CN109421263B - 具有打印头维护单元的3d打印机及其打印头控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种3D打印机，具有打印平台、由2D喷头及3D喷头组成的打印头、维护单元以及定位传感器。控制方法包括下列步骤：控制打印头朝打印起始点移动，并令定位传感器感测打印头的定位点；依据定位点与2D喷头及3D喷头间的位置偏移量对2D喷头及3D喷头进行初始定位；于初始定位完成后进入工作状态以开始打印；于进入非工作状态时，控制打印头朝维护单元移动，并令定位传感器感测打印头的定位点；及，依据定位点与2D喷头间的位置偏移量控制打印头进行补偿移动，以令2D喷头进入维护单元中进行维护动作。

Description

具有打印头维护单元的3D打印机及其打印头控制方法
技术领域
本发明涉及3D打印机，尤其涉及具有打印头维护单元的3D打印机及其打印头控制方法。
背景技术
有鉴于3D打印技术的成熟，以及3D打印机的体积缩小与价格降低，近年来3D打印机实以极快的速度普及化。而为了令打印完成的3D模型更容易被用户所接受，部分厂商已研发出能够打印全彩3D模型的3D打印机。
参阅图1，为相关技术的3D打印机示意图。如图1所示，相关技术的3D打印机1主要包括打印平台11及打印头12。其中，打印头12包括用以喷射成型材以建构打印物件的3D喷头121，以及用以喷洒墨水以对打印物件进行着色的2D喷头122。藉此，3D打印机1可通过多个着色后的打印物件来堆栈出全彩的3D模型。
然而，上述3D喷头121与2D喷头122相对于3D打印机1的相对坐标并不相同，3D打印机1无法以单一个3D档案同时控制3D喷头121及2D喷头122进行移动与打印。因此，如何有效且准确地对3D喷头121及2D喷头122进行定位，实为亟需解决的问题。
再者，3D打印机1主要是采用现有2D打印机的墨水喷头作为上述2D喷头122，因此，如何在打印过程中保持2D喷头122的湿润，不让2D喷头122因墨水凝固而造成阻塞，亦为相关从业人员需要克服的课题。
发明内容
本发明提供一种具有打印头维护单元的3D打印机及其打印头控制方法，可藉由单次动作同时对2D喷头及3D喷头进行初始定位，并令2D喷头精准地进入维护单元中进行维护动作。
于本发明的一实施例中，该3D打印机包括：
一打印平台，用以承载一打印物件；
一打印起始点，被定义于该3D打印机中；
一打印头，由一2D喷头及一3D喷头共同组成，并且该打印头具有一定位点，该2D喷头及该3D喷头分别相对于该定位点具有一位置偏移量；
一维护单元；及
一定位传感器，感测该定位点以对该打印头进行定位；
其中，该3D打印机于进入一工作状态时控制该打印头朝该打印起始点移动，并令该定位传感器感测该定位点，接着依据该定位点与该二位置偏移量对该2D喷头及该3D喷头进行初始定位，并且于该于初始定位完成后开始打印该打印物件；
其中，该3D打印机于进入一非工作状态时控制该打印头朝该维护单元移动，并令该定位传感器感测该定位点，接着依据该定位点与该2D喷头的该位置偏移量控制该打印头进行一补偿移动，以令该2D喷头进入该维护单元的一工作区中进行维护动作。
如上所述，其中打印起始点被定义于该定位传感器上。
如上所述，其中各该位置偏移量分别包括相对于该打印平台的X轴的一横向偏移量及相对于该打印平台的Y轴的一纵向偏移量。
如上所述，其中该定位传感器设置于该维护单元中。
如上所述，其中该打印起始点被定义于该定位传感器上。
如上所述，其中更包括一第二定位传感器，该定位传感器设置于该维护单元中，该第二定位传感器设置于该打印平台上，该打印起始点被定义于该第二定位传感器上，并且该3D打印机于进入该工作状态时是控制该打印头朝该打印起始点移动，并令该第二定位传感器感测该定位点。
于本发明的一实施例中，该打印头控制方法运用于具有一打印平台、一维护单元、由一2D喷头及一3D喷头组成的一打印头、以及一定位传感器的一3D打印机，其中该打印头具有一定位点，该2D喷头及该3D喷头分别相对于该定位点具有一位置偏移量，并且该控制方法包括：
