积层制造中多个打印喷嘴的操作方法及清洁多个打印喷嘴的装置制造方法及图纸

一种对三维打印机(114)提供多个喷嘴校准参数的方法，包括：打印一弧型图案，打印一X‑Y对准图案，及打印一头部校准图案；测量多个液滴的多个实际位置；计算所述多个测量的实际位置与多个预期的位置之间的多个偏差；以及计算多个校准参数以校正所述多个偏差。指标液滴可以用于允许内置的图像识别，以找寻所述多个校准液滴，并且提供一凸轮系统来引导喷嘴擦拭器。另亦提供一种清洁打印头喷嘴的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】积层制造中多个打印喷嘴的操作方法及清洁多个打印喷嘴的装置
与
技术介绍
本专利技术在其一些实施例中涉及基层制造中打印喷嘴的操作，并且更具体地，但不排他地，涉及喷嘴的准确且无失误的操作。喷嘴是三维打印机的重要组成部分，用于产生墨滴以喷射到特定位置而形成成品。为了使墨水落在指定的位置上，必须首先清洁喷嘴中的碎片，这些碎片可能会破坏喷嘴并导致其错失目标，或者更糟糕的是其还可能完全堵塞喷嘴，其次喷嘴必须被正确校准，以将墨水发送到正确的位置。通常，校准包括从已知位置打印，测量实际打印的结果，并使用差异来创建校正参数。然后可以使用校正参数于修改打印文件或模型。国际专利申请WO2004024447教示打印校准结构，然后测量结构的性质，以产生校准参数。其他现有技术使用测试块(testblocks)来计算喷嘴的实际位置。国际专利申请WO2000052624A1教示通过打刷测试层进行校准。然而，由喷嘴发射的单个液滴的位置不能可靠地被检测到，因为单个液滴非常小并且不清楚，这使得难以获得可以直接用于图4的模型的校准参数。因此，如图4所示，不可能确定描述打印头部相对于托盘中心位置的矢量现在参考喷嘴本身，打印头喷嘴板在打印和起动过程中会被树脂液滴弄脏。必须除去多余的树脂以及任何其他颗粒，以使喷嘴正常工作。目前的三维打印机使用橡胶刮片，其提供了一有效的工具，通过沿着喷嘴板擦拭并推挤出多余的材料来清洁喷嘴板。但是，喷嘴板的边缘非常锐利，并且在与喷嘴板接合时会撕裂较软的橡胶材料。擦拭器刮片滑过喷嘴板尖锐边缘所造成的损坏会妨碍喷嘴板的有效清洁。在擦拭动作期间，擦拭器刮片也沿着打印头部闩锁擦拭，导致树脂沉积到闩锁上，其可能随着时间积累并影响打印。目前的解决方案包括，一旦尖锐边缘已通过擦拭器，利用电动机向上提起擦拭器组件以接触所述喷嘴板。然而，所述解决方案需要更多的部件，包括额外的电动机，因此产生复杂性和成本。目前使用的另一种解决方案是向下推动擦拭器组件以清洁锐利的边缘，然后将其抬起以接合打印头部。然而，所述解决方案无法完全擦拭喷嘴板，从而可能发生树脂积聚。
技术实现思路
本实施例中擦拭器在一成形的凸轮上运行，因此允许在多个喷嘴周围紧密且有效地擦拭，而不会在尖锐的边缘上伤害所述擦拭器。通过将各个校准液滴与附近的多个指标一起打印，来校准各个喷嘴，以帮助图像处理正确地识别所述液滴。打印多组液滴以确定多个不同的校准参数。使用一给定的打印头部的一相同喷嘴，在所述打印盘的多个旋转角度和所述打印块的单一径向位置上打印第一组。预计所述液滴属于一圆弧，所述圆弧以所述打印盘的旋转中心的位置为中心。第二组涉及使用参考打印头部的相同喷嘴，在打印盘的单一旋转角度打印多个液滴，但是在所述打印块的多个不同径向位置之间移动。预计所述液滴属于相同径向线，其位置相对于所找到的打印盘的旋转中心决定图4的矢量第三组涉及从所有打印头部的多个喷嘴，在所述打印版的相同旋转角度和打印块的单个径向位置，打印多个液滴。预计每个通道的液滴将属于由头部的位置和方向所决定的直线段(图4中的矢量)。下面将在每个步骤中对应于被发射的液滴的像素的配置称为“校准图案”。线段偏离预期线段的程度产生修正参数。