TWI599474B - 3d印表機的校正方法 - Google Patents

Description

3D印表機的校正方法

發明涉及一種校正方法，尤其涉及一種3D印表機的校正方法。

鑑於3D列印技術的成熟，以及各式3D印表機的體積縮小與價格降低，近年來3D印表機實以極快的速度普及化。

一般常見的3D印表機主要配置有用於噴射成型材的3D噴頭，藉此在列印平台上以成型材堆疊成欲列印的物件。惟，絕大部分的3D印表機僅能列印單一種顏色的物件(即，物件的顏色相等於所使用的成型材的顏色)，當相可惜。

為增添3D列印所生的物件的色彩，近來市場上出現了一種配置有一噴頭組的3D印表機。具體地，該噴頭組整合了上述的3D噴頭以及傳統於2D印表機上用來噴射彩色墨水的2D筆頭模組。該2D筆頭模組中配置了多種顏色的墨水閘，以及各個墨水閘所對應之筆頭，因而可噴射不同顏色的墨水。

通過上述該噴頭組，相關技術中的3D印表機可以在通過該3D噴頭噴射了該成型材後，直接通過該2D筆頭模組於已列印的該成型材上噴射指定顏色的墨水。如此一來，列印完成的物件將會具有使用者所指定的顏色，而成為彩色的物件。

然而，由於該噴頭組是將分開的該3D噴頭與該2D筆頭模組整合在一起，因此在安裝或移動時可能會產生誤差。由於此類3D印表機是直接將墨水噴射在已列印完成的成型材上，以達到著色的目的，因此若該3D噴頭與該2D筆頭模組對於位置的認知有誤差，將使得列印完成的物件著色失敗，而無法被使用者所接受。

本發明提供一種3D印表機的校正方法，可校正3D印表機上用於噴射成型材的3D噴頭與用於噴射墨水的2D筆頭模組，使得3D噴頭與2D筆頭模組可位於相同的列印基準。

於本發明的一實施例中，該3D印表機是控制一3D噴頭於一列印平台上列印一校正模板，其中該校正模板上具有沿著一個軸向間隔列印且分別依據累加的一偏移量偏離各個中心線的多個校正區塊。接著，該3D印表機還控制一2D筆頭模組於該校正模板上列印一墨水矩陣，其中該墨水矩陣包含沿著同一軸向間隔列印且分別正對各該中心線的多個墨水區塊。該3D印表機藉由各該墨水區塊與各該校正區塊的覆蓋狀況為依據，確定該3D噴頭與該2D筆頭模組間的一偏差值，並依據該偏差值對該3D噴頭或該2D筆頭模組進行校正。

本發明是通過該3D印表機上的該3D噴頭與該2D筆頭模組分別於相同位置上列印與該位置上的中心線具有預設偏移量的區塊以及正對於中心線的區塊，藉此，可用被墨水區塊完整覆蓋的校正區塊所採用的偏移量做為依據，確定3D噴頭與2D筆頭模組間的偏差值，進而直接對3D噴頭與2D筆頭模組進行校正而使3D噴頭與2D筆頭模組位置相同的列印基準。

茲就本發明之一較佳實施例，配合圖式，詳細說明如後。

首請參閱圖1，為本發明的3D印表機示意圖的第一具體實施例。本發明揭露了一種3D印表機的校正方法，具體運用於如圖1所示的3D印表機1(下面簡稱為該印表機1)。具體地，圖1所示者是以一熱塑式(Fused Deposition Modeling, FDM)3D印表機為例，然而本發明的校正方法可運用於任何具有兩個或兩個以上的噴頭，其中至少一噴頭用以噴射成型材，至少另一噴頭用以於成型材上噴射彩色噴水的3D印表機，而不以上述熱塑式3D印表機為限。

如圖1所示，該印表機1主要具有一噴頭組11及一列印平台12，較佳地，該噴頭組11包括用於噴射3D模型的成型材的一3D噴頭111，以及用於噴射不同顏色的墨水的一2D筆頭模組112。本實施例中，該印表機1是通過該3D噴頭11於該列印平台12上噴射成型材，並且通過該2D筆頭模組112於成型材上噴射不同顏色的墨水，以對成型材進行著色。藉此，列印完成的一3D物件(圖未標示)可具有使用者所需的色彩。

如上所述，由於該印表機1上同時搭載該3D噴頭111及該2D筆頭模組112，並且兩者的列印基準必須完成一樣，才能避免著色失敗。因此，列印前的校正動作即為該印表機1之必備功能。

