打印温度的控制方法及其装置转让专利

申请号 : CN201510265969.6

文献号 : CN106273441B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 何況张昱诠

申请人 : 三纬国际立体列印科技股份有限公司金宝电子工业股份有限公司泰金宝电通股份有限公司

摘要 :

本发明提出一种打印温度的控制方法及其装置,适用于具有出料喷头的三维打印机。所述控制方法包括下列步骤:提供温度规则表,其中温度规则表依据三维打印机的打印速度参数以及出料速度参数所构成。接收打印速度信息及出料速度信息。根据打印速度信息及出料速度信息从温度规则表中找出对应的温度信息。以及,根据打印速度信息、出料速度信息以及该至少一温度信息,调整该出料喷头的温度。通过动态地改变打印温度,三维打印机的喷头的出料更稳定,打印品质能更加提升。

权利要求 :

1.一种打印温度的控制方法,适用于控制三维打印机的出料喷头的打印温度,其特征在于,所述控制方法包括:提供温度规则表,其中所述温度规则表依据所述三维打印机的打印速度参数、所述打印速度参数对应的多个打印速度区间、出料速度参数以及所述出料速度参数对应的多个出料速度区间所构成;

接收打印速度信息及出料速度信息;

根据所述打印速度信息所对应的该些打印速度区间及所述出料速度信息所对应的该些出料速度区间,以从所述温度规则表中找出对应的至少一温度信息;以及根据所述打印速度信息、所述出料速度信息以及所述至少一温度信息调整所述出料喷头的所述打印温度。

2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述温度规则表中的所述至少一温度信息所对应的温度为根据至少一打印材料的最佳打印温度所定义。

3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,每个打印速度区间及每个出料速度区间分别具备对应的归属函数,并且,所述根据所述打印速度信息、所述出料速度信息以及所述至少一温度信息调整所述出料喷头的所述打印温度的步骤包括:根据所述打印速度信息、所述出料速度信息、所述打印速度信息所对应的该些打印速度区间的归属函数、所述出料速度信息所对应的该些出料速度区间的归属函数、以及所述至少一温度信息,通过加权平均公式计算出所述打印温度。

4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述加权平均公式为:

其中T为所述打印温度,MIN为取最小值,X为所述打印速度信息,Y为所述出料速度信息,i为所述打印速度信息对应于所述温度规则表的该些打印速度区间中的至少一第一位置,j为所述出料速度信息对应于所述温度规则表的该些出料速度区间中的至少一第二位置,k为根据所述至少一第一位置、所述至少一第二位置对应于所述温度规则表中的至少一第三位置中的至少一温度类别,Ui(X)为所述打印速度信息与对应于所述至少一第一位置的所述打印速度区间的归属函数,Vj(Y)为所述出料速度信息与对应于所述至少一第二位置的所述出料速度区间的归属函数,Sk为所述至少一温度类别所对应的至少一对应温度信息,D(Sk)为所述至少一对应温度信息所对应的至少一温度。

5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述三维打印机为熔融沉积制造立体打印装置。

6.一种打印温度的控制装置,适用于三维打印机,其特征在于,所述装置包括:

出料喷头,设置于所述三维打印机;

存储单元,用以存储一温度规则表,其中所述温度规则表依据所述三维打印机的打印速度参数、所述打印速度参数对应的多个打印速度区间、出料速度参数以及所述出料速度参数对应的多个出料速度区间所构成;以及处理器,电性耦接所述出料喷头及所述存储单元,其中所述处理器接收一指令,所述指令包括至少一打印速度信息及至少一出料速度信息,根据所述至少一打印速度信息及所述至少一出料速度信息所分别对应所述打印速度参数的该些打印速度区间及所述出料速度参数的该些出料速度区间,以从所述温度规则表中找出对应的至少一温度信息,并且依据所述打印速度信息、所述出料速度信息以及所述至少一温度信息调整所述出料喷头的打印温度。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述温度规则表中的所述至少一温度信息所对应的温度为根据至少一打印材料的最佳打印温度所定义。

8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,每个打印速度区间及每个出料速度区间分别具备对应的归属函数,并且,所述处理器根据所述打印速度信息、所述出料速度信息、所述打印速度信息所对应的该些打印速度区间的归属函数、所述出料速度信息所对应的该些出料速度区间的归属函数、以及所述至少一温度信息,通过加权平均公式计算出所述打印温度。

