TW201543348A - 三維印表機之設置方法及其裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係一種三維印表機之設置方法及其裝置，首先在要設置之列印參數範圍內選取多個測試列印參數值，並設置分別對應多個測試列印參數值之複數個區域，根據多個測試列印參數值，將列印材料列印到所對應之區域內；然後，測量每個區域內列印材料之實際特性值，將與標準特性值間之絕對差值作為每個區域之誤差值；最後，將誤差值最小之區域所對應之測試列印參數值作為三維印表機之列印參數。本發明可以大範圍推廣應用，提高獲得最佳列印效果之準確度。

Description

三維印表機之設置方法及其裝置 【0001】

本發明係一種三維印表機領域，特別係有關於一種三維印表機之設置方法及其裝置。

【0002】

三維列印是添加劑製造技術的一種形式，在添加劑製造技術中三維列印物件是三維印表機透過連續的實體層創建出來的。三維印表機相對於其他的添加劑製造技術而言，具有速度快，價格便宜，高易用性等優點。三維印表機是可以列印出真實三維物體的一種設備，功能上與鐳射成型技術一樣，採用分層加工、疊加成形，即透過逐層增加材料生成三維列印物件實體，與傳統的去除材料加工技術完全不同。稱之為三維印表機是參照了其技術原理，因為分層加工的過程與噴墨印表機的工作原理十分相似。

【0003】

在採用三維印表機列印三維列印物件時，對於三維列印物件所採用的列印材料不同，其設置的諸如列印溫度或/和列印流速等的列印參數，以獲得最佳的列印效果，也是有差別的。即使對於三維印表機使用的同一列印材料，對於同一三維列印物件的不同批次或不同三維列印物件的列印時，為了獲得最佳的列印效果，其設置的列印參數也會有差別。

【0004】

為了獲得最佳的列印效果，需要人工憑觀察和用手觸摸感覺等工作經驗，對三維印表機的列印參數進行反覆測試，從而確定出獲得最佳列印效果的列印參數。在這個測試過程中，需要人工的長期經驗，效率較低且因為人為原因設置可能不準確，無法大範圍的推廣應用，也無法進行標準化的三維印表機的列印參數設置。

【0005】

有鑑於此，本發明實施例提供一種三維印表機之設置方法，該方法能夠標準化的進行三維印表機的列印參數設置，提高獲得最佳列印效果的準確度。

【0006】

本發明實施例還提供一種三維印表機的列印參數設置裝置，該裝置能夠標準化的進行三維印表機的列印參數設置，提高獲得最佳列印效果的準確度。

【0007】

根據上述目的，本發明是這樣實現的：

【0008】

一種三維印表機之設置方法，所述方法包括：

【0009】

在列印參數範圍內選取多個測試列印參數值，並設置複數個區域分別對應多個測試列印參數值。

【0010】

根據多個測試列印參數值列印，將列印材料列印到所對應的區域內。

【0011】

測量每個區域內列印材料之實際特性值，並計算與標準特性值間的絕對差值作為每個區域的誤差值。

【0012】

將誤差值最小的區域所對應的測試列印參數值作為三維印表機的列印參數。

【0013】

列印參數為列印溫度、列印流速、進料速度或冷卻速度中的一種，或者為與列印溫度、列印流速、進料速度和冷卻速度中的一種的相關參數。

【0014】

列印參數範圍為列印材料規定的列印參數範圍，或者根據選取規則從列印材料規定的列印參數範圍中選取。

【0015】

列印材料之實際特性值為列印材料列印的實際高度值。

【0016】

標準特性值為標準高度值。

【0017】

根據測試列印參數值，將列印材料列印到所對應之區域內之步驟，更包含下列步驟：設置對應該些區域內之一列印控制碼；以及運行列印控制碼。

【0018】

測量區域內每一列印材料之實際特性值，並計算與標準特性值間之絕對差值作為區域之誤差值之步驟，更包含下列步驟：選取複數個樣品點並測量列印材料之實際特性值，計算與標準特性值間之該絕對差值；以及，累加絕對差值並與樣品點之數量相除以得到累積誤差值，其中累積誤差值係作為每一區域之誤差值。