參閱圖2，為本發明的校正流程圖的第一具體實施例。本實施例中，該2D筆頭模組112主要可為傳統於2D印表機上用來噴射彩色墨水的筆頭模組，其中包含了分別裝載青色(Cyan)、洋紅色(Magenta)、黃色(Yellow)及黑色(Black)等四種顏色的墨水的四個筆頭。因此，本發明在對該3D噴頭111與該2D筆頭模組112進行校正之前，可以先對該2D筆頭模組112內的四個筆頭(圖未標示)進行校正(步驟S10)，使該四個筆頭位於相同的列印基準。惟，該些墨水筆頭的校正方式屬於本技術領域的公知手段，並且不必然被執行，於此不再贅述。

該步驟S10後，該印表機1控制該3D噴頭111於該列印平台12上列印一校正模板(如圖3A所示的校正模板2)，其中，該校正模板2上具有至少沿著一個軸向(例如X軸或Y軸)間隔列印的多個校正區塊(如圖3A所示的校正區塊24)，並且各該校正區塊24分別依據累加的一偏移量偏離各個列印位置上的一中心線(步驟S12)。

於該校正模板2列印完成後，該印表機1接著控制該2D筆頭模組112於該校正模板2上列印一墨水矩陣(如圖3B所示的墨水矩陣3)，其中，該墨水矩陣3上包含至少沿著同一軸向間隔列印的多個墨水區塊(如圖3B所示的墨水區塊31)，並且各該墨水區塊31分別正對於各個列印位置上的該中心線(步驟S14)。

請同時參閱圖3A，為本發明的校正模板示意圖的第一具體實施例。首先如圖3A所示，該3D噴頭111先於該列印平台12上噴射成型材，以列印出該校正模板2。於圖3A的實施例中，該校正模板2呈一長條型，並且對應至該印表機1上的單一個軸向(例如X軸或Y軸)。於本實施例中，該印表機1只要沿著該X軸來列印該校正模板2，即可進行該噴頭組11於該X軸上的校正。反之，該印表機1只要沿著該Y軸來列印該校正模板2，即可進行該噴頭組11於該Y軸上的校正。

請同時參閱圖4A，為本發明的校正模板示意圖的第二具體實施例。於圖4A的實施例中，一校正模板2’呈一十字型，並且同時對應至該印表機1上的該X軸與該Y軸。於本實施例中，該印表機1可同時沿著該X軸及該Y軸來列印該校正模板2’，藉此同時對該噴頭組11進行該X軸及該Y軸上的校正。

本發明中，使用者可自行決定要列印該校正模板2或該校正模板2’，以選擇對該噴頭組11進行單軸向的校正或多軸向的校正。舉例來說，使用者可設定該印表機1在每次列印之前都必須先列印該校正模板2’，以對該噴頭組11同時進行該X軸與該Y軸的校正。如此一來，可確保該印表機1所列印的一3D模型的正確性。

再例如，當該印表機1於該3D模型的列印過程中發生噴頭故障、偏移或所噴射的校正模板或墨水矩陣有明顯的誤差時，使用者可先控制該印表機1暫停該3D模型的列印，並於更換、調整噴頭後，沿著有問題的軸向(該X軸或該Y軸)列印該校正模板2，以對更換、調整後的噴頭進行單軸的校正。於此實施例中，藉由僅對單軸進行校正，可有效加快校正速度，以縮短該3D模型的列印時間。

惟，上述僅為具體的實施例，使用者實可依據實際需求，於任何時間點控制該印表機1進行單軸或多軸的校正，不加以限定。為方便說明，下面將以列印十字型的該校正模板2’為例來舉例說明，但並不以此為限。

如圖4A所示，該校正模板2’上包括至少沿著一個軸向(該X軸與該Y軸)間隔列印的多個該校正區塊24，其中各該校正區塊24分別依據累加的一偏移量偏離各個列印位置上的一中心線，並且每兩個相鄰的該中心線間的一中心線距離L相等(容後詳述)。

於圖4A的實施例中，該校正模板2’是呈十字型，並且該多個校正區塊24包含一個位於該校正模板2’的一定位點，且正對於該定位點上的該中心線的一定位區塊21。並且，該多個校正區塊24中除了該定位區塊21以外的其餘該校正區塊24是由該定位區塊21開始，分別沿著該X軸與該Y軸間隔列印，並且各該校正區塊24所採用的該偏移量的大小與各該校正區塊24和該定位區塊21的距離成正比。

