立體打印裝置以及打印頭組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種打印裝置及其打印頭組件，且特別是有關(guān)于一種立體打印裝置及其打印頭組件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電腦輔助制造(Computer-Aided Manufacturing,簡稱CAM)的進(jìn)步，制造業(yè)發(fā)展了快速雛型(Rapid Prototyping,簡稱RP)方法,能很迅速的將設(shè)計(jì)原始構(gòu)想制造出來?？焖匐r型(RP)技術(shù)能無限制幾何形狀，而且越復(fù)雜的零件越顯示RP技術(shù)的卓越性，還可大大地節(jié)省人力與加工時間，在時間最短的要求下，將3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAided Design,簡稱CAD)上的設(shè)計(jì)零件,真實(shí)地呈現(xiàn)出來,不但摸得到，也可真實(shí)地感受得到它的幾何曲線，還可以試驗(yàn)零件的裝配性、甚至進(jìn)行可能的功能試驗(yàn)。
[0003]這些快速成型法有很多種,如熔合沉積模型(Fused Deposit1n Modeling,簡稱FDM)，分層實(shí)體制造(Laminated Object Manufacturing,簡稱L0M)等。然而，目前利用上述快速成型法形成立體物品的立體打印裝置，其打印頭具有一個噴嘴，并且，為了使打印出來的立體物品達(dá)到高解析度的標(biāo)準(zhǔn)，噴嘴通常需要維持極小的口徑。如此，打印頭通過噴嘴將建造基材擠出并成型于基座上則需要較長的時間，使立體打印裝置的立體打印速率低下，導(dǎo)致立體打印的效率不佳。因此，目前的立體打印裝置在使用上仍舊十分地不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種立體打印裝置，其打印頭組件可依打印需求切換不同口徑的出料口，以提高立體打印的效率。
[0005]本發(fā)明提供一種打印頭組件，其可依打印需求切換不同口徑的出料口，以提高立體打印的效率。
[0006]本發(fā)明的立體打印裝置包括基座、打印頭組件以及控制單元?；哂谐休d面。打印頭組件設(shè)置于基座上方。打印頭組件包括本體以及出料口切換元件。本體包括供料管道。出料口切換元件可移動地設(shè)置于本體。出料口切換元件包括多個出料口。出料口的口徑各不相同?？刂茊卧靡愿鶕?jù)口徑選擇出料口的其中之一，并將選擇的出料口連接至本體，使供料管道連通選擇的出料口。
[0007]本發(fā)明的打印頭組件包括本體以及出料口切換元件。本體包括供料管道。出料口切換元件可移動地設(shè)置于本體。出料口切換元件包括多個出料口。出料口的口徑各不相同。出料口切換元件適于將各出料口移動至與對應(yīng)本體的位置而與其連接，并使供料管道連通選擇的出料口。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的出料口呈圓形排列。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的控制單元控制出料口切換元件沿圓形的中心軸旋轉(zhuǎn)，以將選擇的出料口旋轉(zhuǎn)至對應(yīng)供料管道的位置而與本體連接。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的出料口呈直線排列。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的控制單元控制出料口切換元件沿直線移動，以將選擇的出料口移動至對應(yīng)供料管道的位置而與本體連接。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的打印頭組件還包括饋料機(jī)構(gòu)，設(shè)置于本體?？刂茊卧獙⑦x擇的出料口連接至本體后，饋料機(jī)構(gòu)將基材由供料管道傳送至出料口。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的饋料機(jī)構(gòu)包括主動滾輪以及被動滾輪，分別設(shè)置于供料管道的相對兩側(cè)。主動滾輪帶動被動滾輪轉(zhuǎn)動，以共同帶動基材移動至出料口。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的本體包括第一卡合部。出料口切換元件還包括多個第二卡合部，分別對應(yīng)出料口設(shè)置，以在控制單元將選擇的出料口連接至本體時，對應(yīng)的第二卡合部與第--^合部卡合。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的立體打印裝置還包括切換馬達(dá)以及連動滾輪組?？刂茊卧罱硬⒖刂魄袚Q馬達(dá)。切換馬達(dá)連接連動滾輪組，以驅(qū)動連動滾輪組轉(zhuǎn)動。連動滾輪組連接出料口切換元件，以帶動出料口切換元件沿直線移動而將選擇的出料口移動至對應(yīng)供料管道的位置而與本體連接。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的立體打印裝置還包括饋料馬達(dá)，耦接控制單元?？刂茊卧獙⑦x擇的出料口連接至本體后，控制單元控制饋料馬達(dá)將基材由供料管道傳送至出料口。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的立體打印裝置還包括多個噴嘴，設(shè)置于出料口切換元件并分別套設(shè)于對應(yīng)的出料口上，各噴嘴的口徑實(shí)質(zhì)上等同于對應(yīng)的出料口的口徑。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的立體打印裝置還包括噴嘴，套設(shè)于出料口切換元件上，使出料口位于噴嘴內(nèi)。
