TWI616316B - ３ｄ印表機及３ｄ列印方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種3D印表機，其包含多個噴頭及連接多個噴頭之高度調節裝置。高度調節裝置用於調節多個噴頭以使多個噴頭位於不同之高度。當某一噴頭工作時，其餘噴頭能夠保持比工作之噴頭位置更高之狀態。本發明更提供一種3D列印方法，透過3D印表機使得工作之噴頭左右移動時，其餘之噴頭遠離列印平面，避免不工作之噴頭刮到列印平面，影響列印效果。

Description

3D印表機及3D列印方法

本發明涉及一種列印設備，尤其涉及一種3D印表機以及3D列印方法。

隨著3D列印設備發展及追求快速列印之需要，雙噴頭以及三個以上噴頭之3D印表機越來越被市場所青睞。目前見到之多頭3D印表機中，列印頭基本上是在同一基準平面上。如圖一所示之3D印表機包含位於同一基準平面之A噴頭及B噴頭。

現有之多噴頭3D印表機在實際列印時只有一個噴頭工作，而另一個噴頭閒置並隨著列印噴頭方向一起水平移動。如此，當一個噴頭列印時，另一個噴頭就有可能刮到列印物件(列印精度越高時發生之概率越高)，造成列印物品表面粗糙不光滑(積料、刮傷等)，列印品質不高，效率低下，浪費材料及工時，也不可避免得在列印中存在干涉，影響列印速度及列印品質。

如圖一所示，A噴頭及B噴頭在同一個水平面，即距離列印平台高度一致。此時，當A噴頭列印出料時，B噴頭由於和A噴頭固定在同一基準平面上，會隨A噴頭一起水平移動。若A噴頭擠出來之材料在固化時產生不平整之情況，則會與B噴頭呈現高度差，使得B噴頭刮到A噴頭列印 之物件表面。

為了提高列印之效率及品質，本發明公開了一種3D印表機，包含多個噴頭以及高度調節裝置。高度調節裝置分別連接多個噴頭，用於調節多個噴頭以使多個噴頭位於不同之高度。

可選地，高度調節裝置包含橫桿及支撐件，橫桿水平連接多個噴頭，支撐件支撐橫桿。

可選地，橫桿可動地連接多個噴頭，使多個噴頭垂直於列印平面。

可選地，高度調節裝置更包含馬達及連接桿，連接桿分別可動地連接馬達及橫桿。

可選地，連接桿為齒條，馬達通過其內部之齒輪轉動以控制齒條上下移動。

本發明更提供一種3D列印方法，透過分別連接多個噴頭之高度調節裝置以控制多個噴頭，使多個噴頭位於不同之高度，在多個噴頭中，工作中之噴頭位於最低之高度。

可選地，高度調節裝置包含橫桿及支撐件，橫桿水平連接多個噴頭，支撐件支撐橫桿。

可選地，橫桿可動地連接多個噴頭，使多個噴頭垂直於列印平面。

可選地，高度調節裝置更包含馬達及連接桿，連接桿分別可動地連接馬達及橫桿。

可選地，連接桿為一齒條，馬達通過其內部之齒輪轉動以控制齒條上下移動。

通過本發明提供之3D印表機，當某一噴頭工作時，其餘噴頭能夠保持比工作之噴頭位置更高之狀態，從而使得工作之噴頭左右移動時，其餘之噴頭遠離列印平面，避免不工作之噴頭刮到列印平面，影響列印效果。

10‧‧‧第一噴頭

20‧‧‧第二噴頭

30‧‧‧橫桿

40‧‧‧支撐件

50‧‧‧彈性件

60‧‧‧齒輪

70‧‧‧馬達

80‧‧‧連接桿

90‧‧‧底板

100‧‧‧列印平面

A‧‧‧噴頭

B‧‧‧噴頭

圖一係繪示現有技術中3D印表機之噴頭示意圖。

圖二係繪示本發明於一實施例中3D印表機的機構示意圖。

以下結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。根據下面說明及申請專利範圍，本發明之優點及特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化之形式且均使用非精準之比率，僅用以方便、清晰地輔助說明本發明實施例之目的。

如圖二所示，本發明提供之3D印表機包含多個噴頭以及高度調節裝置。高度調節裝置分別連接多個噴頭，用於調節多個噴頭以使其位於不同之高度。

在本實施例中，噴頭之數量為兩個，即第一噴頭10及第二噴頭20，但本發明不以此為限；高度調節裝置包含橫桿30、支撐件40以及彈性件50，橫桿30水平連接兩個噴頭，支撐件40固定於底板90上且支撐於橫桿30中部，彈性件50在支撐件40之兩側並連接底板90及橫桿30。

橫桿30可動地連接第一噴頭10及第二噴頭20，即第一噴頭10 及第二噴頭20可以相對於橫桿轉動。在3D印表機不工作時，第一噴頭10及第二噴頭20自然下垂並垂直於列印平面100，優選方案中，第一噴頭10及第二噴頭20距離列印平面100之高度相同，且第一噴頭10及第二噴頭20之規格相同，與支撐件40之距離相同，換言之，支撐件40可動地固定於橫桿30之中部。但本發明不以此為限，只要滿足3D印表機不工作時，第一噴頭10及第二噴頭20不接觸列印平面即可。