【0019】

一種三維印表機之設置裝置，所述裝置包括：設置單元、控制單元、列印單元及感測器，其中：

【0020】

設置單元，在列印參數範圍內選取多個測試列印參數值，並設置分別對應多個測試列印參數值之多個區域。

【0021】

感測器，測量每個區域內的每一列印材料之實際特性值，並計算與標準特性值間的絕對差值作為每個區域的誤差值。

【0022】

控制單元，電性連接設置單元、列印單元及感測器，控制設置單元、列印單元及感測器之作動，並將誤差值最小的區域所對應的測試列印參數值作為三維印表機的列印參數。

【0023】

控制單元更包含計算列印材料之實際特性值與標準特性值間之絕對差值後，累加絕對差值並與複數個樣品點之數量相除得到累積誤差值，其中累積誤差值係作為每一區域之誤差值。

【0024】

感測器為距離感測器。

【0025】

由上述方案可以看出，本發明實施例首先在要設置的列印參數範圍內選取多個測試列印參數值，並設置分別對應多個測試列印參數值之複數個區域，三維印表機分別根據多個測試列印參數值列印，將列印材料列印到對應的區域內；然後，測量每個區域內的列印材料之實際特性值，並計算與標準特性值間的絕對差值作為每個區域的誤差值；最後，將誤差值最小的區域所對應的測試列印參數值作為三維印表機的列印參數。由於本發明不像現有技術那樣需要人工憑經驗測試三維印表機的列印參數，而是採用軟體和感測器進行標準化的測試得到三維印表機的最佳列印效果的列印參數，所以可以大範圍推廣應用，提高獲得最佳列印效果的準確度。

【0082】

101~104‧‧‧步驟

201~208‧‧‧步驟

【0026】

第1圖為本發明實施例提供的三維印表機之設置方法流程圖。

【0027】

第2圖為本發明實施例提供的三維印表機之設置方法具體實施例流程圖。

【0028】

第3圖為本發明實施例提供的三維印表機之設置方法具體實施例一採用的區域示意圖。

【0029】

第4圖為本發明實施例提供的三維印表機之設置方法具體實施例二採用的區域示意圖。

【0030】

第5圖為本發明實施例提供的三維印表機之設置裝置結構示意圖。

【0031】

為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖並舉實施例，對本發明作進一步詳細說明。

【0032】

為了標準化的進行三維印表機的列印參數設置，提高獲得最佳列印效果的準確度，且可以使得三維印表機之設置方法能夠應用，本發明實施例首先在要設置的列印參數範圍內選取多個測試列印參數值，並設置複數個區域分別對應多個測試列印參數值，三維印表機分別採用多個測試列印參數值列印，將列印材料列印到對應的區域內；然後，採用感測器測量每個區域內的列印材料實際特性值，將與標準特性值之間的絕對差值作為每個區域的誤差值；最後，將誤差值最小的區域對應的測試列印參數值作為三維印表機的列印參數。

【0033】

區域可以為矩形、多邊形、圓形或橢圓形等，本發明實施例並不限定區域的形狀和大小。

【0034】

第1圖為本發明實施例提供的三維印表機之設置方法流程圖，其具體步驟為：

【0035】

步驟101：在要設置的列印參數範圍內選取多個測試列印參數值，並設置複數個區域分別對應多個測試列印參數值。

【0036】

在本步驟中，列印材料都規定了列印參數範圍，設置的列印參數範圍是列印材料規定的列印參數範圍，或者是根據設置的選取規則從列印材料規定的列印參數範圍選取的。

【0037】

在本步驟中，選取多個測試列印參數值，並設置複數個區域分別對應多個測試列印參數值，都可以採用本發明所設置的軟體完成。

【0038】

步驟102：控制三維印表機分別採用多個測試列印參數值列印，將列印材料列印到對應的區域內。

【0039】

步驟103：採用感測器測量每個區域內的列印材料之實際特性值，將並計算與標準特性值之間的絕對差值作為每個區域的誤差值。

【0040】

在本步驟中，列印材料實際特性值可以為列印材料列印的實際高度值，感測器可以為距離感測器，用於測量列印材料列印的實際高度值。

【0041】

步驟104：將誤差值最小的區域對應的測試列印參數值作為三維印表機的列印參數。

【0042】

第1圖所述的各個步驟都是採用所設置的軟體控制完成的，軟體的控制過程如第2圖所示，第2圖為本發明實施例提供的三維印表機之設置方法具體實施例流程圖，其具體步驟為：

【0043】

步驟201：測試開始。

【0044】

步驟202：軟體確定要設置的列印參數範圍。

【0045】

在本步驟中，列印材料都規定了列印參數範圍，設置的列印參數範圍可以為列印材料規定的列印參數範圍，也可以根據預先設置的選取規則從列印材料規定的列印參數範圍中選取，這裡不再限定。

【0046】

步驟203：軟體在要設置的列印參數範圍內劃分多個區域，並為每個區域生成對應的不同測試列印參數值，並根據對應關係生成列印控制碼。

【0047】

在該步驟中，也就是在三維印表機中設置按照不同測試列印參數值依次列印到對應的區域內的列印控制碼。

【0048】

步驟204：三維印表機運行列印控制碼，採用不同測試列印參數值列印，將列印材料列印到對應的區域內。

【0049】

步驟205：採用感測器測量每個區域內的列印材料之實際特性值，計算與標準特性值之間的絕對差值。

【0050】

步驟206：對於每個區域，可以選取多個樣品點數進行列印材料之實際特性值的測量，分別計算與標準特性值之間的絕對差值後，進行累積求和後除以樣品點數得到累積誤差值，作為每個區域的誤差值。