於圖4A的實施例中，該中心線主要包括分別對應至該X軸上的各個列印位置的多個X軸中心線22，以及分別對應至該Y軸上的各個列印位置的多個Y軸中心線23，並且該偏移量主要是以0.2mm累加。

具體地，如圖4A所示，該定位區塊21右邊的第一個該校正區塊24是以+0.2mm的偏移量偏離其列印位置上的該X軸中心線22，該定位區塊21右邊的第二個校正區塊24是以+0.4mm的偏移量偏離其列印位置上的該X軸中心線22，該定位區塊21右邊的第三個校正區塊24是以+0.6mm的偏移量偏離其列印位置上的該X軸中心線22，以此類推。

另一方面，該定位區塊21左邊的第一個該校正區塊24是以-0.2mm的偏移量偏離其列印位置上的該X軸中心線22，該定位區塊21左邊的第二個校正區塊24是以-0.4mm的偏移量偏離其列印位置上的該X軸中心線22，該定位區塊21左邊的第三個校正區塊24是以-0.6mm的偏移量偏離其列印位置上的該X軸中心線22，以此類推。

同樣地，該定位區塊21上方的第一個該校正區塊24是以+0.2mm的偏移量偏離其列印位置上的該Y軸中心線23，該定位區塊21上方的第二個校正區塊24是以+0.4mm的偏移量偏離其列印位置上的該Y軸中心線23，該定位區塊21上方的第三個校正區塊24是以+0.6mm的偏移量偏離其列印位置上的該Y軸中心線23。而該定位區塊21下方的第一個該校正區塊24是以-0.2mm的偏移量偏離其列印位置上的該Y軸中心線23，該定位區塊21下方的第二個校正區塊24是以-0.4mm的偏移量偏離其列印位置上的該Y軸中心線23，該定位區塊21上方的第三個校正區塊24是以-0.6mm的偏移量偏離其列印位置上的該Y軸中心線23，以此類推。

如上所述，圖4A的實施例中該偏移量是以0.2mm累加，但不加以限定。於其他實施例中，該偏移量亦可以0.05mm、0.1mm或其他數值累加，並且該偏移量的最大值不超過1mm。具體來說，若該3D噴頭111與該2D筆頭模組112間的偏差值大於1mm，將可能因為數值過大而無法藉由韌體校正或硬體校正進行補償，而需要將該印表機1送回原廠進行維修。因此，本發明遂將該偏差值的最大值設為不超過1mm為限，但不加以限定。

如上所述，若該校正模板2’呈十字型，則可藉由該校正模板2’與一墨水矩陣3’的列印，同時測量該3D噴頭111與該2D筆頭模組112於該X軸及該Y軸上的偏差值。為了達到此目的，該X軸上的該多個校正區塊24需分別對應各個列印位置上的該X軸中心線22，並且該Y軸上的該多個校正區塊24需分別對應至各個列印位置上的該Y軸中心線23。本實施例中，兩個相鄰的該X軸中心線22間的距離相等於該中心線距離L，並且兩個相鄰的該Y軸中心線23間的距離也相等於該中心線距離L。並且，每兩個相鄰的該校正區塊24(包括該X軸與該Y軸)間的一區塊距離D也是相等的。

接著如圖3B與圖4B所示，分別為本發明的墨水矩陣示意圖的第一具體實施例與第二具體實施例。具體地，若該印表機1列印的是長條型的該校正模板2(如圖3A所示)，則該印表機1接著沿著相同軸向(例如該X軸或該Y軸)列印長條型的一墨水矩陣3(如圖3B所示)，其中該墨水矩陣3包含分別對應至各該校正區塊24的列印位置的多個墨水區塊31。若該印表機1列印的是十字型的該校正模板2’(如圖4A所示)，則該印表機1接著列印十字型的一墨水矩陣3 ’(如圖4B所示)，並且該墨水矩陣3’也包含分別對應至各該校正區塊24的列印位置的多個墨水區塊31。為方便說明，下面將以列印十字型的該墨水矩陣3’為例來舉例說明，但並不以此為限。