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述加权平均公式为:

其中T为所述打印温度,MIN为取最小值,X为所述打印速度信息,Y为所述出料速度信息,i为所述打印速度信息对应于所述温度规则表的该些打印速度区间中的至少一第一位置,j为所述出料速度信息对应于所述温度规则表的该些出料速度区间中的至少一第二位置,k为根据所述至少一第一位置、所述至少一第二位置对应于所述温度规则表中的至少一第三位置中的至少一温度类别,Ui(X)为所述打印速度信息与对应于所述至少一第一位置的所述打印速度区间的归属函数,Vj(Y)为所述出料速度信息与对应于所述至少一第二位置的所述出料速度区间的归属函数,Sk为所述至少一温度类别所对应的至少一对应温度信息,D(Sk)为所述至少一对应温度信息所对应的至少一温度。

10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述三维打印机为熔融沉积制造立体打印装置。

说明书 :

打印温度的控制方法及其装置

技术领域

[0001] 本发明是有关于一种三维打印技术,且特别是有关于一种三维打印机中出料喷头的打印温度的控制方法及其装置。

背景技术

[0002] 随着电脑辅助制造(Computer-Aided Manufacturing,简称CAM)的进步,制造业发展了立体打印技术,能很迅速的将设计原始构想制造出来。
[0003] 三维打印(或称立体打印)技术实际上是一系列快速原型成型(Rapid Prototyping,简称RP)技术的统称,其基本原理都是叠层制造,由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状,而在Z坐标间断地作层面厚度的位移,最终形成立体物体。三维打印技术能无限制几何形状,而且越复杂的零件越显示RP技术的卓越性,还可大大地节省人力与加工时间,在时间最短的要求下,将3D电脑辅助设计(Computer-Aided Design,简称CAD)软件所设计的数字立体模型信息真实地呈现出来,不但摸得到,也可真实地感受得到它的几何曲线,还可以试验零件的装配性、甚至进行可能的功能试验。
[0004] 三维打印技术包括不同类型,其中熔融沉积成型法(Fused  Deposition Modeling,简称FDM)制作成本便宜且装置结构简单,常被广泛应用。而在三维熔融沉积成型法(3D FDM)的打印技术上,与三维打印机息息相关的参数:打印层厚、打印速度与打印温度是影响打印品质三个很重要的因素。打印层厚直接影响出料速度,例如层厚愈大,出料速度愈快,打印成品愈不精细;打印速度影响出料喷头出料的稳定性,例如打印速度愈快,出料喷头愈需稳定出料;打印温度是影响打印品质很重要的因素,而打印温度又依线材的特性而异,其使用适合的打印温度可以使出料喷头出料稳定同时得到光滑的表面品质。
[0005] 一般而言,出料喷头能够维持恒温打印线材是最简单的方式,但由于出料喷头设计、材料特性、出料速度及打印速度的互相搭配,恒温打印无法进一步改善3D印表机的打印品质。因此,如何动态地调整出料喷头的温度来使打印成品能够更为精细且能迅速成形,便是厂商遭遇到的难题之一。

发明内容

[0006] 本发明提供一种打印温度的控制方法及其装置,其根据打印速度与出料速度动态地调整打印温度。通过动态地改变打印温度,三维打印机的喷头的出料更稳定,打印品质能更加提升。
[0007] 本发明提出一种打印温度的控制方法,适用于控制一三维打印机的出料喷头的打印温度,所述控制方法包括:提供一温度规则表,其中温度规则表依据三维打印机的打印速度参数以及其对应的多个打印速度区间,以及出料速度参数以及其对应的多个出料速度区间所构成;接收至少一打印速度信息及至少一出料速度信息;根据此至少一打印速度信息及此至少一出料速度信息所分别对应该打印速度参数的该些打印速度区间及该出料速度参数的该些出料速度区间,从温度规则表中找出对应的至少一温度信息;根据打印速度信息、出料速度信息以及该至少一温度信息调整该出料喷头的打印温度。
[0008] 本发明提出一种打印温度的控制装置,适用于一三维打印机,该装置包括处理器、存储单元及出料喷头。其中存储单元用以存储温度规则表,此温度规则表依据三维打印机的打印速度参数以及其对应的多个打印速度区间,以及出料速度参数以及其对应的多个出料速度区间所构成,处理器用于接收一指令,该指令包括至少一打印速度信息及至少一出料速度信息,并根据此至少一打印速度信息及此至少一出料速度信息所分别对应的打印速度参数的该些打印速度区间及出料速度参数的该些出料速度区间,从温度规则表中找出对应的至少一温度信息,根据打印速度信息、出料速度信息以及该至少一温度信息调整该出料喷头的打印温度。
[0009] 基于上述,本发明提出的打印温度的控制方法及装置是根据打印速度、出料速度及一温度规则表,动态地以模糊理论的推演法则来推论打印温度,且通过动态地改变打印温度,便可使三维打印机的出料喷头的出料更稳定且不易阻塞,让打印品质能更加提升。
[0010] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。

