TW202400402A - 立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置 - Google Patents

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Abstract

一種立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，包括一容置槽、一成型平台、一投影模組、一薄膜電阻式壓力感測器以及一控制器。容置槽用以容置一光固化材料。成型平台設置鄰近容置槽。投影模組用以投出一影像光於成型平台上的光固化材料上。薄膜電阻式壓力感測器設置在容置槽的壁面上，可用以偵測光固化材料的液面壓力，並發出一壓力訊號。控制器接收壓力訊號，以判斷光固化材料的液面高度。

Description

立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置
本發明是有關於一種判斷裝置，且特別是有關於一種立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置。
偵測光固化膠材液面高度的方式可分為非接觸式與接觸式。非接觸式的方式包括超音波偵測、紅外線偵測、雷射偵測或電容式偵測，其中超音波液面偵測與紅外線液面偵測易受到其他物件的干擾而產生不準確性，而雷射液面偵測則費用昂貴，電容式液面偵測要裝在非金屬容器的側壁上，因此無法應用在金屬容器中。也就是說，非接觸式的方式各有應用上的限制或者成本太高。接觸式的方式包括浮筒式，其缺點是結構複雜，且在換膠時清洗不易。
本發明提供一種立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，其具有較佳的準確性。
本發明的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，包括一容置槽、一成型平台、一投影模組、一薄膜電阻式壓力感測器以及一控制器。容置槽用以容置一光固化材料。成型平台設置鄰近容置槽。投影模組用以投出一影像光於成型平台上的光固化材料上。薄膜電阻式壓力感測器設置在容置槽的壁面上，可用以偵測光固化材料的液面壓力，並發出一壓力訊號。控制器接收壓力訊號，以判斷光固化材料的液面高度。
本發明的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，包括一容置槽、一成型平台、一投影機、一壓力感測器以及一控制器。容置槽用以容置一光固化材料。成型平台設於鄰近容置槽。投影機用以投影一影像於成型平台上的固化光材料。壓力感測器設置在容置槽的壁面上，用以偵測光固化材料的液面壓力。控制器電連接至壓力感測器。
在本發明的一實施例中，上述的壓力感測器可發出一壓力訊號。
在本發明的一實施例中，上述的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置還包括一補料機構。控制器可依據壓力訊號發出一控制訊號，其中補料機構用以接收控制訊號，以對容置槽補料。
在本發明的一實施例中，上述的補料機構滿足下列條件之一： (1) 補料機構為料桶且具有馬達及填充管的構件；以及(2) 補料機構為倒置式、無馬達，且具有開關、填充管且可自動流下的構件。
在本發明的一實施例中，上述的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置還包括一補料機構，電連接至控制器，可對容置槽進行補料。
在本發明的一實施例中，上述的補料機構滿足下列條件之一： (1) 補料機構為料桶且具有馬達及填充管的構件；以及(2) 補料機構為倒置式、無馬達，且具有開關、填充管且可自動流下的構件。
在本發明的一實施例中，上述的壓力感測器設置在容置槽的底面外側。
在本發明的一實施例中，上述的壓力感測器為一電阻式壓力感測器。
在本發明的一實施例中，上述的薄膜電阻式壓力感測器設置在容置槽的底面外側。
基於上述，在本發明的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置的設計中，薄膜電阻式壓力感測器是設置在容置槽的壁面上，可用以偵測光固化材料的液面壓力，並發出壓力訊號給控制器，而控制器接收壓力訊號後即可判斷光固化材料的液面高度，因此可具有較佳的準確性。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是依照本發明的一實施例的一種立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置的示意圖。請參考圖1，在本實施例中，立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置100a包括一容置槽110、一成型平台120、一投影模組130、一薄膜電阻式壓力感測器140a以及一控制器150。容置槽110用以容置一光固化材料112。成型平台120設置容置槽110上方，且鄰近容置槽110。投影模組130用以投出一影像光L於成型平台120上的光固化材料112上。意即，投影模組130用以投影一影像於成型平台120上的固化光材料112。壓力感測器為一電阻式壓力感測器，具體化為薄膜電阻式壓力感測器140a。薄膜電阻式壓力感測器140a設置在容置槽110的壁面S上，可用以偵測光固化材料112的液面壓力，且薄膜電阻式壓力感測器140a可發出一壓力訊號。控制器150電連接至薄膜電阻式壓力感測器140a且接收壓力訊號，以判斷光固化材料112的液面高度。
詳細來說，容置槽110內的光固化材料112的型態可以是液態、膠態或流體等型態，因材料特性的關係，光固化材料112於照光固化後可形成工件，而工件可逐層形成於成型平台120上。此處，光固化材料112例如是紫外光固化材料，因採用的影像光源的波長範圍需與光固化材料112互相配合，因此此處的影像光源為紫外光，意即本實施例的投影模組130可為紫外光投影機。薄膜電阻式壓力感測器140a包括一個線圈迴路142，其中線圈迴路142會因壓力改變而產生電阻變化。薄膜電阻式壓力感測器140a是設置在容置槽110的壁面S上，而光固化材料112會對壁面S產生壓力。當光固化材料112的液面高度改變時，壓力就會改變，而使得薄膜電阻式壓力感測器140a產生電阻變化。因此，本實施例即是利用設置在容置槽110的壁面S上的薄膜電阻式壓力感測器140a所產生的電阻變化來偵測光固化材料112的液面高度。
再者，在本實施例中，立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置100a還包括一補料機構160，電連接至控制器150。控制器150可依據壓力訊號發出一控制訊號，其中補料機構160用以接收控制訊號，以對容置槽110補料。於一實施例中，補料機構160可為料桶且具有馬達及填充管的構件。於一實施例中，補料機構160亦可為倒置式、無馬達，且具有開關、填充管且可自動流下的構件。此外，本實施例中，立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置100a還包括一顯示螢幕170，電連接至控制器150，可顯示控制器150目前處理的相關資料。
簡言之，在本實施例的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置100a的設計中，是透過電阻的變化來判斷光固化材料112的液面高度。薄膜電阻式壓力感測器140a可偵測光固化材料112的液面壓力而產生電阻變化，透過電阻變化來判斷光固化材料112的剩餘量。當容置槽110內的光固化材料112快要用完時，搭配自動補膠系統的補料機構160進行補膠，而當所補的光固化材料112的液面達到一定高度時，自動停止補膠。因此，本實施例的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置100a可具有較佳的準確性。此外，本實施例的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置100a亦適合在各種材質的紫外光膠盤上使用。
以下將說明本發明的其他實施例。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施例，下述實施例不再重複贅述。
圖2是依照本發明的另一實施例的一種立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置的示意圖。請同時參考圖1及圖2，本實施例的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置100b與圖1的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置100a相似，兩者的差異在於：在本實施例中，薄膜電阻式壓力感測器140b為一分段式薄膜電阻式壓力感測計。
詳細來說，在本實施例中，薄膜電阻式壓力感測器140b包括三個線圈迴路142、144、146，可產生不同段的電阻值，而發出壓力訊號。控制器150接收壓力訊號即可判斷光固化材料112的液面高度。此外，電阻變化會隨著環境溫度不同而改變，然而此薄膜電阻式壓力感測器140b即使環境溫度不同也可以使用。
簡言之，本實施例是透過分段式的薄膜電阻式壓力感測器140b來偵測光固化材料112的液面壓力，根據不同段的電阻值來判斷光固化材料112的液面高度，進而發出控制訊號以使補料機構160進行補膠或停止補膠。因此，本實施例的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置100b可具有較佳的準確性。
圖3是依照本發明的另一實施例的一種立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置的示意圖。請同時參考圖1及圖3，本實施例的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置100c與圖1的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置100a相似，兩者的差異在於：在本實施例中，壓力感測器140c設置在容置槽110的底面外側，其中壓力感測器140c位於投影模組130與容置槽110之間。此處，壓力感測器140c類似於體重計，隨著容置槽110內的光固化材料112的量多寡而產生不同的電阻值，藉此可得知使否需要對容置槽110進行補膠作業。
綜上所述，在本發明的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置的設計中，薄膜電阻式壓力感測器是設置在容置槽的壁面上，可用以偵測光固化材料的液面壓力，並發出壓力訊號給控制器，而控制器接收壓力訊號後即可判斷光固化材料的液面高度，因此可具有較佳的準確性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100a、100b、100c:立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置 110:容置槽 112:光固化材料 120:成型平台 130:投影模組 140a、140b、140c:薄膜電阻式壓力感測器 142、144、146:線圈迴路 150:控制器 160:補料機構 170:顯示螢幕 L:影像光 S:壁面
圖1是依照本發明的一實施例的一種立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置的示意圖。 圖2是依照本發明的另一實施例的一種立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置的示意圖。 圖3是依照本發明的另一實施例的一種立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置的示意圖。
100a:立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置
110:容置槽
112:光固化材料
120:成型平台
130:投影模組
140a:薄膜電阻式壓力感測器
142:線圈迴路
150:控制器
160:補料機構
170:顯示螢幕
L:影像光
S:壁面

