TWI594873B - 偵測成型材特性的方法與立體列印裝置 - Google Patents

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Description

偵測成型材特性的方法與立體列印裝置
本發明是有關於一種偵測列印狀態的方法，且特別是有關於一種偵測成型材特性的方法與立體列印裝置。
近年來，隨著科技的日益發展，許多利用逐層建構模型等加成式製造技術(additive manufacturing technology)來建造物理三維(three dimensional,3D)模型的不同方法已紛紛被提出。一般而言，加成式製造技術是將利用電腦輔助設計(computer aided design,CAD)等軟體所建構的3D模型的設計資料轉換為連續堆疊的多個薄(准二維)橫截面層。於此同時，許多可以形成多個薄橫截面層的技術手段也逐漸被提出。舉例來說，列印裝置的列印模組通常可依據3D模型的設計資料所建構的空間座標XYZ在基座的上方沿著XY平面移動，從而使建構材料形成正確的橫截面層形狀。因此，藉由列印模組沿著軸向Z逐層移動，即可使多個橫截面層沿Z軸逐漸堆疊，進而使建構材料在逐層固化的狀態 下形成立體物件。
以透過光源固化建構材料而形成立體物件的技術為例，列印模組適於浸入盛裝在盛槽中的液態成型材中，而光源模組在XY平面上照射作為建構材料的液態成型材，以使液態成型材被固化，並堆疊在列印模組的一成型平台上。如此，藉由列印模組的成型平台沿著軸向Z逐層移動，即可使液態成型材逐層固化並堆疊成立體物件。需說明的是，不同的液態成型材具有不同的材質特性，因此立體列印裝置需依照液態成型材的種類來設定正確的控制列印參數。倘若立體列印裝置的控制列印參數與液態成型材的種類不相符，可能導致列印失敗或列印品質不佳。此外，在立體物件透過逐層堆疊而成型的過程中，液態成型材的材質特性可能隨時間產生變化，而因此導致立體列印裝置的控制列印參數與液態成型材的種類不相符。因此，如何能提高立體列印之速度與品質，仍是本領域開發人員的主要課題。
有鑑於此，本發明提供一種偵測成型材特性的方法與立體列印裝置，藉由偵測液態成型材的材質特性而即時的控制立體列印裝置執行相對應的操作，從而具有良好的列印品質。
本發明提出一種偵測成型材特性的方法，適用於一立體列印裝置。此立體列印裝置包括用以盛裝液態成型材的盛槽，所述方法包括下列步驟。控制盛槽產生晃動，致使液態成型材的液 體表面產生波動。偵測液態成型材的波動，以獲取偵測波形資訊。比對偵測波形資訊與樣本波形資訊，而獲取關聯於液態成型材的特性比對結果。依據特性比對結果來執行預設操作。
在本發明的一實施例中，上述的預設操作包括發出一警示、停止列印該立體物件或調整至少一控制參數，而立體列印裝置是依據上述控制參數來列印一立體物件。
在本發明的一實施例中，上述的立體列印裝置更包括一光源與一成型平台。此光源照射並固化位於成型平台與盛槽的底部之間的液態成型材。而上述的控制盛槽產生晃動，致使液態成型材的液體表面產生波動的步驟包括下列步驟。控制成型平台或盛槽移動，致使被固化的液態成型材從盛槽的底部脫離並使盛槽產生晃動。
在本發明的一實施例中，上述的立體列印裝置包括配置於該盛槽的一側的偵測單元，此偵測單元包括一訊號發送器以及一訊號感測器。而上述的偵測液態成型材的波動，以獲取偵測波形資訊的步驟包括下列步驟。控制訊號發送器發出輸出訊號。透過訊號感測器感測有關於輸出訊號的接收訊號，並依據接收訊號的強度來獲取偵測波形資訊，其中接收訊號為該輸出訊號或該輸出訊號的反射訊號。
在本發明的一實施例中，上述的偵測單元更包括浮體模組，此浮體模組適於浮於液態成型材的液體表面上並響應於液態成型材的波動而產生擺動。且，接收訊號的強度隨擺動的幅度大 小而改變。