該校正模板2’列印完畢後，該印表機1會接著控制該2D筆頭模組112於該校正模板2’上列印該墨水矩陣3’，其中該墨水矩陣3’上包含沿著相同軸向(即，該X軸與該Y軸)間隔列印多個該墨水區塊31。值得一提的是，該2D筆頭模組112是於該多個校正區塊24的列印位置上列印該多個墨水區塊31，因此各個列印位置上的該墨水區塊31，是與上述各該校正區塊24對應至相同的該中心線(即，該X軸中心線22與該Y軸中心線23)。

該多個墨水區塊31與前述該多個校正區塊24的差異在於，該多個墨水區塊31是分別正對於各個列印位置的該中心線(於該X軸上的該墨水區塊31正對於列印位置上的該X軸中心線22，於該Y軸上的該墨水區塊31正對於列印位置上的該Y軸中心線23)，而不帶有該偏移量。並且，本發明中，各該墨水區塊31與各該校正區塊24具有相同的面積及形狀。

如圖4B所示，本實施例中，兩個相鄰的該中心線間的一中心線距離l是相等的，並且該中心線距離l相等於前述該中心線距離L。另外，兩個相鄰的該墨水區塊31間的一區塊距離d也是相等的，並且該區塊距離d小於前述該區塊距離D。具體地，該區塊距離d與該區塊距離D的差值相等於該偏移量的最小值(於圖3B的實施例中，即為0.2mm)。

回到圖2，當該校正模板2’及該墨水矩陣3’皆列印完成後，該印表機1即可依據各該墨水區塊31與各該校正區塊24的覆蓋狀況來確定該3D噴頭111與該2D筆頭模組112的一偏差值(步驟S16)，藉此，依據該偏差值對該3D噴頭111及／或該2D筆頭模組112進行補償校正(步驟S18)，使得該3D噴頭111與該2D筆頭模組112可以位於相同的列印基準上。如此一來，可以確保該印表機1在實際列印時，對於該列印物件的著色動作是正確且精準的。

值得一提的是，本發明中，該印表機1在得知該偏差值後，可以通過韌體校正的方式來進行校正(例如修改該3D噴頭111或該2D筆頭模組112於該列印平台12上的初始座標)，也可通過硬體校正的方式來進行校正(例如直接調整該3D噴頭111或該2D筆頭模組112於一控制手臂(圖未標示)上的配置位置)，不加以限定。

請同時參閱圖5，為本發明的覆蓋示意圖的第一具體實施例。如圖5所示，本發明中，各該校正區塊24以及各該墨水區塊31的形狀與大小都是相同的，並且於本實施例中，各該校正區塊24以及各該墨水區塊31都是以正方型為例，但不加以限定。本發明中，該印表機1主要是依據被相同列印位置上的該墨水區塊31完全覆蓋的該校正區塊24所採用的該偏移量，來確定該3D噴頭111與該2D筆頭模組112的該偏差值。

具體而言，各該校正區塊24與各該墨水區塊31是分別於相同的列印位置上被列印，並且分別對應至該列印位置上的該中心線(包含該X軸中心線22與該Y軸中心線23)。然而，各該校正區塊24是分別依據累加的該偏移量偏離各個列印位置上的該中心線，而各該墨水區塊31則是正對於各個列印位置上的該中心線，因此在該2D筆頭模組112於該校正模板2或2’上列印該墨水矩陣3或3’後，不會所有的該校正區塊24都被相同列印位置上的該墨水區塊31所完全覆蓋。

於圖5的實施例中，該定位區塊21於該X軸上的右邊第二個該校正區塊24被相同列印位置上的該墨水區塊31完全覆蓋，且該校正區塊24採用的該偏移量為+0.4。藉此，該印表機1可得知該3D噴頭111與該2D筆頭模組112於該X軸上的該偏差值為+0.4mm。因此，若要令該3D噴頭111與該2D筆頭模組112位於相同的列印基準，則需對該3D噴頭111及／或該2D筆頭模組112進行校正，以補償+0.4mm的偏差。

續請同時參閱圖6及圖7，分別為本發明的校正模板列印流程圖的第一具體實施例及校正模板示意圖的第三具體實施例。如圖7所示，本實施例中，該多個校正區塊24為凹槽，該3D噴頭111是在列印該校正模板2’時於各個列印位置上保留一凹槽做為該多個校正區塊24，並且該2D筆頭模組112是將墨水噴射於各個凹槽內以形成該多個墨水區塊31。