[0019]基于上述，本發(fā)明將具有多個出料口的出料口切換元件可移動地設(shè)置于打印頭組件的本體上，且出料口的口徑各不相同，控制單元便可根據(jù)口徑的大小來選擇上述多個出料口的其中之一，并將選擇的出料口連接至打印頭組件的本體上，以使本體的供料管道連通出料口。如此，控制單元即可通過選擇出料口的口徑來控制打印出來的立體物體的解析度。因此，當(dāng)立體打印裝置在打印立體物體的輪廓時，可選擇口徑較小的出料口，以提高立體打印的解析度，而當(dāng)立體打印裝置在打印立體物體的表面輪廓以內(nèi)的部分時，由于解析度的需求較小，因而可選擇口徑較大的出料口，以提高基材的輸出量，進(jìn)而提高立體打印的效率。
[0020]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種立體打印裝置的示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種立體打印裝置的使用情境方塊示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種立體打印裝置的方塊示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種打印頭組件的剖面示意圖；
[0025]圖5是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種立體打印裝置的部分元件示意圖；
[0026]圖6是圖5的出料口切換元件的俯視示意圖；
[0027]圖7是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種出料口切換元件的仰視示意圖；
[0028]圖8是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種立體打印裝置的部分元件剖面示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記說明:
[0030]10:立體打印裝置；
[0031]20:立體物體；
[0032]30:電腦主機(jī)；
[0033]100:打印頭組件；
[0034]110:本體；
[0035]112:供料管道；
[0036]114:第一^^ 合部；
[0037]120:出料口切換元件；
[0038]122、122a、122b、122c、122d:出料口 ；
[0039]124:第二卡合部；
[0040]126:噴嘴；
[0041]130:饋料機(jī)構(gòu)；
[0042]132:主動滾輪
[0043]134:被動滾輪；
[0044]200:基座；
[0045]210:承載面；
[0046]300:控制單元；
[0047]400:滑軌；
[0048]500:基材；
[0049]600:切換馬達(dá)；
[0050]610:連動滾輪組；
[0051]700:饋料馬達(dá)；
[0052]D1、D2: 口徑。
【具體實(shí)施方式】
[0053]有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考附圖的各實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的方向用語，例如:“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而并非用來限制本發(fā)明。并且，在下列各實(shí)施例中，相同或相似的元件將采用相同或相似的標(biāo)號。
[0054]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種立體打印裝置的示意圖。圖2是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種立體打印裝置的使用情境方塊示意圖。圖3是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種立體打印裝置的方塊示意圖。請參照圖1至圖3，在本實(shí)施例中，立體打印裝置10適于根據(jù)數(shù)字立體模型信息打印出立體物體20。立體打印裝置10包括打印頭組件100、基座200以及控制單元300。在本實(shí)施例中，控制單元300可用以讀取數(shù)字立體模型信息，其中，數(shù)字立體模型信息可為數(shù)字立體圖像文件，其例如由電腦主機(jī)30通過電腦輔助設(shè)計(jì)CAD或動畫建模軟件等建構(gòu)而成。
[0055]基于上述，立體打印裝置10的基座200如圖1所示具有承載面210。打印頭組件100可移動地設(shè)置于基座200的上方，并經(jīng)配置以沿著滑軌400來回滑動，而基座200也可相對于打印頭組件100移動。控制單元300可用以讀取與處理數(shù)字立體模型信息，并耦接打印頭組件100以及基座200，以控制打印頭組件100以及基座200的移動。如此，控制單元300可根據(jù)此數(shù)字立體模型信息控制打印頭組件100沿著滑軌400移動，而打印頭組件100則可連接至基材500，并在移動的過程中將基材500逐層成形于承載面210上而形成多個積層材料層。積層材料層彼此堆疊而形成立體物體20。
[0056]在本實(shí)施例中，基材500可為適用于立體平板印刷(Stereo