CN109501251A - 光固化3d打印机及其剥离方法 - Google Patents

光固化3d打印机及其剥离方法 Download PDF

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Abstract

一种光固化3D打印机及其剥离方法，其中光固化3D打印机包括用于容置成型液的液槽、设置在液槽内部底面的底膜、设置于液槽下方的照射单元、设置于液槽上方的成型平台、以及剥离检测器。于打印成型物时，3D打印机控制成型平台沿Z轴移动至成型物的打印高度，并控制照射单元发射光线以固化成型物。于成型物固化后，3D打印机控制成型平台沿Z轴抬升以进行成型物的剥离程序，并控制剥离检测器持续检测成型物与底膜间的吸附状况。当剥离检测器检测到成型物由底膜上剥离时，3D打印机控制成型平台停止抬升。

Description

光固化3D打印机及其剥离方法
技术领域
本发明涉及3D打印机，尤其涉及光固化3D打印机及其剥离方法。
背景技术
参阅图1，为相关技术的光固化3D打印机示意图。图1揭露了相关技术的一种下照式光固化3D打印机(下面简称为3D打印机1)，所述3D打印机1包括用以容置成型液10的液槽11、设置于液槽11底部的玻璃层111、设置于玻璃层111上方的底膜112、用以浸入成型液10中以建构成型物2的成型平台12以及设置于液槽11及玻璃层111下方的照射单元13。
于打印成型物2时，3D打印机1控制成型平台12朝液槽11内移动至成型物2的一个打印层的打印高度。接着，3D打印机1控制照射单元13朝液槽11内发射光线，以令位于成型平台12及底膜112间的成型液10固化为所述成型物2的一个打印层，并附着于成型平台12上。
请同时参阅图2A，为相关技术的剥离动作示意图。所述打印层固化后，除了会附着于成型平台12上，还会同时吸附于底膜112的顶面。因此，3D打印机1需在打印层固化后，先控制成型平台12向上抬升，使得成型物2整体由底膜112上剥离后，再控制成型平台12下降至成型物2的下一个打印层的打印高度，以进行下一个打印层的固化。
由于不同的成型物2会有不同的形状，每一个打印层与底膜112的接触面积也不相同，因此每一次剥离程序所需的时间也都不同。换句话说，成型平台12在每一次执行剥离程序时所需向上抬升的距离皆不相同。
请参阅图2B，为相关技术的抬升高度示意图。于相关技术中，3D打印机1无法得知成型物2是否已经完成剥离。因此，无论目前打印的打印层的形状、大小为何，在每一次执行剥离程序时，3D打印机1皆会控制成型平台12向上抬升至固定的预设高度L1，以视为剥离完成。
具体地，上述的预设高度L1是3D打印机1的设计者经过测试后所确认的高度。只要成型平台12移动至预设高度L1，则无论成型物2及打印层的形状、大小为何，都必定可以完成剥离程序。
然而，如图2B所示，若打印层与底膜112的接触面积较小，则可能在成型平台12抬升至较低的剥离高度L2时，打印层即已完成剥离。于此情况下，3D打印机1仍需控制成型平台12持续抬升至上述的预设高度L1后，才能进行后续的作业，因而会造成大量打印时间的浪费。
经发明人实验证实，采用相关技术进行光固化打印，成型物2的固化时间约仅占总打印时间的20％至30％，而剥离程序的执行时间则占了总打印时间的70％至80％。因此，市场上实需解决此类3D打印机的剥离程序所占用的时间过长的问题，以提高3D打印机的效能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光固化3D打印机及其剥离方法，可直接检测成型物是否已经完成剥离，并于成型物完成剥离时立即控制成型平台停止抬升，藉此缩短剥离程序所需的时间。
于本发明的一实施例中，该光固化3D打印机包括：
一液槽，用以容置成型液；
一底膜，设置于该液槽的内部底面；