此外，亦可增加彈性件50在支撐件40之兩側並連接底板90及橫桿30，以使得第一噴頭10及第二噴頭20在彈性件50之支撐下不接觸列印平面。優選方案中，兩側之彈性件50至支撐件40之距離相同，且兩側之彈性件50採用彈性係數相同之彈簧，在3D印表機不工作時，兩側之彈性件50均撐起橫桿30，使得橫桿30保持水平，此時，第一噴頭10及第二噴頭20距離列印平面100之高度相同。

高度調節裝置更包含馬達70及連接桿80，馬達70位於橫桿30之上方，連接桿80分別可動地連接馬達70及橫桿30。具體地，連接桿80鉚接於橫桿30之一側並可以相對橫桿30轉動，當3D印表機不工作時，連接桿80垂直於橫桿30。

馬達70用於提供動力，使得連接桿80能夠上下運動，以促使橫桿30相對於支撐件40左右撬動，藉此改變多個噴頭之高度。優選方案中，馬達70包含齒輪60，齒輪60設置於馬達70之內部，而連接桿80為一齒條，馬達70透過驅動其內部齒輪60之轉動來帶動齒條以實現上下移動。

下面詳細敘述是藉由本發明之3D印表機實現的一種3D列印方法。

總而言之，本發明之3D印表機透過分別連接多個噴頭之高度調節裝置以控制多個噴頭，使多個噴頭位於不同之高度，而當前工作之噴頭始終位於最低之位置，以接觸列印平面100以實現列印。

具體地，當3D印表機不工作時，第一噴頭10及第二噴頭20距離列印平面100之高度相同，而當3D列印機工作時，需要選擇某一個噴頭進行列印，此處以第一噴頭10工作為例進行說明。當需要第一噴頭10工作時，馬達70中之齒輪60行逆時針轉動(圖中之箭頭方向)，帶動連接桿80向下運動，使得橫桿30連接連接桿80之一側向下運動並帶動第一噴頭10向下運動，直至接觸列印平面100。此時，馬達70鎖定當前位置，第一噴頭10開始工作。可以理解的是，第一噴頭10工作需要在水平方向來回移動，因此本發明之3D印表機更包含能實現水平移動之馬達，但由於此為3D印表機領域之習知技術，此處不再贅述。

當需要第二噴頭20工作時，馬達70中之齒輪60行順時針轉動，帶動連接桿80向上運動，從而使得橫桿30連接連接桿之一側向上運動並帶動第二噴頭20向下運動至一合理位置，此合理位置為略大於所用材料之直徑寬度。此時，馬達70鎖定當前位置，第二噴頭20開始工作。

同理，當3D列印機工作結束時，透過馬達70中齒輪60之轉動，使得橫桿30恢復水平狀態，第一噴頭10及第二噴頭20回到同一高度並鎖定當前位置。

透過本發明提供之3D印表機，當某一噴頭工作時，其餘噴頭能夠保持比工作之噴頭位置更高之狀態，使得工作之噴頭左右移動時，其餘之噴頭遠離列印平面，避免不工作之噴頭刮到列印平面，影響列印效 果。

顯然，本領域之技術人員可以對發明進行各種改動及變型而不脫離本發明之精神及範圍。這樣，倘若本發明之這些修改及變型屬於本發明之申請專利範圍及其等同技術之範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動及變型在內。

Claims (8)

1. 一種3D印表機，包含：多個噴頭；以及一高度調節裝置，分別連接該多個噴頭，用於調節該多個噴頭以使該多個噴頭位於不同之高度；其中該高度調節裝置包含一橫桿及一支撐件，該橫桿水平連接該多個噴頭，該多個噴頭相對於該橫桿轉動，該支撐件支撐該橫桿。
2. 如申請專利範圍第1項所述之3D印表機，其中該橫桿可動地連接該多個噴頭，使該多個噴頭垂直於一列印平面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之3D印表機，其中該高度調節裝置更包含一馬達及一連接桿，該連接桿分別可動地連接該馬達及該橫桿。
4. 如申請專利範圍第3項所述之3D印表機，其中該連接桿為一齒條，該馬達通過其內部之齒輪轉動以控制該齒條上下移動。
5. 一種3D列印方法，包含：透過分別連接多個噴頭之一高度調節裝置以控制該多個噴頭，使該多個噴頭位於不同之高度，該3D列印方法在該多個噴頭中，工作中之該噴頭位於最低之高度；其中該高度調節裝置包含一橫桿及一支撐件，該橫桿水平連接該多個噴頭，該多個噴頭相對於該橫桿轉動，該支撐件支撐該橫桿。
6. 如申請專利範圍第5項所述之3D列印方法，其中該橫桿可動地連接該多個噴頭，使該多個噴頭垂直於一列印平面。
7. 如申請專利範圍第5項所述之3D列印方法，其中該高度調節裝置更包含一馬達及一連接桿，該連接桿分別可動地連接該馬達及該橫桿。
8. 如申請專利範圍第7項所述之3D列印方法，其中該連接桿為一齒條，該馬達通過其內部之齒輪轉動以控制該齒條上下移動。