在本發明的一實施例中，在上述的比對偵測波形資訊與樣本波形資訊，而獲取關聯於液態成型材的特性比對結果的步驟之前，更包括下列步驟。依據預先設定而選定樣本成型材。從資料庫讀取樣本成型材的樣本波形資訊。
在本發明的一實施例中，上述的比對偵測波形資訊與樣本波形資訊，而獲取關聯於液態成型材的特性比對結果的步驟包括下列步驟。根據偵測波形資訊中的頻率參數、振幅參數或端點個數來比對偵測波形資訊與樣本波形資訊，而獲取特性比對結果中的頻率比對結果、振幅比對結果或端點比對結果。
在本發明的一實施例中，在上述的比對偵測波形資訊與樣本波形資訊，而獲取關聯於液態成型材的該特性比對結果的步驟之後，更包括下列步驟。依據特性比對結果，判斷偵測波形資訊與樣本波形資訊是否符合相似條件。
在本發明的一實施例中，上述立體列印裝置為SLA(Stereolithography)立體列印裝置。
本發明提出一種立體列印裝置，其包括盛槽、成型平台、光源、偵測單元以及控制單元。盛槽用以盛裝液態成型材，而成型平台，可移動地配置於盛槽的上方。光源配置於盛槽的下方，其用以照射液態成型材。偵測單元配置於盛槽的一側，適於偵測液態成型材的液體表面的波動。控制單元耦接偵測單元與成型平台，用以控制盛槽產生晃動，致使液態成型材的液體表面產生波 動。此控制單元用以透過偵測單元偵測液態成型材的波動，以獲取偵測波形資訊。此控制單元用以比對偵測波形資訊與樣本波形資訊，而獲取關聯於液態成型材的特性比對結果。此控制單元用以依據特性比對結果來執行預設操作。
基於上述，於本發明的實施例中，立體列印裝置具有適於浮於液態成型材之液態表面上的浮體模組。如此，立體列印裝置可藉由浮體模組來偵測液態成型材之液態表面的波動，從而獲取可表現當前之材質特性的偵測波形資訊。再者，立體列印裝置可透過比對偵測波形資訊與資料庫中的樣本波形資訊而獲取特性比對結果，並基於特性比對結果調整用以列印立體物件的控制參數，以提昇立體列印的品質。除此之外，立體列印裝置也可基於特性比對結果而得知盛槽內的液態成型材是否與使用者所設定的控制參數相符，從而避免列印失敗的現象發生。
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。
10‧‧‧立體列印裝置
110‧‧‧盛槽
120‧‧‧成型平台
130‧‧‧光源
140‧‧‧偵測單元
141‧‧‧訊號發送器
142‧‧‧訊號感測器
143‧‧‧浮體模組
143a‧‧‧浮體
143b‧‧‧連桿模組
143c‧‧‧擋板
150‧‧‧控制單元
102‧‧‧液態成型材
S1‧‧‧液態表面
118‧‧‧底部
30‧‧‧立體物件
E‧‧‧輸出訊號
R‧‧‧接收訊號
60、71、81‧‧‧偵測波形
70、80‧‧‧樣本波形
60a、60b、60c、60i‧‧‧端點
60g、60h、A3、A4、B3、B4‧‧‧頻率參數
60d、60e、60cf、A1、A2、B1、B2‧‧‧振幅參數
S201~S204‧‧‧本發明一實施例所述的偵測成型材特性的方法的各步驟
S301~S308‧‧‧本發明一實施例所述的偵測成型材特性的方法的各步驟
下面的所附圖式是本發明的說明書的一部分，繪示了本發明的示例實施例，所附圖式與說明書的描述一起說明本發明的原理。
圖1是本發明一實施例的立體列印裝置的示意圖。
圖2是依照本發明的一實施例所繪示之偵測成型材特性的方 法的流程圖。
圖3是依照本發明的一實施例所繪示之偵測成型材特性的方法的流程圖。
圖4A是依照本發明一實施例所繪示的立體列印裝置的局部側視圖。
圖4B是依照本發明一實施例所繪示的立體列印裝置的局部俯視圖。
圖5A是依照本發明一實施例所繪示的立體列印裝置的局部側視圖。
