[发明专利]用于三维物体打印系统的喷射器头部清洁推车

说明书

本发明提供一种用于三维物体打印系统的清洁推车，其擦拭喷射器头部以从喷射器头部去除碎片。清洁推车包括平台，所述平台具有配置成在打印系统的轨道上移动平台的多个轴承。清洁机构可移动地安装到平台，并且致动器安装到平台。致动器配置成相对于平台移动清洁机构以使清洁机构能够清洁与打印系统的轨道相对定位的喷射器头部。

技术领域

该文献中所公开的系统和方法涉及产生三维物体的打印机，并且更特别地，涉及这样的打印机中的清洁机构。

背景技术

数字三维制造也称为数字增材制造，是从数字模型制造实质上任何形状的三维固体物体的过程。三维打印是增材过程，其中一个或多个打印头在衬底上以不同形状喷射材料的连续层。典型地，类似于文档打印机中的打印头的喷射器头部包括联接到材料供给的喷射器的阵列。单个喷射器头部内的喷射器可以联接到不同材料源或者每个喷射器头部可以联接到不同材料源以使喷射器头部中的所有喷射器能够喷射相同材料滴。变为正在产生的物体的一部分的材料被称为构建材料，而用于为物体形成提供结构支撑、但是以后从物体去除的材料被称为支撑材料。三维打印与主要依赖通过减材过程从工件去除材料的传统物体形成技术(如切割或钻孔)可区分。

在图12中显示现有技术的三维物体打印系统10。在该图所示的视图中，称为推车的平台14包括轮子18(图11)，所述轮子骑跨在导轨22上以使推车能够在过程方向P上在打印站(例如图12中所示的打印站26)之间移动。打印站26包括四个喷射器头部30，如图中所示，但是可以在打印站中使用更少或更多的喷射器头部。一旦推车14到达打印站26，推车14过渡到使轴承34能够在精密轨道38上滚动。精密轨道38是圆柱形轨道部段，其在紧密公差内制造以帮助保证推车14在喷射器头部30下方的精确放置和操纵。线性电动马达设在外壳42内并且可操作地连接到推车14的轮子18以沿着导轨22移动推车并且连接到轴承34以在精密轨道38上操纵推车14。一旦推车14在打印站26下方，与推车的运动同步地发生材料的喷射。当在物体中形成材料的层时外壳42中的电动马达也配置成在平行于喷射器头部30的X-Y平面中移动推车。当材料的层积累以形成物体时附加马达(未显示)相对于推车14竖直地移动打印站26。替代地，当在推车的顶表面上形成物体时可以提供机构以相对于轨道38竖直地移动推车14。一旦将由打印站执行的打印完成，推车14移动到另一打印站以用于另一部分形成或用于层固化或其它处理。

在图11中显示现有技术的系统10的端视图。该视图更详细地描绘轮子18，推车14在所述轮子上骑跨导轨22。推车14的轴承34以便于构建台板精确定位在推车14上的布置定位在精密轨道38上。具体地，轴承34彼此成直角定位在轨道38中的一个上以消除推车14的4个自由度，同时其它轴承34靠置在另一轨道38上以消除又一个自由度。线性马达操作以在外壳42的上表面50之上移动推车14。马达具有在外壳42内的固定马达段和安装到推车14的下侧的磁体46。重力以及固定马达段和磁体46之间的磁吸引保持轴承34与轨道38相接触。

当推车不存在于喷射器头部30下方时，漫游材料滴会从喷射器头部下落并且在精密轨道38和外壳42上产生非期望碎片和污染。而且，环境中的空气传播污染物(如灰尘或其它微粒物质)会下落和收集在轨道38和外壳42上。当这些污染物和碎片位于轴承34和轨道38之间的任何界面处时，推车的线性速度被破坏并且打印物体的质量被影响。类似地，当这些材料在外壳42的顶表面50和磁体46之间的间隙内时，磁吸引会被影响并且使推车受到较少的限制。另外，材料滴收集在外壳42的顶部上也会影响热从马达的消散并且导致运动质量扰动，影响马达的性能和可靠性。为了产生具有可接受质量的三维物体，推车14在喷射器头部30下方的运动需要是精确的。所以，有助于消除影响推车的放置和运动的精度的紧密轨道和马达外壳上的污染的三维打印系统的改进将是有益的。

发明内容