一成型平台，设置于该液槽上方，于该光固化3D打印机打印一成型物的一个打印层时，沿一Z轴纵向移动至该打印层的一打印高度；
一照射单元，设置于该液槽下方，于该成型平台移动至该打印高度时朝该液槽的内部发射光线，以固化该打印层；
一剥离检测器，设置于该光固化3D打印机上；及
一微处理单元，电性连接该成型平台、该照射单元及该剥离检测器，于该打印层固化完成后控制该成型平台沿该Z轴进行抬升，控制该剥离检测器于该成型平台的一抬升期间持续检测该打印层与该底膜间的吸附状况，并且于该剥离检测器检测到该打印层由该底膜上剥离时控制该成型平台停止抬升。
如上所述，其中该剥离检测器连接该成型平台，检测该成型平台进行抬升时的一作用力，并且于在该抬升期间检测到该作用力瞬间下降时，该微处理单元判断该打印层由该底膜上剥离。
如上所述，其中更包括控制该成型平台沿该Z轴进行纵向移动的一驱动单元，该剥离检测器为电性连接该驱动单元的一检测单元。
如上所述，其中该检测单元检测该驱动单元控制该成型平台进行抬升时输出的一第二作用力，并且于在该抬升期间检测到该第二作用力瞬间下降时，该微处理单元判断该打印层由该底膜上剥离。
如上所述，其中该驱动单元为一马达。
如上所述，其中该检测单元为电性连接该马达的一电流检测单元，该电流检测单元检测该马达控制该成型平台进行抬升时的一输出电流，并且于在该抬升期间检测该输出电流瞬间下降时，该微处理单元判断该打印层由该底膜上剥离。
如上所述，其中该检测单元为环绕该马达的一电线设置的一磁感应线圈，该磁感应线圈检测该马达控制该成型平台进行抬升时该电线周围产生的一磁力，并且于在该抬升期间检测该磁力瞬间下降时，该微处理单元判断该打印层由该底膜上剥离。
于本发明的一实施例中，该剥离方法运用于一光固化3D打印机，该光固化3D打印机具有用以容置成型液的一液槽、设置于该液槽的内部底面的一底膜、设置于该液槽上方的一成型平台及设置于该液槽下方的一照射单元，其特征在于，该光固化3D打印机还包括一剥离检测器，以及电性连接该成型平台、该照射单元及该剥离检测器的一微处理单元，并且该剥离方法包括：
a)取得一成型物的一打印层的打印数据；
b)该微处理单元依据该打印数据控制该成型平台沿一Z轴移动，以位于该打印层的一打印高度；
c)该微处理单元依据该打印数据控制该照射单元朝该液槽的内部发射光线，以令该打印层固化并附着于该成型平台；
d)步骤c后，该微处理单元控制该成型平台沿该Z轴抬升；
e)该微处理单元控制该剥离检测器于该成型平台的一抬升期间持续检测该打印层与该底膜间的吸附状况；
f)于该剥离检测器检测该打印层由该底膜上剥离前重复执行步骤d及步骤e；及
g)该微处理单元于该剥离检测器检测该打印层由该底膜上剥离后控制该成型平台停止抬升。
如上所述，其中更包括下列步骤：
h)步骤g后，判断该成型物是否打印完成；及
i)于该成型物未打印完成时取得该成型物的下一个打印层的打印数据，并再次执行步骤b至步骤g。
如上所述，其中步骤e是控制该剥离检测器检测该成型平台进行抬升时的一作用力，并且于在该抬升期间检测到该作用力瞬间下降时，判断该打印层由该底膜上剥离。
如上所述，其中该光固化3D打印机更包括控制该成型平台沿该Z轴进行纵向移动的一驱动单元，该剥离检测器为电性连接该驱动单元的一检测单元，其中步骤e是控制该检测单元检测该驱动单元控制该成型平台进行抬升时输出的一第二作用力，并且于在该抬升期间检测到该第二作用力瞬间下降时，判断该打印层由该底膜上剥离。
如上所述，其中该驱动单元为一马达，该检测单元为电性连接该马达的一电流检测单元，其中步骤e是控制该电流检测单元检测该马达控制该成型平台进行抬升时的一输出电流，并且于在该抬升期间检测该输出电流瞬间下降时，判断该打印层由该底膜上剥离。
如上所述，其中步骤e之后更包括下列步骤：
j)于该电源检测单元检测该输出电流瞬间下降时，判断该输出电流下降后是否维持一定值并超过一门槛时间；