a)于进入一工作状态时，控制该打印头朝一打印起始点移动，并令该定位传感器感测该定位点；
b)步骤a后，依据该定位点与该二位置偏移量对该2D喷头及该3D喷头进行初始定位；
c)于该于初始定位完成后开始于该打印平台上打印一打印物件；
d)于进入一非工作状态时，控制该打印头朝该维护单元移动，并令该定位传感器感测该定位点；
e)步骤d后，依据该定位点与该2D喷头的该位置偏移量控制该打印头进行一补偿移动，以令该2D喷头进入该维护单元的一工作区中进行维护动作。
如上所述，其中该打印起始点被定义于该定位传感器上。
如上所述，其中更包括下列步骤：
f)判断是否恢复该工作状态；
g)于恢复该工作状态前，持续藉由该维护单元对该2D喷头进行维护动作；及
h)于恢复该工作状态后，再次执行步骤a)至步骤e)。
如上所述，其中各该位置偏移量分别包括相对于该打印平台的X轴的一横向偏移量及相对于该打印平台的Y轴的一纵向偏移量。
如上所述，其中该定位传感器设置于该维护单元中，并且该打印起始点被定义于该定位传感器上。
如上所述，其中该3D打印机更包括一第二定位传感器，该定位传感器设置于该维护单元中，该第二定位传感器设置于该打印平台上，并且该打印起始点被定义于该第二定位传感器上，于步骤a)中，该3D打印机是于进入该工作状态时，控制该打印头朝该打印起始点移动，并令该第二定位传感器感测该定位点。
相较于相关技术的3D打印机，本发明藉由定位传感器的设置及位置偏移量的计算，可藉由单次的定位动作同时完成2D喷头的初始定位以及3D喷头的初始定位。并且，可精准地控制2D喷头进入维护单元中进行维护，以确保2D喷头的正常运作。
附图说明
图1为相关技术的3D打印机示意图；
图2为本发明的第一具体实施例的3D打印机俯视图；
图3A为本发明的第一具体实施例的打印头前视图；
图3B为本发明的第一具体实施例的打印头侧视图；
图4A为本发明的第一具体实施例的第一控制流程图；
图4B为本发明的第一具体实施例的第二控制流程图；
图5A为本发明的第一具体实施例的打印头第一动作示意图；
图5B为本发明的第一具体实施例的打印头第二动作示意图；
图5C为本发明的第一具体实施例的打印头第三动作示意图；
图5D为本发明的第一具体实施例的打印头第四动作示意图；
图5E为本发明的第一具体实施例的打印头第五动作示意图；
图5F为本发明的第一具体实施例的打印头第六动作示意图；
图6为本发明的第二具体实施例的3D打印机俯视图。
其中，附图示记：
1、5…3D打印机；
11…打印平台；
12…打印头；
121…3D喷头；
122…2D喷头；
2…共享定位传感器；
21…第一定位传感器；
22…第二定位传感器；
3…维护单元；
4…打印物件；
I0…打印起始点；
L0…打印头定位点；
L1…2D喷头定位点；
L2…3D喷头定位点；
C1…第一横向偏移量；
C2…第二横向偏移量；
P1…第一纵向偏移量；
P2…第二纵向偏移量；
S10～S28…控制步骤。
具体实施方式
兹就本发明之一较佳实施例，配合图式，详细说明如后。
首请参阅图2，为本发明的第一具体实施例的3D打印机俯视图。本发明主要揭示了一种具有打印头维护单元的3D打印机(下面简称为3D打印机)，于图2的实施例中，3D打印机1具有打印平台11、打印头12、多个定位传感器及维护单元(maintain station)3。值得一提的是，本实施例中定位传感器的数量是以多个为例(例如图2所示的第一定位传感器21与第二定位成测器22)，而于其他实施例中，3D打印机1亦可仅配置单一个定位传感器，定位传感器的数量并不以多个为限。
于图2的实施例中，打印头12具有整合设置的3D喷头121及2D喷头122，其中3D喷头121用以于打印平台11上挤出成型材以建构打印物件，2D喷头122用以于打印物件上喷洒墨水以对打印物件进行着色。打印平台11用以承载打印头12建构的彩色打印物件，藉此堆栈成全彩3D模型。