Claims (10)

  1. 一種立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，包括： 一容置槽，用以容置一光固化材料； 一成型平台，設置鄰近該容置槽； 一投影模組，用以投出一影像光於該成型平台上的該光固化材料上； 一薄膜電阻式壓力感測器，設置在該容置槽的壁面上，可用以偵測該光固化材料的液面壓力，並發出一壓力訊號；以及 一控制器，接收該壓力訊號，以判斷該光固化材料的液面高度。
  2. 一種立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，包括： 一容置槽，用以容置一光固化材料； 一成型平台，設於鄰近該容置槽； 一投影機，用以投影一影像於該成型平台上的該固化光材料； 一壓力感測器，設置在該容置槽的壁面上，用以偵測該光固化材料的液面壓力；以及 一控制器，電連接至該壓力感測器。
  3. 如請求項2所述的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，其中該壓力感測器可發出一壓力訊號。
  4. 如請求項1或請求項3所述的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，更包括： 一補料機構，該控制器可依據該壓力訊號發出一控制訊號，其中該補料機構用以接收該控制訊號，以對該容置槽補料。
  5. 如請求項4所述的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，其中該補料機構滿足下列條件之一： (1) 該補料機構為料桶且具有馬達及填充管的構件；以及 (2) 該補料機構為倒置式、無馬達，且具有開關、填充管且可自動流下的構件。
  6. 如請求項1或請求項2所述的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，更包括： 一補料機構，電連接至該控制器，可對該容置槽進行補料。
  7. 如請求項6所述的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，其中該補料機構滿足下列條件之一： (1) 該補料機構為料桶且具有馬達及填充管的構件；以及 (2) 該補料機構為倒置式、無馬達，且具有開關、填充管且可自動流下的構件。
  8. 如請求項2所述的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，其中該壓力感測器設置在該容置槽的底面外側。
  9. 如請求項2所述的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，其中該壓力感測器為一電阻式壓力感測器。
  10. 如請求項1所述的立體印表機的光固化材料液面高度判斷裝置，其中該薄膜電阻式壓力感測器設置在該容置槽的底面外側。
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