k)于该输出电流未维持该定值超过该门槛时间时，执行步骤f；及
l)于该输出电流维持该定值并且超过该门槛时间时，执行步骤g。
如上所述，其中该驱动单元为一马达，该检测单元为环绕该马达的一电线设置的一磁感应线圈，其中步骤e是控制该磁感应线圈检测该马达控制该成型平台进行抬升时该电线周围产生的一磁力，并且于在该抬升期间检测该磁力瞬间下降时，判断该打印层由该底膜上剥离。
相较于相关技术所采用的剥离方式，本发明藉由剥离检测器于剥离过程中持续检测成型物与底膜是否已经完成剥离，并且于检测到成型物完成剥离时立即控制成型平台停止抬升，藉此可有效缩短3D打印机花费在剥离程序上的时间。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为相关技术的光固化3D打印机示意图；
图2A为相关技术的剥离动作示意图；
图2B为相关技术的抬升高度示意图；
图3为本发明的第一具体实施例的光固化3D打印机示意图；
图4为本发明的第一具体实施例的光固化3D打印机方框图；
图5A为本发明的第一具体实施例的第一剥离动作示意图；
图5B为本发明的第一具体实施例的第二剥离动作示意图；
图6为本发明的第一具体实施例的剥离流程图；
图7为本发明的第一具体实施例的成型平台作用力示意图；
图8为本发明的第二具体实施例的光固化3D打印机方框图；
图9为本发明的第二具体实施例的剥离流程图。
其中，附图标记：
1…3D打印机；
10…成型液；
11…液槽；
111…玻璃层；
112…底膜；
12…成型平台；
13…照射单元；
2…成型物；
L1…预设高度；
L2…剥离高度；
3…3D打印机；
30…成型液；
31…液槽；
311…玻璃层；
312…底膜；
32…成型平台；
321…驱动单元；
322…检测单元；
33…照射单元；
34…剥离检测器；
35…控制单元；
36…微处理单元；
4…成型物；
T1…第一剥离时间；
T2…第二剥离时间；
T3…预设剥离时间；
F1…第一作用力；
F2…第二作用力；
S10～S26…剥离步骤；
S30～S48…剥离步骤。
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。
参阅图3，为本发明的第一具体实施例的光固化3D打印机示意图。本发明揭露了一种光固化3D打印机，并且本发明的光固化3D打印机主要为下照式光固化3D打印机(下面简称为3D打印机3)。
于图3的实施例中，3D打印机3主要包括液槽31、设置于液槽31的内部底面的玻璃层311、设置于玻璃层311上方的底膜312、设置于液槽311上方的成型平台32及设置于液槽311下方的照射单元33。其中，所述玻璃层311与液槽31可为一体成型(例如液槽31为透明壳体，玻璃层可为透明壳体的底面)，亦可为分开设置，不加以限定。
本发明的主要技术特征在于，3D打印机3还包括剥离检测器34。所述剥离检测器34用以在成型平台32进行剥离程序时，持续检测成型物(如图5A所示的成型物4)与底膜312的顶面的吸附状况。
同时参阅图4，为本发明的第一具体实施例的光固化3D打印机方框图。本实施例的3D打印机3还包括电性连接上述成型平台32、照射单元33及剥离检测器34的微处理单元36，微处理单元36用以控制所述成型平台32、照射单元33及剥离检测器34的作动。
具体地，本发明的3D打印机3是在剥离检测器34感测到成型物4已由底膜312上剥离时，立即由微处理单元36控制成型平台32停止进行剥离程序，并且接着进行后续的打印动作(容后详述)。藉此，可大幅降低3D打印机3花费在剥离程序上的时间，进而提高3D打印机3的效能(即，缩短整体打印时间)。
所述液槽31用以容置成型液30，于一实施例中，成型液30为光敏树脂(Photopolymer)。当3D打印机3要打印一个成型物4的一个打印层时，主要是由微处理单元36先控制成型平台32沿3D打印机3的Z轴纵向移动以浸入液槽31的成型液30中，并且位于所述打印层的打印高度(即，令成型平台32的底面与底膜312的顶面之间的距离相同于所述打印高度)。
