研究生: |
高志宏 Chin-Hung Kao |
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論文名稱: |
應用特徵式光罩於快速原型系統之高精度度加工研究 Research of Feature-Based Mask for High Precision Rapid Prototyping System |
指導教授: |
蔡明忠
Ming-Jong Tsai |
口試委員: |
修芳仲
Fang-Jung Shiou 汪家昌 Jia-Chang Wang |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 自動化及控制研究所 Graduate Institute of Automation and Control |
論文出版年: | 2005 |
畢業學年度: | 93 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 119 |
中文關鍵詞: | 光罩式 、齒列矯正器 、齒模分割 、數位光學處理投影技術 、快速原型系統 |
外文關鍵詞: | Mask-Based, teeth aligner, DLP projector, RP(rapid prototyping system) |
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本研究目的在發展光罩分割技術,使光罩式快速原型系統可製作大尺寸且高精度的工件,利用高解析度的光源搭配微步進線性XY平台,藉著移動DLP投影機以高解析度的特徵式光罩,將大尺寸之工件以掃描方式進行每層之加工,藉以提高系統的加工解析度。
本研究針對真實尺寸的齒列矯正器齒模開發了一套齒模光罩分割技術,能將每顆牙齒由齒模中分離出來,並能由切割下來的牙齒上重製因掃描失真的牙齒交界處,修補切割後的邊界,使切割後的牙齒邊界呈現更真實的曲線。接下來並以牙弓曲線為各子光罩掃描路徑,每層加工沿著路徑即可組合完成一較高解析度之齒模工件。再者,本系統並可依照輪廓斜率變化,設計一套可變層厚加工判斷機制,提升加工效率。
本技術應用於醫療用齒列矯正器之齒模製作,比起單一光罩加工法能增加工件解析度,使精度由0.137mm/pixel增加到0.043mm/pixel,並改善通用型掃描式光罩加工法在牙齒表面留下之接縫問題,對於國內快速原型技術的發展與在醫療上之應用將有相當幫助。
The purpose of this research is to develop a mask segmentation technique for DLP-Based rapid prototyping system to produce a large part with high precision. This research adopts a high-resolution light source and linear X-Y stage by stepping motor to finish a single layer fabrication. Several high resolution and feature-based mask by a DLP projector with short focus lens is generated and moved to improve the manufacture resolution.
A single tooth extraction technique from a teeth-Model is developed in this research. The single tooth can be separated, and the tooth contour error or discontinuity due to reverse engineering can be mended to a smooth boundary which is similar to its original curve. Then the dental arch is choosed as the main path, to move the sub-mask for a complete layer manufacturing. Subject to the change of the slope of an object outline, an adaptive thickness-curing module is developed to speed up a 3D parts fabrication.
The proposed technique is applied to manufacture a teeth-model for aligner. Compared with “Fixed Single Mask-Based technique ”, it can increase the part resolution. The precision increase is increased from 0.137mm/pixel to 0.043mm/pixel. Significantly it can also improve the seam on the tooth surface by general Mask scanning method. Therefore, this technique will promote the domestic technology level of Liquid-Based RP system and increase its application in medical industry.
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