圖5B是依照本發明一實施例所繪示的立體列印裝置的局部俯視圖。
圖6是依照本發明一實施例繪示的偵測波形資訊的範例。
圖7是依照本發明一實施例所繪示的比對偵測波形資訊與樣本波形資訊的範例示意圖。
圖8是依照本發明一實施例所繪示的比對偵測波形資訊與樣本波形資訊的範例示意圖。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之各實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向 用語是用來說明，而並非用來限制本發明。並且，在下列各實施例中，相同或相似的元件將採用相同或相似的標號。
圖1是本發明一實施例的立體列印裝置的示意圖。請參照圖1，立體列印裝置10例如是SLA(Stereolithography)列印裝置，立體列印裝置10包括盛槽110、成型平台120、光源130、偵測單元140以及控制單元150。在此同時提供直角座標系以便於描述相關構件及其運動狀態。盛槽110用以盛裝液態成型材102。成型平台120可移動地配置於盛槽110的上方，並適於浸入液態成型材102中。光源130配置於盛槽110的下方，用以照射液態成型材102。由於本實施例的液態成型材102採用光敏樹脂或其他適用的光固化材料，故液態成型材102在受到光源130的照射之後固化。
控制單元150耦接盛槽110、成型平台120與光源130，用以控制盛槽110、成型平台120與光源130。進一步來說，立體列印裝置10適於依據一數位立體模型而製造出立體物件30，其中數位立體模型可透過例如電腦輔助設計(CAD)或動畫建模軟體建構而成，以將數位立體模型橫切為多個橫截面。立體列印裝置10讀取此數位立體模型，並依據數位立體模型的橫截面逐層列印出立體物件30，而立體物件30即是藉由光源130照射並逐層固化液態成型材102而得。
具體來說，在本實施例中，成型平台120定位在盛槽110的上方，並適於沿一軸向相對於盛槽110移動。舉例而言，如圖1 所示，成型平台120適於沿軸向Z移動，以相對於位在XY平面上的盛槽110移動，並且適於浸入盛裝在盛槽110內的液態成型材102。其中，控制單元150控制浸於液態成型材102內的成型平台120沿軸向Z往遠離光源130的方向移動，以逐層固化液態成型材102，從而藉由逐層堆疊的方式於成型平台120上生成立體物件30。
需說明的是，立體列印裝置10更包括耦接控制單元150的偵測單元140。偵測單元140配置於盛槽110的一側，適於偵測液態成型材102的液體表面S1的波動。於本實施例中，偵測單元140包括訊號發送器141、訊號感測器142以及浮體模組143。浮體模組143適於浮於液態成型材102的液體表面S1上。因此，當液態成型材102的液體表面S1產生波動時，浮體模組143也將響應於液體表面S1的波動而擺動。此外，訊號發送器141朝浮體模組143發射輸出訊號E，而訊號感測器142用以感測有關於輸出訊號E的接收訊號R。根據訊號發送器141與訊號感測器142的設置方式，接收訊號R可以是輸出訊號E或輸出訊號E的反射訊號。
承上述，當浮體模組143因為液體表面S1產生波動而擺動時，由於訊號發送器141朝浮體模組143發射輸出訊號E，接收訊號R的強度大小也將隨著浮體模組143的擺動而改變。基此，控制單元150可依據接收訊號R的強度來偵測液態成型材102的液體表面S1的波動。
可以知道的是，訊號發送器141所發出的輸出訊號E與訊號感測器142所感測的接收訊號R是屬於相同種類的訊號。然，輸出訊號E與接收訊號R可以是需要透過介質傳遞的訊號，也可以是不需要透過介質傳遞的訊號，本發明並不限制輸出訊號E與接收訊號R的訊號類型。舉例而言，輸出訊號E與接收訊號R的種類可以是光或是聲波。也就是說，本發明並不限制訊號發送器141與訊號感測器142的實施態樣。舉例而言，訊號發送器141可以是光發送器或聲波發送器。相對的，訊號感測器142可以是光感測器或聲波感測器。