根据本专利技术的一些实施例的一方面，提供一种对具有旋转盘的三维打印机提供多个喷嘴校准参数的方法，包括：使用一给定的打印头部的一喷嘴，以一打印盘的多个旋转角度和在一打印块的一单一径向位置，打印一弧形图案；使用一参考打印头部的一喷嘴，以一打印盘的一单一旋转角度，打印一X-Y对准图案，并且在所述打印块的多个不同径向位置之间移动，以打印预期属于一相同径向线的多个液滴；打印一头部校准图案，所述第三图案通过从多个打印头部的多个喷嘴打印多个液滴而形成，各个液滴是以一打印盘的一相同旋转角度和在一打印块的一单一径向位置进行打印；测量所述多个图案中多个液滴的多个实际位置；计算所述多个测量的实际位置与多个预期的位置之间的多个偏差；以及计算多个校准参数以校正所述多个偏差。根据本专利技术的一第二方面提供：一种对具有旋转盘的三维打印机提供多个喷嘴校准参数的方法，包括：从一正在被校准的喷嘴打印一校准液滴；以及在所述校准液滴附近打印一指标，以使得所述校准液滴能够被检测。一实施例可提供使用一给定的打印头部的一喷嘴，以一打印盘的多个旋转角度和在一打印块的一单一径向位置，打印一第一弧形校准图案，从而形成预期属于一圆弧的多个液滴的一图案，所述圆弧的一中心决定所述打印盘的一旋转中心，所述方法进一步包括：从所测量的多个位置中减去所述旋转中心的多个坐标。一进一步实施例可包括：使用一参考打印头部的一喷嘴，以一打印盘的一单一旋转角度，打印一第二X-Y对准校准图案，并且在所述打印块的多个不同径向位置之间移动，以打印预期属于一相同径向线的多个液滴，所述径向线相对于一被测量的转盘的旋转中心的位置决定一矢量作为一校准偏移参数；并通过所述偏移旋转多个被测量的位置。一更进一步实施例可包括：打印一第三头部校准图案，所述第三图案通过从多个打印头部的多个喷嘴打印多个液滴而形成，各个液滴是以一打印盘的一相同旋转角度和在一打印块的一单一径向位置进行打印，所述多个液滴预期属于一直线段，所述直线段由一打印头部位置和方向所决定。上述多个实施例可包含于所述第一方面。一实施例可包括使用在一标准打印操作中所预期的一组多个打印条件来执行所述校准。在一实施例中，所述条件包括由以下条件所组成的一群组中的至少一者：多个打印头部的温度、产生压电的一喷墨头上使用的电压、滚筒旋转速度。在一实施例中，所述指标被打印在离所述校准液滴的一光学装置的两倍视野(或一倍视野)的一外部界线内，所述光学装置用以观察所述打印。在一实施例中，所述指标被打印在离所述校准液滴2毫米或可替代的1毫米的一距离内。在一实施例中，所述指标包括：用于所述第一弧形图案的一箭头；以及用于所述第二和第三图案中的各者的多个矩形。所述头部校准包括：使用多个非等距喷嘴来重复所述校准。对于多个通道中的各者，所述多个头部校准图案可包括29至39个液滴。所述方法可包括修改头部图案，并且更具体地修改依赖于单一喷嘴的圆弧和X-Y对准图案，以避免使用多个非操作状态的喷嘴。所述方法可包括：使用图像处理来找寻所述校准墨滴，所述图像处理被设置为用以排除在一预定的最大最小尺寸边界之外的多个液滴。所述方法可包括：使用图像处理来将一检测到的校准液滴的位置决定至0.01毫米以内。所述方法包括：在所述校准图案的一待检测的液滴附近打印一指标，以指出所述图案的一位置。根据本专利技术的一些实施例的一方面，提供一种用于积层制造的打印头部装置，其特征在于：包括：一打印头部，具有多个喷嘴；一擦拭器，擦拭所述打印头部上的所述多个喷嘴；以及一成形的凸轮轨道，在所述打印头部上引导所述擦拭器。在一实施例中，所述擦拭器通过一弹簧片朝向所述打印头部而产生张力。在一实施例中，所述擦拭器连附到一横杆，所述横杆跨设在所述成形的凸轮上以推抵对抗所述张力，以使所述擦拭器与所述打印头部于多个预定位置而被间隔开。在一实施例中，所述横杆包括多个横杆臂件，所述多个横杆臂件跨设在所述成形的凸轮上并推动所述横杆。