附图说明

[0011] 图1是根据一范例实施例所示出的打印温度的控制装置的示意图;
[0012] 图2是根据一范例实施例所示出的打印温度的控制方法的流程示意图;
[0013] 图3是根据一范例实施例所示出的打印速度的归属函数的示意图;
[0014] 图4是根据一范例实施例所示出的出料速度的归属函数的示意图;
[0015] 图5是根据一范例实施例所示出的打印温度的归属函数的示意图。
[0016] 附图标记说明:
[0017] 100:控制装置;
[0018] 10:处理器;
[0019] 12:出料喷头;
[0020] 14:存储单元;
[0021] S201、S203、S205、S207:步骤。

具体实施方式

[0022] 本发明提出一种打印温度的控制方法及装置,其根据三维打印机的打印速度及出料速度,通过模糊理论来设计温度规则表与打印温度的推论公式,从而计算出三维打印机的出料喷头的最佳打印温度。如此一来,本发明实施例可以通过控制出料喷头的温度来提升出料喷头出料的稳定性,并提升三维打印的品质。以下以各种实施例来具体说明本发明的方案。
[0023] 图1是根据一范例实施例所示出的打印温度的控制装置的示意图。请参照图1,控制装置100位于具有出料喷头的三维打印机中。换句话说,本实施例的控制装置100例如是适用于熔融沉积制造(fused deposition modeling,简称FDM)立体打印装置中的控制元件,其适于依据打印速度及出料速度调整打印温度,并依据一数字立体模型信息来打印出立体物体。
[0024] 在本实施例中,控制装置100包括处理器10、出料喷头12及存储单元14,且处理器10电性耦接出料喷头12及存储单元14。前述数字立体模型信息可为一数字立体图像文件。
数字立体图像文件可以由电脑主机(未示出)通过电脑辅助设计(computer-aided design,简称CAD)或动画建模软件等建构而成,使用者也可以通过其他通信技术来获得此数字立体图像文件。处理器10可通过存储元件(例如,硬盘、光盘、随身盘…等)来读取与处理此数字立体模型信息。此外,处理器10还可以用于接收三维打印机输入的打印速度及出料速度,藉以执行本发明所提出的打印温度的控制方法。必须了解的是,处理器10例如是以逻辑电路元件组成的硬件装置,而可执行本发明所提出的打印温度的控制方法;此外,处理器10也可以通过载入存储在控制装置100的存储单元14中所存储的程序,而执行本发明所提出的打印温度的控制方法,在此不设限。在本实施例中,处理器10可以是中央处理器、现场可编码门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或是可载入程序语言来执行相应功能的多用途芯片。
[0025] 在本实施例中,三维打印机可让出料喷头12在一个容置空间中活动,出料喷头12可根据处理器10所输出的数字立体模型信息,进行对应于此数字立体模型的三维打印。此外,出料喷头12中具备温度调控设备(未示出),此温度调控设备可根据处理器10所提供的打印温度信息来调整出料喷头12的打印温度。
[0026] 在本实施例中,存储单元14被用以存储本发明所提出的温度规则表(详细建构方式请容后详述)并提供此温度规则表给处理器10,也可用于存储本发明所提出的打印温度的控制方法的程序。在本实施例中,存储单元14可以是静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,简称DRAM),或是任何可用来存储电子信号或数据的存储器或存储装置。
[0027] 图2是根据一范例实施例所示出的打印温度的控制方法的流程示意图。请同时参照图1与图2,在步骤S201,存储单元14提供处理器10一温度规则表(也即,处理器10从存储单元14获得温度规则表)。所述温度规则表通过三维打印机的打印速度参数以及其对应的多个打印速度区间,以及出料速度参数以及其对应的多个出料速度区间所构成。在本实施例中,温度规则表可如下述表一所示:
[0028] 〈表一〉
[0029]