圖2是依照本發明的一實施例所繪示之偵測成型材特性的方法的流程圖。本實施例之偵測成型材特性的方法適用於圖1的立體列印裝置10，以下即搭配立體列印裝置10中的各構件與模組說明本實施例的詳細步驟，請同時參照圖1與圖2。
首先，於步驟S201，控制單元150控制盛槽110產生晃動，致使液態成型材102的液體表面S1產生波動。於一實施例中，控制單元150控制盛槽110移動，致使被固化的液態成型材102從盛槽110的底部118脫離並使盛槽110產生晃動。詳細來說，由於液態成型材102被固化於成型平台120與盛槽110的底部118之間，被固化的液態成型材102亦有可能黏著於盛槽110的底部118。因此，為了使被固化的液態成型材102脫離盛槽110的底部118，控制單元150可在控制成型平台120沿Z軸上升至下一個高度並開始進行光照固化前，控制盛槽110輕微的擺動或晃動，致 使被固化的液態成型材102與底部118完整分離。
也就是說，當控制單元150控制盛槽110產生晃動來分離被固化的液態成型材102與底部118時，盛槽110內未固化的液態成型材102的液態表面S1也因此產生波動。需說明的是，雖上述使水槽產生晃動的方式僅為多種實施方式其中之一，本發明並不限制控制單元150控制盛槽110產生晃動的時機與方式，任何可控制盛槽110產生晃動的方式皆在本發明的所欲保護的範圍中。舉例而言，控制單元150也可在成型平台120上升至一定高度時，再控制盛槽110產生晃動。
接著，於步驟S202，控制單元150偵測液態成型材102的波動，以獲取液態成型材102的偵測波形資訊。詳細來說，控制單元150透過偵測單元140來偵測液態成型材102的波動。當液態成型材102因為盛槽110晃動而於液態表面S1產生波動時，浮體模組143隨液態表面S1的波動而產生擺動。基此，控制單元150可因為浮體模組143的擺動而獲取液態成型材102的偵測波形資訊，偵測波形資訊可代表液態表面S1的波動狀態。
之後，於步驟S203，控制單元150比對液態成型材102的偵測波形資訊與樣本波形資訊，而獲取關聯於液態成型材102的特性比對結果。其中，樣本波形資訊是已經建立於資料庫的資料，可於進行列印前針對各種液態成型材進行實驗與測試而獲取的標準資料。需說明的是，在透過實驗與測試建立樣本波形資訊的過程中，控制單元150控制盛槽110產生晃動的方式與控制單 元150於步驟S201中控制盛槽110產生晃動的方式相同。因此，基於相同產生條件所產生的偵測波形資訊與樣本波形資訊才可據以進行比對。
最後，於步驟S204，控制單元150依據特性比對結果來執行預設操作。在本發明的實施例中，上述的預設操作可以是發出一警示、停止列印立體物件或調整至少一控制參數，而立體列印裝置是依據上述控制參數來列印立體物件。也就是說，控制單元150可依據特性比對結果來得知盛槽110中的液態成型材102是否為使用者所預期的材料。簡單來說，倘若偵測波形資訊與樣本波形資訊的差異過大，控制單元150可判定盛槽110中的液態成型材102並非為使用者所預期的材料，並據以發出警示或停止列印立體物件。
值得一提的是，控制單元150係依據所述控制參數來控制立體列印裝置10的各個構件以進行列印動作。具體來說，所述控制參數可以是成型平台120的移動速度或對應至單一切層物件的移動距離。控制參數也可以是光源130的照射強度或掃描速度，或是盛槽110的移動速度與移動方向，本發明對此並不限制。藉此，當控制單元150透過特性比對結果而得知液態成型材102隨時間而產生變化時，控制單元150可據以調整上述各種控制參數而提昇列印品質。