【0051】

步驟207：比較每個區域的誤差值，將誤差值最小的區域對應的測試列印參數值作為三維印表機的列印參數。

【0052】

步驟208：測試結束。

【0053】

以下舉兩個較佳實施例說明本發明。

【0054】

實施例一

【0055】

實施例為三維印表機要設置的列印參數為列印材料的列印溫度。

【0056】

在購買列印材料時，都會標注列印材料的列印溫度範圍，列印溫度範圍就是列印材料的推薦溫度範圍，不同列印材料會有不同的推薦溫度範圍，超出列印溫度範圍，可能會堵塞三維印表機的列印噴頭，甚至損壞三維印表機的列印噴頭。

【0057】

首先，在要設置的列印溫度範圍內選取多個測試列印溫度值，並設置分別對應多個測試列印溫度值的不同矩形區域。

【0058】

比如，列印材料標注的列印溫度範圍為190攝氏度~220攝氏度，則可變化的列印溫度範圍為30攝氏度，在列印溫度範圍內，以1個攝氏度為單位，選取多個測試列印溫度值，並設置分別對應多個測試列印溫度值的不同矩形區域，如第3圖所示。

【0059】

然後，軟體根據上述對應關係生成列印控制碼。

【0060】

再次，三維印表機根據列印控制碼進行列印材料的列印，採用不同測試列印溫度值列印，將列印材料列印到對應的矩形區域內。

【0061】

再次，對於每個矩形區域，可以選取多個樣品點數採用距離感測器進行列印材料實際高度值的測量，分別計算與標準高度值之間的絕對差值後，進行累積求和後除以樣品點數得到累積誤差值，作為每個矩形區域的誤差值每個矩形區域內的列印材料之實際高度值，將與標準高度值之間的絕對差值作為每個矩形區域的誤差值；

【0062】

在這裡，可以在三維印表機的列印噴頭平臺下方設置距離感測器，軟體控制列印噴頭平臺的移動，掃描第3圖中的每個列印後的矩形區域，計算誤差值。例如，掃描矩形區域上100個採集點的距離，如果標準高度值為5釐米，掃描的距離為5.1釐米，則誤差值為0.1釐米，掃描的距離為4.9釐米，則誤差值取絕對值，也為0.1釐米。

【0063】

最後，將誤差值最小的矩形區域對應的測試列印溫度值作為三維印表機的列印溫度，並將三維印表機的列印溫度進行保存，作為後續列印列印材料的列印溫度，並根據列印溫度生成列印控制碼。

【0064】

實施例二

【0065】

實施例為三維印表機要設置的列印參數為列印材料的列印流速。

【0066】

首先，在要設置的列印流速範圍內選取多個測試列印流速值，並設置分別對應多個測試列印流速值的不同圓形區域。

【0067】

根據列印流速範圍分為多個圓形區域，如每秒列印材料流速範圍為20~80立方釐米，則可變化的範圍值為60，則以每1立方釐米為單位，選取多個測試列印流速值，並設置分別對應多個測試列印流速值的不同圓形區域，如第4圖所示。

【0068】

然後，軟體根據上述對應關係生成列印控制碼。

【0069】

再次，三維印表機根據列印控制碼進行列印材料的列印，採用不同測試列印流速值列印，將列印材料列印到對應的圓形區域內。

【0070】

再次，對於每個圓形區域，可以選取多個樣品點數採用距離感測器進行列印材料實際高度值的測量，分別計算與標準高度值之間的絕對差值後，進行累積求和後除以樣品點數得到累積誤差值，作為每個圓形區域的誤差值每個圓形區域內的列印材料實際高度值，將與標準高度值之間的絕對差值作為每個圓形區域的誤差值；

【0071】

在這裡，可以在三維印表機的列印噴頭平臺下方設置距離感測器，軟體控制列印噴頭平臺的移動，掃描第3圖中的每個列印後的圓形區域，計算誤差值。例如，掃描圓形區域上100個樣品點數的距離，如果標準高度值為5釐米，掃描的距離為5.1釐米，則誤差值為0.1釐米，掃描的距離為4.9釐米，則誤差值取絕對值，也為0.1釐米。

【0072】

最後，將誤差值最小的圓形區域對應的測試列印流速值作為三維印表機的列印流速，並將三維印表機的列印流速進行保存，作為後續列印列印材料的列印流速，並根據列印流速生成列印控制碼。

