TWI686287B - 三維列印補料裝置 - Google Patents

Abstract

本發明有關一種三維列印補料裝置，包含：一本體，有一入料部位及 一出料部位相連接，該出料部位一端包含有一擋壁及一缺口，該出料部位透過該缺口連通該入料部位，該出料部位另一端有一開口；一彈性元件，置入該出料部位中，該彈性元件之一端抵止在該擋壁上；一擋止件，受該彈性元件之另一端頂抵，使該擋止件恰足以封閉該第二端之開口，且在施加一外力時，該擋止件會壓縮該彈性元件而開啟該開口。使加熱後呈半溶液狀態的積層製造材料對應流出該開口，藉以手動控制呈半溶液狀態的積層製造材料出料量，以修補一三維列印模型表面刻痕。

Description

三維列印補料裝置

本發明係為一種三維列印補料裝置，尤指一種施以外力壓縮彈性元件而開啟開口，令加熱後呈半溶液狀態的積層製造材料對應流出該開口，藉以手動控制出料量，以便修補三維列印模型之表面刻痕之發明。

中華民國新型專利公告第M514401號「溫控顯示積層製造筆」，主要係關於一種溫控顯示積層製造筆，其包括有本體、進給裝置、加熱裝置、溫度控制模組、溫度感測元件以及顯示面板。使用者可以方便地通過一溫度設定單元設定目標溫度，並通過顯示面板察看上述目標溫度以及溫度感測元件所感測到的感測溫度值，藉此以更好地掌握積層製造材料的加熱狀況。此外，更可通過一速度控制鍵以及一方向控制鍵來控制進給裝置的運轉方向以及速度，以依據需要來調整積層製造材料輸出。從而針對不同材料或者使用環境，更方便地調整並觀察材料的加熱條件，取得更好的積層製造品質。

上述前案雖可透過該速度控制鍵控制線材被滾出之速度，但出料量之多寡是透過機械式的多段式輸出因而僅能達到三維列印產品的生產，無法依個人需求手動調整出料量之多寡，因此不具有產品表面缺陷修補上之功能。

爰此，本發明提出一種三維列印補料裝置，包含：一本體，有一入料部位及一出料部位相連接，該出料部位呈兩端透空的型態而包含有一第一端及一第二端，該第一端有一擋壁及一缺口，該出料部位透過該缺口連通該入 料部位，該第二端有一開口；一彈性元件，置入該出料部位中，該彈性元件之一端抵止在該擋壁上；一擋止件，受該彈性元件之另一端頂抵，使該擋止件恰足以封閉該第二端之開口，且在施加一外力時，該擋止件會壓縮該彈性元件而開啟該開口。

其中，該擋止件係為一球體。

進一步，包括一保護元件，一端連接該擋壁，該保護元件之另一端頂抵於該擋止件，該保護元件圍繞該彈性元件，該保護元件界定一封閉容室，該保護元件具有撓性。

其中，該入料部位設有一進料裝置，該進料裝置夾設有一積層製造材料並傳送至該出料部位，該出料部位設有一加熱裝置，該加熱裝置相鄰該擋壁，藉由該加熱裝置對該積層製造材料加熱，當該擋止件對應開啟該開口時，使加熱後呈半溶液狀態的積層製造材料從前述缺口對應流出該開口。

其中，該加熱裝置包括一加熱線圈及一溫度感測器，該溫度感測器電連接該加熱線圈，該加熱裝置界定有一加熱空間，該溫度感測器用以感測該加熱空間之一加熱溫度，當該加熱溫度低於一溫度門檻值時，該加熱線圈對該積層製造材料進行加熱，當該加熱溫度高於該溫度門檻值時，該加熱線圈停止對該積層製造材料加熱。

其中，該進料裝置包括二滾輪，前述滾輪可相對退開而形成一間隙，該間隙係供夾置該積層製造材料，藉由改變該間隙大小，進而配合夾持尺寸不同之積層製造材料，並藉由前述滾輪轉動而帶動該積層製造材料傳送至該出料部位。

進一步，該進料裝置包括一驅動單元，該驅動單元連接前述滾輪，以驅動前述滾輪轉動。

其中，該加熱裝置設有一液面感測器，電連接該驅動單元，該液面感測器用以感測加熱後呈半溶液狀態的積層製造材料於該出料部位之一液面高度，當該液面高度到達一液面門檻值時，該驅動單元停止驅動前述滾輪轉動以中斷該積層製造材料傳送至該出料部位。

根據上述技術特徵可達成以下功效：

1.於一三維列印模型之表面上施加一外力時，使該擋止件壓縮該彈性元件，並藉由該保護元件之撓性使該擋止件脫離該第二端而開啟該開口，使加熱後呈半溶液狀態的積層製造材料從前述擋壁之缺口對應流出該開口，以依需求手動控制呈半溶液狀態的積層製造材料之出料量，以便修補該三維列印模型之表面不同深度的刻痕、凹洞等缺料狀況，使三維列印模型之成品更加美觀。