具體地，如圖6所示，於列印該校正模板2’時，該印表機1首先控制該3D噴頭111於該列印平台12上列印該校正模板2’的一底座20(步驟S1210)，其中該底座20呈十字型。於列印該底座20時，該3D噴頭111於該底座20中心的該定位點上保留該定位區塊21(步驟S1212)，其中該定位區塊21正對於該定位點上的該中心線。接著，該3D噴頭111由該定位區塊21開始，沿該X軸間隔保留多個該校正區塊24(此處為X軸校正區塊)(步驟S1214)，其中該些X軸校正區塊分別依據累加的該偏移量偏離各個列印位置上的該X軸中心線22，並且每兩個相鄰的該X軸校正區塊間的距離相等(即，該區塊距離D相等)。

同時，該3D噴頭111還由該定位區塊21開始，沿該Y軸間隔保留多個該校正區塊24(此處為Y軸校正區塊)(步驟S1216)，其中該些Y軸校正區塊分別依據累加的該偏移量偏離各個列印位置上的該Y軸中心線23，並且每兩個相鄰的該Y軸校正區塊間的距離相等。

值得一提的是，圖6所述的流程圖亦可用來列印長條型的該校正模板2。由於該校正模板2僅對應至單一軸向(該X軸或該Y軸)，因此於依據圖6的流程列印該校正模板2時，該印表機1會於該步驟S1210中列印長條型的該底座20，並且僅會執行該步驟S1214或該步驟S1216的其中之一。

續請參閱圖8及圖9，分別為本發明的校正模板列印流程圖的第二具體實施例及校正模板示意圖的第四具體實施例。與圖6、圖7的實施例的差異在於，圖8及圖9的本實施例中，該多個校正區塊24為凸塊。該3D噴頭111是在列印該校正模板2’時，於各個列印位置上列印凸起的一凸塊做為該多個校正區塊24，並且該2D筆頭模組112是將墨水噴射於各個凸塊的表面，以形成該多個墨水區塊31。

具體地，如圖8所示，於列印該校正模板2’時，該印表機1首先控制該3D噴頭111於該列印平台12上列印該底座20(步驟S1220)，其中該底座20呈十字型。於該底座20列印完成後，該3D噴頭111再於該底座20中心的該定位點上列印該定位區塊21(步驟S1222)，其中該定位區塊21正對於該定位點上的該中心線。接著，該3D噴頭111由該定位區塊21開始，沿該X軸間隔列印多個該校正區塊24(即，X軸校正區塊)(步驟S1224)，其中該些X軸校正區塊分別依據累加的該偏移量偏離各個列印位置上的該X軸中心線22，並且每兩個相鄰的該X軸校正區塊間的距離相等(即，該區塊距離D相等)。

同時，該3D噴頭111還由該定位區塊21開始，沿該Y軸間隔列印多個該校正區塊24(即，Y軸校正區塊)(步驟S1226)，其中該些Y軸校正區塊分別依據累加的該偏移量偏離各個列印位置上的該Y軸中心線23，並且每兩個相鄰的該Y軸校正區塊間的距離相等。

同樣地，圖8所述的流程圖亦可用來列印長條型的該校正模板2。由於該校正模板2僅對應至單一軸向(該X軸或該Y軸)，因此於依據圖8的流程列印該校正模板2時，該印表機1於該步驟S1220中會列印長條型的該底座20，並且僅會執行該步驟S1224或該步驟S1226的其中之一。

具體地，以凹槽做為該校正區塊24的該校正模板2或2’所需的塑材較少，因此列印時間較短，校正成本較低。而若以凸塊做為該校正區塊24，則當該多個墨水區塊31分別列印於該些凸塊的表面時，可以更明顯地顯示出該些校正區塊24與該些墨水區塊31的偏差值(即，該3D噴頭111與該2D筆頭模組112的偏差值)。因此，兩種實施方式各有好處，本發明並不限於上述任一種實施方式。

於前述實施例中，主要是以該3D噴頭111列印帶有偏移量的該校正模板2或2’，並以該2D筆頭模組112列印不帶有偏移量的該墨水矩陣3或3’。然而，於本發明的另一實施例中，亦可由該3D噴頭111列印不帶有偏移量的另一校正模板，並由該2D筆頭模組112列印帶有偏移量的另一墨水矩陣，此種方式同樣可達到依據該些校正區塊24被相同列印位置上的各該墨水區塊31覆蓋的情況得知該3D噴頭111與該2D筆頭模組112的該偏差值，進而進行校正的目的。