然，為了更進一步詳細說明本發明，圖3是依照本發明的一實施例所繪示之偵測成型材特性的方法的流程圖。本實施例 之偵測成型材特性的方法適用於圖1的立體列印裝置10，以下即搭配立體列印裝置10中的各構件與模組說明本實施例的詳細步驟，請同時參照圖1與圖3。
於步驟S301，控制單元150控制盛槽110產生晃動，致使液態成型材102的液體表面S1產生波動。於步驟S302，控制單元150偵測液態成型材102的波動，以獲取液態成型材102的偵測波形資訊。於本實施例中，步驟S302可分成步驟S3021、步驟S3022而據以實施。於步驟S3021，控制單元150控制訊號發送器141發出輸出訊號E。於步驟S3022，控制單元150透過訊號感測器142感測有關於輸出訊號E的接收訊號R，並依據接收訊號R的強度來獲取偵測波形資訊，其中接收訊號的強度R隨浮動模組143之擺動的幅度大小而改變。
需說明的是，依據接收訊號R的強度來獲取偵測波形資訊的方式可視訊號發送器141與訊號感測器142的設置位置而有不同的實施態樣。以下將列舉兩範例，以詳細說明本發明。
圖4A是依照本發明一實施例所繪示的立體列印裝置的局部側視圖。圖4B是依照本發明一實施例所繪示的立體列印裝置的局部俯視圖。請同時參照圖4A與圖4B，於本範例中，浮體模組143包括浮體143a、連桿模組143b以及擋板143c，連桿模組143b連接浮體143a以及擋板143c。浮體143a例如為充有空氣的浮球或密度值相當小的浮板，浮體143a適於漂浮在液態表面S1的。訊號發送器141與訊號感測器142設置於擋板143c的同一側。 訊號發送器141朝擋板143c的方向發射輸出訊號E，接收訊號R係因擋板143c反射輸出訊號E而產生。訊號感測器142用以感測接收訊號R的強度。
詳細來說，當浮體模組143整體因液態表面S1的波動而產生擺動時，擋板143c也將隨液態表面S1的波動而上下擺動。在擋板143c上下擺動的過程中，擋板143c可能將輸出訊號E完整的反射回去，也可能僅反射部份的輸出訊號E。因此，因反射輸出訊號E所產生之接收訊號R的強度將隨擋板143c的擺動而改變。基此，訊號感測器142可隨浮體模組143的擺動而感測到訊號強度不同的接收訊號R，而控制單元150可依據接收訊號R的強度來建立液態成型材102的偵測波形資訊。具體來說，訊號感測器142可依據接收訊號R的強度而產生相對應的電壓值，並依據訊號感測器142所輸出的電壓值大小於時間軸上建立一個連續的偵測波形，並將此偵測波形作為偵測波形資訊。
另一方面，圖5A是依照本發明一實施例所繪示的立體列印裝置的局部側視圖。圖5B是依照本發明一實施例所繪示的立體列印裝置的局部俯視圖。請同時參照圖5A與圖5B，於本範例中，浮體模組143包括浮體143a、連桿模組143b以及擋板143c，連桿模組143b連接浮體143a以及擋板143c。於本範例中，訊號發送器141與訊號感測器142設置於擋板143c的相異側。訊號發送器141朝擋板143c的方向發射輸出訊號E。未被擋板143c阻擋的輸出訊號E作為訊號感測器142感測到的接收訊號R。由此可知， 於本範例中，接收訊號R即為輸出訊號。
詳細來說，當浮體模組143整體因液態表面S1的波動而產生擺動時，擋板143c也將隨液態表面S1的波動而上下擺動。在擋板143c上下擺動的過程中，擋板143c可能將輸出訊號E完整的阻擋，也可能僅阻擋部份的輸出訊號E。因此，接收訊號R的強度將隨擋板143c的擺動而有所改變。基此，位於擋板143c另一側的訊號感測器142可隨浮體模組143的擺動而感測到訊號強度不同的接收訊號R，而控制單元150可依據接收訊號R的強度來建立液態成型材102的偵測波形資訊。相似的，訊號感測器142可依據接收訊號R的強度而產生相對應的電壓值，並依據訊號感測器142所輸出的電壓值大小於時間軸上建立一個連續的偵測波形，並將此偵測波形作為偵測波形資訊。