2.可藉由加大前述滾輪之間的間隙，使前述滾輪得以配合夾持不同尺寸之積層製造材料。

3.該保護元件之撓性金屬材質可保護該彈性元件不被呈半溶液狀態的積層製造材料沾黏，防止該保護元件之彈性受到影響。

4.透過該加熱線圈傳導至該擋止件之熱能，確保呈半溶液狀態的積層製造材料維持熔融狀態，該擋止件並可透過熱能同時對該三維列印模型之表面加熱，以利該三維列印模型之表面的刻痕、凹洞修補得更為平整美觀。

(1):本體

(11):入料部位

(111):進料裝置

(112):滾輪

(113):驅動單元

(114):間隙

(12):出料部位

(121):第一端

(122):第二端

(1221):開口

(123):加熱裝置

(1231):加熱空間

(1232):加熱線圈

(1233):溫度感測器

(1234):液面感測器

(124):隔板

(1241):入料口

(13):擋壁

(131):缺口

(2):彈性元件

(3):保護元件

(31):封閉容室

(4):擋止件

(A):積層製造材料

(A’):積層製造材料

(A1):積層製造材料

(B):三維列印模型

[第一圖]係為本發明實施例之剖視圖。

[第二圖]係為本發明實施例加熱裝置及進料裝置之功能方塊圖。

[第三圖]係為本發明實施例之積層製造材料加熱後流入出料部位示意圖。

[第四圖]係為本發明實施例控制滾輪位移以配合不同尺寸之積層製造材料調整間隙之示意圖。

[第五圖]係為本發明實施例之擋止件壓縮彈性元件而開啟開口，以控制呈半溶液狀態之積層製造材料流出量示意圖。

綜合上述技術特徵，本發明三維列印補料裝置的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。

請先參閱第一圖及第二圖所示，本發明之較佳實施例，為一種三維列印補料裝置，包含：一本體(1)，有一入料部位(11)及一出料部位(12)相連接，該入料部位(11)設有一進料裝置(111)，該進料裝置(111)包括二滾輪(112)及一驅動單元(113)，前述二滾輪(112)可相對退開而在二滾輪(112)之間形成一間隙(114)[請參閱第四圖所示]，該驅動單元(113)連接前述滾輪(112)。該出料部位(12)呈兩端透空的型態，該出料部位(12)包含有一第一端(121)及一第二端(122)，該第一端(121)有一擋壁(13)，該擋壁(13)於本實施例中設有複數缺口(131)，該出料部位(12)透過該缺口(131)連通該入料部位(11)，該出料部位(12)之第二端(122)有一開口(1221)，該出料部位(12)更設有一加熱裝置(123)，該加熱裝置(123)相鄰該擋壁(13)，該加熱裝置(123)與該入料部位(11)之間設有一隔板(124)，該隔板(124)與該擋壁(13)共同界定一加熱空間(1231)，該隔板(124)上設有一入料口(1241)，該入料口(1241)連通該加熱空間(1231)。一彈性元件(2)，置入該出料部位(12)中，該彈性元件(2)之一端抵止在該擋壁(13)上，該彈性元件(2)於本實施例中係為一彈簧。一保護元件(3)，一端連接該擋壁(13)，該保護元件(3)圍繞該彈性元件(2)，該保護元件(3)界定一封閉容室(31)，該保護元件(3)於本實施例中係為具有撓性之金屬。一擋止件(4)，該保護元件(3)之另一端頂抵於該擋止件(4)，使 該擋止件(4)恰足以封閉該第二端(122)之開口(1221)，該擋止件(4)係為一球體，該球體於本實施例中係為一滾珠。該加熱裝置(123)包括一加熱線圈(1232)、一溫度感測器(1233)及一液面感測器(1234)，該加熱線圈(1232)電連接該溫度感測器(1233)，該液面感測器(1234)電連接該驅動單元(113)，該加熱線圈(1232)並連接該擋止件(4)，以將熱能傳導至該擋止件(4)。

請再搭配參閱第一圖、第三圖及第四圖所示，該進料裝置(111)設有一積層製造材料(A)，將該積層製造材料(A)夾持在該二滾輪(112)之間的間隙(114)，並藉由彈性力使該二滾輪(112)略為夾掣該積層製造材料(A)，再藉由控制該驅動單元(113)驅動前述滾輪(112)轉動〔如第二圖所示〕，而帶動該積層製造材料(A)朝該出料部位(12)之方向持續傳送，使該積層製造材料(A)穿過該隔板(124)之入料口(1241)。當使用者欲使用尺寸較大之積層製造材料(A1)時，可藉由加大該二滾輪(112)之間的間隙(114)，使前述滾輪(112)可配合夾持尺寸較大之積層製造材料(A1)[控制前述滾輪(112)位移以調整該間隙(114)之大小係為習知技術，遂不再贅述]。