參閱圖10，為本發明的校正流程圖的第二具體實施例。圖10揭露了另一種校正方法，該校正方法同樣運用於如圖1所示的該印表機1。於本實施例中，該印表機1首先對該2D筆頭模組112中的多個筆頭進行校正(步驟S30)，使該多個筆頭位於相同的列印基準。於一實施例中，該多個筆頭包含分別裝載青色、洋紅色、黃色及黑色等四個顏色的墨水閘的四個筆頭，但不加以限定。

接著，該印表機1控制該3D噴頭111於該列印平台12上列印一校正模板(步驟S32)。與圖2所示的實施例的差異在於，本實施例的該校正模板上具有至少沿著一個軸向(僅X軸、僅Y軸或同時包含X軸與Y軸)間隔列印的多個校正區塊，各該校正區塊分別正對於各個列印位置上的一中心線(如圖4A所示的該X軸中心線22與該Y軸中心線23)，並且每兩個相鄰的該中心線的距離相等。也就是說，本實施例中該3D噴頭111列印的是不帶有偏移量的多個該校正區塊，並且該多個校正區塊的列印位置分別相等於前述圖4B中該多個墨水區塊31的列印位置。

接著，在該校正模板列印完成後，該印表機1進一步控制該2D筆頭模組112於該校正模板上列印一墨水矩陣(步驟S34)。與圖2所示的實施例的差異在於，本實施例的該墨水矩陣上包含沿著相同的該軸向(僅X軸、僅Y軸或同時包含X軸與Y軸)間隔列印的多個墨水區塊，各該墨水區域分別依據累加的一偏移量偏離各個列印位置上的該中心線(如圖4B所示的該X軸中心線22與該Y軸中心線23)，並且各該墨水區塊與各該校正區塊的面積及形狀相同。也就是說，本實施例中該2D筆頭模組112列印的是帶有偏移量的多個該墨水區塊，並且該多個墨水區塊的列印位置分別相等於前述圖4A中該多個校正區塊24的列印位置。

在該校正模板及該墨水矩陣皆列印完成後，該印表機1即可依據各該墨水區塊與各該校正區塊的覆蓋狀況來確定該3D噴頭111與該2D筆頭模組112的一偏差值(步驟S36)。接著，該印表機1即可依據該偏差值對該3D噴頭111及／或該2D筆頭模組112進行補償校正(步驟S38)，使得該3D噴頭111與該2D筆頭模組112可以位於相同的列印基準。

具體地，於上述步驟S36中，該印表機1主要是依據完全覆蓋了相同列印位置上的該校正區塊的該墨水區塊所採用的該偏移量來確定該偏差值，並且其確定方式與上述圖5所述的實施例相同。

本實施例所採用的技術手段，與圖3A、圖3B、圖4A、圖4B所示者相反。具體地，本實施例中，該多個墨水區塊包括正對於該校正模板的一定位點上的該中心線的一定位區塊，並且該多個墨水區塊中除了該定位區塊之外的其餘各該墨水區塊分別由該定位區塊開始，沿著同一軸向(例如X軸或Y軸)間隔列印，並且各該墨水區塊採用的該偏移量的大小與各該墨水區塊和該定位區塊的距離成正比。換句話說，本實施例是將帶有偏移量的區塊由上述的該些校正區塊24換成本實施例中的該多個墨水區塊，並且其偏移方式是相同的。

更甚者，本實施例中，該校正模板亦可呈十字型，並同時涵蓋該X軸及該Y軸。於列印時，該3D噴頭111是沿著該X軸間隔列印不帶該偏移量的該多個校正區塊，並且沿著該Y軸間隔列印不帶該偏移量的該多個校正區塊，其中該校正區塊可為凹槽或凸塊。

於該校正模板列印完成後，該2D筆頭模組112先於該校正模板的中心的該定位點列印該定位區塊，並且由該定位區塊開始沿著該X軸間隔列印帶有累加的該偏移量的該多個墨水區塊，並且由該定位區塊開始沿著該Y軸間隔列印帶有累加的該偏移量的該多個墨水區塊。值得一提的是，該X軸上的該多個墨水區塊分別依據累加的該偏移量偏離列印位置上的該X軸中心線22，並且該Y軸上的該多個墨水區塊分別依據累加的該偏移量偏離列印位置上的該Y軸中心線23。

本實施例中，每兩個相鄰的該校正區塊間的距離相等，並且每兩個相鄰的該墨水區塊間的距離也相等。本實施例中該偏移量主要可以0.05mm、0.1mm或0.2mm累加，並且該偏移量的最大值不超過1mm。並且，由於本實施例中的該多個校正區塊不帶有該偏移量，而該多個墨水區塊帶有該偏移量，因此各該墨水區塊間的距離大於各該校正區塊間的距離。