在一实施例中，所述成形的凸轮包括：位在所述打印头部的一前端的一第一凸形；及位在所述打印头部的一后缘的一第二凸形表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对具有旋转盘的三维打印机提供多个喷嘴校准参数的方法，其特征在于：所述方法包括：使用一给定的打印头部的一喷嘴，以一打印盘的多个旋转角度和在一打印块的一单一径向位置，打印一弧形图案；使用一参考打印头部的一喷嘴，以一打印盘的一单一旋转角度，打印一X‑Y对准图案，并且在所述打印块的多个不同径向位置之间移动，以打印预期属于一相同径向线的多个液滴；打印一头部校准图案，所述第三图案通过从多个打印头部的多个喷嘴打印多个液滴而形成，各个液滴是以一打印盘的一相同旋转角度和在一打印块的一单一径向位置进行打印；测量所述多个图案中多个液滴的多个实际位置；计算所述多个测量的实际位置与多个预期的位置之间的多个偏差；以及计算多个校准参数以校正所述多个偏差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.13 US 62/191,7031.一种对具有旋转盘的三维打印机提供多个喷嘴校准参数的方法，其特征在于：所述方法包括：使用一给定的打印头部的一喷嘴，以一打印盘的多个旋转角度和在一打印块的一单一径向位置，打印一弧形图案；使用一参考打印头部的一喷嘴，以一打印盘的一单一旋转角度，打印一X-Y对准图案，并且在所述打印块的多个不同径向位置之间移动，以打印预期属于一相同径向线的多个液滴；打印一头部校准图案，所述第三图案通过从多个打印头部的多个喷嘴打印多个液滴而形成，各个液滴是以一打印盘的一相同旋转角度和在一打印块的一单一径向位置进行打印；测量所述多个图案中多个液滴的多个实际位置；计算所述多个测量的实际位置与多个预期的位置之间的多个偏差；以及计算多个校准参数以校正所述多个偏差。2.一种对具有旋转盘的三维打印机提供多个喷嘴校准参数的方法，其特征在于：所述方法包括：从一正在被校准的喷嘴打印一校准液滴；以及在所述校准液滴附近打印一指标，以使得所述校准液滴能够被检测。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法包括：使用一给定的打印头部的一喷嘴，以一打印盘的多个旋转角度和在一打印块的一单一径向位置，打印一第一弧形校准图案，从而形成预期属于一圆弧的多个液滴的一图案，所述圆弧的一中心决定所述打印盘的一旋转中心，所述方法进一步包括：从所测量的多个位置中减去所述旋转中心的多个坐标。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：使用一参考打印头部的一喷嘴，以一打印盘的一单一旋转角度，打印一第二X-Y对准校准图案，并且在所述打印块的多个不同径向位置之间移动，以打印预期属于一相同径向线的多个液滴，所述径向线相对于一被测量的转盘的旋转中心的位置决定一矢量作为一校准偏移参数；并通过所述偏移旋转多个被测量的位置。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：打印一第三头部校准图案，所述第三图案通过从多个打印头部的多个喷嘴打印多个液滴而形成，各个液滴是以一打印盘的一相同旋转角度和在一打印块的一单一径向位置进行打印，所述多个液滴预期属于一直线段，所述直线段由一打印头部位置和方向所决定。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：使用一参考打印头部的一喷嘴，以一打印盘的一单一旋转角度，打印一第二校准图案，并且在所述打印块的多个不同径向位置之间移动，以打印预期属于一相同径向线的多个液滴，所述径向线相对于一被测量的转盘的旋转中心的位置决定一矢量作为一校准参数；以及打印一第三校准图案，所述第三图案通过从多个打印头部的多个喷嘴打印多个液滴而形成，各个液滴是以一打印盘的一相同旋转角度和在一打印块的一单一径向位置进行打印，所述多个液滴预期属于一直线段，所述直线段由一打印头部的位置和方向所决定。7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：使用在一标准打...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·詹姆斯·卡尔森，纳撒尼尔·迈克尔·彼得森，亚历山大·莱宾逊，亚当·约瑟夫·利文斯顿，斯科特·韦恩·彼文，
申请(专利权)人：斯特拉塔西斯公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL