CN108995207B - 三维列印装置 - Google Patents
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Abstract
一种三维列印装置，包含平面、投影机、隔离机件以及驱动机件。平面供放置一第一光固化材料和一第二光固化材料。投影机，用以发出一光线来固化第一光固化材料和第二光固化材料。隔离机件，配置于平面上，并分开第一光固化材料和第二光固化材料，以及驱动机件，驱动隔离机件来使在平面上的第一光固化材料的位置改变。
Description
技术领域
本发明涉及一种列印装置，尤其涉及一种三维列印装置。
背景技术
目前已有光固化成型的三维列印装置，其中光固化成型是利用光束照射来使光固化材料固化成型的技术。然而，有的习知三维列印装置是不能在列印过程中更换光固化材料，所以这种习知三维列印装置只能制造由单一种材料所构成的物品，而可以在列印过程中更换光固化材料的三维列印装置，其结构复杂，成本高昂。
发明内容
本发明提供了一种三维列印装置，包含平面、投影机、隔离机件以及驱动机件。平面供放置第一光固化材料和第二光固化材料。投影机，用以发出一光线来固化第一光固化材料和第二光固化材料。隔离机件，配置于平面上，并分开第一光固化材料和第二光固化材料，以及驱动机件，驱动隔离机件来使在平面上的第一光固化材料的位置改变。
本发明实施例因采用上述隔离机件来分开多种光固化材料(例如第一光固化材料和第二光固化材料)，其结构简单，并可采用至少两种不同的光固化材料进行列印制程，以制造出采用多种光固化材料所形成的三维立体物品。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1A至图1B绘示本发明一实施例的三维列印装置的示意图。
图2绘示本发明另一实施例的三维列印装置的示意图。
图3A至图3C绘示本发明另一实施例的三维列印装置的示意图。
图4A至图4C绘示本发明另一实施例的三维列印装置的示意图。
具体实施方式
请参阅图1A与图1B，三维列印装置100包含隔离机件110、容置座(putting base)120、列印平台130、投影机(projector或光机)140及驱动机件150。容置座120能容置至少两种光固化材料。以图1A与图1B为例，容置座120具有平面121，其可供放置第一光固化材料M1、第二光固化材料M2以及第三光固化材料M3，其中第一光固化材料M1、第二光固化材料M2与第三光固化材料M3彼此不同，例如第一光固化材料M1不同于第二光固化材料M2，或是第一至第三光固化材料M1、M2与M3其中颜色彼此不同，但本发明不以此为限制。
隔离机件110配置于平面121上，并能分开第一光固化材料M1、第二光固化材料M2与第三光固化材料M3，而驱动机件150驱动隔离机件110在平面121上移动，以使在平面121上的第一光固化材料M1、第二光固化材料M2及第三光固化材料M3的位置改变。隔离机件110包含至少一块活动隔板，例如图1A与图1B所示的至少二块活动隔板111与112，但在一实施例中，隔离机件110只包含一块活动隔板或三块以上的活动隔板，本发明不以此为限制。容置座120与这些活动隔板111与112能形成三个容置空间R11、R12与R13，而第一光固化材料M1、第二光固化材料M2与第三光固化材料M3分别放置在容置空间R11、R12与R13。
驱动机件150包含动力源以及连接此动力源的传动组件，其中动力源例如是马达，而传动组件连接这些活动隔板111与112，并可由齿轮、滑轮、皮带或其他机械零件，或是这些机械零件的任意组合。如此，驱动机件150能驱动隔离机件110移动，以使这些活动隔板111与112能推动以及分开平面121上的第一光固化材料M1、第二光固化材料M2与第三光固化材料M3。
列印平台130可配置于平面121的上方，且列印平台130与投影机140两者位于平面121的两侧。列印平台130能朝向接近与远离平面121的方向而移动，以使列印平台130的底面能浸泡光固化材料(第一光固化材料M1、第二光固化材料M2或第三光固化材料M3)中。投影机140可配置于平面121的下方，并用以朝向平面121发出光束，其能穿透平面121，并能固化第一光固化材料M1、第二光固化材料M2与第三光固化材料M3。投影机140发出的光束为图案光束，而第一光固化材料M1、第二光固化材料M2以及第三光固化材料M3能根据图案光束的形状而固化，以形成固体图案。在一实施例中，投影机140可配置于容置座120的上方，且列印平台130可配置于投影机140下方，本发明不以此为限制。
请参阅图1A，当三维列印装置100进行列印的流程时，首先，将第一光固化材料M1、第二光固化材料M2与第三光固化材料M3分别放置于平面121上的容置空间R11、R12以及R13。接着，列印平台130朝向接近平面121的方向而移动，以使列印平台130进入容置空间R11中，列印平台130的底面能浸泡在第一光固化材料M1中。接着，投影机140发出图案光束L1，其穿透平面121而入射于第一光固化材料M1。如此，被图案光束L1照射的第一光固化材料M1会被固化而在列印平台130上形成第一固体图案F1。在形成第一固体图案F1之后，投影机140会停止发出图案光束L1，而列印平台130会朝向远离投影机140的方向而移动，使得第一固体图案F1与平面121分开，接下来重复上述步骤，直到要使用其他光固化材料列印，才使列印平台130离开容置空间R11，并与第一光固化材料M1分离。
请参阅图1B，接着，进行下一道列印制程。驱动机件150驱动这些活动隔板111与112在平面121上移动，以使在平面121上的第一光固化材料M1、第二光固化材料M2以及第三光固化材料M3的位置改变。以图1B为例，先前进行过列印的第一光固化材料M1被活动隔板111与112移动至列印平台130的左侧，以至于容置空间R12变大并能容纳列印平台130进入。接着，列印平台130朝向接近平面121的方向而移动进入至容置空间R12中，以使列印平台130的底面浸泡在第二光固化材料M2中。之后，投影机140发出能穿透平面121的图案光束L2来固化第二光固化材料M2，以在第一固体图案F1上而形成第二固体图案F2。图案光束L2不同于图案光束L1，但在一实施例中，图案光束L2可以相同于图案光束L1，本发明不以此为限制。在形成第二固体图案F2之后，投影机140停止发出图案光束L2，列印平台130再次朝向远离投影机140的方向而移动，使得第二固体图案F2与平面121分开，接下来重复上述步骤，直到要使用其他光固化材料列印，才使列印平台130离开容置空间R12，与第二光固化材料M2分离。
当需要再次进行下一道列印制程以形成其他固体图案时，同理，驱动机件150再次驱动这些活动隔板111与112在平面121上移动，以再次改变第一光固化材料M1、第二光固化材料M2以及第三光固化材料M3在平面121上的位置，让列印平台130的底面能够浸泡在所欲列印的光固化材料中。由此可知，透过这些活动隔板111与112在平面121上的移动，三维列印装置100能采用至少两种不同光固化材料(例如不同颜色的光固化材料)进行列印制程，以制造出由多种不同固体图案(或颜色)所构成的物品。
图2绘示本发明另一实施例的三维列印装置的示意图。请参阅图2，其为三维列印装置200的示意图，以下介绍三维列印装置200与100两者差异之处，两者相同之处不再重复叙述。
三维列印装置200包含隔离机件210与驱动机件250，其中隔离机件210包含二气体喷嘴211与212。不过，在一实施例中，隔离机件210只包含一个气体喷嘴，或是包括三个以上的气体喷嘴，本发明不以此为限制。驱动机件250能驱动这些气体喷嘴211与212在平面121上移动，以使在平面121上的第一光固化材料M1、第二光固化材料M2与第三光固化材料M3的位置改变。这些气体喷嘴211与212能分别产生喷射气流G21与G22，其能吹动第一至第三光固化材料M1、M2与M3，并形成容置空间R21、R22与R23。驱动机件250能驱动这些气体喷嘴211与212移动，以驱使第一光固化材料M1、第二光固化材料M2及第三光固化材料M3移动。如此，第一光固化材料M1、第二光固化材料M2及第三光固化材料M3在平面121上的位置得以改变，并分别配置在容置空间R21、R22与R23中。驱动机件250可相同于驱动机件150，也包含动力源与连接此动力源的传动组件，其中动力源例如是马达，而传动组件可由齿轮、滑轮、皮带或其他机械零件，或是这些这些机械零件的任意组合。另外，三维列印装置200的列印制程与三维列印装置100的列印制程相同，故不再重复赘述。
图3A至图3C绘示本发明另一实施例的三维列印装置的示意图。请参阅图3A，有别于前述三维列印装置100与200，在本实施例的三维列印装置300中，配置在平面121上的隔离机件310也能分开第一至第三光固化材料M1、M2与M3，但隔离机件310在平面121上是固定不动的，其中隔离机件310可包括固定隔板311与312，而这些固定隔板311与312能分开第一光固化材料M1、第二光固化材料M2以及第三光固化材料M3，并且可与容置座120一体成型。此外，在一实施例中，隔离机件310只包括一块固定隔板，或是包括三个以上的固定隔板，本发明不以此为限制。
在前述实施例中，列印平台130只能作垂直移动，但在本实施例中，三维列印装置300所包括的列印平台330不仅可以作垂直移动，而且还可以在平面121上方作水平移动，以使列印平台330能在隔离机件310的一侧移动到另一侧。此外，三维列印装置300所包括的投影机140的数量为多个，例如在本实施例中，三维列印装置300包括三台皆配置在平面121下方的投影机140，分别位在第一光固化材料M1、第二光固化材料M2以及第三光固化材料M3的正下方。
请参阅图3A与图3B，当第一光固化材料M1、第二光固化材料M2与第三光固化材料M3分别放置于平面121上的容置空间R31、R32与R33，以进行列印制程时，列印平台330朝向接近平面121的方向而移动，以使列印平台330的底面能浸泡在第一光固化材料M1中。接着，在这些投影机140中，仅位于第一光固化材料M1正下方的投影机140发出能穿透平面121的图案光束L1来固化第一光固化材料M1，以及在列印平台330上形成第一固体图案F1，其他投影机140则不发出任何光线。之后，投影机140停止发出图案光束L1，使得第一固体图案F1与平面121分开，接下来重复上述步骤，直到要使用其他光固化材料列印，列印平台330才离开容置空间R31。
请参阅图3B与图3C，在列印平台330离开容置空间R31之后，列印平台330会作水平移动，以从固定隔板311的一侧移动到另一侧，例如从容置空间R31的上方移动到容置空间R33的上方。之后，列印平台330朝向接近平面121的方向而移动，以使列印平台330的底面能浸泡在第三光固化材料M3中。接着，另一台位于第三光固化材料M3正下方的投影机140发出图案光束L3，固化第三光固化材料M3而在第一固体图案F1上形成第三固体图案F3，但其他投影机140不发光。然后，投影机140停止发出图案光束L3，使第三固体图案F3与平面121分开，接下来重复上述步骤，直到要使用其他光固化材料列印，列印平台330才离开容置空间R33。同理，当需要再次进行下一道列印制程以形成其他固体图案时，列印平台330可以再次作水平移动，以移动到所欲进行列印的光固化材料的上方，并让此光固化材料正下方的投影机140发出图案光束来进行列印制程。如此，本实施例三维列印装置300亦能列印至少两种不同光固化材料(例如不同颜色的光固化材料)。
图4A至图4C绘示本发明另一实施例的三维列印装置的示意图。请参阅图4A，其为三维列印装置400的示意图，以下介绍三维列印装置400与300两者差异之处，两者相同之处不再重复叙述。
本实施例的三维列印装置400只包括一台投影机440，而且投影机440能在平面121下方作水平移动，并能与列印平台330同步移动。举例而言，请参阅图4A与图4B，在三维列印装置400进行列印制程的过程中，列印平台330朝向接近平面121的方向而移动，以进入装有第一光固化材料M1的容置空间R41中，而位于第一光固化材料M1正下方的投影机440发出图案光束L1来固化第一光固化材料M1，以在列印平台330上形成第一固体图案F1。之后，投影机440停止发出图案光束L1，使第一固体图案F1与平面121分开，接下来重复上述步骤，直到要使用其他光固化材料列印，列印平台330朝向远离投影机440的方向而移动而离开容置空间R41。
请参阅图4B与图4C，之后，列印平台330再次作水平移动，以从固定隔板311的一侧移动到另一侧，以使列印平台330从容置空间R41的上方移动到容置空间R43的上方，其中容置空间R43装有第三光固化材料M3。同时，投影机440也跟着列印平台330一起作水平移动，移动到容置空间R43的下方。之后，列印平台330朝向接近平面121的方向而移动，让列印平台330的底面浸泡在第三光固化材料M3中。接着，已移动至第三光固化材料M3正下方的投影机440发出图案光束L3，固化第三光固化材料M3，并在第一固体图案F1上形成第三固体图案F3。然后，投影机440停止发出图案光束L3，使第三固体图案F3与平面121分开，接下来重复上述步骤，直到要使用其他光固化材料列印，列印平台330才离开容置空间R43。
综上所述，利用隔离机件(例如活动隔板或气体喷嘴)，本发明可用至少两种不同光固化材料或不同颜色的光固化材料进行列印制程，以制造出由多种不同固体图案(或颜色)所构成的物品。相较于习知构造复杂的三维列印装置，本发明实施例可利用构造简单的三维列印装置制造出较为多样性的物品，满足较多种需求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种三维列印装置，其特征在于，包含：
一平面，供放置一第一光固化材料和一第二光固化材料；
一投影机，用以发出一光线来固化该第一光固化材料和该第二光固化材料；
至少一活动隔板，配置于该平面上，并分开该第一光固化材料和该第二光固化材料；以及
一驱动机件，驱动该至少一活动隔板在该平面上移动。
2.根据权利要求1所述之三维列印装置，其特征在于，该平面更供放置一第三光固化材料，而该至少一活动隔板的数量为多个，该些活动隔板将该第一光固化材料、该第二光固化材料以及该第三光固化材料彼此分开。
3.一种三维列印装置，其特征在于，包含：
一平面，供放置一第一光固化材料和一第二光固化材料；
一投影机，用以发出一光线来固化该第一光固化材料和该第二光固化材料；
一隔离机件，配置于该平面上，并分开该第一光固化材料和该第二光固化材料；以及
一驱动机件，驱动该隔离机件来使在该平面上的该第一光固化材料的位置改变。
4.一种三维列印装置，其特征在于，包含：
一平面，供放置一第一光固化材料和一第二光固化材料；
至少一投影机，用以发出一光线来固化该第一光固化材料和该第二光固化材料；
一列印平台，与该至少一投影机两者位于该平面的两侧；以及
一隔离机件，配置于该平面上，并分开该第一光固化材料和该第二光固化材料，其中该列印平台在该隔离机件的一侧移动到另一侧。
5.根据权利要求1、2、3或4任一項所述之三维列印装置，其特征在于，该第一光固化材料不同于该第二光固化材料。
6.根据权利要求3或4任一項所述之三维列印装置，其特征在于，该隔离机件包含至少一活动隔板或至少一气体喷嘴。
7.根据权利要求3或4任一項所述之三维列印装置，其特征在于，该平面更供放置一第三光固化材料，而该隔离机件将该第一光固化材料、该第二光固化材料以及该第三光固化材料彼此分开。
8.根据权利要求4所述之三维列印装置，其特征在于，该列印平台适于在该平面上方作水平移动。
9.根据权利要求8所述之三维列印装置，其特征在于，该至少一投影机适于在该平面下方作水平移动，且该至少一投影机与该列印平台同步移动。
10.根据权利要求8所述之三维列印装置，其特征在于，该至少一投影机的数量为多个。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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