[0030] 在表一中,所述打印速度参数所对应的多个打印速度区间主要是通过三维打印机的马达控制与机构稳定性而异。所述出料速度参数所对应的多个出料速度区间主要是通过三维打印机的出料喷头设计与材料特性而异。根据打印速度参数及出料速度参数所对应的多个打印温度则主要是根据打印的材质所定义。然而,应用本实施例者应可知晓,打印速度区间、出料速度区间以及打印温度也可参照其他参数或是条件来决定,而不仅限制由上述条件来获得。
[0031] 图3是根据一范例实施例所示出的打印速度的归属函数的示意图。请参照图3,在本范例实施例中,三维打印机的制造厂商可以在三维打印机的生产过程中,依据三维打印机的马达控制与机构的稳定性而定义出对应此三维打印机的打印速度参数的多个打印速度区间。在本范例实施例中,如表一所示,打印速度参数的打印速度区间被分别被定义为低速区间、标准区间以及高速区间,并且这些打印速度区间可以相互部分重叠。此外,每一个打印速度区间又分别对应一个归属函数,所述归属函数为一打印速度对应于此打印速度区间的归属(或相似)程度。
[0032] 在此特别说明,在本发明的实施例中,是通过模糊理论的推演法则配合公式运算来推论三维打印机的打印温度。其中,模糊理论的精神在于通过一模糊归属函数,来将输入值转换为通过人为预先定义或易于了解的语言(也称为,模糊语意值)。具体来说,如上述打印速度区间分别被定义为低速区间、标准区间以及高速区间。所述低速区间、标准区间、高速区间即是人为定义的语言,而通过将打印速度输入上述低速区间、标准区间、高速区间所分别对应的模糊归属函数,可以取得此打印速度对应于此些打印速度区间的归属程度(也称为相似度)。也就是说,归属程度的大小代表该打印速度属于(或相似于)与该区间的程度。
[0033] 以图3为例,横轴为打印速度(mm/s),纵轴为打印速度对应于打印速度区间的归属函数的函数值(%)(也称为,归属程度)。对于打印速度区间为低速区间的归属函数U1而言,当打印速度小于或等于30mm/s时,此打印速度归属于低速区间的归属程度为100%,且当打印速度大于30mm/s并小于90mm/s时,打印速度归属于低速区间的归属程度会呈线性递减,并在打印速度等于或大于90mm/s时归属于低速区间的归属程度为0%。
[0034] 对于打印速度区间为标准区间的归属函数U2而言,在打印速度小于或等于30mm/s时归属于标准区间的归属程度为0%。当打印速度大于30mm/s并小于90mm/s时,打印速度归属于标准区间的归属程度会呈线性递增,并在打印速度等于90mm/s时归属于标准区间的归属程度为100%。当打印速度大于90mm/s并小于150mm/s时,打印速度归属于标准区间的归属程度会呈线性递减,并在打印速度等于或大于150mm/s时归属于标准区间的归属程度为0%。
[0035] 对于打印速度区间为高速区间的归属函数U3而言,在打印速度小于或等于90mm/s时归属于高速区间的归属程度为0%。当打印速度大于90mm/s并小于150mm/s时,打印速度归属于高速区间的归属程度会呈线性递增。当打印速度等于或大于150mm/s时,此打印速度归属于高速区间的归属程度为100%。
[0036] 必须了解的是,所述多个打印速度区间彼此之间可以是相互部分重叠。例如,以图3为例,隶属于低速区间的打印速度的范围为等于或大于0mm/s并小于90mm/s,而隶属于标准区间的打印速度的范围为大于30mm/s并小于150mm/s。低速区间及标准区间在打印速度的范围为大于30mm/s并小于90mm/s时为相互重叠。也就是说,当一打印速度介于打印速度范围大于30mm/s并小于90mm/s时,此打印速度会分别对应到低速区间及标准区间,且此打印速度会分别得到对应于低速区间的归属函数的归属程度,以及对应于标准区间的归属函数的归属程度。以打印速度为45mm/s为例,如图3所示,当打印速度为45mm/s时,其会分别对应到低速区间及标准区间,且此打印速度会分别得到对应于低速区间的归属函数U1的归属程度U1(45),其值为66%,以及对应于标准区间的归属函数U2的归属程度U2(45),其值为
33%。
[0037] 类似地,如图3中所示,标准区间及高速区间在打印速度的范围为大于90mm/s并小于150mm/s时为相互重叠,也就是说,当一打印速度介于打印速度范围大于90mm/s并小于150mm/s时,此打印速度会分别对应到标准区间及高速区间,且此打印速度会分别得到对应于标准区间的归属函数的归属程度,以及对应于高速区间的归属函数的归属程度。