於步驟S303，控制單元150依據預先設定而選定正確的樣本成型材。此預先設定可以是透過使用者輸入而決定或是一預設值，本發明對此不限制。於步驟S304，控制單元150從資料庫讀取樣本成型材的樣本波形資訊。具體來說，各種類的液態成型材的樣本波形資訊已透過事先的測試與試驗而建立於資料庫中。
接著，於步驟S305，控制單元150比對偵測波形資訊與樣本波形資訊，而獲取關聯於液態成型材102的特性比對結果。詳細來說，控制單元150可根據偵測波形資訊中的頻率參數、振幅參數或端點個數來比對偵測波形資訊與樣本波形資訊，而獲取特性比對結果中的頻率比對結果、振幅比對結果或端點比對結 果。藉此，控制單元150可根據特性比對結果中的頻率比對結果、振幅比對結果或端點比對結果而據以得之液態成型材102是否變質，或液態成型材102根本非為使用者所預期的材料。
為了詳細說明本發明，圖6是依照本發明一實施例繪示的偵測波形資訊的範例。請參照圖6，橫軸為時間軸，縱軸代表的物理意義為接收訊號R的強度，則偵測波形60為控制單元150透過偵測單元140而獲取的偵測波形資訊。當接收訊號強度為數值V時，代表液態成型材102的液態表面S1可視為平靜狀態並無波動的產生。偵測波形60包括多個波峰與波谷，這些波峰與波谷為偵測波形60的端點。舉例而言，偵測波形60包括端點60a、端點60b、端點60c與端點60i。
如圖6所示，端點60a具有對應的振幅參數60d，端點60b具有對應的振幅參數60e，端點60c具有對應的振幅參數60f。依此類推，每一端點具有相對應的振幅參數，此振幅參數等於各端點與數值V之間的差值。此外，相鄰的端點之間具有對應的頻率參數。舉例而言，端點60b與端點60c之間的時間差可作為頻率參數60g，端點60c與端點60i之間的時間差可作為頻率參數60h。總的來說，偵測波形60可具有多個振幅參數以及頻率參數。此外，偵測波形60的所有端點的總和為端點個數。
基此，控制單元150可依據偵測波形60的振幅參數、頻率參數或端點個數來比對偵測波形60與樣本波形資訊，並依據比對後所產生的頻率比對結果、振幅比對結果或端點比對結果來判 斷偵測波形60是否與樣本波形資訊相同或相似。值得一提的是，偵測波形60的振幅參數、頻率參數或端點個數相關於被偵測之液態成型材的材質特性。舉例來說，對於黏性較高的液態成型材而言，端點之間的時間差較長。因此，透過比對偵測到的偵測波形資訊與資料庫中的樣本波形資訊，立體列印裝置10可據以得知液態成型材102是否發生變質或為錯誤的使用。
於是，回到圖3的流程，於步驟S306，控制單元150依據特性比對結果，判斷偵測波形資訊與樣本波形資訊是否符合相似條件。簡單來說，控制單元150可依據比對偵測波形資訊與樣本波形資訊所產生的特性比對結果而得知偵測波形資訊與樣本波形資訊的相似程度。
舉例來說，圖7是依照本發明一實施例所繪示的比對偵測波形資訊與樣本波形資訊的範例示意圖。請參照圖7，假設樣本波形70為樣本波形資訊，而偵測波形71為偵測波形資訊。樣本波形70包括振幅參數A1以及振幅參數A2，而偵測波形71包括振幅參數B1以及振幅參數B2。控制單元150將振幅參數A1與振幅參數B1進行比較，並將振幅參數A2與振幅參數B2進行比較。於本範例中，由於振幅參數A1與振幅參數B1之間的差異以及振幅參數A2與振幅參數B2之間的差異過大，控制單元150判定偵測波形資訊與樣本波形資訊不符合相似條件。舉例而言，控制單元150可判斷振幅參數A1與振幅參數B1之間的差異是否大於一預設門檻值來決定振幅參數A1與振幅參數B1之間的差異是否過 大。
另外，圖8是依照本發明一實施例所繪示的比對偵測波形資訊與樣本波形資訊的範例示意圖。請參照圖8，假設樣本波形80為樣本波形資訊，而偵測波形81為偵測波形資訊。樣本波形80包括頻率參數A3以及頻率參數A4，而偵測波形81包括頻率參數B3以及頻率參數B4。控制單元150將頻率參數A3與頻率參數B3進行比較，並將頻率參數A4與頻率參數B4進行比較。於本範例中，由於頻率參數A3相異於頻率參數B3以及頻率參數A4相異於頻率參數B4，因此控制單元150判定偵測波形資訊與樣本波形資訊不符合相似條件。舉例而言，控制單元150可判斷頻率參數A1與頻率參數B1之間的差異是否大於一預設門檻值來決定頻率參數A3是否相異於頻率參數B3。然，圖7與圖8僅為示範性範例，本發明並不限制於此。此技術領域中具有通常知識者當可依據實際需求來決定依據頻率參數、振幅參數以及端點個數所進行的比對方式，此處不再贅述。
承上述，當偵測波形資訊與樣本波形資訊符合相似條件，代表偵測波形資訊相似於樣本波形資訊。當偵測波形資訊相似於樣本波形資訊，代表液態成型材102為使用者所預期的材料。但值得一提的是，雖然沒有誤用液態成型材102的情形發生，但液態成型材102可能因時間而改變其特性。且，控制單元150可依據特性比對結果得知液態成型材102的變化程度。因此，若步驟S306判斷為是，於步驟S307，控制單元150可依據特性比對 結果調整立體列印裝置10的至少一控制參數，以提昇列印品質。
另外，當偵測波形資訊與樣本波形資訊不符合相似條件，代表偵測波形資訊與樣本波形資訊之間的差異太大。當偵測波形資訊與樣本波形資訊之間的差異太大，代表液態成型材102並非為使用者所預期的材料。因此，若步驟S306判斷為否，於步驟S308，控制單元150發出警示。控制單元150可控制立體列印裝置10發出像是提示文字(indicating text)、聲響(sound)與燈光(lamplight)之其一或其組合的警示(alarm)，從而提醒使用者盛槽110內的液態成型材102有錯誤使用或變質嚴重的現象發生。
綜上所述，於本發明的實施例中，立體列印裝置可藉由偵測單元來偵測液態成型材之液態表面的波動，從而獲取可表現當前之材質特性的偵測波形資訊。再者，立體列印裝置可透過比對偵測波形資訊與資料庫中的樣本波形資訊而獲取特性比對結果，並基於特性比對結果調整用以列印立體物件的控制參數，以提昇立體列印的品質。除此之外，立體列印裝置也可基於特性比對結果而得知盛槽內的液態成型材是否為使用者所預期的材料，從而避免列印失敗的現象發生。因此，本發明確實可提高立體列印裝置在使用上及操作上的實用性，更可減少列印材料的浪費，進而可降低生產的成本。
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。
S201~S204‧‧‧偵測成型材特性的方法的各步驟

Claims (9)

  1. 一種偵測成型材特性的方法，適用於一立體列印裝置，該立體列印裝置包括用以盛裝一液態成型材的一盛槽，所述方法包括：控制該盛槽產生晃動，致使該液態成型材的液體表面產生波動；偵測該液態成型材的該波動，以獲取一偵測波形資訊；比對該偵測波形資訊與一樣本波形資訊，而獲取關聯於該液態成型材的一特性比對結果；以及依據該特性比對結果來執行一預設操作，其中該立體列印裝置包括配置於該盛槽的一側的一偵測單元，該偵測單元包括一訊號發送器以及一訊號感測器，而偵測該液態成型材的該波動，以獲取一偵測波形資訊的步驟包括：控制該訊號發送器發出一輸出訊號；以及透過該訊號感測器感測有關於該輸出訊號的一接收訊號，並依據該接收訊號的強度來獲取該偵測波形資訊，其中該接收訊號為該輸出訊號或該輸出訊號的反射訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的偵測成型材特性的方法，其中該預設操作包括發出一警示、停止列印該立體物件或調整至少一控制參數，而該立體列印裝置依據所述控制參數來列印一立體物件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的偵測成型材特性的方法，其 