾具裝置30將第二部件客體20’插入于提前計算好的時間點及位置。通過夾具裝置30將第二部件客體20’插入于提前計算好的時間點及位置時，重要的是不讓第二部件客體20 ’倒下。此外，根據第二部件客體20 ’的形狀，插入時間點及位置會不同因此也需要將此考慮到計算內。另外，插入第二部件客體20’后，還需要考慮對于第一部件客體20的殘余打印時間點及位置。
[0036]將計算好夾住的時間點及位置的最終用于3D打印的數據通過實