[0038] 在本范例实施中,打印速度区间的归属函数是三角形模糊归属函数,然而,在其他范例实施例中,打印速度区间的归属函数也可以是高斯或梯形等其他归属函数。此外,本范例实施利也不对于打印速度参数所对应的多个区间的数目做限制。
[0039] 图4是根据一范例实施例所示出的出料速度的归属函数的示意图。请参照图4,在本范例实施例中,三维打印机的制造厂商可以在三维打印机的生产过程中,依据三维打印机的出料喷头设计与材料特性而定义出对应此三维打印机的出料速度参数的多个出料速度区间。在本范例实施例中,如表一所示,出料速度参数的出料速度区间被分别定义为低速区间、标准区间以及高速区间。此外,每一个出料速度区间又分别对应一个归属函数,所述归属函数为一出料速度对应于此出料速度区间的归属(或相似)程度。
[0040] 以图4为例,横轴为出料速度(mm/s),纵轴为出料速度对应于出料速度区间的归属函数的函数值(%)(也称为,归属程度)。对于出料速度区间为低速区间的归属函数V1而言,当出料速度小于或等于10mm/s时,此出料速度归属于低速区间的归属程度为100%,且当出料速度大于10mm/s并小于30mm/s时,出料速度归属于低速区间的归属程度会呈线性递减,并在出料速度等于或大于30mm/s时归属于低速区间的归属程度为0%。
[0041] 对于出料速度区间为标准区间的归属函数V2而言,在出料速度小于或等于10mm/s时归属于标准区间的归属程度为0%。当出料速度大于10mm/s并小于30mm/s时,出料速度归属于标准区间的归属程度会呈线性递增,并在出料速度等于30mm/s时归属于标准区间的归属程度为100%。当出料速度大于30mm/s并小于50mm/s时,出料速度归属于标准区间的归属程度会呈线性递减,并在出料速度等于或大于50mm/s时归属于标准区间的归属程度为0%。
[0042] 对于出料速度区间为高速区间的归属函数V3而言,在出料速度小于或等于30mm/s时归属于高速区间的归属程度为0%。当出料速度大于30mm/s并小于50mm/s时,出料速度归属于高速区间的归属程度会呈线性递增。当出料速度等于或大于50mm/s时,此出料速度归属于高速区间的归属程度为100%。
[0043] 必须了解的是,所述多个出料速度区间彼此之间可以是相互部分重叠。例如,以图4为例,隶属于低速区间的出料速度的范围为等于或大于0mm/s并小于30mm/s,而隶属于标准区间的出料速度的范围为大于10mm/s并小于50mm/s。低速区间及标准区间在出料速度的范围为大于10mm/s并小于30mm/s时为相互重叠。也就是说,当一出料速度介于出料速度范围大于10mm/s并小于30mm/s时,此出料速度会分别对应到低速区间及标准区间,且此出料速度会分别得到对应于低速区间的归属函数的归属程度,以及对应于标准区间的归属函数的归属程度。以出料速度为15mm/s为例,如图4所示,当出料速度为15mm/s时,其会分别对应到低速区间及标准区间,且此出料速度会分别得到对应于低速区间的归属函数V1的归属程度V1(15),其值为66%,以及对应于标准区间的归属函数V2的归属程度V2(15),其值为33%。
[0044] 类似地,如图4中所示,标准区间及高速区间在出料速度的范围为大于30mm/s并小于50mm/s时为相互重叠。也就是说,当一出料速度介于出料速度范围大于30mm/s并小于50mm/s时,此出料速度会分别对应到标准区间及高速区间,且此出料速度会分别得到对应于标准区间的归属函数的归属程度,以及对应于高速区间的归属函数的归属程度。
[0045] 在本范例实施中,出料速度区间的归属函数是三角形模糊归属函数。然而,在其他范例实施例中,出料速度区间的归属函数也可以是高斯或梯形等其他归属函数。此外,本范例实施利也不对于出料速度参数所对应的多个区间的数目做限制。
[0046] 图5是根据一范例实施例所示出的打印温度的归属函数的示意图。请参照图5,在本范例实施例中,三维打印机的制造厂商可以在三维打印机的生产过程中,依据打印材料的特性而定义出对应此三维打印机的出料喷头的多个打印温度种类,在本范例实施例中,打印温度种类又被分别定义为低温、标准温度以及高温。所述打印温度种类又分别对应一打印温度归属函数。