上述2D喷头122可为现有2D打印机所采用的墨水喷头，所述维护单元3为现有2D打印机对墨水喷头进行清洁与维护，以令墨水喷头保持湿润的维护组件。本发明的其中一个技术特征在于，打印头12是由3D喷头121与2D喷头122共同组成，因此3D打印机1需要定期中断打印程序，将打印头12移动至维护单元3中进行维护。藉此，3D打印机1通过维护单元3确保2D喷头122能够正常运作，避免2D喷头122因为久未喷墨或残余积墨而造成墨水干固，进而导致阻塞的问题。
如图2所示，本实施例的第一定位传感器21设置于打印平台11上，第二定位传感器22设置于维护单元3中。3D打印机1还通过处理器(图未标示)定义有一个打印起始点I0。具体地，所述打印起始点I0被定义于3D打印机1内部，并且被赋予一个特定的X-Y轴坐标(例如(0,0))，藉此3D打印机1可藉由打印起始点I0对打印头12进行定位。本实施例中，所述打印起始点I0被定义于第一定位传感器21上。
于图2的实施例中，第一定位传感器21是设置于打印平台11上的角落(即，打印起始点I0被定义于打印平台11上的角落)，但不加以限定。于其他实施例中，3D打印机1亦可将第一定位传感器21设置于打印平台11的外部(即，打印起始点I0可被定义于打印平台11的外部)。为便于说明，下面将以设置于打印平台11上的第一定位传感器21及打印起始点I0为例，举例说明。
所述打印起始点I0为一虚拟位置(本实施例中，打印起始点I0的坐标位置相等于第一定位传感器21的坐标位置)，3D打印机1于开始打印前，可先控制打印头12移动至打印起始点I0，以对打印头12进行初始定位。即，3D打印机1控制打印头12返回到打印起始点I0(或称为Home点)，以进行归零动作。
具体地，本实施例中，3D打印机1是通过步进马达(图未标示)控制打印头12移动，上述的归零动作，是指令步进马达相对于打印头12的控制参数归零。步进马达为3D打印的技术领域中的通常知识，于此不再赘述。
于初始定位完成后，3D打印机1可重新设定打印头12相对于打印平台11的X轴坐标与Y轴坐标(例如为[0,0])，藉此可精准地控制打印头12于打印平台11上移动，并且分别控制3D喷头121及2D喷头122于打印平台11上的对应位置挤出成型材并喷洒墨水。
请同时参阅图3A及图3B，分别为本发明的第一具体实施例的打印头前视图及打印头侧视图。本实施例中，所述打印头12上设置有一个定位点L0，3D打印机1对打印头12进行上述初始定位时，主要是对定位点L0进行定位。具体地，3D打印机1是将定位点L0移动至打印起始点I0，以重新设定定位点L0相对于打印平台11的X轴坐标与Y轴坐标。
本实施例中，所述3D喷头121与2D喷头122分别相对于定位点L0具有一个位置偏移量。具体地，所述位置偏移量包括相对于所述X轴的X轴偏移量(或称为横向偏移量)，以及相对于所述Y轴的Y轴偏移量(或称为纵向偏移量)。
如图3A及图3B所示，本发明中的打印头12是由3D喷头121与2D喷头122所共同组成(即，3D喷头121与2D喷头122设置于同一控制杆上)，因此，所述2D喷头122与定位点L0之间会有第一横向偏移量C1及第一纵向偏移量P1，而所述3D喷头121与定位点L0之间会有第二横向偏移量C2及第二纵向偏移量P2。本发明中，3D打印机1实可随机采用打印头12上的任意一点做为上述定位点L0，而不以图3A、图3B中所示者为限。
具体地，上述第一横向偏移量C1相等于2D喷头122墨水喷洒口与定位点L0于X轴轴向上的距离，而第一纵向偏移量P1相等于2D喷头122的墨水喷洒口与定位点L0于Y轴轴向上的距离。同对地，上述第二横向偏移量C2相等于3D喷头121的成型材挤出口与定位点L0于X轴轴向上的距离，而第二纵向偏移量P2相等于3D喷头121的成型材挤出口与定位点L0于Y轴轴向上的距离。
于另一实施例中，制造人员可于制造3D打印机1时直接将2D喷头122的墨水喷洒口位置设定为打印头12的定位点。于此实施例中，2D喷头122与定位点之间不具有偏移量，而3D喷头121与定位点之间具有横向偏移量及纵向偏移量，其中横向偏移量相等于3D喷头121与2D喷头122于X轴轴向上的距离，而纵向偏移量相等于3D喷头121与2D喷头122于Y轴轴向上的距离。