【0073】

本發明實施例中，三維印表機的列印參數不僅限於實施例中提及的列印溫度和列印流速，列印參數還可以為進料速度或者冷卻速度，或者為與列印溫度、列印流速、進料速度和冷卻速度中的一種的相關參數。

【0074】

第5圖為本發明實施例提供的三維印表機的列印參數設置裝置結構示意圖，裝置結構包括：設置單元、控制單元、列印單元及感測器，列印單元為三維印表機的列印單元，其中：

【0075】

設置單元，在要設置的列印參數範圍內選取多個測試列印參數值，並設置複數個區域分別對應多個測試列印參數值。

【0076】

列印單元，根據多個測試列印參數值將列印材料列印到所對應的區域內。

【0077】

感測器，測量每個區域內的列印材料之實際特性值，並計算與標準特性值之間的絕對差值作為每個區域的誤差值。

【0078】

控制單元，電性連接設置單元、列印單元及感測器，控制設置單元、列印單元及感測器之作動，用於控制列印單元分別採用多個測試列印參數值列印，將列印材料列印到對應的區域內；控制感測器測量每個區域內的列印材料之實際特性值，將與標準特性值之間的絕對差值作為每個區域的誤差值；並將誤差值最小的區域所對應的測試列印參數值作為三維印表機的列印參數。

【0079】

在實施例中，控制單元，還用於控制感測器分別計算與標準特性值之間的絕對差值後，進行累積求和後除以樣品點數得到累積誤差值，作為每個區域的誤差值。

【0080】

在本發明實施例中，列印參數設置裝置的感測器可以為用於測量高度的距離感測器。

【0081】

以上舉較佳實施例，對本發明的目的、技術方案和優點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。

國內寄存資訊【請依寄存機構、日期、號碼順序註記】

無

國外寄存資訊【請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記】

無

無

101~104‧‧‧步驟

Claims (9)

1. 【第1項】

   一種三維印表機之設置方法，包含下列步驟：
   在一列印參數範圍內選取複數個測試列印參數值，並設置複數個區域分別對應該些測試列印參數值；
   根據該些測試列印參數值，將一列印材料列印到所對應之該些區域內；
   測量該些區域內每一該列印材料之一實際特性值，並計算與一標準特性值間之一絕對差值作為該些區域之一誤差值；將該誤差值最小之該區域所對應之該測試列印參數值作為該三維印表機之一列印參數。
2. 【第2項】

   如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該列印參數為列印溫度、列印流速、進料速度或冷卻速度。
3. 【第3項】

   如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該列印參數範圍為該列印材料規定之列印參數範圍，或根據選取規則從該列印材料規定之該列印參數範圍中選取。
4. 【第4項】

   如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該列印材料之該實際特性值為該列印材料列印之一實際高度值，該標準特性值為一標準高度值。
5. 【第5項】

   如申請專利範圍第1項所述之方法，其中 根據該些測試列印參數值，將該列印材料列印到所對應之該些區域內之步驟，更包含下列步驟 ：
   設置對應該些區域內之一列印控制碼；以及運行該列印控制碼。
6. 【第6項】

   如申請專利範圍第1項所述之方法，其中測量該些區域內每一該列印材料之該實際特性值，並計算與該標準特性值間之該絕對差值作為該些區域之該誤差值之步驟，更包含下列步驟：
   選取複數個樣品點並測量該列印材料之該實際特性值，計算與該標準特性值間之該絕對差值；以及累加該些絕對差值並與該些樣品點之數量相除以得到一累積誤差值，其中該累積誤差值係作為每一該區域之該誤差值。
7. 【第7項】

   一種三維印表機之設置裝置，包含：
   一設置單元，在一列印參數範圍內選取複數個測試列印參數值，並設置複數個區域分別對應該些測試列印參數值；
   一列印單元，根據該些測試列印參數值將一列印材料列印到所對應之該些區域內；
   一感測器，測量該些區域內每一該列印材料之一實際特性值，並計算與一標準特性值間之一絕對差值作為該些區域之一誤差值；以及一控制單元，電性連接該設置單元、該列印單元及該感測器，控制該設置單元、該列印單元及該感測器之作動，並將誤差值最小之該區域所對應之該測試列印參數值作為該三維印表機之一列印參數。
8. 【第8項】

   如申請專利範圍第7項所述之裝置，其中該控制單元更包含計算該列印材料之該實際特性值與該標準特性值間之該絕對差值後，累加該些絕對差值並與複數個樣品點之數量相除得到一累積誤差值，其中該累積誤差值係作為每一該區域之該誤差值。
9. 【第9項】

   如申請專利範圍第7項所述之裝置，其中該感測器為一距離感測器。