[0047] 以图5为例,横轴为打印温度(℃),纵轴为打印温度对应于其打印温度种类的归属函数的函数值(%)(也称为,归属程度)。在本范例实施例中,打印温度种类分别通过一单值所定义,以打印材料为ABS树脂(Acrylonitrile Butadiene Styrene,简称ABS)为例,对于低温而言,隶属于低温的打印温度仅为190℃,而对应于低温的归属函数S1来说,只有在打印温度为190℃时其归属程度S1(190)为100%,而在其他打印温度时,打印温度属于低温的归属程度皆为0%。
[0048] 对于标准温度而言,隶属于标准温度的打印温度仅为230℃,而对应于标准温度的归属函数S2来说,只有在打印温度为230℃时其归属程度S2(230)为100%,而在其他打印温度时,打印温度属于标准温度的归属程度皆为0%。
[0049] 对于高温而言,隶属于高温的打印温度仅为270℃,而对应于高温的归属函数S3来说,只有在打印温度为270℃时其归属程度S3(270)为100%,而在其他打印温度时,打印温度属于高温的归属程度皆为0%。
[0050] 在本范例实施中,打印温度种类的归属函数是使用单值模糊归属函数,然而,在其他范例实施例中,打印温度种类的归属函数也可以是三角形、高斯或梯形等其他归属函数。
[0051] 必须了解的是,打印温度是根据对应的打印的材质所定义,在本范例实施例中,ABS树脂的标准打印温度为230℃,且低温打印温度及高温打印温度的归属函数值为190℃及270℃。在另一范例实施例中,若使用聚乳酸(Polylactic Acid,简称PLA)为打印材料,则标准的打印温度为190℃,且低温打印温度及高温打印温度的归属函数值也会相应地调整。本发明的实施例中并不对于打印材料作限制。
[0052] 请再次参照图1及图2,于步骤S201中存储单元14提供处理器10的温度规则表可通过上述方式产生,也就是说,温度规则表是根据三维打印机的打印速度参数以及其对应的打印速度区间,以及出料速度参数以及其对应的出料速度区间,对应打印材料的多种打印温度种类所构成,温度规则表例如表一所示。
[0053] 在步骤S203,处理器10接收打印速度信息及出料速度信息。其中,打印速度信息及出料速度信息可以是通过使用者手动输入而取得,也可以是通过一软件程序来动态地改变并输入处理器10,在此并不设限。
[0054] 在步骤S205,处理器10根据所接收的打印速度信息及出料速度信息,从温度规则表中找出对应的温度信息。
[0055] 以图3、图4、图5以及上述表一为例,假设所接收的打印速度信息X为45mm/s,出料速度信息Y为15mm/s,处理器10会根据图3所示出的打印速度的归属函数,找出对应于打印速度信息为45mm/s所属的打印速度区间,以及其对应的归属函数值。其中如图3所示,当打印速度等于45mm/s时,其归属于低速区间以及标准区间,此打印速度归属于低速区间的归属程度U1(45)为66%,归属于标准区间的归属程度U2(45)为33%。
[0056] 处理器10会根据图4所示出的出料速度的归属函数,找出对应于出料速度信息为15mm/s所属的出料速度区间,以及其对应的归属函数值。其中,如图4所示,当出料速度等于
15mm/s时,其归属于低速区间以及标准区间,此出料速度归属于低速的归属程度V1(15)为
66%,归属于标准的归属程度V2(15)为33%。
[0057] 之后,处理器10根据上述打印速度信息45mm/s的多个归属函数值所分别对应的打印速度区间,以及上述出料速度信息15mm/s的多个归属函数值所分别对应的出料速度区间,至表一中找出对应的温度信息。如上所述,当打印速度信息等于45mm/s时,其打印速度参数所对应的打印速度区间为低速区间以及标准区间;当出料速度信息等于15mm/s时,其出料速度参数所对应的出料速度区间为低速区间以及标准区间。根据上述打印速度所对应的多个打印速度区间以及出料速度所对应的多个出料速度区间,可以从温度规则表中查找对应的打印温度种类。以上述表一为例,当打印速度信息为45mm/s而隶属于打印速度参数的低速区间时,且当出料速度信息为15mm/s而隶属于出料速度参数的低速区间时,可从表一找出对应于打印速度参数为低速区间的位置(即,表一中打印速度参数为低速区间(U1)的位置)及出料速度参数为低速区间的位置(即,表一中出料速度参数为低速区间(V1)的位置)所对应的打印温度类别的位置,其对应的打印温度类别为低温(即表一中打印温度为低温(P1)的位置)。