于再一实施例中，制造人员亦可于制造3D打印机1时将3D喷头121的成型材挤出口位置设定为打印头12的定位点。于此实施例中，3D喷头121与定位点之间不具有偏移量，而2D喷头122与定位点之间具有横向偏移量及纵向偏移量，其中横向偏移量相等于2D喷头122与3D喷头121于X轴轴向上的距离，而纵向偏移量相等于2D喷头122与3D喷头121于Y轴轴向上的距离。惟，上述仅为本发明的具体实施范例，但不以此为限。
本发明的其中一个技术特征在于，在开始打印时(即，进入3D打印机1的工作状态时)，3D打印机1需先对打印头12进行定位(即，设定打印头1的坐标)。因此，3D打印机1控制打印头12朝打印起始点I0移动，并且于其中一个定位传感器(如图2所示的第一定位传感器21)感测到打印头12的定位点L0时，完成对打印头12的定位。
具体地，于一实施例中，所述定位传感器可例如为红外线传感器或光传感器等，不加以限定。3D打印机1于进行定位时，可控制打印头12移动至定位传感器所在位置的坐标(例如设置在打印起始点I0上的定位传感器的坐标为(0,0))。当打印头12朝定位传感器的坐标移动，且定位传感器感测到打印头12的定位点L0时，3D打印机1可重新将打印头12的目前位置设定为坐标(0,0)，以完成对打印头12的定位动作。惟，上述仅为本发明的其中一种具体实施范例，但不以此为限。
于打印头12定位完成后(即，定位点L0到达第一定位传感器21后)，3D打印机1即可藉由定位完成的定位点L0、第一横向偏移量C1与第一纵向偏移量P1完成对2D喷头122的初始定位动作(即，设定2D喷头122的坐标)，并且藉由定位完成的定位点L0、第二横向偏移量C2与第二纵向偏移量P2完成对3D喷头121的初始定位动作(即，设定3D喷头121的坐标)。藉此，3D打印机1可通过单一次的定位动作即同时完成对两个喷头121、122的定位程序，相当便利。
本发明的另一技术特征在于，3D打印机1于打印机本体内设置所述维护单元3，并且将其中一个定位传感器(如图2所示的第二定位传感器22)设置于维护单元3中。其中，所述维护单元3可设置于打印平台11外、设置于打印平台11上或是打印平台11的内部，不加以限定。
当3D打印机1判断需对2D喷头122进行维护时(例如进入3D打印机1的中断状态或非工作状态时)，3D打印机1控制打印头12朝维护单元3移动，并且于第二定位传感器22感测到打印头12的定位点L0时，完成对打印头12的定位。
于打印头12定位完成后(即，定位点L0到达第二定位传感器22后)，打印头12即位于维护单元3中(但2D喷头122并未对准维护单元3的工作区)。此时，3D打印机1藉由定位完成的定位点L0、第一横向偏移量C1与第一纵向偏移量P1控制打印头12进行补偿移动，以令2D喷头122进入维护单元3中并接受维护单元3的维护动作。具体地，3D打印机1藉由补偿移动而令2D喷头122完全进入维护单元3的工作区中。
请同时参阅图4A及图4B，分别为本发明的第一具体实施例的第一控制流程图及第二控制流程图。本发明进一步揭示3D打印机的打印头控制方法(下面简称为控制方法)，所述控制方法主要应用于图2、图3A及图3B所示的3D打印机1，具体说明如下。
首先，3D打印机1的处理器(图未标示)判断3D打印机1是否开始打印程序，即，是否进入工作状态(步骤S10)。若3D打印机1尚未进入工作状态，则返回步骤S10(例如于待机状态中进行等待)。若3D打印机1进入工作状态，则接着执行步骤S12。
于进入工作状态后，3D打印机1首先控制打印头12朝打印起始点I0移动，并令对应打印起始点I0的定位传感器感测打印头12上的定位点L0(步骤S12)。于本实施例中，3D打印机1具有设置于打印平台11上的第一定位传感器21，并且打印起始点I0设置于第一定位传感器21上。于步骤S12中，3D打印机1是控制打印头12朝打印起始点I0移动，并于打印头12的定位点L0到达第一定位传感器21时完成对打印头12的定位动作。