于成型平台32位于所述打印高度后，微处理单元36接着控制照射单元33朝液槽31的内部发射光线(主要是对成型平台32的位置进行照射)，以令成型平台32与底膜312之间的成型液30固化为成型物4的所述打印层，并附着于成型平台32。
本发明中，3D打印机3可为数字光固化处理(Digial Light Processing,DLP)式3D打印机或光固化立体造形(Stereolithography,SLA)式3D打印机，所述照射单元33可为以面为单位发光的数字投影屏幕或以点为单位发光的激光光源，不加以限定。
于本发明的一实施例中，所述底膜312可为聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)，或可称为铁氟龙(Teflon)所制成的透明膜片。所述成型液30由液体固化为固体时，除了会附着于成型平台32的底面外，亦会因为真空状态而吸附于底膜312的顶面。因此，3D打印机3于成型物4的一个打印层固化完成，而要接续打印下一个打印层之前，必须先对已固化的打印层进行剥离程序。
请同时参阅图5A及图5B，分别为本发明的第一具体实施例的第一剥离动作示意图及第二剥离动作示意图。
如图5A所示，当所述打印层固化完成后，3D打印机3即通过微处理单元36控制成型平台32沿Z轴进行抬升，以进行上述剥离程序(即，藉由抬升成型平台32来分离已固化的打印层与底膜312)。于打印层和底膜312尚未剥离前，底膜312会随着成型平台32的抬升而产生向上的形变。
本发明的主要技术特征在于，微处理单元36控制剥离检测器34于成型平台32的抬升期间持续检测所述打印层与底膜312间的吸附状况。并且，如图5B所示，当剥离检测器34检测到所述打印层已由底膜312上剥离时，微处理单元36立即控制成型平台32停止抬升。于成型平台32停止抬升后，微处理单元36即可立刻执行后续动作(例如，继续打印所述成型物4的下一个打印层)。藉此，可大幅降低相关技术中3D打印机需控制成型平台32抬升至固定的高度(如图2B所示的预设高度L1)而浪费掉的剥离时间。
续请同时参阅图6，为本发明的第一具体实施例的剥离流程图。本发明同时揭露了一种光固化3D打印机的剥离方法(下面简称为剥离方法)，所述剥离方法应用于如图3所示的3D打印机3。
当3D打印机3要打印一个成型物4时，首先经由微处理单元36取得成型物4的一个打印层(例如第一层)的打印数据(步骤S10)。本实施例中的打印数据，主要为要打印的打印层所对应的切层数据。接着，3D打印机3的微处理单元36依据取得的打印数据控制成型平台32沿Z轴移动(例如下降)，以浸入液槽31中的成型液30中，并位于所述打印层的打印高度(步骤S12)。
具体地，所述打印高度指的是成型平台32的底面与底膜312的顶面之间的距离，并且所述打印高度相同于成型物4的每一个打印层的切层高度。所述切层数据与切层高度为3D打印领域的通常知识，于此不再赘述。
当成型平台32位于所述打印高度后，微处理单元36即依据取得的打印数据控制照射单元33朝液槽31的内部发射光线，以令所述打印层固化并附着于成型平台32(步骤S14)。具体地，所述打印数据记录了所述打印层的轮廓，微处理单元36于步骤S14中是依据所述打印数据控制照射单元33对液槽31底面的对应位置进行照射，以令固化后的打印层的轮廓相同于打印数据所记录的轮廓。
于所述打印层固化完成后，微处理单元36接着控制成型平台32沿着Z轴抬升，以进行上述剥离程序(步骤S16)。并且，微处理单元36控制剥离检测器34于成型平台32的抬升期间持续检测所述打印层与底膜312间的吸附状况(步骤S18)，以判断打印层是否剥离完成(步骤S20)。