[0058] 当打印速度信息为45mm/s而隶属于打印速度参数的低速区间时,且当出料速度信息为15mm/s而隶属于出料速度参数的标准区间时,可从表一找出对应于打印速度参数为低速区间的位置(即,表一中打印速度参数为低速区间(U1)的位置)及出料速度参数为标准区间的位置(即,表一中出料速度参数为低速区间(V2)的位置)所对应的打印温度类别的位置,其对应的打印温度类别为低温(即表一中打印温度为低温(P2)的位置)。
[0059] 当打印速度信息为45mm/s而隶属于打印速度参数的标准区间时,且当出料速度信息等于15mm/s隶属于出料速度参数的低速区间时,可从表一找出对应于打印速度参数为标准区间的位置(即,表一中打印速度参数为标准区间(U2)的位置)及出料速度参数为低速区间的位置(即,表一中出料速度参数为低速区间(V1)的位置)所对应的打印温度类别,其对应的打印温度类别为低温(即表一中打印温度为低温(P4)的位置)。
[0060] 当打印速度信息为45mm/s而隶属于打印速度参数的标准区间时,且当出料速度信息等于15mm/s隶属于出料速度参数的标准区间时,可从表一找出对应于打印速度参数为标准区间的位置(即,表一中打印速度参数为标准区间(U2)的位置)及出料速度参数为标准区间的位置(即,表一中出料速度参数为标准区间(V2)的位置)所对应的打印温度类别,其对应的打印温度类别为标准温度(即表一中打印温度为标准温度(P5)的位置)。
[0061] 如先前所述,本范例实施例的低温打印温度为190℃,标准打印温度为230℃,高温打印温度为270℃。
[0062] 请再次参照图1及图2,接着,在步骤S207,处理器10根据所述打印速度信息、出料速度信息以及从温度规则表中所查得的对应的温度信息,调整出料喷头12的打印温度。
[0063] 在一实施例中,处理器10根据一加权平均公式计算出打印温度信息。所述加权平均公式为:
[0064] T=Σi,j,k(MIN(Ui(X),Vj(Y))×D(Sk))/Σi,j,k(MIN(Ui(X),Vj(Y)))  公式(1)[0065] 其中,T为打印温度信息;MIN为取最小值;X为打印速度信息,在本范例实施例中打印速度信息X等于45mm/s;Y为出料速度信息,在本范例实施例中出料速度信息Y等于15mm/s;i为打印速度信息对应于温度规则表的打印速度区间中的至少一第一位置,在本范例实施例中,由于打印速度等于45mm/s时,打印速度归属于低速的归属程度U1(45)为66%,归属于标准的归属程度U2(45)为33%,故第一位置为对应于表一中打印速度参数的低速区间(U1)以及标准区间(U2)的位置;j为出料速度信息对应于温度规则表的出料速度区间中的至少一第二位置,在本范例实施例中,由于出料速度等于15mm/s时,此出料速度归属于低速的归属程度V1(15)为66%,归属于标准的归属程度V2(15)为33%,故第二位置为对应于表一中出料速度参数的低速区间(V1)以及标准区间(V2)的位置;k为根据第一位置、第二位置对应于温度规则表中的第三位置中,第三位置所对应的温度类别,此第三位置为如上述根据打印速度所对应的多个打印速度区间及出料速度所对应的多个出料速度区间所分别于表一中所对应的低温(P1)、低温(P2)、低温(P4)、标准(P5)的位置。此外,在本范例实施例中,假设打印温度为低温的类别为第一类(也即,k=1),打印温度为标准温度的类别为第二类(也即,k=2),打印温度为高温的类别为第三类(也即,k=3)。
