一种共形电路打印机及打印机空间坐标映射方法技术

本发明专利技术公开了一种共形电路打印机及打印机空间坐标映射方法，涉及打印技术领域。该共形电路打印机，包括：机床、以及配置在所述机床上打印头、扫描仪、接触探针、原点校准组件、用以承置工件的工件座和多个定位用基准球；所述扫描仪、所述接触探针、所述原点校准组件和所述基准球之间至少用以配合确定所述打印头与工件之间的实际坐标关系。本公开实施例中的共形电路打印机通过扫描仪、接触探针、原点校准组件和基准球共同实现打印机空间坐标的测量与检测，可以有效降低打印机装机装配、作业运动等过程中的误差，进而可准确可靠的确定打印头与工件之间的坐标关系。头与工件之间的坐标关系。头与工件之间的坐标关系。

【技术实现步骤摘要】
一种共形电路打印机及打印机空间坐标映射方法


[0001]本专利技术属于打印
，尤其涉及一种共形电路打印机及打印机空间坐标映射方法。

技术介绍

[0002]电路(电路板)是重要的电子部件，几乎所有的电子设备都离不开电路板，从电子手表、通用电脑、电视、到巨型计算机、通讯设备、军用武器系统等，他们之间电气互联都要用到电路。为了实现电子设备不断小型化的需求，许多厂商都开始将电路直接设置在结构件表面的共形电子技术，通常多利用多材料的切片逐层堆叠的方式实现结构工件和共形电路的一体化制造，但对于高精度、复杂度的结构件而言，3D打印质量和效率均难以满足工业需求。
[0003]对此，表面共形打印相对于传统3D打印而言，无需对结构件进行加工制造，可以直接在结构件上打印电路，从而避免了高精度、复杂度的结构件的制造需求，可极大的提升制造效率。目前，共形电路打印机主要依赖于扫描仪获取工件与机床之间的坐标关系，而由于装机时通过测量已知打印头相对于机床之间的偏转，转换后即可得到打印头与工件之间的空间坐标关系，进而生成打印轨迹，但通过人工测量的机床与打印头位置关系，准确性无法得到保障；另外，由于打印头和/或工件需要跟随运动机构进行多轴联动，也会产生运动误差造成干扰，尤其是针对于微纳米级精度需求时，对于打印稳定性和可靠性有较大影响。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的一个目的是提出一种共形电路打印机,以解决现有技术中打印机空间坐标定位可靠性较差的问题。
[0005]在一些说明性实施例中，所述共形电路打印机，包括：机床、以及配置在所述机床上打印头、扫描仪、接触探针、原点校准组件、用以承置工件的工件座和多个定位用基准球；所述扫描仪、所述接触探针、所述原点校准组件和所述基准球之间至少用以配合确定所述打印头与工件之间的实际坐标关系。
[0006]在一些可选地实施例中，所述基准球的数量不少于3个，围绕所述工件座的多侧分布设置。
[0007]在一些可选地实施例中，所述基准球的数量为6个，以所述工件座的两侧均匀分布。
[0008]在一些可选地实施例中，所述接触探针采用导电探针，所述基准球采用导电材质；所述接触探针和所述基准球接触后形成信号触发回路。
[0009]在一些可选地实施例中，所述扫描仪采用照相扫描仪、激光扫描仪和超声扫描仪中的一种或多种组合。
[0010]在一些可选地实施例中，所述原点校准组件包括：至少5个微动开关；其中存在2个第一微动开关以打印机的X轴方向相对设置，用以校准目标部件的X轴原点；其中存在2个第
二微动开关以打印机的Y轴方向相对设置，用以校准目标部件的Y轴原点；其中存在1个第三微动开关以打印机的Z轴方向设置，用以校准目标部件的Z轴原点。
[0011]在一些可选地实施例中，所述第一微动开关和所述第二微动开关呈两两相对的方形结构排布，第三微动开关设于所述方形结构的中心底部，使所述方形结构的中心区域构成空间复用的X轴纠偏执行域、Y轴纠偏执行域和Z轴纠偏执行域。
[0012]在一些可选地实施例中，所述共形电路打印机，还包括：多轴运动机构，至少用以实现所述打印头、扫描仪、接触探针、原点校准组件、载体工件和基准球中的任意一个运动或任意多个联动。
[0013]本专利技术的另一个目的在于提出一种打印机空间坐标映射方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0014]在一些说明性实施例中，所述打印机空间坐标映射方法，应用于上述任一项所述的共形电路打印机，包括：通过扫描仪获取第一参考系下的工件和基准球的空间坐标；通过接触探针获取第二参考系下的基准球的空间坐标；通过原点校准组件确定接触探针和打印头之间的空间坐标关系；对上述空间坐标进行映射转换，确定所述打印头与所述工件之间的空间坐标关系。