中該立體列印裝置更包括一光源與一成型平台，該光源照射並固化位於該成型平台與該盛槽的一底部之間的液態成型材，而控制該盛槽產生該晃動，致使該液態成型材的液體表面產生該波動的步驟包括：控制該盛槽移動，致使被固化的液態成型材從該盛槽的該底部脫離並使該盛槽產生該晃動。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的偵測成型材特性的方法，其中該偵測單元更包括一浮體模組，該浮體模組適於浮於該液態成型材的液體表面上並響應於該液態成型材的該波動而產生擺動，該訊號發送器朝該浮體模組發射該輸出訊號，而該接收訊號的強度隨該擺動的幅度大小而改變。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的偵測成型材特性的方法，其中在比對該偵測波形資訊與該樣本波形資訊，而獲取關聯於該液態成型材的該特性比對結果的步驟之前，更包括：依據一預先設定而選定一樣本成型材；以及從一資料庫讀取該樣本成型材的該樣本波形資訊。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的偵測成型材特性的方法，其中比對該偵測波形資訊與該樣本波形資訊，而獲取關聯於該液態成型材的該特性比對結果的步驟包括：根據該偵測波形資訊中的一頻率參數、一振幅參數或一端點個數來比對該偵測波形資訊與該樣本波形資訊，而獲取該特性比對結果中的一頻率比對結果、一振幅比對結果或一端點比對結果。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的偵測成型材特性的方法，其中在比對該偵測波形資訊與該樣本波形資訊，而獲取關聯於該液態成型材的該特性比對結果的步驟之後，更包括：依據該特性比對結果，判斷該偵測波形資訊與該樣本波形資訊是否符合一相似條件。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的偵測成型材特性的方法，其該立體列印裝置為SLA(Stereolithography)立體列印裝置。
  9. 一種立體列印裝置，包括：一盛槽，用以盛裝一液態成型材；一成型平台，可移動地配置於該盛槽的上方；一光源，配置於該盛槽的下方，用以照射該液態成型材；一偵測單元，配置於該盛槽的一側，適於偵測該液態成型材的液體表面的波動；以及一控制單元，耦接該偵測單元與該成型平台，用以控制該盛槽產生晃動，致使該液態成型材的液體表面產生該波動，用以透過該偵測單元偵測該液態成型材的該波動，以獲取一偵測波形資訊，用以比對該偵測波形資訊與一樣本波形資訊，而獲取關聯於該液態成型材的一特性比對結果，以及用以依據該特性比對結果來執行一預設操作，其中該立體列印裝置更包括配置於該盛槽的一側的一偵測單元，該偵測單元包括一訊號發送器以及一訊號感測器，其中該控制單元控制該訊號發送器發出一輸出訊號，以及透 過該訊號感測器感測有關於該輸出訊號的一接收訊號，並依據該接收訊號的強度來獲取該偵測波形資訊，其中該接收訊號為該輸出訊號或該輸出訊號的反射訊號。
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