通過本發明的方法，可以藉由列印完成的該校正模板及該墨水矩陣直接且準確地確認出該3D噴頭111與該2D筆頭模組112間的偏差值，進而在實際列印之前進行校正，避免該印表機1對列印物件的著色失敗。

以上所述僅為本發明之較佳具體實例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明內容所為之等效變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。

1‧‧‧3D印表機

11‧‧‧噴頭組

111‧‧‧3D噴頭

112‧‧‧2D筆頭模組

12‧‧‧列印平台

2、2’‧‧‧校正模板

20‧‧‧底座

21‧‧‧定位區塊

22‧‧‧X軸中心線

23‧‧‧Y軸中心線

24‧‧‧校正區塊

3、3’‧‧‧墨水矩陣

31‧‧‧墨水區塊

L、l‧‧‧中心線距離

D、d‧‧‧區塊距離

S10~S18‧‧‧校正步驟

S1210~S1216‧‧‧列印步驟

S1220~S1226‧‧‧列印步驟

S30~S38‧‧‧校正步驟

圖1為本發明的3D印表機示意圖的第一具體實施例。

圖2為本發明的校正流程圖的第一具體實施例。

圖3A為本發明的校正模板示意圖的第一具體實施例。

圖3B為本發明的墨水矩陣示意圖的第一具體實施例。

圖4A為本發明的校正模板示意圖的第二具體實施例。

圖4B為本發明的墨水矩陣示意圖的第二具體實施例。

圖5為本發明的覆蓋示意圖的第一具體實施例。

圖6為本發明的校正模板列印流程圖的第一具體實施例。

圖7為本發明的校正模板示意圖的第三具體實施例。

圖8為本發明的校正模板列印流程圖的第二具體實施例。

圖9為本發明的校正模板示意圖的第四具體實施例。

圖10為本發明的校正流程圖的第二具體實施例。

S10~S18‧‧‧校正步驟

Claims (15)