步骤S12后，3D打印机1进一步依据定位点L0与打印头12上的3D喷头121及2D喷头122的位置偏移量分别对3D喷头121及2D喷头122进行初始定位(步骤S14)。具体地，3D打印机1是依据定位点L0与2D喷头122间的第一横向偏移量C1及第一纵向偏移量P1对2D喷头122进行初始定位，以设定2D喷头122相对于打印平台11的坐标；并且，依据定位点L0与3D喷头121间的第二横向偏移量C2及第二纵向偏移量P2对3D喷头121进行初始定位，以设定3D喷头121相对于打印平台11的坐标。藉此，3D打印机1可藉由打印头12的单次移动同时完成两个喷头121、122的初始定位(即，同时控制两个喷头121、122进行归零)。
举例来说，于步骤S12后，3D打印机1可将打印头12的定位点L0的坐标设定为[0,0]。若2D喷头122相对于定位点L0的第一横向偏移量C1为1(cm)，第一纵向偏移量P1为1.5(cm)，则步骤S14后，3D打印机1可将2D喷头122的坐标设定为[1,1.5]。惟，上述仅为本发明的其中一个实施例，不应以上述为限。
步骤S14后，3D打印机1已完成了对3D喷头121以及2D喷头122的定位，因此可依据汇入的3D档案(图未标示)控制打印头12于打印平台11上进行打印物件的打印动作(步骤S16)。具体地，3D打印机1可控制3D喷头121于打印平台11上移动并于对应位置上挤出成型材，以构成打印物件，或是控制2D喷头122于打印平台11上移动并于对应位置上喷洒墨水，以对打印物件进行着色。
于打印过程中，3D打印机1的处理器持续判断3D打印机1是否进入非工作状态(步骤S18)。于一实施例中，3D打印机1可于进入工作状态达一预设时间后，自动进入非工作状态(或称为中断状态)。于另一实施例中，3D打印机1可于一个打印层的打印物件打印完成后，进入非工作状态，不加以限定。上述打印层为3D打印技术领域中的通常知识，于此不再赘述。
若处理器判断未达进入非工作状态的条件，则3D打印机1返回步骤S16，以持续控制打印头12于工作状态下进行打印动作。若处理器判断要进入非工作状态，则3D打印机1控制打印头12停止打印(即，控制3D喷头121停止挤出成型材，并控制2D喷头122停止喷洒墨水)。接着，3D打印机1控制打印头12朝维护单元3移动，并令对应维护单元3的定位传感器感测打印头12上的定位点L0(步骤S20)。
本实施例中，3D打印机1具有设置于维护单元3中的第二定位传感器22。于步骤S20中，3D打印机1是控制打印头12朝维护单元3移动，并于打印头12的定位点L0到达第二定位传感器22时完成对打印头12的定位动作。
维护单元3是用以在非工作状态中对2D喷头122进行维护。由于在步骤S20后，打印头12是以定位点L0对准维护单元3的工作区，因此维护单元3尚无法执行维护动作。步骤S20后，3D打印机1进一步依据定位点L0与2D喷头122的位置偏移量(即，上述第一横向偏移量C1及第一纵向偏移量P1)控制打印头12进行补偿移动，以令2D喷头122进入维护单元3中(步骤S22)，并且准确地对准维护单元3的工作区。藉此，由维护单元3对2D喷头122进行维护动作。
通过本发明的控制方法，可令打印头12中的2D喷头122准确地进入维护单元3中并接受维护单元3的维护动作，相当便利。
接着如图4B所示，于2D喷头122进行维护动作时，处理器持续判断3D打印机1是否恢复工作状态(步骤S24)，即，判断维护动作是否完成。若处理器判断尚未恢复工作状态，则3D打印机1控制维护单元3持续对2D喷头122进行维护动作(步骤S26)。若处理器判断要恢复工作状态，则进一步判断打印程序是否已执行完毕(步骤S28)。
若3D模型(图未标示)的打印程序尚未完成，则3D打印机1返回步骤S12，以控制打印头12进行初始定位，并于初位完成后进入工作状态，以继续执行打印程序。若打印程序已完成，则3D打印机1结束本发明的控制方法。
续请参阅图5A至图5F，分别为本发明的第一具体实施例的打印头第一动作示意图至打印头第六动作示意图。于本实施例中，3D打印机1具有至少两个定位传感器，其中第一定位传感器21对应打印起始点I0的位置设置，第二定位传感器22对应维护单元3的位置设置，但不加以限定。