[0066] Ui(X)为打印速度信息与对应于第一位置的打印速度区间的归属函数值(也即,相似程度),在本范例实施例中,打印速度等于45mm/s时,打印速度归属于低速区间的归属程度U1(45)为66%,归属于标准区间的归属程度U2(45)为33%;Vj(Y)为出料速度信息与对应于第二位置的出料速度区间的归属函数值(也即,相似程度),在本范例实施例中,出料速度等于15mm/s时,此出料速度归属于低速的归属程度V1(15)为66%,归属于标准的归属程度V2(15)为33%;Sk为第三位置于温度规则表中,该第三位置的温度类别所对应的温度信息,在本范例实施例中,即上述表一中位置低温(P1)所对应的“低温”(即,温度为第一类S1所对应的低温)、上述表一中位置低温(P2)所对应的「低温」(即,温度为第一类S1所对应的低温)、上述表一中位置低温(P4)所对应的「低温」(即,温度为第一类S1所对应的低温)、上述表一中位置标准(P5)所对应的「标准温度」(即,温度为第二类S2所对应的标准温度);D(Sk)为温度类别所对应的温度信息的温度,例如所述低温类别(即,S1)所对应的190℃、标准温度类别(即,S2)所对应的230℃、高温类别(即,S3)所对应的270℃。
[0067] 根据上述范例,当打印速度信息等于45mm/s以及出料速度信息等于15mm/s时,便代入公式(1)的详细计算方式如下:
[0068] 打印温度T=(MIN(U1(45),V1(15))×D(S1)+MIN(U1(45),V2(15))×D(S1)+MIN(U2(45),V1(15))×D(S1)+MIN(U2(45),V2(15))×D(S2))/(MIN(U1(45),V1(15))+MIN(U1(45),V2(15))+MIN(U2(45),V1(15))+MIN(U2(45),V2(15)))=(MIN(0.66,0.66)×190+MIN(0.66,0.33)×190+MIN(0.33,0.66)×190+MIN(0.33,0.33)×230)/(0.66+0.33+0.33+0.33)=(125.4+62.7+62.7+75.9)/1.65=198
[0069] 经由上述加权平均公式,其计算出当打印速度信息等于45mm/s且当出料速度信息等于15mm/s时,打印材料为ABS树脂的最佳打印温度为198℃。
[0070] 然而,在另一范例实施例中,最佳打印温度也可直接通过查找温度规则表而得知。例如,当所接收的打印速度信息仅对应至温度规则表中打印速度参数的一打印速度区间,且出料速度信息也仅对应至温度规则表中出料速度参数的一出料速度区间时,此打印温度与出料速度会对应于温度规则表中的仅一打印温度信息,而处理器10会根据此打印温度信息所对应的温度,来调整此温度为出料喷头目前的最佳打印温度。
[0071] 举例来说,请再参照图3、图4与表一,当打印速度为20mm/s时,其归属于打印速度参数的低速区间的归属程度U1(20)为100%,且当出料速度为5mm/s时,其归属于出料速度参数的低速区间的归属程度V1(5)为100%。由于打印速度信息等于20mm/s时仅对应于表一中打印速度参数的低速区间(U1),且当出料速度信息等于20mm/s时仅对应于表一中出料速度参数的低速区间(V1),处理器10可从表一找出对应于打印速度参数为低速区间(U1)的位置及出料速度参数为低速区间(V1)的位置所对应的打印温度类别,其对应的打印温度类别为低温(即表一中打印温度为低温(P1)的位置),接着处理器10可以直接根据此打印温度类别所对应的温度,将此温度设定为出料喷头的最佳打印温度。在本实施例中,低温类别对应的打印温度为190℃,而处理器10会直接将此温度设定为最佳打印温度。
[0072] 请再次参照图1及图2,处理器10将上述方式所产生的最佳打印温度信息传送至出料喷头12。出料喷头12依据此打印温度信息调整出料喷头的打印温度,藉以调整至此打印材料目前最适合的打印温度。之后,可再返回步骤S203以接收新的打印速度信息及出料速度信息,以继续动态地调整打印温度。
[0073] 综上所述,本发明提出的打印温度的控制方法,其通过模糊理论的归属函数以及模糊语意值,根据打印速度、出料速度及温度规则表动态地推论打印温度。且通过动态地改变打印温度,三维打印机的出料喷头的出料更稳定且不易阻塞,打印品质能更加提升。
[0074] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。