續請搭配參閱第二圖及第三圖所示，再控制該加熱裝置(123)之加熱線圈(1231)對該積層製造材料(A)進行加熱，使融化後呈半溶液狀態之積層製造材料(A’)再流經該擋壁(13)之缺口(131)而導引流入該出料部位(12)。

需特別說明的是，當該加熱裝置(123)進行加熱時，該溫度感測器(1233)用以感測該加熱空間(1231)之一加熱溫度，當該加熱溫度低於一溫度門檻值時，該加熱線圈(1232)對該積層製造材料(A)進行加熱，當該加熱溫度高於該溫度門檻值時，該加熱線圈(1232)則停止對該積層製造材料(A)加熱，且該液面感測器(1234)用以感測加熱後呈半溶液狀態的積層製造材料(A’)於該出料部位(12)之一液面高度，當該液面高度到達一液面門檻值時，該驅動單元(113)自動停止驅動前述滾輪(112)轉動，以中斷該積層製造材料(A)傳送至該出料部位 (12)[控制該加熱裝置(123)對該積層製造材料(A)加熱係為三維列印習知技術，恕於此省略詳細過程]。

請搭配參閱第二圖及第五圖所示，於一三維列印模型(B)之表面上施加一外力時，使該擋止件(4)壓縮該彈性元件(2)，並藉由該保護元件(3)之撓性使該擋止件(4)脫離該第二端(122)而開啟該開口(1221)，使加熱後呈半溶液狀態的積層製造材料(A’)從前述擋壁(13)之缺口(131)對應流出該開口(1221)，以依需求手動控制呈半溶液狀態的積層製造材料(A’)之出料量[且該保護元件(3)之撓性金屬材質可保護該彈性元件(2)不被呈半溶液狀態的積層製造材料(A’)沾黏，防止該保護元件(3)之彈性受到影響]，以便修補該三維列印模型(B)之表面不同深度的刻痕、凹洞等缺料狀況，使該三維列印模型(B)之成品更加美觀，更透過該加熱線圈(1232)傳導至該擋止件(4)之熱能，確保呈半溶液狀態的積層製造材料(A’)維持熔融狀態，該擋止件(4)並可透過熱能同時對該三維列印模型(B)之表面加熱，以利該三維列印模型(B)之表面的刻痕、凹洞修補得更為平整美觀。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

(1):本體

(2):彈性元件

(3):保護元件

(4):擋止件

(122):第二端

(1221):開口

(13):擋壁

(131):缺口

(A):積層製造材料

(A’):積層製造材料

(B):三維列印模型

Claims (4)

1. 一種三維列印補料裝置，包含：一本體，有一入料部位及一出料部位相連接，該入料部位設有一進料裝置，該進料裝置夾設有一積層製造材料並傳送至該出料部位，該進料裝置包括二滾輪及一驅動單元，前述滾輪可相對退開而形成一間隙，該間隙係供夾置該積層製造材料，藉由改變該間隙大小，進而配合夾持尺寸不同之積層製造材料，並藉由前述滾輪轉動而帶動該積層製造材料傳送至該出料部位，該驅動單元連接前述滾輪，以驅動前述滾輪轉動，該出料部位呈兩端透空的型態而包含有一第一端及一第二端，該第一端有一擋壁及一缺口，該出料部位透過該缺口連通該入料部位，該第二端有一開口，該出料部位設有一加熱裝置，該加熱裝置相鄰該擋壁，藉由該加熱裝置對該積層製造材料加熱，當該擋止件對應開啟該開口時，使加熱後呈半溶液狀態的積層製造材料從前述缺口對應流出該開口，該加熱裝置設有一液面感測器，電連接該驅動單元，該液面感測器用以感測加熱後呈半溶液狀態的該積層製造材料於該出料部位之一液面高度，當該液面高度到達一液面門檻值時，該驅動單元停止驅動前述滾輪轉動以中斷該積層製造材料傳送至該出料部位；一彈性元件，置入該出料部位中，該彈性元件之一端抵止在該擋壁上；一擋止件，受該彈性元件之另一端頂抵，使該擋止件恰足以封閉該第二端之開口，且在施加一外力時，該擋止件會壓縮該彈性元件而開啟該開口。
2. 如申請專利範圍第1項所述之三維列印補料裝置，其中，該擋止件係為一球體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之三維列印補料裝置，進一步，包括一保護元件，一端連接該擋壁，該保護元件之另一端頂抵於該擋止件，該保護元件圍繞該彈性元件，該保護元件界定一封閉容室，該保護元件具有撓性。
4. 如申請專利範圍第1項所述之三維列印補料裝置，其中，該加熱裝置包括一加熱線圈及一溫度感測器，該溫度感測器電連接該加熱線圈，該加熱裝置界定有一加熱空間，該溫度感測器用以感測該加熱空間之一加熱溫度，當該加熱溫度低於一溫度門檻值時，該加熱線圈對該積層製造材料進行加熱，當該加熱溫度高於該溫度門檻值時，該加熱線圈停止對該積層製造材料加熱。

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