若剥离检测器34的检测结果显示打印层尚未由底膜312上剥离，则微处理单元36控制成型平台32持续抬升，并且控制剥离检测器34持续进行检测。若剥离检测器34的检测结果显示打印层已由底膜312上剥离，则微处理单元36控制成型平台32停止抬升(步骤S22)。
换句话说，于本实施例中，无论成型平台32是否已抬升至前文所述的预设高度L1，只要剥离检测器34检测到打印层已由底膜312上剥离，微处理单元36就会控制成型平台32停止抬升。藉此，可大幅缩短3D打印机3花费在剥离程序上的时间。
步骤S20后，所述打印层已固化完成并且由底膜312上剥离，同时成型平台32也已停止抬升。接着，微处理单元36判断所述成型物4是否打印完成(步骤S24)，即，判断所述成型物4的所有打印层是否皆已打印完成。
若成型物4尚未打印完成，微处理单元36接着取得成型物4的下一个打印层(例如第二层)的打印数据(步骤S26)，并依据取得的打印数据再次执行步骤S12至步骤S22，以打印成型物4的其他打印层，并且依本发明的剥离方法将各个打印完成(固化完成)的打印层从底膜312上剥离。
若成型物4已打印完成，微处理单元36可控制成型平台32抬升至初始位置(例如3D打印机3的顶端)，以将附着于成型平台32上的成型物4整体取下，并完成成型物4的打印动作。
于一实施例中，所述剥离检测器34可连接于3D打印机3的成型平台32。于前述步骤S18中，剥离检测器34可于成型平台32的抬升期间持续检测成型平台32进行抬升时的作用力，并将检测结果传递至微处理单元36。当剥离检测器34检测到所述作用力瞬间下降时，微处理单元36可判断所述打印层已由底膜312上剥离。
具体地，当所述打印层尚未由底膜312上剥离前，打印层与底膜312间的拉力会形成成型平台32向上抬升的阻力，因此成型平台32进行抬升时输出的作用力会较大。反之，当打印层由底膜312上剥离后，上述阻力不复存在，因此成型平台32的作用力会在剥离的瞬间剧烈下降，并且恢复到原始作用力(即，正常抬升时所需输出的作用力)。于本发明的一实施例中，所述剥离检测器34是检测上述作用力是否有瞬间下降的现象，藉此令微处理单元36判断所述打印层是否由底膜312上剥离。
请同时参阅图7，为本发明的第一具体实施例的成型平台作用力示意图。若打印层与底膜312间的接触面积较小，则成型平台32进行抬升时需输出比原始作用力略大的第一作用力F1。当打印层在第一剥离时间T1由底膜312上剥离时，成型平台32输出的作用力瞬间下降，并恢复到原始作用力。
若打印层与底膜312间的接触面积较大，则成型平台32进行抬升时需输出比原始作用力略大的第二作用力F2。当打印层在第二剥离时间T2由底膜312上剥离时，成型平台32输出的作用力瞬间下降，并恢复到原始作用力。其中，第二剥离时间T2(例如60秒)比第一剥离时间T1(例如35秒)来得长。由此可知，当打印层与底膜312间的接触面积较大时，3D打印机3需要花费较长的剥离时间。反之，当打印层与底膜312间的接触面积较小时，3D打印机3需要花费较短的剥离时间。
通过本发明的剥离检测器34来检测成型物4剥离的瞬间，并藉此控制成型平台32的作动，可大幅缩短相关技术的3D打印机在进行剥离程序时，控制成型平台固定抬升至预设高度L1所需花费的预设剥离时间T3(例如90秒)。若以一个成型物具有一千个打印层来计算，采用本发明的剥离方法可节省相当可观的剥离时间。
于前述实施例中，剥离检测器34为作用力检测器，用以检测成型平台32进行抬升时的作用力。
于另一实施例中，剥离检测器34可为光学尺，用以感测成型平台32的位移量或移动速率。
如前文所述，当打印层由底膜312上剥离后，由打印层与底膜312间的拉力所造成的阻力不复存在，因此在打印层由底膜312上剥离的瞬间，成型平台32的瞬间位移量会剧烈提升(即，瞬间移动速率会剧烈提升)。若剥离检测器34为光学尺，则微处理单元36可在剥离检测器34检测到成型平台32的位移量或移动速率瞬间提升时，判断打印层已由底膜312上剥离，进而控制成型平台32停止抬升。