如图5A所示，于开始打印前，3D打印机1控制打印头12朝打印起始点I0移动，以对打印头12进行定位。接着如图5B所示，当第一定位传感器21感测到打印头12的定位点L0时，3D打印机1进一步依据定位点L0及2D喷头122的第一横向偏移量C1与第一纵向偏移量P1对2D喷头122进行初始定位，并且依据定位点L0及3D喷头121的第二横向偏移量C2与第二纵向偏移量P2对3D喷头121进行初始定位(或称为归零)。
如图5C所示，于2D喷头122及3D喷头121皆完成初始定位后，3D打印机1即可依据汇入的3D档案对打印头12进行控制，以令打印头12于打印平台11上移动，并进行打印物件4的打印与着色。
于进入非工作状态时，3D打印机1控制打印头12朝维护单元3移动。接着如图5D所示，当第二定位传感器22感测到打印头12的定位点L0时，3D打印机1判断打印头12定位完成。接着如图5E所示，3D打印机1进一步依据定位点L0及2D喷头122的第一横向偏移量C1及第一纵向偏移量P1对打印头12进行补偿移动，以令2D喷头122进入维护单元3，并准确地对应维护单元3的工作区。于一实施例中，维护单元3的工作区(图未标示)的尺寸大小相同于2D喷头122的喷嘴(图未标示)的尺寸大小。
最后，如图5F所示，当2D喷头122维护完成，并且3D打印机1离开非工作状态时(即，返回工作状态)，3D打印机1再次控制打印头12朝打印起始点I0移动，以对2D喷头122及3D喷头121进行初始定位，并且于定位完成后继续打印所述打印物件4的其他部分(例如下一个打印层)。
如前文所述，3D打印机1一般是藉由步进马达来控制打印头12的移动。于前述实施例中，3D打印机1配置了两个分开的定位传感器21、22，并且两个定位传感器21、22的设置位置分别对应至打印起始点I0的位置与维护单元3的位置。由于打印起始点I0与维护单元3的位置不同，打印头12于两地往返后，将会有步进马达的控制参数无法整除的问题(即，会产生累进误差)，进而会影响打印精准度。另外，于前述实施例中，3D打印机1上需设置两个定位传感器21、22，因此可能会增加3D打印机1的制造成本。
续请参阅图6，为本发明的第二具体实施例的3D打印机俯视图。图6揭示了另一3D打印机5。第二具体实施例的3D打印机5与前述第一具体实施例的3D打印机1的差异在于，3D打印机5上仅具有一个共享定位传感器2。
于图6的实施例中，3D打印机5的维护单元3设置于打印平台1外，但不以此为限。所述共享定位传感器2设置于维护单元3中，并且打印起始点I0设置于共享定位传感器2上。换句话说，维护单元3与打印起始点I0相对于打印平台11具有相同的坐标，并且对应至同一个传感器(即，共享定位传感器2)。
于本实施例中，当3D打印机5进入工作状态时，主要是控制打印头12朝打印起始点I0移动(相同于朝维护单元3移动)，并且于共享定位传感器2感测到打印头12的定位点L0时，完成打印头12的定位。接着，3D打印机5再依据定位点L0、2D喷头122的位置偏移量及3D喷头121的位置偏移量来同时完成对2D喷头122及3D喷头121的初始定位(即，同时对2D喷头122及3D喷头121进行归零)。
并且，当3D打印机5进入非工作状态时，主要是控制打印头12朝维护单元3移动(相同于朝打印起始点I0移动)，并且于共享定位传感器2感测到打印头12的定位点L0时，完成打印头12的定位。接着，3D打印机5再依据定位点L0及2D喷头122的位置偏移量控制打印头12进行补偿移动，以令2D喷头122完整地进入维护单元3的工作区中，以接受维护单元3的维护动作。
于本实施例中，由于打印起始点I0(即，打印头12的归零点)与维护单元3的坐标相同，因此3D打印机5的步进马达不会有累进误差的问题，可大幅提升3D打印机5的打印精准度。并且，本实施例中3D打印机5仅需设置单一个感测单元(即，共享传感器2)，因此比起第一具体实施例的3D打印机1，制造成本可被有效地降低。
以上所述仅为本发明之较佳具体实例，非因此即局限本发明之专利范围，故举凡运用本发明内容所为之等效变化，均同理皆包含于本发明之范围内，合予陈明。

Claims (12)

1.一种具有打印头维护单元的3D打印机，其特征在于，包括：
一打印平台，用以承载一打印物件；
一打印起始点，被定义于该3D打印机中；
一打印头，由一2D喷头及一3D喷头共同组成，并且该打印头具有一定位点，该2D喷头及该3D喷头分别相对于该定位点具有一位置偏移量；
一维护单元；及
一定位传感器，感测该定位点以对该打印头进行定位；
其中，该3D打印机于进入一工作状态时控制该打印头朝该打印起始点移动，并令该定位传感器感测该定位点，接着依据该定位点与二该位置偏移量对该2D喷头及该3D喷头进行初始定位，并且于该初始定位完成后开始打印该打印物件；
其中，该3D打印机于进入一非工作状态时控制该打印头朝该维护单元移动，并令该定位传感器感测该定位点，接着依据该定位点与该2D喷头的该位置偏移量控制该打印头进行一补偿移动，以令该2D喷头进入该维护单元的一工作区中进行维护动作。
2.根据权利要求1所述的具有打印头维护单元的3D打印机，其特征在于，打印起始点被定义于该定位传感器上。
3.根据权利要求1所述的具有打印头维护单元的3D打印机，其特征在于，各该位置偏移量分别包括相对于该打印平台的X轴的一横向偏移量及相对于该打印平台的Y轴的一纵向偏移量。
4.根据权利要求1所述的具有打印头维护单元的3D打印机，其特征在于，该定位传感器设置于该维护单元中。
5.根据权利要求4所述的3D打印机，其特征在于，该打印起始点被定义于该定位传感器上。
6.根据权利要求1所述的具有打印头维护单元的3D打印机，其特征在于，更包括一第二定位传感器，该定位传感器设置于该维护单元中，该第二定位传感器设置于该打印平台上，该打印起始点被定义于该第二定位传感器上，并且该3D打印机于进入该工作状态时是控制该打印头朝该打印起始点移动，并令该第二定位传感器感测该定位点。
7.一种3D打印机的打印头控制方法，其特征在于，运用于具有一打印平台、一维护单元、由一2D喷头及一3D喷头组成的一打印头、以及一定位传感器的一3D打印机，其中该打印头具有一定位点，该2D喷头及该3D喷头分别相对于该定位点具有一位置偏移量，并且该控制方法包括：
a)于进入一工作状态时，控制该打印头朝一打印起始点移动，并令该定位传感器感测该定位点；
b)步骤a后，依据该定位点与二该位置偏移量对该2D喷头及该3D喷头进行初始定位；
c)于该初始定位完成后开始于该打印平台上打印一打印物件；
d)于进入一非工作状态时，控制该打印头朝该维护单元移动，并令该定位传感器感测该定位点；
e)步骤d后，依据该定位点与该2D喷头的该位置偏移量控制该打印头进行一补偿移动，以令该2D喷头进入该维护单元的一工作区中进行维护动作。
8.根据权利要求7所述的打印头控制方法，其特征在于，该打印起始点被定义于该定位传感器上。
9.根据权利要求7所述的打印头控制方法，其特征在于，更包括下列步骤：
f)判断是否恢复该工作状态；
g)于恢复该工作状态前，持续藉由该维护单元对该2D喷头进行维护动作；及
h)于恢复该工作状态后，再次执行步骤a)至步骤e)。
10.根据权利要求7所述的打印头控制方法，其特征在于，各该位置偏移量分别包括相对于该打印平台的X轴的一横向偏移量及相对于该打印平台的Y轴的一纵向偏移量。
11.根据权利要求7所述的打印头控制方法，其特征在于，该定位传感器设置于该维护单元中，并且该打印起始点被定义于该定位传感器上。
12.根据权利要求7所述的打印头控制方法，其特征在于，该3D打印机更包括一第二定位传感器，该定位传感器设置于该维护单元中，该第二定位传感器设置于该打印平台上，并且该打印起始点被定义于该第二定位传感器上，于步骤a)中，该3D打印机是于进入该工作状态时，控制该打印头朝该打印起始点移动，并令该第二定位传感器感测该定位点。
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