1. 一種3D印表機的校正方法，運用於具有噴射成型材的一3D噴頭與噴射墨水的一2D筆頭模組的一3D印表機，包括： a)控制該3D噴頭於一列印平台上列印一校正模板，其中該校正模板上具有至少沿著一個軸向間隔列印的多個校正區塊，各該校正區塊分別依據累加的一偏移量偏離各個列印位置上的一中心線，並且每兩個相鄰的該中心線間的距離相等； b)控制該2D筆頭模組於該校正模板上列印一墨水矩陣，其中該墨水矩陣包含至少沿著該軸向間隔列印的多個墨水區塊，各該墨水區塊分別正對於列印位置上的該中心線，並且各該墨水區塊與各該校正區塊的面積及形狀相同； c)依據各該墨水區塊與各該校正區塊的覆蓋狀況確定該3D噴頭與該2D筆頭模組的一偏差值；及 d)依據該偏差值對該3D噴頭或該2D筆頭模組進行補償校正使得該3D噴頭與該2D筆頭模組位於相同的列印基準。
2. 如請求項1所述的3D印表機的校正方法，其中該步驟c是依據被相同列印位置上的該墨水區塊完全覆蓋的該校正區塊所採用的該偏移量確定該偏差值。
3. 如請求項2所述的3D印表機的校正方法，其中各該校正區塊與各該墨水區塊為正方型。
4. 如請求項2所述的3D印表機的校正方法，其中該多個校正區塊包括正對於該校正模板的一定位點上的該中心線的一定位區塊，其餘各該校正區塊分別由該定位區塊開始沿著該軸向間隔列印，並且各該校正區塊採用的該偏移量的大小與各該校正區塊和該定位區塊的距離成正比。
5. 如請求項4所述的3D印表機的校正方法，其中該偏移量是以0.05mm、0.1mm或0.2mm累加，並且該偏移量的最大值不超過1mm。
6. 如請求項4所述的3D印表機的校正方法，其中每兩個相鄰的該校正區塊間的距離相等，每兩個相鄰的該墨水區塊間的距離相等，並且各該墨水區塊間的距離小於各該校正區塊間的距離。
7. 如請求項4所述的3D印表機的校正方法，其中該校正模板呈十字型，並且該多個校正區塊包括由該定位區塊開始沿著一X軸間隔列印的多個X軸校正區塊以及由該定位區塊開始沿著一Y軸間隔列印的多個Y軸校正區塊，其中各該X軸校正區塊分別依據累加的該偏移量偏離各個列印位置上的一X軸中心線，各該Y軸校正區塊分別依據累加的該偏移量偏離各個列印位置上的一Y軸中心線。
8. 如請求項7所述的3D印表機的校正方法，其中該多個校正區塊為凹槽，並且該步驟a包括下列步驟： a11)控制該3D噴頭於該列印平台上列印該校正模板的一底座； a12)於該底座中心的該定位點保留該定位區塊； a13)由該定位區塊開始沿該X軸間隔保留多個該X軸校正區塊，其中每兩個相鄰的該X軸校正區塊間的距離相等；及 a14)由該定位區塊開始沿該Y軸間隔保留多個該Y軸校正區塊，其中每兩個相鄰的該Y軸校正區塊間的距離相等。
9. 如請求項7所述的3D印表機的校正方法，其中該多個校正區塊為凸塊，並且該步驟a包括下列步驟： a11)控制該3D噴頭於該列印平台上列印該校正模板的一底座； a12)於該底座中心的該定位點上列印該定位區塊； a13)由該定位區塊開始沿該X軸間隔列印多個該X軸校正區塊，其中每兩個相鄰的該X軸校正區塊間的距離相等；及 a14)由該定位區塊開始沿該Y軸間隔列印多個該Y軸校正區塊，其中每兩個相鄰的該Y軸校正區塊間的距離相等。
10. 如請求項2所述的3D印表機的校正方法，其中該2D筆頭模組至少包括分別裝載青色(Cyan)、洋紅色(Magenta)、黃色(Yellow)及黑色(Black)墨水的四個筆頭，並且該步驟a之前更包括一步驟a0：對該2D筆頭模組中的該四個筆頭進行校正，使該四個筆頭位於相同的列印基準。
11. 一種3D印表機的校正方法，運用於具有噴射成型材的一3D噴頭與噴射墨水的一2D筆頭模組的一3D印表機，包括： a)控制該3D噴頭於一列印平台上列印一校正模板，其中該校正模板上具有至少沿著一個軸向間隔列印的多個校正區塊，各該校正區塊分別正對於各個列印位置上的一中心線，並且每兩個相鄰的該中心線間的距離相等； b)控制該2D筆頭模組於該校正模板上列印一墨水矩陣，其中該墨水矩陣上包含至少沿著該軸向間隔列印的多個墨水區塊，各該墨水區塊分別依據累加的一偏移量偏離各個列印位置上的該中心線，並且各該墨水區塊與各該校正區塊的面積及形狀相同； c)依據各該墨水區塊與各該校正區塊的覆蓋狀況確定該3D噴頭與該2D筆頭模組的一偏差值；及 d)依據該偏差值對該3D噴頭或該2D筆頭模組進行補償校正使得該3D噴頭與該2D筆頭模組位於相同的列印基準。
12. 如請求項11所述的3D印表機的校正方法，其中該步驟c是依據完全覆蓋了相同列印位置上的該校正區塊的該墨水區塊所採用的該偏移量確定該偏差值。
13. 如請求項12所述的3D印表機的校正方法，其中該多個墨水區塊包括正對於該校正模板的一定位點上的該中心線的一定位區塊，其餘各該墨水區塊分別由該定位區塊開始沿著該軸向間隔列印，並且各該墨水區塊採用的該偏移量的大小與各該墨水區塊和該定位區塊的距離成正比。
14. 如請求項13所述的3D印表機的校正方法，其中該校正模板呈十字型，並且該多個墨水區塊包括由該定位區塊開始沿著一X軸間隔列印的多個X軸墨水區塊以及由該定位區塊開始沿著一Y軸間隔列印的多個Y軸墨水區塊，其中各該X軸墨水區塊分別依據累加的該偏移量偏離各個列印位置上的一X軸中心線，各該Y軸墨水區塊分別依據累加的該偏移量偏離各個列印位置上的一Y軸中心線。
15. 如請求項13所述的3D印表機的校正方法，其中該偏移量是以0.05mm、0.1mm或0.2mm累加，並且該偏移量的最大值不超過1mm，其中每兩個相鄰的該校正區塊間的距離相等，每兩個相鄰的該墨水區塊間的距離相等，並且各該墨水區塊間的距離大於各該校正區塊間的距離。