[0015]在一些可选地实施例中，所述对上述空间坐标进行映射转换，确定所述打印头与所述工件之间的空间坐标关系，包括：将所述工件在所述第一参考系下的空间坐标转换为第二参考系下的空间坐标；再根据所述接触探针和打印头之间的空间坐标关系，生成以打印头的第三参考系下的工件的空间坐标。
[0016]与现有技术相比，本申请具有如下优势：
[0017]本公开实施例中的共形电路打印机通过扫描仪、接触探针、原点校准组件和基准球共同实现打印机空间坐标的测量与检测，可以有效降低打印机装机装配、作业运动等过程中的误差，进而可准确可靠的确定打印头与工件之间的坐标关系。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例中的共形电路打印机的正视图；
[0019]图2是本专利技术实施例中的共形电路打印机的立体图；
[0020]图3是本专利技术实施例中的共形电路打印机的局部放大图；
[0021]图4是本专利技术实施例中的原点校准组件的结构示例；
[0022]图5是本专利技术实施例中的气溶胶喷射打印系统的结构示例；
[0023]图6是本专利技术实施例中的打印机空间坐标映射方法的流程示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下本专利技术实施例中的各技术特征均可以相互结合。
[0026]本公开实施例中公开了一种共形电路打印机，具体地，如图1
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3所示，图1是本专利技术实施例中的共形电路打印机的正视图；图2是本专利技术实施例中的共形电路打印机的立体图；图3是本专利技术实施例中的共形电路打印机的局部放大图。该共形电路打印机，包括：机床6、以及配置在机床6上的打印头10、工件座5、以及空间标定系统；其中，空间标定系统，包括：扫描仪2、接触探针3、原点校准组件8和多个基准球4；
[0027]工件座5，可用以承置工件；
[0028]打印头10，可用以在工件表面上打印形成导电迹线；
[0029]扫描仪2，可用以获取扫描仪参考下的目标物体的空间坐标；
[0030]接触探针3，可用以获取接触探针参考下的目标物体的空间坐标；
[0031]原点校准组件8，可用以初始化(或校正)目标部件的运动原点；
[0032]基准球4，可用以辅助扫描仪2和接触探针3的空间标定。
[0033]其中，扫描仪2、接触探针3、原点校准组件8和基准球4之间至少用以相互配合确定打印头10与工件之间的实际坐标关系。
[0034]具体地，扫描仪2可获取第一参考系下的工件和基准球4的空间坐标；接触探针3可获取第二参考系下的基准球4的空间坐标；通过原点校准组件8可以确定接触探针3和打印头10之间的空间坐标关系；对上述空间坐标进行映射转换，进而可以确定所述打印头10与所述工件之间的空间坐标关系。
[0035]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共形电路打印机，其特征在于，包括：机床、以及配置在所述机床上打印头、扫描仪、接触探针、原点校准组件、用以承置工件的工件座和多个定位用基准球；所述扫描仪、所述接触探针、所述原点校准组件和所述基准球之间至少用以配合确定所述打印头与工件之间的实际坐标关系。2.根据权利要求1所述的共形电路打印机，其特征在于，所述基准球的数量不少于3个，围绕所述工件座的多侧分布设置。3.根据权利要求2所述的共形电路打印机，其特征在于，所述基准球的数量为6个，以所述工件座的两侧均匀分布。4.根据权利要求1所述的共形电路打印机，其特征在于，所述接触探针采用导电探针，所述基准球采用导电材质；所述接触探针和所述基准球接触后形成信号触发回路。5.根据权利要求1所述的共形电路打印机，其特征在于，所述扫描仪采用照相扫描仪、激光扫描仪和超声扫描仪中的一种或多种组合。6.根据权利要求1所述的共形电路打印机，其特征在于，所述原点校准组件包括：至少5个微动开关；其中存在2个第一微动开关以打印机的X轴方向相对设置，用以校准目标部件的X轴原点；其中存在2个第二微动开关以打印机的Y轴方向相对设置，用以校准目标部件的Y轴原点；其中存在1个第三微动开关以打印机的Z轴方向设置，用以校准目标部件的Z轴原点。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文杰，张金权，汪海波，
申请(专利权)人：北京梦之墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：