于又一实施例中，剥离检测器34还可为影像感测器、光感测器或红外线感测器，用以感测底膜312的变化状态。
具体地，当打印层吸附于底膜312并且成型平台32向上抬升时，底膜312会受打印层的拉力而向上产生形变。当打印层由底膜312上剥离的瞬间，底膜312会因张力而进行复位(即，平贴于液槽31的底面)。本实施例中，剥离检测器34可于成型平台32的抬升期间持续检测底膜312是否复位，并且微处理单元36可于剥离检测器34检测到底膜312复位的瞬间，判断打印层已由底膜312上剥离，进而控制成型平台32停止抬升。惟，上述仅为本发明的多个具体实施范例，但不以此限定。
续请参阅图8，为本发明的第二具体实施例的光固化3D打印机方框图。于图8的实施例中，3D打印机3进一步包括控制成型平台32沿着Z轴进行纵向移动的驱动单元321，以及控制驱动单元321及照射单元33作动的控制单元35。于本实施例中，所述剥离检测器34为电性连接于驱动单元321及/或控制单元35的检测单元322。
具体地，本实施例的控制单元35相同或相似于图4的实施例中的微处理单元36，但不加以限定。
本实施例中，3D打印机3是通过驱动单元321的施力，控制成型平台32沿Z轴进行抬升与下降。所述检测单元322是受控制单元35的控制，以于成型平台32的抬升期间持续检测驱动单元321对成型平台32输出的第二作用力。并且，当检测单元322检测到所述第二作用力瞬间下降时，控制单元35即可判断所述打印层已由底膜312上剥离，因此立即发送讯号至驱动单元321，以令驱动单元321控制成型平台32停止抬升。
具体地，所述驱动单元321可为控制成型平台32进行抬升、下降的马达。
于一实施例中，所述检测单元322为电性连接至所述马达的电流检测单元(例如可直接串接于马达的电线)。于本实施例中，所述控制单元35可控制检测单元322持续检测马达于控制成型平台32进行抬升时的输出电流。
如前文所述，当打印层由底膜312上剥离后，由打印层与底膜312间的拉力所造成的阻力不复存在，因此在打印层由底膜312上剥离的瞬间，马达输出的所述第二作用力会剧烈下降(即，马达的输出电流会瞬间下降)。因此，当检测单元322于成型平台32的抬升期间检测到所述输出电流瞬间下降时，控制单元35即可判断所述打印层已由底膜312上剥离。
请同时参阅图9，为本发明的第二具体实施例的剥离流程图。图9揭露了与图6相似的剥离方法，并且所述剥离方法主要运用于图8所示的3D打印机3。
具体地，当3D打印机3要打印一个成型物4时，首先由控制单元35取得成型物4的一个打印层的打印数据(步骤S30)，并且再依据取得的打印数据控制成型平台32沿着Z轴移动至所述打印层的打印高度(步骤S32)。接着，控制单元35依据取得的打印数据控制照射单元33朝液槽31内进行照射，以令所述打印层固化并附着于成型平台32(步骤S34)。
于所述打印层固化完成后，控制单元35接着触发所述马达对成型平台32进行控制，以令成型平台32沿着Z轴进行抬升(步骤S36)。并且，控制单元35控制所述电流检测器(即，检测单元322)持续检测马达的输出电流(步骤S38)，并判断在成型平台32的抬升期间，马达的输出电流是否有瞬间下降的现象(步骤S40)。
若电流检测器没有检测到马达的输出电流瞬间下降，代表所述打印层尚未由底膜312上剥离，因此控制单元35触发马达持续控制成型平台32进行抬升。若电流检测器检测到马达的输出电流瞬间下降，则控制单元35进一步判断所述输出电流下降后，是否维持在一个定值，并且超过一个门槛时间(步骤S42)。
具体地，所述打印层与底膜312可能具有多个接触面，当任一个接触面在成型平台32的抬升期间剥离时，因为阻力的消失，将使得马达的输出电流瞬间下降，但不表示打印层与底膜312已完全剥离(即，成型平台32输出的作用力仍大于原始作用力)。如图7所示，当打印层与底膜312完全剥离后，成型平台32输出的作用力将会恢复并维持在原始作用力，也就是说马达的输出电流将会维持在一个定值，并且不会再度上升。
于本实施例中，若电流检测单元检测到所述马达的输出电流瞬间下降，但所述输出电流未维持在所述定值，或是未超过所述门槛时间，则控制单元35判断所述打印层尚未由底膜312上完全剥离，因此回到步骤S36，以控制成型平台32持续抬升。
若电流检测单元检测到所述马达的输出电流瞬间下降，并且所述输出电流维持在所述定值并且超过所述门槛时间，则控制单元35判断所述打印层已由底膜312上完全剥离，因此可发送讯号至所述马达，以令马达控制成型平台32停止抬升(步骤S44)。
于成型平台32停止抬升后，控制单元35接着判断所述成型物4是否打印完成(步骤S46)。若成型物4尚未打印完成，控制单元35接着取得成型物4的下一个打印层的打印数据(步骤S48)，并依据取得的打印数据再次执行步骤S32至步骤S44，以打印成型物4的其他打印层。并且，于成型物4打印完成后，结束本次的剥离方法。
值得一提的是，于另一实施例中，所述检测单元322还可为环绕所述马达的电线(图未标示)设置的磁感应线圈。具体地，所述磁感应线圈用以检测所述马达输出电流以控制成型平台32进行抬升时，在所述电线周围产生的磁力。
于本实施例中，控制单元35可控制所述磁感应线圈在成型平台32的抬升期间持续检测所述电线周围的磁力。并且，在磁感应线圈检测到磁力瞬间下降时(即，马达的输出电流瞬间下降)，控制单元35可判断所述打印层已由底膜312上剥离。
于另一实施例中，控制单元35亦可于磁感应线圈检测到所述磁力瞬间下降，并且所述磁力维持在一个定值并且超过一个门槛时间时，判断所述打印层已由底膜312上完全剥离。相似地，当3D打印机3是藉由所述检测单元322检测成型平台32或驱动单元321的作用力时，控制单元35亦可于检测单元32检测到所述作用力瞬间下降，并且所述作用力维持在一个定值并且超过一个门槛时间时，判断所述打印层已由底膜312上完全剥离。
通过本发明的各个实施例，3D打印机3可藉由剥离检测器34(即，检测单元32)来直接检测剥离程序是否完成，并且于剥离程序完成时立即控制成型平台32停止抬升。藉此，可有效缩短3D打印机3所需花费的剥离时间，进而提升3D打印机3整体的打印效能。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种光固化3D打印机，其特征在于，包括：
一液槽，用以容置成型液；
一底膜，设置于该液槽的内部底面；
一成型平台，设置于该液槽上方，于该光固化3D打印机打印一成型物的一个打印层时，沿一Z轴纵向移动至该打印层的一打印高度；
一照射单元，设置于该液槽下方，于该成型平台移动至该打印高度时朝该液槽的内部发射光线，以固化该打印层；
一剥离检测器，设置于该光固化3D打印机上；及
一微处理单元，电性连接该成型平台、该照射单元及该剥离检测器，于该打印层固化完成后控制该成型平台沿该Z轴进行抬升，控制该剥离检测器于该成型平台的一抬升期间持续检测该打印层与该底膜间的吸附状况，并且于该剥离检测器检测到该打印层由该底膜上剥离时控制该成型平台停止抬升。
2.根据权利要求1所述的光固化3D打印机，其特征在于，该剥离检测器连接该成型平台，检测该成型平台进行抬升时的一作用力，并且于在该抬升期间检测到该作用力瞬间下降时，该微处理单元判断该打印层由该底膜上剥离。
3.根据权利要求2所述的光固化3D打印机，其特征在于，更包括控制该成型平台沿该Z轴进行纵向移动的一驱动单元，该剥离检测器为电性连接该驱动单元的一检测单元。
4.根据权利要求3所述的光固化3D打印机，其特征在于，该检测单元检测该驱动单元控制该成型平台进行抬升时输出的一第二作用力，并且于在该抬升期间检测到该第二作用力瞬间下降时，该微处理单元判断该打印层由该底膜上剥离。
5.根据权利要求4所述的光固化3D打印机，其特征在于，该驱动单元为一马达。
6.根据权利要求5所述的光固化3D打印机，其特征在于，该检测单元为电性连接该马达的一电流检测单元，该电流检测单元检测该马达控制该成型平台进行抬升时的一输出电流，并且于在该抬升期间检测该输出电流瞬间下降时，该微处理单元判断该打印层由该底膜上剥离。
7.根据权利要求5所述的光固化3D打印机，其特征在于，该检测单元为环绕该马达的一电线设置的一磁感应线圈，该磁感应线圈检测该马达控制该成型平台进行抬升时该电线周围产生的一磁力，并且于在该抬升期间检测该磁力瞬间下降时，该微处理单元判断该打印层由该底膜上剥离。
8.一种光固化3D打印机的剥离方法，运用于一光固化3D打印机，该光固化3D打印机具有用以容置成型液的一液槽、设置于该液槽的内部底面的一底膜、设置于该液槽上方的一成型平台及设置于该液槽下方的一照射单元，其特征在于，该光固化3D打印机还包括一剥离检测器，以及电性连接该成型平台、该照射单元及该剥离检测器的一微处理单元，并且该剥离方法包括：
a)取得一成型物的一打印层的打印数据；
b)该微处理单元依据该打印数据控制该成型平台沿一Z轴移动，以位于该打印层的一打印高度；
c)该微处理单元依据该打印数据控制该照射单元朝该液槽的内部发射光线，以令该打印层固化并附着于该成型平台；
d)步骤c后，该微处理单元控制该成型平台沿该Z轴抬升；
e)该微处理单元控制该剥离检测器于该成型平台的一抬升期间持续检测该打印层与该底膜间的吸附状况；
f)于该剥离检测器检测该打印层由该底膜上剥离前重复执行步骤d及步骤e；及
g)该微处理单元于该剥离检测器检测该打印层由该底膜上剥离后控制该成型平台停止抬升。
9.根据权利要求8所述的光固化3D打印机的剥离方法，其特征在于，更包括下列步骤：
h)步骤g后，判断该成型物是否打印完成；及
i)于该成型物未打印完成时取得该成型物的下一个打印层的打印数据，并再次执行步骤b至步骤g。
10.根据权利要求8所述的光固化3D打印机的剥离方法，其特征在于，步骤e是控制该剥离检测器检测该成型平台进行抬升时的一作用力，并且于在该抬升期间检测到该作用力瞬间下降时，判断该打印层由该底膜上剥离。
11.根据权利要求10所述的光固化3D打印机的剥离方法，其特征在于，该光固化3D打印机更包括控制该成型平台沿该Z轴进行纵向移动的一驱动单元，该剥离检测器为电性连接该驱动单元的一检测单元，其中步骤e是控制该检测单元检测该驱动单元控制该成型平台进行抬升时输出的一第二作用力，并且于在该抬升期间检测到该第二作用力瞬间下降时，判断该打印层由该底膜上剥离。
12.根据权利要求11所述的光固化3D打印机的剥离方法，其特征在于，该驱动单元为一马达，该检测单元为电性连接该马达的一电流检测单元，其中步骤e是控制该电流检测单元检测该马达控制该成型平台进行抬升时的一输出电流，并且于在该抬升期间检测该输出电流瞬间下降时，判断该打印层由该底膜上剥离。
13.根据权利要求12所述的光固化3D打印机的剥离方法，其特征在于，步骤e之后更包括下列步骤：
j)于该电源检测单元检测该输出电流瞬间下降时，判断该输出电流下降后是否维持一定值并超过一门槛时间；
k)于该输出电流未维持该定值超过该门槛时间时，执行步骤f；及
l)于该输出电流维持该定值并且超过该门槛时间时，执行步骤g。
14.根据权利要求11所述的光固化3D打印机的剥离方法，其特征在于，该驱动单元为一马达，该检测单元为环绕该马达的一电线设置的一磁感应线圈，其中步骤e是控制该磁感应线圈检测该马达控制该成型平台进行抬升时该电线周围产生的一磁力，并且于在该抬升期间检测该磁力瞬间下降时，判断该打印层由该底膜上剥离。
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